高考二輪 氮及其化合物考點整理（MS14）
考綱
1.了解氮單質及其重要化合物(NH3、銨鹽、NOx、HNO3等)的主要性質及應用。(高頻)
2.了解氮及其重要化合物對環境質量的影響。
一、氮及其化合物
1．自然界中氮的存在和氮的固定
2．N2的性質
無色無味的氣體，佔空氣體積的__4/5_左右。
3．一氧化氮、二氧化氮
NO
NO2
物理性質
顏色
無色
紅棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
難溶於水
易溶於水
化學性質
與O2反應
2NO＋O2===2NO2
與H2O反應
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
與人體、環境的關係
①與血紅蛋白結合，使人中毒
②轉化成NO2，形成酸雨、光化學煙霧
形成酸雨、光化學煙霧
二、氨、銨鹽
1．氨的性質
無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，易液化。極易溶於水(1∶700)。
(1)與水反應：NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4+＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱鹼性。
(2)還原性
與氧氣反應：4NH3＋5O2===4NO＋6H2O。(工業制HNO3的基礎反應)
(3)與酸反應
與氯化氫反應：NH3＋HCl===NH4Cl，
現象：產生白煙。
應用：用於NH3與揮發性酸的互相檢驗。
2．銨鹽的性質
銨鹽都是白色或無色晶體，都易溶於水，屬於離子化合物
(1)不穩定性：NH4Cl===NH3↑＋HCl↑，
NH4HCO3===NH3↑＋CO2↑＋H2O。
(2)與強鹼反應：NH4Cl＋NaOH===NH3↑＋NaCl＋H2O。
應用於NH4+的檢驗和NH3的製取。
3．NH3的製取原理
(1)工業製法：N2＋3H2⇌2NH3。
(2)實驗室製法：2NH4Cl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
三、硝酸
硝酸是易揮發的有刺激性氣味的液體，與水互溶。
1．強氧化性
(1)與金屬反應：
①與除Au、Pt外大部分金屬反應(如Cu)：
Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
②常溫下濃HNO3使Fe、Al鈍化。
(2)與非金屬(如木炭)反應：
C＋4HNO3(濃) ===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
(3)與某些還原性化合物(如Fe2＋、SO32-、I－等)反應。
如FeCl2與稀HNO3反應的離子方程式為
3Fe2＋＋4H＋＋NO3-===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
2．不穩定性
4HNO3(濃)===4NO2↑＋O2↑＋2H2O
故硝酸應保存在棕色試劑瓶中，並放在冷暗處。
3．王水：濃HNO3與濃鹽酸的體積比為1∶3，能溶解金、鉑。
四、辯對錯
1．你知道他們的對錯原因嗎？(打「√」「×」)。
(1)NO只能用排水法收集，不能用排空氣法收集的理由是密度與空氣接近(×)
(2)NO2與H2O反應中，NO2隻作氧化劑(×)
(3)NH3的水溶液呈鹼性，故NH3為鹼(×)
(4)濃氨水與所有濃酸相遇均能形成白煙(×)
(5)所有銨鹽受熱易分解，但不一定均能生成NH3(√)
(6)硝酸的還原產物一定為NO或NO2(×)
(7)足量Cu與一定濃HNO3反應，生成的氣體中含有NO2和NO氣體(√)
2．寫出下列反應的離子方程式
(1)NO2通入水中：____________________________________________。
(2)NH3通入鹽酸中：__________________________________________。
(3)氨水與鹽酸混合：___________________________________________。
(4)NaOH溶液與NH4Cl溶液混合共熱：__________________________。
(5)Cu投入濃HNO3中：_______________________________________。
(6)Cu投入稀HNO3中：_______________________________________。
(1)3NO2＋H2O===2H＋＋2NO3-＋NO
(2)NH3＋H＋===NH4+
(3)NH3·H2O＋H＋===NH4+＋H2O
(4)NH4+＋OH－===NH3↑＋H2O
(5)Cu＋4H＋＋2NO3-===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
(6)3Cu＋8H＋＋2NO3-===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3.氮及其化合物的轉化關係
4．硝酸的強氧化性及其規律
(1)硝酸與非金屬單質的反應
硝酸與非金屬單質反應時非金屬單質一般被氧化為最高價氧化物或其對應的水化物，
硝酸只表現為氧化性，完全轉化為還原產物。
如C＋4HNO3(濃)===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
S＋6HNO3(濃)===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
(2)硝酸與金屬反應的一般規律
①硝酸與金屬反應一般不產生氫氣。
②濃硝酸＋金屬→硝酸鹽＋NO2＋H2O，稀硝酸＋金屬→硝酸鹽＋NO＋H2O，稀硝酸也可能被還原為N2、N2O、NH3和NH4NO3等。
③硝酸與金屬反應時既表現氧化性又表現酸性。
④濃硝酸與銅反應時，若銅過量，反應開始時濃硝酸被還原為NO2，但隨著反應的進行，硝酸變稀，其還原產物變為NO。
⑤鐵與稀硝酸反應時，鐵過量，氧化產物為Fe2＋；鐵不足，氧化產物為Fe3＋；二者的量在一定範圍內，可能生成Fe2＋和Fe3＋的混合物。
3．硝酸與金屬反應的有關計算方法
(1)原子守恆：
HNO3與金屬反應時，一部分HNO3起酸的作用，以NO3-的形式存在於溶液中；一部分作氧化劑轉化為還原產物，這兩部分中氮原子的總物質的量等於反應消耗的HNO3中氮原子的物質的量。
(2)電子守恆法：
HNO3與金屬的反應屬於氧化還原反應，HNO3中氮原子得電子的物質的量等於金屬失電子的物質的量。
(3)根據離子方程式的計算方法：
金屬與硫酸、硝酸的混合酸反應時，由於硝酸鹽中NO3-在H2SO4提供H＋的條件下能繼續與金屬反應，因此此類題目應根據離子方程式先作過量判斷，然後根據完全反應的金屬或H＋或NO3-進行計算。
(4)氮的氧化物都是大氣汙染物。
(5)空氣中NO2是造成光化學煙霧的主要因素。
(6)空氣中NO、NO2主要來源於煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等。
(7)NO2既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。NO2能使溼潤的澱粉KI試紙變藍。
(8)一般情況，濃HNO3和稀HNO3的還原產物分別為NO2和NO，當金屬為活潑金屬時，還原產物中氮的化合價也可以是－3、0、＋1、＋3等。
(9)NO3-的強氧化性是在H＋存在下才表現的，中性、鹼性條件氧化性很弱。
(10)當足量不活潑金屬與硝酸反應停止後，再加入其他酸(如H2SO4或鹽酸)反應能繼續進行。
典例：在如圖所示裝置中加入一定的鐵粉，分液漏鬥中加入一定體積濃度為12mol·L－1的HNO3，加熱並打開分液漏鬥的活塞，使其充分反應後，
下列微粒在該裝置中一定大量存在的是()
①NO3- ②Fe3＋ ③H＋ ④NO ⑤NO2
A．① B．①⑤ C．②④⑤ D．①②③⑤
解析：12mol·L－1的HNO3屬於濃硝酸，其和金屬鐵反應時，首先成NO2、Fe(NO3)3和H2O，故此①⑤一定存在，由於鐵粉的量不確定，其他微粒可能存在，也可能不存在，B項正確 答案：B
五、實驗考點
1.加熱固態銨鹽和鹼的混合物制NH3
2．加熱濃氨水制NH3
①反應原理：NH3·H2O == NH3↑＋H2O
②裝置(如圖1)：
圖1 圖2
3．濃氨水中加入固態鹼性物質制NH3
①反應原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3＋H2O ⇌NH3·H2O ⇌ NH4+＋OH－，
加入固態鹼性物質(如CaO、NaOH、鹼石灰等)，使平衡逆向移動，同時反應放熱，
促進NH3·H2O的分解。
②裝置(如圖2)
4．氨氣實驗室製法的注意事項
(1)實驗室用固體銨鹽與鹼共熱制NH3時，不能使用NH4HCO3、NH4NO3及NaOH固體，因為NH4HCO3受熱分解產生CO2，使製得的NH3不純；NH4NO3受熱時易發生爆炸；NaOH容易吸水結塊，不利於NH3的產生和逸出，且加熱條件下NaOH容易腐蝕玻璃。
(2)吸收氨氣(或HCl)時要注意防止倒吸。
可用於吸收氨氣(或HCl)並能防倒吸的常用裝置為：
典例：某化學課外活動小組在實驗室設計了如下圖所示的實驗裝置，進行「氨的催化氧化」實驗。
(1)A處是氣體發生裝置，A中所用的試劑只能從下列物質中選取：
①硝酸銨 ②碳酸銨 ③碳酸氫銨 ④氯化銨 ⑤熟石灰 ⑥氫氧化鈉
若A中製取氣體時只用了一種藥品，則該藥品可以是________(填選項編號)，在只用一種藥品製取氨氣時，圖中空白處所需儀器應為________(選填下列儀器編號，固定裝置省略)。
(2)該裝置補充完整後，仍然存在一定缺陷，試從安全與環保的角度來考慮，對該裝置進行改進：
①_______________________________________________________；
②_______________________________________________________。
(3)按照改進後的裝置進行實驗，請完成以下問題：
①裝置B的作用______________________________________________；
②寫出C中發生反應的化學方程式：___________________________。
③若A、B處試劑足量，則裝置D中可以觀察到的實驗現象有____________。
答案： (1) ②或③ e、f、g、h
(2)①在裝置C與D之間增加一個防倒吸裝置 ②在D後增加一個尾氣吸收裝置
(3)①吸收CO2和水蒸氣，並生成O2
②4NH3＋5O2 == 4NO＋6H2O
③銅片逐漸減少直至完全溶解，溶液變藍色，生成無色氣體並在廣口瓶上方變成紅棕色
六、試題設計
1．實驗室製取NH3，能否用NH4Cl直接加熱分解製取？
否，NH4Cl分解產生的NH3和HCl又生成NH4Cl。
2．乾燥NH3能否用NaOH固體作乾燥劑？
可以。
3．濃氨水加熱或向濃氨水中加CaO和NaOH能否製取NH3?
能。
4．除了用溼潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3外，還有什麼方法？
用蘸有濃鹽酸玻璃棒靠近管口，看是否有白煙生成。
5．乾燥氨氣能否用濃H2SO4、無水CaCl2做乾燥劑？
不能；原因：2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4、
8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3，應該用鹼石灰做乾燥劑。
6．實驗室製取NH3的裝置中，要用稀硫酸浸溼的棉花團堵在收集NH3的試管口，其作用是什麼？
吸收多餘的氨氣，防止汙染環境，減少氨氣與空氣的對流，收集到純淨的氨氣。
7．收集NH3時，如何進行驗滿？
用溼潤的紅色石蕊試紙靠近管口，看試紙是否變藍；或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，
看是否產生白煙。
8．吸收氨氣制氨水的裝置應如何組裝？畫出簡圖。
（注意：被部分大多數反應需要加熱，注意反應條件！）
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