考点20 氮及其重要化合物-2022年高考化学一轮复习过考点

考点20 氮及其重要化合物 一、氮气与氮的固定 1.氮——重要的非金属元素 (1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族，氮元素的非金属性比氧元素弱，比碳元素强，硝酸的酸性比磷酸强。 (2)氮元素原子最外层有5个电子，氮原子很难得失电子形成离子键，一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。 (3)氮元素在自然界中的存在 ①游离态：主要以氮分子的形式存在于空气中。 ②化合态：部分存在于动植物体内的蛋白质中；部分存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 2.氮气 (1)氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应。 (2)写出氮气与下列物质反应的化学方程式： ①金属镁：N2＋3Mgeq \o(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2，氮气表现氧化性； ②氢气：N2＋3H2eq \o(,\s\up11(高温、高压),\s\do4(催化剂))2NH3，氮气表现氧化性； ③氧气：N2＋O2eq \o(=======,\s\up7(放电或高温))2NO，氮气表现还原性。 3.氮的固定 氮的固定—eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(概念：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程,分类\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(自然固氮\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(高能固氮如雷雨天气N2转化为NO,生物固氮如豆科植物的根瘤菌固氮)),人工固氮\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(合成氨工业上合成氨,仿生固氮某些金属有机化合物,　可起到根瘤菌的作用)))))) 一氧化氮和二氧化氮 1.不同价态的氮的氧化物 氮的氧化物 N2O(笑气) NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 氮元素化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋4 ＋5 上述氮的氧化物中属于酸性氧化物的是N2O5和N2O3。 2.一氧化氮、二氧化氮性质探究 (1)在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，观察颜色：无色，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。现象：注射器内无明显变化，结论：NO难溶于水。 (2)打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，现象：注射器内气体变为红棕色；振荡注射器。现象：气体的红棕色消失。 结论：在一定条件下，NO和NO2可以相互转化。 写出下列转化的化学方程式： ①NO→NO2：2NO＋O2===2NO2； ②NO2→NO：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 3.二氧化氮的性质 (1)红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大。 (2)易溶于水且与水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 (3)具有强氧化性：能与SO2、KI等反应。 (4)自身二聚：2NO2N2O4(无色气体)。 三、氨的性质 1.氨的物理性质 氨是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，容易液化。 2.氨极易溶于水且与水反应 (1)喷泉实验 ①按图所示装置，打开止水夹，挤压滴管的胶头，烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色。 ②上述实验说明氨极易溶于水，其水溶液呈碱性。 (2)氨与水的反应 ①氨气易与水反应：NH3＋H2ONH3·H2O，其水溶液称为氨水。在氨水中：NH3·H2ONHeq \o\al(＋,4)＋OH－，氨水具有弱碱性，能使石蕊溶液变蓝。 ②氨水中的氮元素主要以NH3·H2O的形式存在，只有少量的NH3·H2O电离为NHeq \o\al(＋,4)和OH－，但在求氨水的物质的量浓度、质量分数时应将NH3视为溶质。 ③NH3·H2O不稳定，受热易分解：NH3·H2Oeq \o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O，因此，氨水应密封保存在阴凉处。 3.氨与酸反应 (1)氨与氯化氢相遇时的现象是产生白烟，反应的化学方程式是NH3＋HCl===NH4Cl。 (2)工业上用氨、二氧化碳和水制取碳酸氢铵的化学方程式是NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3。 (3)工业上用硫酸吸收氨的化学方程式是2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4。 4.氨具有还原性 (1)请写出氨气与氧气在催化剂作用下生成NO的化学方程式：4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))4NO＋6H2O。 (2)氨气可被氧化铜氧化为氮气，反应的化学方程式为2NH3＋3CuOeq \o(=====,\s\up7(△))N2＋3Cu＋3H2O。 四、喷泉实验及装置 (1)喷泉实验原理 喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成压强差，由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压