第17讲 氮及其氧化物、氢化物和铵盐-【高效备考】2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习

第17讲 氮及其氧化物、氢化物和铵盐 任务目标 1.了解氮及其氧化物的主要性质及应用。 2.了解NH3、N2H4、铵盐的性质及应用。 3.了解含氮化合物对环境的影响。 考点一 氮气及氮的氧化物的性质必备知识 1．氮的固定 2．氮气 (1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，不溶于水。熔点、沸点很低。 (2)化学性质 ①与O2反应。 N2＋O22NO ②工业合成氨。 N2＋3H22NH3 ③与Mg反应。 3Mg＋N2Mg3N2 3．氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。氮的氧化物都有毒，都是大气污染物。 (2)NO和NO2性质的比较。 性质 NO NO2 颜色状态气味 无色无味气体 红棕色、有刺激性气味的气体 溶解性 难溶于水 与水反应 毒性 有毒 有毒 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 对人体和环境的影响 ①与血红蛋白结合，使人中毒 ②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层 4.氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型 a．光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。 b．酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 (2)常见的NOx尾气处理方法 a．碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 b．催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 要点突破 1．下列关于氮及其化合物的说法错误的是 (　　) A．所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气 B．浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应，均体现其酸性和强氧化性 C．一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧 D．把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧 2．下列说法中正确的是 (　　) A．密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA B．制取二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气 C．用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2 D．标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.2NA 3．相同条件下，等体积的NO2、NO分别与一定体积的氧气混合，恰好能被水完全吸收转化成硝酸。消耗氧气的体积比为(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1 考点二 氮的氢化物(NH3和N2H4)和铵盐必备知识 (一)氨 1．氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 比空气小 刺激性气味 极易溶于水(1∶700) 2.氨的化学性质 提醒　①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。 ②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。 3．氨的实验室制法 (1)加热固态铵盐和碱的混合物 → ↓ →用碱石灰干燥 ↓ →用向下排空气法。收集时，一般在试管口塞一团棉花球，可减小NH3与空气的 对流速率，收集到纯净的NH3 ↓ →①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝； ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生 (2)实验室制取氨的其他方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水＋固体CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 (二)铵盐及NH的检验 1．铵盐的物理性质 铵盐大多数是白色固体，绝大多数易溶于水。 2．铵盐的化学性质 3．NH的检验步骤 未知液呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。 (三)N2H4的结构与性质 1．无水N2H4为无色发烟液体，并有微弱氨的气味。它的稳定性比NH3小，受热即发生爆炸性分解，生成N2、NH3和H2。 2．燃烧 N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2