第5单元 第3讲 氮及其化合物-【金版教程】2026年高考化学一轮复习解决方案全书word（不定项版）

学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第3讲 氮及其化合物 复习目标 1.理解和辨析氢及其重要化合物的主要性质及应用。2了解氢及其重要化合物 的制备方法。3结合实例了解氛、按盐的性质及用途。4掌握氛的实验室制法、工业制法和 NH十4的检验方法。5.了解氮的化合物对大气的污染及防治措施。 考点一 氮气 氮的氧化物 必备 知识梳理 1. 氢元素及其在自然界中的存在形式 (1)氮元素在周期表中的位置及氮原子结构 氮元素位于元素周期表的第sup1(01)二周期第sup1(02)VA族。氢原子结构示意图为 supl(3) 最外电子层有sup1(04)5个电子,既不容易得到sup1(05)3个电子,也不容 易失去sup1(06)5个电子,因此,氮原子一般通过sup1(07)共用电子对与其他原子相互结合 构成物质。 (②)自然界中氮的存在和氧的固定 游 离态 -N.(大气中,体积分数约为78%) 的 氮元素 -分为自然固氛和人工固氮 固定 { 动植物体内的蛋白质中,土壤和海 合态 洋里的硝酸盐、按盐中 注意:氮的固定是化学变化,实质是游离态的N,转化为氮的化合物。 2.氛气 (1)物理性质:supl(01)无色supl(02)无臭气体,密度比空气的略小,supl(03)难溶于水。 (2)从氮分子结构角度认识其化学性质 氧分子内两个氮原子间以sup1(04)共价三键(N一N)结合,断开该化学键需要吸收较多的能量 ,故氮气的化学性质很稳定,通常情况下难以与其他物质发生化学反应,无法被大多数生物 体直接吸收。 1 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 Mg. MgoN. 离子化合物 ① 遇水强烈水解 N-N 工业合成氢条件 高温、高压、催化剂 子稳定 0 写出有关的化学方程式: 点燃 ①stupl(07)N+3Mg Mg:N; ②supl(o8)N十3H (高温、高压化剂2NH; 放电或高温 ③supl(09)N+O “2NO。 3. 氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物,如NO、NO、NO、NO、NO、NO.等,其中属于酸性氧化 物的是supl(01)NO、supl(02)NO (②)NO和NO,性质的比较 NO 性质 NO2 颜色、状态、气味 无色无臭气体 supl(03)红棕色有刺激性气味的气体 溶解性 supl(04)不溶于水 易溶于水 有毒(跟血红蛋白结合),大气 毒性 有毒,大气污染物之一 污染物之一 与水反应 不反应 supl(05)3NO,+H.O-2HNO.+NO 与氧气反应 supl(06)2NO+O-2NO 不反应 对环境的影响 导致光化学烟雾和酸雨,破坏臭氧层 易错辩析 判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。 (1)N.与O在放电条件下直接化合成NO。(×) 错因:N,与O,在放电条件下生成NO。 (2)NO,溶于水时,NO;是氧化剂,水是还原剂。(×) 错因:NO,与HO反应,NO,既是氧化剂又是还原剂。 (3)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体。(×) 2 :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxK.CofT 您身边的互联网+教辅专家 错因:Cu与稀硝酸反应生成的气体是NO,NO与空气中的O.反应,不能用排空气法收集。 (4)可用NO,与水反应制取硝酸,故NO,是酸性氧化物。(×) 错因:NO,与HO反应生成HNO,和NO,所以NO,不是酸性氧化物。 (5)制NO,时,用水或NaOH溶液吸收尾气。(×) 错因:NO,与HO反应生成HNO。和有毒气体NO,故不能用水吸收尾气。 名 思维建模 1. 氮的氧化物的性质 (1)NO只能用排水法收集,不能用排空气法收集;而NO,只能用向上排空气法收集,不能用 排水法收集。验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O(或空气),无色气体变为 红棕色。 (2)NO气体存在平衡:2NONO,故常温时没有纯净的NO或NO.气体。 (3)NO.虽然与水反应生成HNO,但不是硝酸的酸,硝酸的酸鼾是NO;NO,不是酸性氧 化物。 (4)NO能使湿润的淀粉一化钾试纸变蓝,原因是二氧化氮先与水反应生成HNO,HNO; 再将化钾氧化为I,最终淀粉遇I.变蓝。 2. 氮的氧化物和O、HO反应的计算方法 (1)关系式法 ①NO和O,混合气体溶于水的计算; 由4NO+O+2HO-4HNO;可知: VONO):V(O)~4:102过量,剩余气体为O2=4:1 恰好完全反应4:1NO2过量,剩 余气体为NC ②NO与O.同时通入水中: 由4NO+3O+2HO--4HNO可知: VNO):V(O)4:3 剩余O2-4:3 恰好完全反应=4:3 剩余NO ③NO、NO、O三种混合气体通入水中 a. 可先将NO和O;反应转化为NO,再按4NO+O+2HO4HNO;的情况处理 b. 也可先将NO,和HO反应转化为NO,再按4NO+3O,+2HO-4HNO;的情况处理。 (2)得失电子守恒法 n :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D7xxK.CoT 您身边的互联网+教辅专家 当NO.转化为硝酸时要失去电子,如果是NO.与O.混合,则反应中O.得到的电子数与NO 失去的电子数相等。 3. 常见的NO.尾气处理方法 ()减液吸收法 2NO+2NaOH-NaNO:+NaNO+HC NO +NO+2NaOH--2NaNO,+HC 工业尾气中NO.常用碱液吸收处理,NO、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条 件是n(NO)一nNO) (②)催化转化法 在催化剂、加热条件下,氛可将氮氧化物转化为无毒气体ON),或NO.与CO在一定温度下 催化转化为无毒气体(N,和CO)。一般适用于汽车尾气的处理。 关键 能力提升 角度一 分析与推测氢气的性质与用途 1. (2025山东临沂联考)下列关于N,的说法错误的是 二 A. 通常情况下N.性质很稳定,所以N。可在电煌时作保护气 高温 B. 反应N+O2 2NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一 C. N,的质量约占空气总质量的45 点燃 D. 在反应3Mg+N2 “MgN:中,N:作氧化剂 答案:C 2. 某兴趣小组拟在实验室里通过氮气和铁粉反应制取少量氮化(MgN),制备装置如图所 示。下列说法不正确的是( 亚硝霞 钟和 溶液。 l攻管 l键粉 #1进 浓疏酸 碱石灰 C A. 装置A中制备氛气的离子方程式为NO-2+NH+4 N:t+2Ho 4 :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxK.coT 您身边的互联网+教辅专家 B. MgN:中阳离子半径小于阴离子半径 C. 装置B的作用除了可以平衡压强,还可以判断装置是否发生堵塞 D. 实验时应先点燃D处的酒精喷灯,再点燃A处的酒精灯 答案:D 解析:因为Mg在加热时也可与空气中的氧气、二氧化碳发生反应,所以实验时应先点燃A 处的酒精灯,让生成的氮气排尽装置中的空气,再点燃D处的酒精喷灯,D错误。 角度二 理解与辨析氮的氧化物的性质 3. 下列有关氮的氧化物的说法正确的是( ) A. 因NO;与水反应可生成HNO,故NO,是HNO;的酸配 B. NO,为红棕色气体,因此将NO,通入水中,溶液显红棕色 C. NO、NO.都有毒,且NO是汽车尾气的有害成分之一 D. NO,与澳蒸气可用NaOH溶液鉴别,溶于NaOH溶液得到无色溶液的是NO. 得到橙色 溶液的为澳蒸气 答案:C 4. 研究发现,人体内自身产生的NO能促进全身血液循环,预防动脉粥样硬化,恢复血管柔 软性和弹性。下列有关NO的叙述中,正确的是( ) A. NO能滚于水,不能用排水法收集 B. NO暴露在空气中,气体由无色变为红棕色,发生的是物理变化 C. 由信息知人可吸入大量NO,有利于身体健康 D.“雷雨发庄稼”的谚语涉及NO,生成NO的过程属于自然固氮 答案:D 5. 在一定条件下,将NO;和O的混合气体12mL通入足量水中,充分反应后剩余2mL气 体(同温同压下),则原混合气体中氧气的体积可能为( ) ①1.2mL ②2.4mL ③3mL ④4mL A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 答案:D 解析:根据反应4NO+O+2HgO4HNO;知,若剩余的气体是O,则V(NO)=45X(12 mL-2mL)=8mL,V(O)=12mL-8mL=4mL。根据反应3NO+H O-2HNO +NO知 5 :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.7xxK.CoT 您身边的互联网+教辅专家 若剩余的气体是NO,则该反应消耗VONO)=6mL,所以V(O)=15X(12mL-6mL)=1.2mL。 考点二 和按盐 必备知识梳理 1. 氛的分子结构与性质 (1)分子结构 H:N:H 分子式:sup1(01)NH,电子式:supl(02)H,空间结构为三角锥形,属于极性分子。 (②物理性质 supl(03)无色有supl(04)刺激性气味的气体,密度比空气的supl(05)小,易液化,可用作 supl(0制冷剂,极易溶于水(体积比约1:700),可由supl(07)喷泉实验证明。 (3化学性质 ①与水反应:supl(o8)NH+HONH·HO. 氛的水溶液叫氛水,呈弱碱性:) supl(09)NH·HO NH+4+OH二 a. 氛水的组成:三种分子:supl(10)NH、HO、NH;·HO;三种离子:supl(11)NH+4、 OH、H。 b.氛水的性质:氛水质量分数越大,其密度越supl(12)小。 c. NH;·HO为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH;·HOsupl(13)NH;1 +HO可用于制备少量NH). ②与酸或酸性氧化物反应 a. 蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氛水的玻璃棒靠近,其现象为supl(14)有白烟生成,将浓 盐酸改为supl(15)浓硝酸,也会出现相同的现象。化学方程式分别为supl(16HC1十 NH. NH.Cl,supI(17)NH;+HNO.-NHNO。 b.与CO.等酸性氧化物反应:NH;+CO+HO-supl(18)NHHCO;或2NH+CO+ HO-sup1(19)ONH)CO。 ③NH;的还原性 氛的催化氧化:supl(20)4NH+5O化冽△4NO+6HO ④与盐溶液反应 n 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 将NH。通入下列溶液; 现象 离子方程式 生成sup1(22)红褐色 sup1(23)Fe3++3NH;+3HOFe(OH)I+3NH FeCl溶液 沉淀 +4 生成supl(24)白色沉 sup1(25)A13++3NH;+3H,OA1(OH)1+3NH AlCl;溶液 淀 士4 2.氛气的制法 (1)工业制法:supl(0DN,+3H,到温、高压化2NH (2)实验室制法 ①原理:sup1(02)2NHCl+Ca(OH). CaCl+2NH;t+2HO。 {#气体 ②实验装置(固+固 HC和 CafOH: 花 诚石灰 注意:制氛时按盐不选ONH)CO、NHHCO。等,因它们受热分解产生的NH;中混有较多的 杂质气体;选破时,用Ca(OH);而不用NaOH或KOH,因NaOH、KOH具有吸湿性,易结 块,不利于产生氮,且均能腐蚀玻璃 ③净化装置:如图1或图2所示(不能用浓HSO、PO、无水CaCl、无水疏酸铜作干燥剂) 诚石灰 tHE I1 图2 注意:浓疏酸、PO,不能作碱减性气体的干燥剂;氢气不能用无水CaCl千燥,因为8NH。十 CaCl-CaCl·8NH;。 ④收集方法:supl(03)向下排空气法。在集气管口塞一团干燥的棉花,目的是sup1(04)减少 NH。与空气的对流,收集到较纯净的NH。。 验满方法:a将湿润的红色石梳试纸放置在试管口附近,若试纸变supl(05)蓝色,说明NH 已收集满。b将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有supl(0白烟产生,说明NH。已收集 7 :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxK.Con 您身边的互联网+教辅专家 满。 尾气处理:氛气不能直接排放到空气中,可用水吸收,但由于氢气极易溶于水,所以吸收 氛气时要注意防止倒吸 可用于吸收氛气并能防倒吸的常用装置为 四氧化碳 3. 按盐及NH+4的检验 (1)按盐的物理性质 按盐一般是sup1(01)白色晶体,绝大多数易溶于水。 (2)按盐的化学性质 NHC.NH.C△NH;t+HCIf(但不可用于 受热 制取NH) .NH:+oH△NH,t+H-O(填离子 与热的NaoH. 容液反应 方程式) 热易爆炸。 (③)NH+4的检验 未知液一一一oH一△产生的气体使湿润的红色石惹试纸变supl(05)蓝色,则证明含NH+4 易错辩析 判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因 (1)NH:能使酬试液变红,所以NH;可用于设计喷泉实验。(×) 错因:NH;极易溶于水,所以NH;可用于设计喷泉实验。 (2)现有1molL-1的氢水,则该溶液中NH;·HO的浓度是1molL-1。(×) 错因:氢水中的含氮微粒还含有NH、NH+4,故cNH;·HO)-1molL-1。 (3)能用加热法除去NaCI中的NHC1的原因是NHLC1为强酸弱碱盐。(×) 错因:原因是NHC1受热分解生成气体挥发。 (4)收集NH;时,把一团湿润的棉花放在试管口。(×) 错因:NH。极易溶于水,应用干燥的棉花。 8 :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D7xxK.Cof 您身边的互联网+教辅专家 (5)检验NH十4时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蒸试纸检验逸出的气 体。(X) 错因:应该选用湿润的红色石蒸试纸检验逸出的气体。 名 思维建模 1. 实验室制取少量NH。的两种简易方法 (1)加热浓氛水(图甲) 反应原理:NH;·HoNH;t+Ho。 (2)浓氛水中加固态碱性物质(图乙) 反应原理:浓氛水中存在平衡:NH;+HONH·HONH+4+OH,加入固态性 物质(如CaO、NaOH、碱石灰等),消耗水且使c(OH一)增大,使平衡逆向移动,同时反应放 热,促进NH·HO的分解。 2. 喷泉实验 (D)喷泉实验的原理 使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内 在尖嘴导管口形成喷泉。 (②)引发喷泉的几种方法 ①使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中 ②使烧瓶内气体温度降低,使气压减小。 ③使烧瓶外待暗液面上的气压塘大 (③)喷泉实验的几种常见装置 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 #K ① ② ### #NO ③ 说明:装置②引发喷泉的方法是打开止水夹,用热毛中或双手捂热烧瓶,松开后片刻即形成 喷泉。 (4)几种常见的能形成喷泉的气体和液体 气体 HC NH; cO、Cl、sO、Hs 吸收剂 水、NaOH溶液 NaOH溶液 NO、O(4: 气体 NO: NO、O2(4:1) 3) 吸收剂 水 水、NaOH溶液 关键 能力提升 角度一 理解与辨析氢气和氛水的性质 1. 下列关于氛的说法不正确的是( ) A. NH;易液化、易溶于水均与氢键的形成有关 B. 烧瓶中溶液红色不变时,NH.+H.ONH.·H.ONH+4+OH-达平衡 C. 将盛有NH,和HCl的集气瓶位置互换,更有利于二者的反应 D. 将烧瓶中的氛换成二氧化碳,也能产生明显的喷泉 10