内容正文:
第09讲 氮及其化合物
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 3
考点一 氮及其氧化物 3
知识点1 氮的固定 3
知识点2 氮气结构与性质 3
知识点2 氮的氧化物 4
考向1 考查氮的固定 5
考向2 考查氮的氧化物 6
考点二 氨气 铵盐 7
知识点1 氨气 7
知识点2 铵盐 9
考向1 考查氨气的性质与制备 9
考向2 考查铵盐的性质与应用 11
考点三 硝酸 13
知识点1 分子结构 13
知识点2 物理性质 13
知识点3 化学性质 13
知识点4 NO3-结构与氧化性 14
知识点5 工业制备 14
考向1 考查硝酸性质与制备 14
考向2 考查氮及其化合物的转化 15
04 真题溯源·考向感知 17
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
氮及其氧化物
选择题
非选择题
江苏卷T1(C项),3分
氨气、铵盐
选择题
非选择题
江苏卷T1,3分
江苏卷T7(B项),3分
硝酸
选择题
非选择题
江苏卷T6,3分
江苏卷T8,3分
考情分析:
1.命题规律:
(1)选择题常从宏观辨识与微观探析角度考查氮的固定、氮氧化物的回收利用,具有一定的创新性。
(2)非选择题常结合工艺流程、实验、化学反应原理考查硝酸、氨气、铵盐等物质的性质,要关注守恒法在化学计算中的应用,具有一定的综合性;磷及其化合物一般会结合物质结构等进行考查,砷及其化合物会以新材料、新技术为背景结合工艺流程、物质结构等进行考查,具有一定的应用性。
2.复习策略:
一根据氧化还原反应原理,引导学生认识氮气、氮的氧化物的化学性质;二根据物质结构知识(相似相溶及氢键),认识氨的物理性质,并依据氧化还原反应原理及配位键理解氨的化学性质,通过练习讨论指导学生归纳出氨的制备方法;三是从不同角度引导学生理解硝酸的化学性质。
复习目标:
1.从原子结构和氧化还原反应角度,认识氮气的化学反应,知道氮的固定类型。
2.从氧化还原反应角度,认识氮的氧化物所发生的化学反应;能书写NO和NO2实验室和工业制备方程式,能根据有关原理书写氮氧化物消除方程式。
3.依据物质结构、氧化还原反应原理,理解氨的物理和化学性质;认识实验室制备氨的原理及实验装置的选择。
4.认识铵盐的性质——三大反应(热分解、与碱反应、水解反应)。
5.知道硝酸的性质(挥发性、不稳定、氧化性)及与有机物的反应,能书写有关方程式。
6.认识NO3-的结构与性质——酸性下的氧化性;了解硝酸的工业制备原理。
考点一 氮及其氧化物
知识点1 氮的固定
1.概念
将游离态的氮(即N2)转化为化合态的氮的过程。
2.类型
(1)人工固氮:人类控制条件——工业合成氨。
(2)自然固氮:大自然——雷雨天放电。
(3)生物固氮:豆科植物根瘤菌将N2转化成氨。
知识点2 氮气结构与性质类
1.氮气的结构
分子式
电子式
结构式
模型
键的类型及数目
键能
分子稳定性
等电子体
N2
N≡N
1个σ键、2个π键
很大
十分稳定
CO、CN-
2.物理性质
无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。
3.化学性质
性质
化学方程式
备注
氧化性
N2+3MgMg3N2
用此反应用与除去空气中的N2
N2+3H22NH3
工业合成氨的原理 高温高压催化剂
可逆反应;放热反应
还原性
N2+O22NO
雷雨发庄稼 反应条件不是“加热”,氮气不能燃烧
①氮原子半径小,吸收电子的能力较强。表现出较强的化学活泼性,但不能认为N2性质活泼,因为在N2分子中N≡N的键能较大,故N2性质不活泼。
②N2与O2反应的生成物是NO不是NO2。。
知识点3 氮的氧化物
1.类别
从+1价到+5价都有对应的氧化物,共6种:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,其中亚硝酐为N2O3,硝酐为N2O5。
2.一氧化氮与二氧化氮
NO
NO2
物理性质
无色,不溶于水,有毒气体
红棕色,溶于水,有刺激性气味,有毒气体
化学性质
①还原性较强
2NO+O2=2NO2
②弱氧化性:6NO+4NH35N2+6H2O
①氧化性较强:NO2+SO2=NO+SO3
可使湿润的KI淀粉试纸变蓝色
②与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO
③自身聚合:2NO2N2O4
工业制备
NH3+O2+
4 5 4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
实验室制备
Cu+HNO3(稀)=_______________
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+HNO3(浓)=_ ________________________
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
危害
与人体血红蛋白结合 光化学烟雾、破坏臭氧层
3.对环境的影响
得分速记
①通常情况下,NO与O2不能共存,HCl与NH3不能共存。
②NO2与溴蒸气不能用湿润的KI淀粉试纸检验。
③NO2可以与水反应生成硝酸,但NO2不是硝酸的酸酐。
4.NOx污染治理
碱吸收
NO2+NO+NaOH=NaNO2+ 1 1 2 2 1H2O
NO2+ NaOH=NaNO2+NaNO3+ 2 2 1 1 1H2O
盐吸收
NO+NO2+Na2CO3=NaNO2+1 1 1 2 1 CO2
NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+2 1 1 1 1 CO2
氨还原
6NO2+8NH37N2+12H2O NO+NH3N2+H2O6 4 5 6
CH4还原
CH4(g)+NO(g)=CO2(g)+H2O+
CH4+4NO=CO2+2H2O+2N2
CO还原
CO+NO2=CO2(g)+N24CO+2NO24CO2+N2
①NO与NaOH溶液不反应,用NaOH溶液处理NO尾气时,需要同时通入空气。
②NO2既有氧化性又有还原性,但以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,故不能用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2和Br2。
考向1 考查氮的固定
(2025·江苏省南通市如皋市三模)下列含氮物质的转化属于氮的固定的是
A.N2NH3 B.NON2
C.NH3CO(NH2)2 D.HNO3NH4NO3
【答案】A
【解析】氮的固定指将游离态氮(N2)转化为化合态氮的过程,选项A中N2→NH3符合此定义,故选A项。
【变式训练1】
(2025·江苏南京市开学考)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。下列过程属于氮的固定的是
A.将N2转化成硝酸盐 B.将NO转化成硝酸
C.将NH3转化成铵盐 D.将NO2转化成氮气
【答案】A
【解析】氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程。
A项,该过程是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,符合题意;B项,该过程是将化合态的氮转化为化合态的氮的过程,不符合题意;C项,该过程是将化合态的氮转化为化合态的氮的过程,不符合题意;D项,该过程是将化合态的氮转化为游离态的氮的过程,不符合题意。
考向2 考查氮的氧化物
(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.NO2制HNO3的离子方程式:2NO2+H2O=H++NO3-+NO
B.N2NO2HNO3
C.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:NO+NO2+2OH-=2NO+H2O
D.HNO3(稀)NO2NO
【答案】C
【解析】A项,NO2制HNO3的离子方程式3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,错误;;B项,氮气在放电条件下与氧气反应生成NO2错误,实际生成NO,方程式:N2+O22NO。NO需进一步氧化为NO2后才能与水生成硝酸,因此第一步转化错误,错误;C项,NaOH溶液吸收NO2生成硝酸钠、亚硝酸钠,反应式为:NO+NO2+2OH-=2NO+H2O,正确;D项,稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO,不生成NO2,方程式为3Cu+8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,错误。
【变式训练1】
(2024·江苏省海安月考)NO2在火箭燃料中作氧化剂,下列有关二氧化氮的说法正确的是
A.NO2为红棕色且有刺激性气味的气体
B.NO2属于酸性氧化物
C.NO2经转化被植物吸收,属于氮的固定
D.常温下空气中N2与O2可以化合成NO2
【答案】A
【解析】A项,NO2为红棕色且有刺激性气味的气体,在火箭燃料中常作氧化剂,正确;B项,NO2和碱反应生成两种盐和水,发生了氧化还原反应,不属于酸性氧化物,错误;C项,NO2经转化被植物吸收,是化合态氮元素转化为化合态,不属于氮的固定,错误;D项,N2与O2可在放电条件下反应生成一氧化氮,常温下空气中N2与O2不能化合成NO2,错误。
【变式训练2·变考法】
(2025·江苏省南通市启东中学12月月考)实验室制取NO2的实验原理及装置均正确的是
A.制取NO2 B.干燥NO2
C.收集NO2 D.尾气处理
【答案】C
【解析】A项,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,制取NO2需用浓硝酸和Cu反应,不符合题意;B项,NO2能与NaOH等碱反应,故干燥NO2需用酸性干燥剂,而不能使用碱石灰,不符合题意;C项,NO2的密度比空气的大,故收集NO2需要如图所示的向上排空气法,符合题意;D项,NO2与水反应生成HNO3和NO,故不能用水来吸收NO2,进行尾气处理,应该用NaOH等碱溶液,不符合题意。
考点二 氨气 铵盐
知识点1 氨气
1.分子结构
分子式
电子式
结构式
球棍模型
比例模型
空间构型
分子极性
N杂化
σ键数
等电子体
NH3
三角锥形
极性分子
sp3
3
PH3
得分速记
①书写电子式不要漏写孤电子对。
②根据结构理解物理性质——易液化、易溶于水。
2.物理性质
①从周期表和周期律:为气体。
②从相对分子质量:比空气轻。
③从氢键:极易溶于水(氨分子与水分子间能形成氢键且氨与水都为极性分子),易液化(氨分子间能形成氢键)。
3.化学性质
碱性
溶于水
NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
遇酸
NH3+HCl=________NH4Cl(魔棒生烟) NH3+H+=NH
盐溶液
Al3++3NH3·H2O=_____________________Al(OH)3↓+3NH
还原性
催化氧化
4NH3+5O24NO+6H2O
CuO氧化
2NH3+3CuO____________________3Cu+N2+3H2O
Cl2氧化
2NH3+3Cl2=N2+6HCl或8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl(检验氯气管道是否漏气)
NOx
6NO+4NH35N2+6H2O 6NO2+8NH37N2+12H2O
配合性
Ag+ Cu2+
Ag++2NH3=[Ag(NH3)2]+
Cu2++____NH3=___________________[Cu(NH3)4]2+
氧化性
Na
2NH3+2Na=NaNH2+H2↑
得分速记
①氨水中的溶质是NH3,而不是NH3·H2O。
②氨水密度特殊性:氨水的密度比水小,且浓度越大其密度越小。
4.制备
(1)工业制备:N2+3H22NH3
(2)实验室制备:
装置类型
化学方程式
发生装置
收集装置
液气
NH3·H2O(浓)NH3↑+H2O
固+固气
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2|+2NH3↑+2H2O
固+液—→气
NH3·H2O(浓)+CaO=NH3↑+Ca(OH)2
NH3·H2O(浓)NH3↑+H2O
①不能用NH4NO3(受热爆炸)。
②不能用NaOH(吸湿结块,腐蚀玻璃)。
③氨的干燥用碱石灰而不能用无水CaCl2(CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3)。
④尾气处理(前两个烧杯中盛水或稀硫酸)
知识点2 铵盐
1.物理性质
白色或无色固体,易溶于水,注意:NH4NO3溶于水强烈吸热。
2.NH4+结构
电子式
结构式
空间构型
球棍模型
比例模型
NH4Cl电子式
正四面体
铵盐中含有离子键、共价键、配位键。
3.化学性质
热分解
挥发性酸铵盐
NH4ClNH3↑+HCl↑
NH4INH3↑+I2↑+H2↑
不稳定性酸铵盐
(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O
氧化性酸铵盐
NH4NO3(复杂,NH4NO3的分解产物与反应条件有关)
难挥发酸铵盐
(NH4)3PO43NH3↑+H3PO4
温馨提醒
①铵盐受热分解,不一定放出氨气;②NH4HCO3受热分解现象不同NH4Cl(即在试管口部无白色固体);③NH4I的分解与NH4Cl不同
与碱反应
(用于检验NH4+离子)
①常温,稀溶液:NH4++OH-=NH3·H2O;②浓溶液:NH4++OH-=NH3↑+H2O,③加热:NH4++OH-NH3↑+H2O(与浓度无关)
与水反应
NH4++2D2O=NH3·HDO+D3O+
与某些强碱弱酸盐反应
NH4++AlO2-+H2O=NH3↑+Al(OH)3↓
2NH4++SiO32-=2NH3↑+H2SiO3↓
与活泼金属的反应
Mg+2NH4+=Mg2++2NH3↑+H2↑
4.NH4+检验
待检液试纸变蓝色
得分速记
①检验NH时关键操作——必须加热,,否则不一定有NH3放出!
②试纸是蓝色石蕊试纸。
考向1 考查氨的的性质与制备
(2025·苏州中学、海门中学、淮阴中学、姜堰中学下学期期初模拟)实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验,能够达到实验目的的是
A.制取NH3 B.干燥NH3
C.收集NH3 D.制[Cu(NH3)4](OH)2溶液
【答案】D
【解析】A项,应该用氯化铵和氢氧化钙的固体混合物加热制取NH3,不符合题意;B项,氨气是碱性气体,氨气和硫酸反应生成硫酸铵,干燥NH3不能用浓硫酸,应该用碱石灰干燥氨气,不符合题意;C项,氨气的密度小于空气,应该用向下排空气法收集氨气,氨气应该从长导管进入烧瓶,不符合题意;D项,氢氧化铜和氨水反应生成配合物氢氧化四氨合铜,符合题意。
【变式训练1·变考法】
(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.(2025·江苏省泰州中学等三校12月调研)NH3易液化,可用于工业制硝酸
B.(2025·江苏省海安高级中学12月月考)NH3(g)NO(g)HNO3(aq)
C.(2025·江苏省扬州市期中)在纯氧中燃烧:4NH3+5O24NO+6H2O
D.(2025·江苏省徐州市期中)NH3(g) N2(g)NO2(g)
【答案】B
【解析】A项,氨气易液化是其物理性质,可用于工业制硝酸说明氨气具有还原性,二者没有对应关系,错误;B项,氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮和氧气混合和水反应生成硝酸,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,物质间转化能实现,正确;C项,NH3在纯氧中燃烧生成氮气和水:4NH3+3O22N2+6H2O,错误;D项,纯净的NH3(g)在O2(g)中点燃,生成N2(g)等,N2(g)与O2(g)在放电条件下反应生成NO(g),不能生成NO2(g),不符合题意。
【变式训练2】
(2025·江苏省南京检测)水合肼又称水合联氨,广泛用作还原剂、抗氧化剂、发泡剂等。其制备原理为NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。用如图装置制取水合肼的有关分析正确的是
A.装置的连接顺序是f→a→b→d→c→e
B.e所在装置的漏斗可以没入水面以下
C.f所在装置可以快速制备氨气
D.操作过程中要快速滴加NaClO溶液
【答案】C
【解析】A项,制备水合肼时需先制备氨气,并将其通入NaClO溶液中,氨气极易溶于水,在两装置中间需要连接安全瓶用于防倒吸,为有利于氨气与NaClO溶液反应,制备水合肼时氨气应从c口进入装置,最后用e所在装置进行尾气处理,则装置的连接顺序应是f→a→b→c→d→e(a、b顺序可互换),错误;B项,漏斗可以没入水面以下,会发生倒吸,错误;C项,f所在装置可以快速制备氨气,正确;D项,由题干信息可知,水合肼具有还原性,而NaClO具有强氧化性,若滴加NaClO溶液过快,过量的NaClO能氧化水合肼,降低产率,错误。
考向2 考查铵盐的性质与应用
(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.(2025·江苏省高邮市下学期第一次联考)向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,观察产生的气体能否使蓝色石蕊试纸变色;探究溶液中是否存在NH
B.(2025·江苏省南通市如皋市三模)向滴有酚酞的10 mL 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,观察现象;证明NH4Cl可与NaOH溶液反应
C.(2025••江苏省扬州中学1月月考)利用NH4H2PO4作灭火剂,是因为其分解且吸热,分解产物不支持燃烧
D.(2025·江苏省南通市开学考)实验室制备NH4Cl的原理:NH4ClNH3↑+HCl↑
【答案】C
【解析】A项,检验铵根离子应该用湿润的红色石蕊试纸,错误;B项,向滴有酚酞的NH4Cl溶液中加入等物质的量的NaOH,溶液pH升高使酚酞变红,可能是因为发生反应NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3·H2O,生成NH3·H2O使溶液呈碱性,也可能是两者未反应,但NaOH本身为强碱使溶液呈碱性,因此无法证明反应发生,错误;C项,NH4H2PO4是一种铵盐,受热易分解且吸热,分解产物不支持燃烧,因此NH4H2PO4常用作灭火剂,正确;D项,实验室制备NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑,错误。
【变式训练1】
(2025·江苏省南师附中、天一、海安、海门中学12月)碳酸氢铵是一种常用氮肥,其制备原理为:CO2+H2O+NH3=NH4HCO3,下列相关原理、装置及操作正确的是
A.制取CO2(g)
B.制取NH3(g)
C.制备NH4HCO3(aq)
D.获得NH4HCO3(s)
【答案】C
【解析】A项,稀硫酸和大理石反应生成硫酸钙,微溶物硫酸钙会附着在大理石表面,阻碍反应进行,应选择稀盐酸,错误;B项,加热氯化铵分解生成氨气和HCl,在试管口遇冷又化合生成氯化铵,应加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,错误;C项,浓氨水显碱性,可增大二氧化碳的溶解度,且倒扣的漏斗起到防倒吸作用,可制备NH4HCO3,正确;D项,NH4HCO3受热易分解,不能利用蒸发结晶得到NH4HCO3,错误。
【变式训练2·变题型】
(2025·江苏省盐城市上学期期中)以铁矿烧渣(主要成分是Fe2O3、Fe3O4,含少量Al2O3、SiO2和MgO、CaCO3)为原料制备磷酸铁晶体(FePO4•2H2O)的流程如下:
用NH4H2PO4沉铁而不直接用(NH4)3PO4的原因是_____________________________________。
【答案】(NH4)3PO4溶液比NH4H2PO4溶液碱性强,生成FePO4•2H2O同时生成Fe(OH)3沉淀,使产品纯度降低
【解析】向铁矿烧渣中加入盐酸酸浸,将金属元素转化为可溶的金属氯化物,二氧化硅与盐酸不反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液;向滤液中加入过氧化氢溶液,将溶液中的亚铁离子转化为铁离子,向反应后的溶液中加入氨水,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到滤液和氢氧化铁;向氢氧化铁中加入盐酸酸浸,将氢氧化铁转化为氯化铁,向反应后的溶液中加入磷酸二氢铵溶液,将溶液中的铁离子转化为二水磷酸铁沉淀,过滤得到二水磷酸铁。
由分析可知,加入磷酸二氢铵溶液的目的是将溶液中的铁离子转化为二水磷酸铁沉淀,用磷酸二氢铵沉铁而不直接用磷酸铵的原因是磷酸铵溶液比磷酸二氢铵溶液的碱性强,生成二水磷酸铁沉淀同时生成氢氧化铁沉淀,会使产品纯度降低,故答案为:(NH4)3PO4溶液比NH4H2PO4溶液碱性强,生成FePO4•2H2O同时生成Fe(OH)3沉淀,使产品纯度降低;
考点三 硝酸
知识点1 分子结构
氮原子的杂化类型为sp2,分子具有平面三角形结构,HNO3属于分子晶体
知识点2 物理性质
无色透明液体,有刺激性气味,易挥发(HNO3分子形成分子内氢键),硝酸与水可以任意比例混溶(硝酸与水分子间形成氢键)。
知识点3 化学性质
性质
化学方程式或离子方程式
说明
强酸性
CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
__________
不稳定性
4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
久置时呈______色,贮存方法__________________________
强氧化性
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
3Fe2++4H++1NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
6I-+8H++2NO3-=3I2+2NO↑+4H2O
3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+2NO↑+4H+
室温下,铁、铝在浓硝酸中发生钝化
①酸性条件下,Fe2+、I-与NO3-在溶液中不能大量共存
②实验室不能用HNO3制取SO2气体
③钝化是化学变化!
氧化性与酸性
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO↑+2H2O
溶解铜、银用(浓或稀)HNO3
生成低价N的物质 生成硝酸盐
有机物
硝化反应
+3HNO3+3H2O
制硝基化合物
酯化反应
+3HNO3+3H2O
制炸药
氧化反应
与橡皮中>C=C<键反应
保存浓硝酸不能用橡皮塞
颜色反应
蛋白质与浓硝酸作用后显________色
检验含有苯环的蛋白质
①硝酸遇还原性物质(如Fe2+、S2-、I-、SO32-等)显氧化性
②遇非还原性物质如Fe2O3、CuO只显酸性,如与FeO、Cu等,既显氧化性又显酸性
知识点4 NO3-结构与氧化性
结构
空间构型
N杂化
等电子体
平面三角形
sp2
PO3- CO32- SO3 BF3 AlCl3
性质
NO3-在水溶液中的氧化性与溶液的酸碱性有关,如在酸性溶液中,其氧化性较强
在酸性条件下,Fe2+、S2-、I-、SO32-等离子与NO3-不能共存
知识点5 工业制备
原料
工业生产流程
主要原理
尾气处理
氨气
空气
水
①4NH3+5O24NO+6H2O
②2NO+O2=2NO2
③3NO2+H2O=2HNO3+NO
用NaOH等碱液吸收
2NO2+2NaOH
=NaNO3+NaNO2+H2O
NO+NO2+2NaOH
=2NaNO2+H2O
考向1 考查硝酸与硝酸根的性质
(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.(2025·江苏省连云港市高考考前模拟一)将炽热的木炭放入浓硝酸中,木炭迅速燃烧;NO2支持燃烧
B.(2025·江苏省扬州市期中)稀硝酸洗去银镜:3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O
C.(2025·江苏省苏州市八校三模)向盐酸酸化的Fe(NO3)3溶液中加入Cu片,Cu片溶解;则氧化性:Fe3+>Cu2+
D.(2025·江苏省江阴市一中11月)将少量铜粉加入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸铁溶液,铜粉溶解;则Fe3+与铜粉反应
【答案】B
【解析】A项,木炭在浓硝酸中燃烧是由于浓硝酸受热分解产生O2,而非NO2支持燃烧,错误;B项,稀硝酸洗去银镜,是和银单质生成硝酸银和NO、水:3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O,正确;C项,在酸性条件下,NO3-具有强氧化性,能将Cu氧化,发生反应3Cu+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,而不是Fe3+氧化Cu,不能得出氧化性Fe3+>Cu2+的结论,错误;D项,酸性溶液中硝酸根离子可氧化Cu,则铜粉溶解,不能证明Fe3+与铜粉反应,不符合题意,错误。
【变式训练1·变考法】
(2025·江苏省宿迁市考前指导卷)化学兴趣小组探究银及其化合物性质。水瓶内胆镀银达到保温效果,设计实验从废旧的水瓶内胆获得粗银,请完成实验方案。取废旧的水瓶内胆粉碎,_____________
___________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________,干燥后得粗银。[必选的试剂和设备:15%的HNO3溶液、铜粉、KBr溶液、罗丹明B(可与铜离子作用呈红色)、通风设备]
【答案】取废旧的水瓶内胆粉碎,加入足量15% HNO3溶液(在通风设备中,因反应产生NO气体),加热至银完全溶解,过滤,除去不溶杂质,得AgNO3溶液,向滤液中加入一定量铜粉,搅拌,置换出银,过滤,向滤液中滴加KBr溶液,无淡黄色沉淀生成,说明Ag+已完全转化为Ag,洗涤固体Ag,取最后一次洗涤液,滴加罗丹明B,溶液不变红,说明固体洗涤干净,干燥后得粗银
【解析】水瓶内胆表面有银镜。实验方案:取废旧的水瓶内胆粉碎,加入足量15% HNO3溶液(在通风设备中,因反应产生NO气体),加热至银完全溶解,过滤,除去不溶杂质,得AgNO3溶液,向滤液中加入一定量铜粉,搅拌,置换出银,反应:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,过滤,向滤液中滴加KBr溶液,无淡黄色沉淀生成,说明Ag+已完全转化为Ag,洗涤固体Ag,取最后一次洗涤液,滴加罗丹明B,溶液不变红,说明固体洗涤干净,干燥后得粗银。
【变式训练2】
下列说法正确的是
A.(2025·江苏省射阳中学一模)将灼热的木炭加入浓硝酸中,有红棕色气体产生;则木炭在加热条件下能与浓硝酸反应
B.(2025••江苏省扬州中学1月月考)将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色;则H2O2的氧化性强于Fe3+的氧化性
C.(2025·苏州中学、海门中学、淮阴中学、姜堰中学下学期期初模拟)检验Na2SO3样品是否变质,将样品溶解后加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,观察是否产生白色沉淀
D.(2025·广东省广东市一模)工业生产硝酸存在N2→NH3→NO→NO2→HNO3的转化
【答案】D
【解析】A项,灼热木炭与浓硝酸反应生成红棕色NO₂气体,但浓硝酸在高温下自身也会分解产生NO₂,现象可能由硝酸分解引起,无法确定是木炭参与反应,错误;B项,溶液中存在H+和NO3-,相当于HNO3,HNO3也具有氧化性,不能确定是H2O2氧化的Fe2+,所以不能得出H2O2的氧化性强于 Fe3+的氧化性,错误;C项,稀硝酸具有强氧化性,能将溶液中的亚硫酸根离子氧化为能与钡离子反应生成白色沉淀的硫酸根离子,则将样品溶解后加入稀硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否产生白色沉淀不能确定亚硫酸钠样品是否变质,错误;D项,工业生产硝酸首先合成氨,氨催化氧化生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,工业生产硝酸存在N2→NH3→NO→NO2→HNO3的转化,正确。
考向2 考查氮及其化合物的转化
(2025·江苏省各地模拟组合题)判断下列说法中,正确的是________
①NH3·H2O(NH4)2SO3(NH4)2SO4
②HNO3(稀)NO2NO
③以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
④N2NH3NONO2HNO3转化中,②需要加入还原剂才能实现
⑤N2(g)NO2(g)HNO3(aq)
⑥NH3NOHNO3
【答案】③
【解析】①NH3·H2O与过量的SO2反应,生成NH4HSO3,错误;②稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO,不生成NO2,方程式为3Cu+8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,错误;③以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl,反应方程式为:NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,正确;④②中氮元素化合价升高被氧化,需要加入氧化剂才能实现,错误;⑤N2与O2在放电条件下生成NO,错误;⑥NH3催化氧化生成NO正确,但NO不能直接与水反应生成HNO3(需O₂参与),错误。
【变式训练1·变载体】
(2025·河南省郑州市上学期一模)氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示,其中d为红棕色气体。下列说法正确的是
A.a、b、c、d、e都是自然界中氮循环过程中的物质
B.a在足量的空气中燃烧能够生成c
C.向少量e的浓溶液中加入足量铜片,将产生的气体干燥后可得到纯净的气体d
D.实验室中可通过加热消石灰和f固体混合物的方法制取气体a
【答案】A
【解析】根据表格中N元素化合价和物质类别信息,a为-3价氢化物,则a为NH3;b为0价单质,则b为N2;c为+2价氧化物,则c为NO;d为+4价氧化物且颜色为红棕色,则d为NO2;e为+5价酸,则e为HNO3;f为-3价氢化物与+5价酸形成的盐,则f为NH4NO3,据此分析解答。
A项,氮循环中的重要物质主要有氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨气和硝酸等,正确;B项,NH3在足量的空气中燃烧生成N2,不能得到NO,错误;C项,少量的浓HNO3中加入足量铜片,开始产生的气体为NO2,由于铜片足量,硝酸不足,浓度降低,此时产生的气体变为NO,所以最后得到的气体为NO2和NO的混合气体,错误;D项,加热硝酸铵的时候有爆炸的危险,故实验室中不能用加热消石灰和硝酸铵固体混合物的方法制取氨气,一般采用加热氯化铵和熟石灰(消石灰)固体混合物的方法来制取氨气,错误。
1.(2025·安徽卷)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4SO4]溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀。
下列有关反应的化学方程式错误的是
A.氨在氧气中燃烧:4NH3+3O22N2+6H2O
B.液氨与金属钠反应:2Na+2NH3(l)=2NaNH2+H2↑
C.氨水溶解Cu(OH)2:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2
D.浓氨水与HgCl2反应:HgCl2+NH3=Hg(NH2)Cl↓+HCl
【答案】D
【解析】A项,根据题干信息可知,氨可在氧气中燃烧生成N2,所给方程式符合反应原理,正确;B项,金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,生成氨基钠和氢气,发生的是置换反应,所给方程式符合反应原理,正确;C项,根据题干信息可知,Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,所给方程式符合反应原理,正确;D项,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀,生成物应为NH4Cl,方程式为:HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,错误。
2.(2025·北京卷)下列反应中,体现NH还原性的是
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
D.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
【答案】B
【解析】A项,NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化态保持-3,未发生氧化还原反应,不符合题意;B项,NH中的N(-3价)与NO2-中的N(+3价)反应生成N2(0价),NH被氧化,体现还原性,符合题意;C项,水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正向移动,则该氢氧化镁溶解过程,无化合价变化,没有体现其还原性,不符合题意;D项,(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应,NH未参与氧化还原,不符合题意。
3.(2024·江苏卷)下列化学反应表示正确的是
A.汽车尾气处理:2NO+4CON2+4CO2
B.NO3-电催化为N2的阳极反应:2NO3-+12H++10e—=N2↑+6H2O
C.硝酸工业中NH3的氧化反应:4NH3+3O22N2+6H2O
D.CO2和H2催化制二甲醚:2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O
【答案】D
【解析】A项,该反应方程式配平错误,汽车尾气处理:2NO+2CON2+2CO2,错误;B项,NO3-电催化为N2,N元素化合价降低,发生还原反应,应是在阴极发生反应,反应方程式是:2NO3-+12H++10e—=N2↑+6H2O,错误;C项,硝酸工业中NH3发生催化氧化生成NO,NO进一步反应得到NO2后再与水反应制得硝酸,该氧化反应为4NH3+5O24NO+6H2O,错误;D项,CO2和H2催化制二甲醚的反应式为2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O,正确。
4.(2025·安徽卷)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4SO4]溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀。
下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A.与H+结合的能力:OH->NH2- B.与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+
C.H2O和NH3分子中的键长:O-H>N-H D.微粒所含电子数:NH>NH2-
【答案】B
【解析】A项,根据题干信息,NaNH2遇水转化为NaOH,反应为:NaNH2+H-OH=NaOH+H-NH2,说明NH2-结合H+能力更强,错误;B项,根据题干信息,深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4SO4]溶液,说明NH3更容易与H+配位形成NH,故与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+,正确;C项,原子半径N>O,则键长:O-H<N-H,错误;D项,NH所含电子数为7+4-1=10,NH2-所含电子数7+2+1=10,相同数量的两种微粒所含电子数相等,错误。
5.(2024·北京卷)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.I的化学方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2
B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
【答案】B
【解析】黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,得到H2SO4。
A项,反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,化学方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,正确;B项,反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率,还要考虑生产成本,如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高SO2平衡转化率,错误;C项,将黄铁矿换成硫黄,则不再产生Fe3O4,即可以减少废渣产生,正确;D项,硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3,可以用碱液吸收,正确。
6.(2023·江苏卷)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.H2具有还原性,可作为氢氧燃料电池的燃料
B.氨极易溶于水,液氨可用作制冷剂
C.H2O分子之间形成氢键,H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D.N2H4中的N原子与H+形成配位键,N2H4具有还原性
【答案】A
【解析】A项,H2具有还原性,可与氧气反应,作为氢氧燃料电池的燃料,正确;B项,液氨可用作制冷剂主要原因是液氨汽化吸热,和氨极易溶于水无关,错误;C项,H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高主要原因为氧氢键的键能高于硫氢键,和H2O分子之间形成氢键无关,错误;D项,N2H4具有还原性因为N本身可以失电子,与N2H4与H+能否形成配位键无关,错误。
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第09讲 氮及其化合物
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 3
考点一 氮及其氧化物 3
知识点1 氮的固定 3
知识点2 氮气结构与性质 3
知识点3 氮的氧化物 4
考向1 考查氮的固定 5
考向2 考查氮的氧化物 6
考点二 氨气 铵盐 6
知识点1 氨气 6
知识点2 铵盐 8
考向1 考查氨气的性质与制备 9
考向2 考查铵盐的性质与应用 9
考点三 硝酸 10
知识点1 分子结构 10
知识点2 物理性质 10
知识点3 化学性质 11
知识点4 NO3-结构与氧化性 11
知识点5 工业制备 12
考向1 考查硝酸性质与制备 12
考向2 考查氮及其化合物的转化 13
04 真题溯源·考向感知 13
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
氮及其氧化物
选择题
非选择题
江苏卷T1(C项),3分
氨气、铵盐
选择题
非选择题
江苏卷T1,3分
江苏卷T7(B项),3分
硝酸
选择题
非选择题
江苏卷T6,3分
江苏卷T8,3分
考情分析:
1.命题规律:
(1)选择题常从宏观辨识与微观探析角度考查氮的固定、氮氧化物的回收利用,具有一定的创新性。
(2)非选择题常结合工艺流程、实验、化学反应原理考查硝酸、氨气、铵盐等物质的性质,要关注守恒法在化学计算中的应用,具有一定的综合性;磷及其化合物一般会结合物质结构等进行考查,砷及其化合物会以新材料、新技术为背景结合工艺流程、物质结构等进行考查,具有一定的应用性。
2.复习策略:
一根据氧化还原反应原理,引导学生认识氮气、氮的氧化物的化学性质;二根据物质结构知识(相似相溶及氢键),认识氨的物理性质,并依据氧化还原反应原理及配位键理解氨的化学性质,通过练习讨论指导学生归纳出氨的制备方法;三是从不同角度引导学生理解硝酸的化学性质。
复习目标:
1.从原子结构和氧化还原反应角度,认识氮气的化学反应,知道氮的固定类型。
2.从氧化还原反应角度,认识氮的氧化物所发生的化学反应;能书写NO和NO2实验室和工业制备方程式,能根据有关原理书写氮氧化物消除方程式。
3.依据物质结构、氧化还原反应原理,理解氨的物理和化学性质;认识实验室制备氨的原理及实验装置的选择。
4.认识铵盐的性质——三大反应(热分解、与碱反应、水解反应)。
5.知道硝酸的性质(挥发性、不稳定、氧化性)及与有机物的反应,能书写有关方程式。
6.认识NO3-的结构与性质——酸性下的氧化性;了解硝酸的工业制备原理。
考点一 氮及其氧化物
知识点1 氮的固定
1.概念
将游离态的氮(即N2)转化为化合态的氮的过程。
2.类型
(1)人工固氮:人类控制条件——________________。
(2)自然固氮:大自然——____________。
(3)生物固氮:豆科植物根瘤菌将N2转化成氨。
知识点2 氮气结构与性质类
1.氮气的结构
分子式
电子式
结构式
模型
键的类型及数目
键能
分子稳定性
等电子体
N2
______
______
___个σ键、___个π键
很大
___________
CO、CN-
2.物理性质
____色____味的气体,密度比空气略小,____溶于水。
3.化学性质
性质
化学方程式
备注
氧化性
用此反应用与除去空气中的N2
工业合成氨的原理 高温高压催化剂
可逆反应;放热反应
还原性
雷雨发庄稼 反应条件不是“加热”,氮气不能燃烧
①氮原子半径小,吸收电子的能力较强。表现出较强的化学活泼性,但不能认为N2性质活泼,因为在N2分子中N≡N的键能较大,故N2性质不活泼。
②N2与O2反应的生成物是NO不是NO2。。
知识点3 氮的氧化物
1.类别
从+1价到+5价都有对应的氧化物,共6种:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,其中亚硝酐为_____,硝酐为_____。
2.一氧化氮与二氧化氮
NO
NO2
物理性质
____色,____于水,有毒气体
______色,________水,有_______气味,有毒气体
化学性质
①还原性较强
2NO+O2=________
②弱氧化性:6NO+4NH35N2+6H2O
①氧化性较强:NO2+SO2=NO+SO3
可使湿润的KI淀粉试纸变______色
②与水反应:3NO2+H2O=_______________
③自身聚合:2NO2N2O4
工业制备
NH3+O2+
2NO+O2=_______
实验室制备
Cu+HNO3(稀)=
_______________
Cu+HNO3(浓)=
________________________
危害
与人体血红蛋白结合 ______________、_______________
3.对环境的影响
得分速记
①通常情况下,NO与____不能共存,HCl与________不能共存。
②NO2与溴蒸气________用湿润的KI淀粉试纸检验。
③NO2可以与水反应生成硝酸,但NO2________硝酸的酸酐。
4.NOx污染治理
碱吸收
NO2+NO+NaOH=NaNO2+
NO2+ NaOH=NaNO2+NaNO3+
盐吸收
NO+NO2+Na2CO3=NaNO2+
NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+
氨还原
6NO2+8NH37N2+12H2O NO+NH3N2+H2O
CH4还原
CH4(g)+NO(g)=CO2(g)+H2O+
CO还原
CO+NO2=CO2(g)+N2
①NO与NaOH溶液不反应,用NaOH溶液处理NO尾气时,需要同时通入______。
②NO2既有氧化性又有还原性,但以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,故不能用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2和Br2。
考向1 考查氮的固定
(2025·江苏省南通市如皋市三模)下列含氮物质的转化属于氮的固定的是
A.N2NH3 B.NON2
C.NH3CO(NH2)2 D.HNO3NH4NO3
【变式训练1】
(2025·江苏南京市开学考)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。下列过程属于氮的固定的是
A.将N2转化成硝酸盐 B.将NO转化成硝酸
C.将NH3转化成铵盐 D.将NO2转化成氮气
考向2 考查氮的氧化物
(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.NO2制HNO3的离子方程式:2NO2+H2O=H++NO3-+NO
B.N2NO2HNO3
C.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:NO+NO2+2OH-=2NO+H2O
D.HNO3(稀)NO2NO
【变式训练1】
(2024·江苏省海安月考)NO2在火箭燃料中作氧化剂,下列有关二氧化氮的说法正确的是
A.NO2为红棕色且有刺激性气味的气体
B.NO2属于酸性氧化物
C.NO2经转化被植物吸收,属于氮的固定
D.常温下空气中N2与O2可以化合成NO2
【变式训练2·变考法】
(2025·江苏省南通市启东中学12月月考)实验室制取NO2的实验原理及装置均正确的是
A.制取NO2 B.干燥NO2
C.收集NO2 D.尾气处理
考点二 氨气 铵盐
知识点1 氨气
1.分子结构
分子式
电子式
结构式
球棍模型
比例模型
空间构型
分子极性
N杂化
σ键数
等电子体
NH3
得分速记
①书写电子式不要漏写____________。
②根据结构理解物理性质——易液化、易溶于水。
2.物理性质
①从周期表和周期律:为____体。
②从相对分子质量:比空气____。
③从氢键:极易溶于水(氨分子与水分子间能形成________且氨与水都为极性分子),易________(氨分子间能形成________)。
3.化学性质
碱性
溶于水
NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
遇酸
NH3+HCl=________(魔棒生烟) NH3+H+=NH
盐溶液
Al3++3NH3·H2O=_____________________
还原性
催化氧化
4NH3+5O24NO+6H2O
CuO氧化
2NH3+3CuO____________________
Cl2氧化
2NH3+3Cl2=N2+6HCl或8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl(检验氯气管道是否漏气)
NOx
6NO+4NH35N2+6H2O 6NO2+8NH37N2+12H2O
配合性
Ag+ Cu2+
Ag++2NH3=[Ag(NH3)2]+
Cu2++____NH3=___________________
氧化性
Na
2NH3+2Na=NaNH2+H2↑
得分速记
①氨水中的溶质是NH3,而不是NH3·H2O。
②氨水密度特殊性:氨水的密度比水小,且浓度越大其密度越小。
4.制备
(1)工业制备:____________________________
(2)实验室制备:
装置类型
化学方程式
发生装置
收集装置
液气
NH3·H2O(浓)__________________
固+固气
2NH4Cl+Ca(OH)2__________________
固+液—→气
NH3·H2O(浓)+CaO=__________________
NH3·H2O(浓) __________________
①不能用NH4NO3(受热爆炸)。
②不能用NaOH(吸湿结块,腐蚀玻璃)。
③氨的干燥用碱石灰而不能用无水CaCl2(CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3)。
④尾气处理(前两个烧杯中盛水或稀硫酸)
知识点2 铵盐
1.物理性质
白色或无色固体,_____溶于水,注意:NH4NO3溶于水强烈吸热。
2.NH4+结构
电子式
结构式
空间构型
球棍模型
比例模型
NH4Cl电子式
铵盐中含有_________键、_________键、_________键。
3.化学性质
热分解
挥发性酸铵盐
NH4Cl_________________,NH4I______________________
不稳定性酸铵盐
(NH4)2CO3______________________
氧化性酸铵盐
NH4NO3(复杂,NH4NO3的分解产物与反应条件有关)
难挥发酸铵盐
(NH4)3PO43NH3↑+H3PO4
温馨提醒
①铵盐受热分解,不一定放出氨气;②NH4HCO3受热分解现象不同NH4Cl(即在试管口部无白色固体);③NH4I的分解与NH4Cl不同
与碱反应
(用于检验NH4+离子)
①常温,稀溶液:NH4++OH-=NH3·H2O;②浓溶液:NH4++OH-=NH3↑+H2O,③加热:NH4++OH-NH3↑+H2O(与浓度无关)
与水反应
NH4++2D2O____________________________
与某些强碱弱酸盐反应
NH4++AlO2-+H2O=____________________
2NH4++SiO32-=____________________
与活泼金属的反应
Mg+2NH4+=_____________________
4.NH4+检验
待检液试纸变______
得分速记
①检验NH时关键操作——必须________,,否则不一定有NH3放出!
②试纸是________石蕊试纸。
考向1 考查氨的的性质与制备
(2025·苏州中学、海门中学、淮阴中学、姜堰中学下学期期初模拟)实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验,能够达到实验目的的是
A.制取NH3 B.干燥NH3
C.收集NH3 D.制[Cu(NH3)4](OH)2溶液
【变式训练1·变考法】
(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.(2025·江苏省泰州中学等三校12月调研)NH3易液化,可用于工业制硝酸
B.(2025·江苏省海安高级中学12月月考)NH3(g)NO(g)HNO3(aq)
C.(2025·江苏省扬州市期中)在纯氧中燃烧:4NH3+5O24NO+6H2O
D.(2025·江苏省徐州市期中)NH3(g) N2(g)NO2(g)
【变式训练2】
(2025·江苏省南京检测)水合肼又称水合联氨,广泛用作还原剂、抗氧化剂、发泡剂等。其制备原理为NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。用如图装置制取水合肼的有关分析正确的是
A.装置的连接顺序是f→a→b→d→c→e
B.e所在装置的漏斗可以没入水面以下
C.f所在装置可以快速制备氨气
D.操作过程中要快速滴加NaClO溶液
考向2 考查铵盐的性质与应用
(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.(2025·江苏省高邮市下学期第一次联考)向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,观察产生的气体能否使蓝色石蕊试纸变色;探究溶液中是否存在NH
B.(2025·江苏省南通市如皋市三模)向滴有酚酞的10 mL 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,观察现象;证明NH4Cl可与NaOH溶液反应
C.(2025••江苏省扬州中学1月月考)利用NH4H2PO4作灭火剂,是因为其分解且吸热,分解产物不支持燃烧
D.(2025·江苏省南通市开学考)实验室制备NH4Cl的原理:NH4ClNH3↑+HCl↑
【变式训练1】
(2025·江苏省南师附中、天一、海安、海门中学12月)碳酸氢铵是一种常用氮肥,其制备原理为:CO2+H2O+NH3=NH4HCO3,下列相关原理、装置及操作正确的是
A.制取CO2(g)
B.制取NH3(g)
C.制备NH4HCO3(aq)
D.获得NH4HCO3(s)
A.A B.B C.C D.D
【变式训练2·变题型】
(2025·江苏省盐城市上学期期中)以铁矿烧渣(主要成分是Fe2O3、Fe3O4,含少量Al2O3、SiO2和MgO、CaCO3)为原料制备磷酸铁晶体(FePO4•2H2O)的流程如下:
用NH4H2PO4沉铁而不直接用(NH4)3PO4的原因是_____________________________________。
考点三 硝酸
知识点1 分子结构
氮原子的杂化类型为________,分子具有____________形结构,HNO3属于________晶体
知识点2 物理性质
____色透明液体,有刺激性气味,____挥发(HNO3分子形成________氢键),硝酸与水可以任意比例混溶(硝酸与水分子间形成________)。
知识点3 化学性质
性质
化学方程式或离子方程式
说明
强酸性
CaCO3+ HNO3=________________________
__________
不稳定性
HNO3_________________________
久置时呈______色,贮存方法__________________________
强氧化性
C+ HNO3(浓)_________________________
Fe2++ H++ NO3-=_______________________
I-+ H++ NO3-=_________________________
SO2+ NO3-+ H2O=________+ NO↑+________
室温下,___________在浓硝酸中发生钝化
①酸性条件下,Fe2+、I-与NO3-在溶液中不能大量共存
②实验室不能用HNO3制取SO2气体
③钝化是化学变化!
氧化性与酸性
与酸性
Cu+ HNO3(浓)=_________________________
Cu+ HNO3(稀)_______________________
Ag+ HNO3(稀)______________________
溶解铜、银用______(浓或稀)HNO3
生成低价N的物质 生成硝酸盐
有机物
硝化反应
+3HNO3______________________
制硝基化合物
酯化反应
+3HNO3______________________
制炸药
氧化反应
与橡皮中>C=C<键反应
保存浓硝酸不能用橡皮塞
颜色反应
蛋白质与浓硝酸作用后显________色
检验含有_______的蛋白质
①硝酸遇还原性物质(如Fe2+、S2-、I-、SO32-等)显氧化性
②遇非还原性物质如Fe2O3、CuO只显酸性,如与FeO、Cu等,既显氧化性又显酸性
知识点4 NO3-结构与氧化性
结构
空间构型
N杂化
等电子体
_____________
_____
PO3- CO32- SO3 BF3 AlCl3
性质
NO3-在水溶液中的氧化性与溶液的酸碱性有关,如在酸性溶液中,其氧化性较强
在酸性条件下,Fe2+、S2-、I-、SO32-等离子与NO3-不能共存
知识点5 工业制备
原料
工业生产流程
主要原理
尾气处理
氨气
空气
水
①_______________________________
②2NO+O2=2NO2
③____________________________
用NaOH等碱液吸收
2NO2+2NaOH=
____________________________
NO+NO2+2NaOH=
________________
考向1 考查硝酸与硝酸根的性质
(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.(2025·江苏省连云港市高考考前模拟一)将炽热的木炭放入浓硝酸中,木炭迅速燃烧;NO2支持燃烧
B.(2025·江苏省扬州市期中)稀硝酸洗去银镜:3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O
C.(2025·江苏省苏州市八校三模)向盐酸酸化的Fe(NO3)3溶液中加入Cu片,Cu片溶解;则氧化性:Fe3+>Cu2+
D.(2025·江苏省江阴市一中11月)将少量铜粉加入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸铁溶液,铜粉溶解;则Fe3+与铜粉反应
【变式训练1·变考法】
(2025·江苏省宿迁市考前指导卷)化学兴趣小组探究银及其化合物性质。水瓶内胆镀银达到保温效果,设计实验从废旧的水瓶内胆获得粗银,请完成实验方案。取废旧的水瓶内胆粉碎,_____________
___________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________,干燥后得粗银。[必选的试剂和设备:15%的HNO3溶液、铜粉、KBr溶液、罗丹明B(可与铜离子作用呈红色)、通风设备]
【变式训练2】
下列说法正确的是
A.(2025·江苏省射阳中学一模)将灼热的木炭加入浓硝酸中,有红棕色气体产生;则木炭在加热条件下能与浓硝酸反应
B.(2025••江苏省扬州中学1月月考)将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色;则H2O2的氧化性强于Fe3+的氧化性
C.(2025·苏州中学、海门中学、淮阴中学、姜堰中学下学期期初模拟)检验Na2SO3样品是否变质,将样品溶解后加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,观察是否产生白色沉淀
D.(2025·广东省广东市一模)工业生产硝酸存在N2→NH3→NO→NO2→HNO3的转化
考向2 考查氮及其化合物的转化
(2025·江苏省各地模拟组合题)判断下列说法中,正确的是________
①NH3·H2O(NH4)2SO3(NH4)2SO4
②HNO3(稀)NO2NO
③以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
④N2NH3NONO2HNO3转化中,②需要加入还原剂才能实现
⑤N2(g)NO2(g)HNO3(aq)
⑥NH3NOHNO3
【变式训练1·变载体】
(2025·河南省郑州市上学期一模)氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示,其中d为红棕色气体。下列说法正确的是
A.a、b、c、d、e都是自然界中氮循环过程中的物质
B.a在足量的空气中燃烧能够生成c
C.向少量e的浓溶液中加入足量铜片,将产生的气体干燥后可得到纯净的气体d
D.实验室中可通过加热消石灰和f固体混合物的方法制取气体a
1.(2025·安徽卷)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4SO4]溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀。
下列有关反应的化学方程式错误的是
A.氨在氧气中燃烧:4NH3+3O22N2+6H2O
B.液氨与金属钠反应:2Na+2NH3(l)=2NaNH2+H2↑
C.氨水溶解Cu(OH)2:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2
D.浓氨水与HgCl2反应:HgCl2+NH3=Hg(NH2)Cl↓+HCl
2.(2025·北京卷)下列反应中,体现NH还原性的是
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
D.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
3.(2024·江苏卷)下列化学反应表示正确的是
A.汽车尾气处理:2NO+4CON2+4CO2
B.NO3-电催化为N2的阳极反应:2NO3-+12H++10e—=N2↑+6H2O
C.硝酸工业中NH3的氧化反应:4NH3+3O22N2+6H2O
D.CO2和H2催化制二甲醚:2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O
4.(2025·安徽卷)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4SO4]溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀。
下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A.与H+结合的能力:OH->NH2- B.与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+
C.H2O和NH3分子中的键长:O-H>N-H D.微粒所含电子数:NH>NH2-
5.(2024·北京卷)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.I的化学方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2
B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
6.(2023·江苏卷)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.H2具有还原性,可作为氢氧燃料电池的燃料
B.氨极易溶于水,液氨可用作制冷剂
C.H2O分子之间形成氢键,H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D.N2H4中的N原子与H+形成配位键,N2H4具有还原性
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