2026届高三化学一轮复习 第15讲 氮及其化合物

该高中化学高考复习课件聚焦氮及其化合物核心考点，依据高考评价体系梳理了物质性质、制备实验、转化应用等考查要求。通过2024年浙江、安徽等多省真题分析，明确实验设计、硝酸反应计算等高频考点权重，归纳实验填空、推断题等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题导入-考点突破-素养提升”模式，以2022湖南卷NO₃⁻转化真题为例，结合喷泉实验原理分析、硝酸与Cu反应计算模型，培养科学思维与科学探究能力。提供实验题答题模板及易错点警示，助力学生掌握得分技巧，教师可据此高效组织复习。

第15讲　 氮及其化合物 (2022·湖南卷)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。下列正确的是(　　) A．过程Ⅰ中NO发生氧化反应 B．a和b中转移的e－数目相等 C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶4 D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO+NH=N2↑＋2H2O D 【真题导入】 (2021·河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是(　 　) A. NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 B. 汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5 C. 植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 D. 工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除 D 【真题导入】 2024.1浙江卷-17题 氮及其化合物：含氮化合物中N的杂化方式、键角和性质 2024安徽卷-6题 氮及其化合物：阿伏加德罗常数下含氮物质性质的正误判断 2024河北卷-9题 氮及其化合物：化学用语及表述 2024河北卷-10题 氮及其化合物：NH3的发生和收集 2024.6浙江卷-3题 氮及其化合物：NH3空间填充模型 2024湖南卷-7题 氮及其化合物：Cu与稀HNO3反应生成氮氧化物及其性质 2024甘肃卷-14题 氮及其化合物：氮气及氮氧化物的结构和性质 2024北京卷-16题 氮及其化合物：采用不同氮源制备HNO3 【目标与素养】 ★从近几年高考题目分析，氮及其化合物主要考查： ①以实验设计为中心考查氮及其化合物的实验及综合应用； ②氮及其化合物的性质应用和硝酸与金属反应的计算，以推断填空题和实验填空题形式考查氮及其化合物间的转化和氨气的制备及性质。 【知识体系】 1、氮气(N2) ★氮元素的存在与氮的固定 【考点梳理】 考点1 氮和氮的氧化物 Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2+ 2NH3↑ ★N2的化学性质 N2 + 3H2 2NH3 催化剂 高温高压 N2→NO2不能一步转化完成。 【考点梳理】 考点1 氮和氮的氧化物 N2O俗称笑气,有麻醉作用； 氧化物的化学式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 氮元素的价态 +1 +2 +3 +4 +5 2、氮的氧化物(NOx) 属于酸性氧化物的是 和 。 N2O3 N2O5 NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2(红棕色) ⇌N2O4(无色) 【考点梳理】 考点1 氮和氮的氧化物 物质 NO NO2 物理性质 　色、　溶于水的气体 　　　色、有刺激性气味的气体, 易液化,　　　溶于水 化学性质 O2 不反应 H2O 不反应 　　　　　 氧化/还原性 通常表现还原性 实验室制取原理 2NO+O2=2NO2 易 无 不 红棕 Cu+4HNO3 (浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO　 ★NO和NO2的比较 验证某无色气体为NO的方法：向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变红棕色。 在溶液中视为硝酸，表现较强氧化性, 能氧化S2-、I-、Fe2+等离子 【考点梳理】 考点1 氮和氮的氧化物 9 ★氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见污染类型及对人体的危害 ①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，产生一种有毒的烟雾。 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨水降到地面。 ③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 【考点梳理】 考点1 氮和氮的氧化物 ★常见的NOx尾气处理方法 ①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)， 一般适用于工业尾气中NOx的处理。 ②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)。 如：2NO + 2CO === N2 + 2CO2 催化剂 【考点梳理】 考点1 氮和氮的氧化物 1、物理性质 硝酸分解产生的NO2溶解在硝酸里 2、化学性质 【考点梳理】 考点2 硝酸 (1)不稳定性：________________________________________。 (2)强氧化性：硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ①与金属反应(填化学方程式，下同) 稀硝酸与铜反应：___________________________________________； 浓硝酸与铜反应：__________________________________________。 ②常温下，浓硝酸遇铁、铝发生钝化。 3Cu＋8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(浓)= Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ★HNO3与金属反应一般不产生H2； ★硝酸的还原产物不仅有NO2、NO，可能有N2O、N2或NH4NO3。 【考点梳理】 考点2 硝酸 ③与非金属反应 浓硝酸与木炭反应：_________________________________________________。 ④与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：________________________________________。 【考点梳理】 考点2 硝酸 (3)与有机物反应 CH3 | | NO2 CH3 | NO2 O2N + 3HNO3 + 3H2O 浓硫酸 a.显色反应: b.硝化反应:  含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色。 【考点梳理】 考点2 硝酸 为了吸收更充分， 往往同时通入O2 3、硝酸的工业制法 ②4NH3＋5O2 4NO＋6H2O ③2NO＋O2=2NO2。 ④3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。 【考点梳理】 考点2 硝酸 【考点梳理】 考点3 氨气与铵盐 1、氨气的分子结构和物理性质 NH3 电子式 密度 气味 水溶性 比空气____ 有________气味 极易溶于水(1∶________) 小 刺激性 700 ★液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂。 NH3 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型 分子立体构型 4 3 1 四面体型 三角锥型 略去孤电子对 【考点梳理】 考点3 氨气与铵盐 2、氨气的化学性质 蘸有浓挥发性酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，产生大量白烟。 氨水体系中 种分子、 种离子；离子浓度大小顺序 。 酸性 气体 2NH3＋H2O＋SO2(少)=(NH4)2SO3 ；NH3＋H2O＋SO2(多)=NH4HSO3 【考点梳理】 考点3 氨气与铵盐 ①催化氧化：__________________________________。 ②被CuO氧化：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O ③被氯气氧化： ④其它： 4NH3＋6NO=5N2＋6H2O 8NH3＋6NO2=7N2＋12H2O 2NH3＋3Cl2 = N2＋6HCl或 8NH3＋3Cl2 = N2＋6NH4Cl。浓氨水检验泄露的氯气 【考点梳理】 考点3 氨气与铵盐 3、 氨 气 的 实 验 室 制 法 向下排空气 蓝 白烟 【考点梳理】 考点3 氨气与铵盐 其它制备方法 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 NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2 【考点梳理】 考点3 氨气与铵盐 4、喷泉实验 ★形成喷泉的类型 气体 HCl NH3 CO2、Cl2 SO2、H2S NO2 NO、O2 (4∶3) NO2、O2 (4∶1) 吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 水 【考点梳理】 考点3 氨气与铵盐 ★喷泉实验的发散装置及原理分析 以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体、使气体发生反应等)来形成喷泉。 【疑难突破】 (Ⅰ)装置改变了胶头滴管的位置，将胶头滴管中的水挤入试剂瓶中，试剂瓶内压强增大，即可使少量溶液沿导管进入烧瓶中，导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。 (Ⅱ)装置省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，氨溶于水)，即发生喷泉。 (Ⅲ)装置在水槽中加入能使水温升高的物质，使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。 【疑难突破】 (Ⅳ)装置向烧瓶中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。 (Ⅴ)装置打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。 (Ⅵ)装置中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个旋塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部的止水夹，则可产生双喷泉。 【疑难突破】 5、铵盐的化学性质 铵盐受热分解不一定都产氨气，如(NH4)2SO4、NH4NO3等伴随氧化还原反应。 浓碱或加热有利于氨气逸出。 【考点梳理】 考点3 氨气与铵盐 1、(高考题组合)下列说法正确的是(　　) A.工业上用氨的催化氧化制备NO[2023·浙江1月] B．图示装置可用于制取并收集氨气[2023·浙江6月] C．取一定体积的氨水、AgNO3溶液两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1 mol·L－1)，反应现象没有明显差别[2023·湖南卷] D．加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸， 石蕊试纸变蓝，说明NH4HCO3显碱性[全国卷Ⅱ] A 【典例分析】 2、(2022北京卷) 下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析不正确的是(　　) A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 ① ② ③ D 【典例分析】 3、(2020·课标Ⅲ)喷泉实验装置如图所示，下列各组气体－溶液，能出现喷泉的是(　　) B   气体 溶液 A H2S 稀盐酸 B HCl 稀氨水 C NO 稀H2SO4 D CO2 饱和NaHCO3溶液 【典例分析】 4、(2022·海南卷)磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备(NH4)2HPO4，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。回答问题： (1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制备氨气的化学方程式为_______________。 (2)装置中活塞K2的作用为________。实验过程中，当出现________现象时，应及时关闭K1，打开K2。 【典例分析】 (3)当溶液pH为8.0～9.0时，停止通NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。若继续通入NH3，当pH>10.0时，溶液中OH－、________和________(填离子符号)浓度明显增加。 (4)若本实验不选用pH传感器，还可选用________作指示剂，当溶液颜色由________色变为________色时，停止通NH3。 【典例分析】 酚酞　 无　 浅红 3Mg＋N2eq \o(=====,\s\up17(点燃))Mg3N2 N2＋O2eq \o(========,\s\up17(放电或高温))2NO 4HNO3(浓)eq \o(=======,\s\up17(△或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑ C＋4HNO3(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \o\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O Al(OH)3↓＋3NHeq \o\al(＋,4) 4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))4NO＋6H2O NH4HCO3eq \o(=====,\s\up15(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O NHeq \o\al(＋,4)＋OH-eq \o(=====,\s\up15(△))NH3↑＋H2O 6、NHeq \o\al(＋,4)的检验 ＋,4)eq \x(待检物) eq \o(―――→,\s\up17(强碱溶液),\s\do15(△)) eq \x(无色气体) eq \o(――――→,\s\up17(湿润的红色),\s\do15(石蕊试纸)) eq \x(试纸变蓝色) eq \o(――→,\s\up17(结论)) eq \x(有NH) NH4Cleq \o(=====,\s\up15(△))NH3↑＋HCl↑ 答案　(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up15(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ (2)平衡气压防倒吸　倒吸 $$