2026届高三化学一轮复习 —— 氮及其化合物

2026届高考备考一轮复习

第六部分 非金属及其化合物

第三讲   氮及其化合物  

一、氮气

1、结构：N：原子结构示意图             ，在周期表中的位置                    ，

           电子排布式：                 价电子排布图：

        N2：N≡N，共价三键，键能非常大，难以断裂，性质稳定

2、分布：  游离态：存在于大气中，75%（质量含量）  78%（体积含量）

         化合态：有机物和盐

3、物理性质：无色无味的气体，比空气稍轻，难溶于水，能液化

4、化学性质

1）与氢气反应        N2 + 3H2   2NH3

 

2）与氧气反应        N2 + O2 ========= 2NO

3）与活泼金属反应    N2 + 3Mg ==== Mg3N2

                 属于离子化合物，不属于盐类

金属氮化物     能与水反应生成氨气：Mg3N2 + 6H2O == 3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑

             能与水反应生成氨气两种碱：Mg3N2 + 8H2O ==3Mg(OH)2↓+ 2NH3·H2O

                 与酸反应生成两种盐： Mg3N2 + 8HCl == 3MgCl2 + 2NH4Cl

5、用途： 1）原料气：合成氨、制硝酸                           

2）保护气：用于焊接、灯具中、保存食品

        3）液氮可用作制冷剂，可用于医学、科学等等领域

6、氮的固定：  定义：把游离态的氮转化成化合态的氮

               方法：  人工固氮：合成氨

                       自然固氮：豆科植物根瘤菌固氮、雷电固氮

二、一氧化氮和二氧化氮

1、氮元素有5种正化合价，但有6种氧化物，即N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。

N2O俗名笑气，过去医疗上用的麻醉剂。N2O3是HNO2(弱酸)的酸酐，N2O5是HNO3(强酸)的酸酐，

NO和NO2是不成盐氧化物。

一氧化氮(NO)：是无色无味有毒的气体，比空气稍重,大气污染物之一，不溶于水，极易被氧化：

2NO + O2 == 2NO2。制备：3Cu + 8 HNO3(稀) ==3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

二氧化氮(NO2)：是红棕色有刺激性气味的有毒气体，比空气重，易溶于水，且能与水反应：

3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO，有较强氧化性，能将Iˉ氧化成I2，因而NO2可使淀粉KI溶液变蓝。

制备：Cu + 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O

探究：【实验5-5】

如图5-10所示，在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后

吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察

现象。打开弹簧央，快速吸入10mL空气后上弹簧央，观察现象。振注射器，再观察现象。

现象：NO难溶于水，吸入10mL空气后，无色变为红棕色，注射器活塞向左移动。

结论：2NO + O2  == 2NO2   3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO

有关NO、NO2、O2混合气体溶于水后的计算

1）NO2和NO混合气体与水反应

反应： 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO    此时剩余气体为NO

2）NO2和O2的混合气体与水反应

      反应：3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO    2NO + O2  == 2NO2

总反应：4NO2 + O2 + 2 H2O == 4HNO3

        若V(NO2)︰V(O2) ＞ 4︰1     NO2过量，剩余气体为NO

若V(NO2)︰V(O2) = 4︰1       无气体剩余

若V(NO2)︰V(O2) ＜ 4︰1     O2过量，剩余气体为O2

3）NO和O2的混合气体与水反应

      反应： 2NO + O2  == 2NO2   3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO

总反应：4NO + 3O2 + 2 H2O == 4HNO3

        若V(NO)︰V(O2) ＞ 4︰3     NO过量，剩余气体为NO

若V(NO)︰V(O2) = 4︰3       无气体剩余

若V(NO)︰V(O2) ＜ 4︰3     O2过量，剩余气体为O2

导练：把盛有36mLNO和NO2混合气体的容器倒置于水中（保持同温同压），液面稳定后，

容器内的气体体积变为16mL，则：

（1）原混合气体中NO是        mL，NO2为          mL。

（2）若向剩余16mL气体通入6mLO2，液面稳定后，容器内的气体的体积变为    mL。

（3）若向剩余16mL气体中通入        mL O2，充分反应后，剩余4mL无色气体。

三、氨（NH3）                                 

1、结构：电子式：              结构式：

 由极性键构成的极性分子，空间构型：三角锥形。

2、物理性质：无色、刺激性气味的气体，比空气轻，极易溶于水(1︰700)，易液化。

3、化学性质

探究：【实验5-6】

如图5-11所示，在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管

(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯

中（预先在水里滴入少量酚酞溶液）。打开弹簧，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。

观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。

现象：烧杯中的水由玻璃管进入圆底烧瓶，形成喷泉，圆底烧瓶内液体呈红色。

        碱石灰作用：① 吸水，增大氨水的浓度；

② 溶解放热，氨水温度升高；

                  ③ 溶解增大了氨水中OH¯浓度，有利于氨气生成

5、用途：作原料：制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱；作制冷剂

四、铵盐

1、定义：铵根离子与酸根离子所形成的化合物

2、物理性质：都有是晶体且易溶于水

 3、化学性质：

  1）热稳定性差 → 受热分解

     规律：一般铵盐受热分解有NH3产生（NH4NO3是特例）

 NH4Cl === NH3↑+ HCl↑

NH4HCO3 === NH3↑+ CO2↑ + H2O    

(NH4)2CO3 === 2NH3↑+ CO2↑+ H2O 

   NH4NO3无规律 → 配平问题。常见：5NH4NO3 === 4N2↑ + 2HNO3 + 9H2O

2）与碱反应：固体：NH4Cl + NaOH === NH3↑+ NaCl + H2O

               在溶液中进行： 稀的NH4+与OH¯不加热  NH4+ + OH¯ == NH3·H2O

                              加热：不论浓稀   NH4+ + OH¯ === NH3↑ + H2O

4、鉴别：与浓碱共热反应生成能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体NH3

补充知识：

既能与酸反应又能与碱反应的物质：

1 、铝（Al）、氧化铝（Al2O3 ）、氢氧化铝[Al(OH)3]

2、弱酸的酸式盐：如碳酸氢钠（NaHCO3）、亚硫酸氢钠（NaHSO3）、硫化氢钠（NaHS）

与酸反应生成相应的弱酸和钠盐，与碱反应生成相应的弱酸盐和氢氧化钠。

3 、弱酸的铵盐：如硫化铵（(NH4)2S）、(NH4)2CO3 、(NH4)2SO3 、醋酸铵（CH3COONH4）

与酸反应生成相应的弱酸和铵盐，与碱反应生成相应的弱酸盐和氨水。

4 、弱酸的酸式铵盐：NH4HCO3 、NH4HSO3 、NH4HS

2NH4HCO3 + 2NaOH(少) == (NH4)2CO3 + Na2CO3  + 2H2O

NH4HCO3 + 2NaOH(过) == Na2CO3 + NH3·H2O + H2O

NH4HCO3 + 2NaOH(过) === Na2CO3 + NH3 ↑ + 2H2O

五、硝酸

1、物理性质：

纯的无色、易挥发、具有刺激性气味的液体，能与水以任意比混合。密度为1.5027g/cm3，沸点83℃, 浓硝酸的浓度为69%，98%以上的为“发烟”硝酸。

  2、化学性质：

1）酸性： HNO3 == H+ + NO3¯  易挥发，不稳定，强氧化性，一元强酸

2）不稳定性： 4HNO3 ==== 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O