专题6 非金属及其化合物(课件PPT)-【零起点考大学】2026年高考化学高效备考方案

非金属及其化合物 06 考点1 碳、硅及无机 非金属材料 考点2 氯及其化合物 考点3 硫及其化合物 考点4 氮及其化合物 1 真题大数据 年份 考点 考查内容 2024全国甲卷 氮、氯、硅及其化合物 SiO2和Cl2（性质）、Cl和N（元素推导） 2024新课标卷 碳、氮及其化合物 C和N（元素推导） 2024湖南卷 氮、氯及其化合物 Cl2（物质结构）、HNO3（实验） 2024湖北卷 氧、硫及其化合物 Cl2（物质结构）、O和S（元素推导）、NH3（实验室制备） 2024山东卷 碳、氮、硫及其化合物 C（化学与生活）、SO2（性质）、NH3（性质） 2023全国甲卷 碳、氮、氧及其化合物 C（同素异形体）、N和O（元素推导） 2023全国乙卷 碳、氧、硫及其化合物 C和O（元素推导）、S（转化） 2023湖北卷 氮、氧、硅及其化合物，综合分析 N和O（元素推导）、Si（制备），白磷（实验室制备）、SiCl4（工艺流程） 2023湖南卷 硅、氧及其化合物，综合分析 Si（性质）、O（元素推导），N2H4（电解池及其应用） 2022全国甲卷 碳、氮及其化合物，综合分析 C（化学与生活、元素推导、物质结构）、N（元素推导、物质结构），Cl（工业流程） 2022全国乙卷 氮、氧及其化合物，综合分析 N和O（元素推导），H2S（工艺回收） 2 真题大数据 考点 核心知识 考频 年份与卷别 非金属及其化合物 氮及其化合物 28次 2025：山东卷、江苏卷、河北卷、广东卷、湖南卷、湖北卷、重庆卷、黑吉辽蒙卷、云南卷、陕晋青宁卷 非金属及其化合物 硫及其化合物 26次 2025：北京卷、山东卷、江苏卷、河北卷、广东卷、湖北卷、河南卷 非金属及其化合物 硅及其化合物 12次 2025：河北卷、湖北卷 非金属及其化合物 碳、氧及其化合物 16次 2025：广东卷、黑吉辽蒙卷、安徽卷 非金属及其化合物 氯及其化合物 24次 2025：北京卷、山东卷、浙江1月卷、河北卷、广东卷、湖南卷、重庆卷、黑吉辽蒙卷、安徽卷、陕晋青宁卷 一、碳、硅单质的性质与用途 1.碳和硅的结构 碳元素位于周期表中第二周期ⅣA族，原子结构示意图为 ，碳单质主要有金刚石、石墨、C60 等同素异形体。 硅元素位于周期表中第三周期ⅣA族，原子结构示意图为 ，硅元素主要以化合态的形式存在于地壳中。 考点1 碳、硅及无机非金属化合物 4 2.碳、硅单质的性质与用途 物质 碳 硅 结构 金刚石：空间网状结构 石墨：层状结构 晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构 物理 性质 金刚石：熔点高、硬度大 石墨：熔点高、质软，有滑腻感 晶体硅为灰黑色固体、有金属光泽、熔点高、硬而脆 化学 性质 ①与非金属单质反应 C+O2 ==== CO2 ②与氧化物反应 C+2CuO ==== 2Cu+CO2↑ ①与非金属反应 Si+O2 ===SiO2 ②与氢氟酸反应 Si+4HF === SiF4↑+2H2↑ ③与强碱溶液反应 Si + 2NaOH + H2O === Na2SiO3+2H2↑ 用途 金刚石：可用作切割刀具 石墨：可用作电极、铅笔芯 晶体硅可用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池 点燃 高温 △ 考点1 碳、硅及无机非金属化合物 5 3.硅的工业制备 （1）制备粗硅 工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅。 SiO2+2C ==== Si+2CO↑ （2）粗硅提纯 Si（粗）+2Cl2 ==== SiCl4 SiCl4+2H2 ==== Si（纯）+4HCl 高温 电炉 △ 高温 考点1 碳、硅及无机非金属化合物 6 一、碳、硅的重要化合物 1.二氧化碳和二氧化硅 物质 CO2 SiO2 组成粒子 分子 原子 粒子间作用力 范德华力 共价键 颜色状态 无色气体 白色或无色固体 在水中的溶解度 可溶 难溶 熔、沸点 低 高 硬度 小 大 晶体结构 结构式为 O=C=O，为直线型非极性分子，固态时为分子晶体 是由硅原子和氧原子以共价键 形成的立体网状原子晶体 考点1 碳、硅及无机非金属化合物 7 物质 CO2 SiO2 化学性质 ①是 H2SiO3 与 H4SiO4的酸酐，但不与水反应 SiO2+CaO ==== CaSiO3 SiO2+2OH- == SiO32- +H2O ②弱氧化性 SiO2+2C ==== Si+2CO↑ ③与氢氟酸反应(腐蚀玻璃) SiO2+4HF == SiF4↑+2H2O ①是 H2CO3的酸酐 CO2+H2O == H2CO3 CO2+CaO == CaCO3 CO2 +2OH- == CO32-+H2O ②弱氧化性 CO2+C ==== 2CO ③与盐反应(在溶液中) CO2 + Na2CO3 + H2O == 2NaHCO3 制法与 用途 ①工业制法 CaCO3 ==== CaO+CO2↑ ②实验室制法 CaCO3 +2H+ == Ca2++H2O+CO2↑ ①天然存在：石英、水晶、硅藻土 ②用途：用于制造电子仪器的重要部件、光学仪器、工艺品；光导纤维原料；制玻璃 高温 高温 高温 高温 考点1 碳、硅及无机非金属化合物 8 2.硅酸(H2SiO3) 硅酸是一种弱酸，难溶于水，是白色胶状不溶物，不能使紫色石蕊变红。 （1）受热分解：H2SiO3 === H2O +SiO2 （2）与强碱溶液反应：H2SiO3+2NaOH == Na2SiO3+2H2O （3）制取：Na2SiO3 + 2HCl==H2SiO3↓+2NaCl 或Na2SiO3 + CO2+ H2O==H2SiO3↓+Na2CO3 △ 3.硅酸盐 (1)硅酸盐的组成 硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物总称。它们种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成，如硅酸钙(CaSiO3)可表示为CaO·SiO2。 考点1 碳、硅及无机非金属化合物 9 (2)硅酸盐材料 产品 主要原料 主要设备 主要成分 用途 陶瓷 黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐) 陶瓷窑 硅酸盐 建筑 材 料、绝 缘 材料、日用器皿、卫生洁具等 玻璃 纯 碱、石灰石、石英砂 玻璃窑 CaSiO3、Na2SiO3、SiO2 建筑 材 料、光学仪器、高强度 复合材料等 水泥 石灰石、黏土 水泥回转窑 硅酸盐 建筑材料、水泥工程 考点1 碳、硅及无机非金属化合物 10 三、无机非金属材料 1.新型陶瓷 新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能，进一步拓展了陶瓷的应用领域。例如，碳化硅(俗称金刚砂，其中的碳原子和硅原子通过共价键连Si接C)，具有类似金刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料。碳化硅还具有优异的高温抗氧化性能，使用温度可达1 600℃，大大超过了普通金属材料所能承受的温度，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。 考点1 碳、硅及无机非金属化合物 11 2.碳纳米材料 材料 概念 性能 用途 富勒烯 由碳原子构成的一系列笼型分子的总称 结构稳定，具有高强度和良好的导电性能 制碳纳米材料 碳纳 米管 由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能 生产复合材料、电池和传感器等 石墨烯 只有一个碳原子直径厚度的单层石墨 电阻率低、热导率高，具有很高的强度 光电器件、超级电容器、电 池、复合材料等 考点1 碳、硅及无机非金属化合物 12 ★应考基础训练 高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等生产。如图为模拟制备高纯碳酸钙的主要流程，已知该大理石中杂质是二氧化硅和氧化铁。下列有关说法错误的是（ ） A．由“酸溶”可知，二氧化硅不溶于水和稀盐酸 B．“除杂”中，氨水只与溶液中的氯化铁反应 C．“转化”发生的主要反应是(NH4)2CO3+CaCl2===CaCO3+2NH4Cl D．操作a为组合操作，包含过滤、洗涤、干燥 B 考点1 碳、硅及无机非金属化合物 13 考点2 氯及其化合物 一、氯 1.结构 氯元素位于元素周期表中第3周期ⅦA族原子的结构示意图为 ，在化学反应中易得到一个电子而显-1价。 2.物理性质 氯气是具有强烈刺激性气味的黄绿色气体，密度大于空气，溶于水，有毒。 3.化学性质 (1)与非金属反应 Cl2+H2 ==== 2HCl 现象：氢气在氯气中安静地燃烧，产生苍白色火焰。 Cl2+H2 ==== 2HCl 现象：爆炸。 点燃 光照 14 考点2 氯及其化合物 (2)与金属反应 2Na + Cl2 === 2NaCl Cu + Cl2 === CuCl2 2Fe + 3Cl2 === 2FeCl3 (3)与水反应 Cl2 + H2O === HCl + HClO (4)与碱溶液反应 Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O (5)与盐溶液反应(表现出强氧化性) Cl2+Na2SO3+H2O === 2HCl+Na2SO4 Cl2+2KI === I2+2KCl △ △ △ 15 考点2 氯及其化合物 4.氯气的制备 (1)原理：MnO2 + 4HCl(浓) === MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O (2)实验装置：从发生装置出来的气体成分为Cl2、HCl和H2O。先通过饱和食盐水除去HCl；再通过浓H2SO4除去H2O。 气体发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 △ 16 考点2 氯及其化合物 5.氯水的成分与性质 （1）氯水的成分：新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参加反应的微粒可能不同。 17 考点2 氯及其化合物 （2）氯水成分的探究 实验操作 现象 结论 说明 观察氯水的颜色 黄绿色 含Cl2分子 溶于水中的部分氯气与水发生反应 向饱和氯水中加入AgNO3溶液 白色沉淀 含Cl- Ag+ + Cl- == AgCl↓ ①向饱和氯水中加有色布条 ②干燥的氯气接触干燥的有色布条 ①有色布条褪色 ②无明显现象 HClO具有漂白作用 氯气与水反应生成了HClO 18 考点2 氯及其化合物 实验操作 现象 结论 说明 将盛有氯水的试管倒扣在水槽中，用强光照射试管 有气泡产生 HClO在光照下分解 2HClO ===== 2HCl + O2↑ 向紫色石蕊溶液滴加氯水 溶液先变红色后褪色 氯水具有酸性、强氧化性 HCl、HClO都有酸性，HClO有强氧化性 向饱和氯水中滴入FeCl2溶液 溶液变为棕黄色 Cl2有氧化性 2Fe2+ + Cl2 === 2Fe3+ + 2Cl- 光照 19 考点2 氯及其化合物 二、氯的重要化合物 1.次氯酸 （1）不稳定性 次氯酸见光分解反应的化学方程式为：2HClO ===== 2HCl + O2↑ 光照 20 考点2 氯及其化合物 （2）弱酸性 向 NaClO溶液中通入少量CO2，发生的离子反应方程式为：ClO- + CO2 + H2O === HClO + HCO3- 无论CO2少量还是过量，均生成HCO3-和HClO。原因是酸性：H2CO3>HClO>HCO3-。 （3）强氧化性 能使某些染料和有机色素褪色，可用作棉花、麻和纸张的漂白剂；可用于自来水的杀菌、消毒。 21 考点2 氯及其化合物 2.次氯酸盐 常见的次氯酸盐：Ca(ClO)2，NaClO，均具有漂白性。 （1）漂白粉 ①制取：2Cl2+2Ca(OH)2 === CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ②主要成分：CaCl2和 Ca(ClO)2；有效成分：Ca(ClO)2。 ③漂白原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O === CaCO3↓+2HClO (在溶液中) ④久置失效发生的反应：Ca(ClO)2+CO2+H2O === CaCO3+2HClO、 2HClO ===== 2HCl+O2↑ 光照 或加热 （2）漂白液 ①制取：2NaOH + Cl2 === NaClO+NaCl+H2O ②主要成分：NaClO、NaCl；有效成分：NaClO。 22 考点2 氯及其化合物 三、氯及其化合物间的转化关系 23 考点2 氯及其化合物 涉及的化学(离子)反应方程式： ①Cu+Cl2 === CuCl2 ②4HCl(浓)+MnO2 === MnCl2+Cl2↑+2H2O ③2Br- +Cl2 === Br2+2Cl- 或2I- +Cl2 === I2+2Cl- ④2NaOH + Cl2 === NaClO+NaCl+H2O ⑤2Ca(OH)2 + 2Cl2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O △ △ 24 考点2 氯及其化合物 四、卤族元素 1.卤族元素的相似性 （1）都能与大多数金属反应： 2Fe + 3Br2 === 2FeBr3 Fe + I2 === FeI2 （2）都能与 H2反应： X2 + H2 ==== 2HX （3）与水反应： X2 + H2O === HX + HXO(F2除外) （4）与碱液反应(如 NaOH溶液)反应： X2 + 2NaOH ===NaX + NaXO + H2O(F2除外) △ △ 点燃 25 考点2 氯及其化合物 2.卤素单质的递变性 卤族元素包括F、Cl、Br、I、At。 （1）卤素的原子结构 ①共同点：原子的最外层电子均为7个电子，都易得到1个电子。 ②不同点：按F、Cl、Br、I、At的顺序，核电荷数逐渐增大；电子层数逐渐增大；原子半径依次增大，得电子能力逐渐减弱；单质氧化性逐渐减弱。 （2）单质的性质递变规律：随卤素核电荷数增加，其原子结构的递变使卤素单质的物理性质呈规律性变化。从F2→I2：其颜色逐渐变深，状态从气态→液态→固态，熔沸点逐渐升高，氧化性逐渐减弱。 26 考点2 氯及其化合物 3.Br2和I2的物理性质比较 物质 Br2 I2 颜色 深红棕色 紫黑色 状态 液体，易挥发 固体 溶解性 水中 可溶(橙色) 可溶(黄色→棕黄色) 酒精、CCl4等 有机溶剂中 易溶(橙红色) 易溶(紫色) 27 考点2 氯及其化合物 ★应考基础训练 1.氯气及其化合物在生产和生活中有重要应用，下列关于氯及其化合物的说法正确的是 （ ） A.NaClO是“84消毒液的有效成分，其水溶液能使有色布条褪色,反应中NaClO表现还原性 B.Cl2与烧碱溶液反应的实质是Cl2+OH- === Cl-+ClO-+ H2O C.氯气有毒，在通风橱中制备氯气可以消除氯气的污染 D.一旦发现氯气泄漏，可采取用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻自救 D 28 考点2 氯及其化合物 2.某研究性学习小组在实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备 KClO3和 NaCl，并探究二者氧化性强弱。 29 考点2 氯及其化合物 请回答： （1）组装好仪器后，应先 (填操作)，再加入试剂进行实验。 （2）a中反应，HCl体现 性，b的作用是 。 （3）c、d反应条件及产物差异说明氯气与碱反应的规律是 ，c中反应的离子方程式是 。 （4）e中可选用的试剂是 (填标号)。 A.Na2S B.NaCl C.NaOH （5）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变，2号试管溶液变为棕色。可知该条件下KClO3的氧化能力 NaClO(填“大于”或“小于”)。 检查装置气密性 酸性和还原 除去Cl2中的HCl杂质 温度升高，氯气氧化产物中氯的价态升高 3Cl2+6OH- === ClO3-+5Cl-+3H2O AC 小于 30 考点3 硫及其化合物 一、硫单质 1.结构 硫元素位于元素周期表中第三周期ⅥA族，原子结构示意图为 。 2.物理性质 硫单质，俗称硫黄，淡黄色晶体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。 3.化学性质 硫单质既能表现出氧化性，又能表现出还原性。 （1）氧化性：在加热的条件下，硫能被 H2和绝大多数的金属单质还原。硫的氧化性比较弱，与变价金属反应时往往生成低价态的金属硫化物。 31 考点3 硫及其化合物 H2 + S === H2S(硫化氢，臭鸡蛋气味的气体) 2Na + S ==== Na2S(易爆炸) Fe + S === FeS(硫化亚铁，黑色难溶物) 2Cu + S === Cu2S(硫化亚铜，黑色难溶物) Hg + S === HgS(此反应用于消除室内洒落的 Hg) △ △ △ △ 研磨 32 考点3 硫及其化合物 （2）还原性：在一定条件下，硫黄可被F2、O2、Cl2等非金属单质以及一些具有氧化性的化合物氧化。 S+O2 ===== SO2 S+6HNO3(浓) === H2SO4+6NO2↑+2H2O S+2H2SO4(浓) === 3SO2↑+2H2O （3）歧化反应：硫黄在强碱溶液里加热可发生歧化反应。 3S+6KOH === 2K2S+K2SO3+3H2O △ △ △ 点燃 33 考点3 硫及其化合物 二、硫的重要化合物 1.硫的氧化物 硫的氧化物主要有SO2和SO3。 （1）二氧化硫（SO2） 物理性质 无色气体，有刺激性气味，有毒，易溶于水，密度大于空气 化学性质 与H2O反应：SO2 + H2O === H2SO3 与碱溶液反应：SO2 +2NaOH === Na2SO3 + H2O 与盐溶液反应：SO2 + Na2CO3 === CO2 + Na2SO3(SO2不过量时) 与氯水反应：SO2 + Cl2 + 2H2O === H2SO4 + 2HCl 漂白性：SO2能使品红溶液褪色，加热又会使褪色后的无色溶液恢复为原来的红色 34 考点3 硫及其化合物 （2）三氧化硫（SO3） SO3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO3 + H2O === H2SO4，放出大量的热，SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。 物理性质 无色气体，剧毒，有臭鸡蛋气味，易溶于水，密度大于空气 化学性质 与浓 H2SO4反应：H2S + H2SO4(浓) === S↓ + SO2 + 2H2O 与碱溶液反应：H2S + 2NaOH === Na2S + 2H2O 与盐溶液反应：H2S + 2FeCl3 === S↓+2HCl+2FeCl2 与氯水反应：H2S + Cl2 === S↓ + 2HCl 2.硫的氢化物 H2S是硫的氢化物中最简单的一种，其性质如下表所示： 35 考点3 硫及其化合物 3.硫酸和亚硫酸 （1）硫酸(H2SO4) 物理性质 纯硫酸为无色、油状液体、密度大、沸点高；常用浓H2SO4的质量分数为98.3%、密度为1.84 g/cm3、浓度为18.4 mol/L，有吸水性 化学性质 稀硫酸 与碱反应 H2SO4 + 2NaOH == Na2SO4 + 2H2O 与活泼金 属反应 Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑ Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑ 与盐反应 H2SO4 + BaCl2 == BaSO4↓ + 2HCl 与碱性氧 化物反应 MgO + H2SO4 == MgSO4 + H2O Al2O3 + 3H2SO4 == Al2(SO4)3 + 3H2O 36 考点3 硫及其化合物 化学性质 浓硫酸 脱水性 C12H22O11 ====== 12C + 11H2O 强氧 化性 与金属反应：Cu + 2H2SO4(浓) === CuSO4 + O2↑ + 2H2O 与非金属反应：C + 2H2SO4(浓) === CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O 与化合物反应：H2S + H2SO4(浓) === S↓ + SO2 + 2H2O △ △ （2）亚硫酸(H2SO3) 亚硫酸(H2SO3)为无色透明液体，具有二氧化硫的窒息气味，易分解。其水溶液是一种弱酸，表现弱酸性和还原性。 37 考点3 硫及其化合物 4.硫及其化合物之间的转化关系 38 考点3 硫及其化合物 涉及的化学反应方程式： ①FeS + 2HCl === H2S↑ + FeCl2 ②2H2S + SO2 === 3S↓ + 2H2O ③2H2SO3 + O2 === 2H2SO4 ④SO2 + Cl2 + 2H2O === H2SO4 + 2HCl ⑤Cu + 2H2SO4(浓) === CuSO4 + SO2↑ + 2H2O 或C + 2H2SO4(浓) === CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O ⑥H2SO4 + Ba(OH)2 === BaSO4↓ + 2H2O △ △ 39 考点3 硫及其化合物 5.酸雨 （1）硫酸型酸雨的形成途径 ①途径1： 空气中飘尘的催化作用，使2SO2 + O2 === 2SO3、SO3 +H2O === H2SO4。 ②途径2： SO2 + H2O === H2SO3、2H2SO3 + O2 === 2H2SO4。 （2）危害与治理 酸雨会危害人体健康，腐蚀建筑物，损害植物等。 治理酸雨的主要措施：燃煤脱硫，改进燃烧技术。 40 考点3 硫及其化合物 用于漂白 的物质 实际参与漂白的物质 漂白原理 变化类别 漂白 特点 能漂白的物质 活性炭 活性炭 吸附漂白 物理变化 不可逆 一般用于溶液漂白 氯气 次氯酸 利用次氯酸的强氧化性进行漂白 化学变化 不可逆 可以漂白所有有机色质 次氯酸盐 次氯酸 过氧化钠 过氧化氢 利用过氧化氢的强氧化性进行漂白 化学变化 不可逆 可以漂白所有有机色质 过氧化氢 二氧化硫 二氧化硫 二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质 化学变化 可逆 具有选择性，如品红、棉、麻、草等 41 考点3 硫及其化合物 ★应考基础训练 1.实验室进行二氧化硫气体制取和性质实验装置如图所示。下列说法正确的是（ ） A.如果是铜丝过量，浓硫酸可以完全消耗 B.把铜丝换成亚硫酸钠，不加热，也可以完成同样实验 C.石蕊试液变红但不褪色，说明二氧化硫的水溶液有酸性，没有漂白性 D.把品红溶液换成高锰酸钾溶液，可以验证二氧化硫的相同性质 B 42 考点3 硫及其化合物 2.（双选）含硫煤燃烧会产生大气污染，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方案，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述正确的是（ ） A.该过程中可得到化工产品H2SO4 B.只有FeSO4是该流程的催化剂 C.该过程中化合价升高的元素只有Fe和S D.图中涉及的反应有Fe2(SO4)3+SO2+H2O == FeSO4+H2SO4 AC 43 一、氮气 1.结构 氮元素位于元素周期表中第二周期ⅤA族，原子结构示意图为 。 2.物理性质 氮气(N2)是无色、无味、难溶于水、密度比空气略小的气体，其电子式为 。 3.化学性质 （1）与非金属反应 N2 + 3H2 2NH3 N2+O2 ===== 2NO 催化剂 高温、高压 放电 或高温 考点4 氮及其化合物 44 （2）与活泼金属反应 N2 + 3Mg ==== Mg3N2 点燃 4.氮气的用途 氮气可用于合成氨、制硝酸、焊接金属、种子存放时作保护气、填充灯泡，液氮可作制冷剂等。 二、氮的重要化合物 1.氮的氧化物 氮的各种价态的氧化物有：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，其中 N2O3和 N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质，在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成“光化学烟雾”。 考点4 氮及其化合物 45 ★NO和NO2的性质 物质 NO NO2 物理性质 无色气体、有毒（同CO）、难溶于水 红棕色气体、有毒、与水反应 化学性质 极易被氧化： 2NO + O2 == 2NO2 易与水反应： 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 存在平衡：2NO2 N2O4 考点4 氮及其化合物 46 2.氨气和铵盐 （1）液氨、氨气、氨水、铵盐性质比较 液氨 氨气 物质的成分 纯净物 (非电解质) 纯净物 (非电解质) 粒子种类 NH3 NH3 主要性质 液氨汽化可得到氨气，此过程要吸收大量的热，可作制冷剂 氨气为有刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水(1:700)的碱性气体；氨分子空间构型为三角锥形，为极性分子，NH3分子能与H+反应生成NH4+ 考点4 氮及其化合物 47 氨气 铵盐 物质的成分 混合物，既不是电解质，也不是非电质(NH3·H2O是一种弱电解质) 纯净物(强电解质) 粒子 种类 NH3、NH3·H2O、H2O、NH4+、OH-、H+ NH4+及相应的酸根离子 主要 性质 氨水为氨气溶于水所得的溶液；氨水中存在平衡NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ +OH-，所以氨水显弱碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 铵根离子带一个单位正电荷，通常与阴离子结合形成盐，NH4+的空间构型为正四面体形；NH4+能和OH-反应生成NH3；铵盐中的NH4+在水溶液中能发生水解反应NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ 考点4 氮及其化合物 48 （2） NH3的实验室制法 ①反应原理：2NH4Cl + Ca(OH)2 === 2NH3↑ + CaCl2 + 2H2O ②反应装置图： ③生成气体成分：NH3(H2O)。 △ 考点4 氮及其化合物 49 ④干燥试剂：碱石灰。 ⑤收集：向下排空气法（管口放一团棉花，防止氨气与空气对流造成产物不纯）。 ⑥验满： a.将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝则满； b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生则满。 ⑦尾气吸收：试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花。 （3）NH4+的检验方法 加入过量的NaOH，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝，说明含有NH4+。 考点4 氮及其化合物 50 ★知识拓展 （1）利用NH3做喷泉实验 ①实验现象：轻轻挤压滴管，烧杯中的水进入圆底烧瓶，形成喷泉，烧瓶中的溶液呈现红色。 ②原因分析：NH3易溶于水，与水反应生成碱性物质，烧瓶内气压降低，在外界大气压的作用下，烧杯中的酚酞溶液沿导管上升，遇碱变红。 （2）能形成喷泉实验的组合 ①与H2O：NH3、NO2、HCl等； ②与NaOH：HCl、SO2、CO2等。 喷泉实验： 考点4 氮及其化合物 51 3.硝酸 （1）物理性质 硝酸是无色液体、有刺激性气味、能以任意比溶于水。浓硝酸与浓盐酸以体积比1:3混合得到的混合物叫“王水”，可溶解金、铂、钛等金属。 （2）化学性质 ①浓、稀硝酸与金属的反应 Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 以上反应中，硝酸表现出氧化性和酸性。值得注意的是： 考点4 氮及其化合物 52 a.一定量的浓硝酸与足量的铜发生反应时，硝酸会由浓变稀，往往得到的是 NO和 NO2的混合气体。 b.浓、稀硝酸与金属发生反应时，一般不产生氢气，而是硝酸中的 N 被还原，所得产物可以是 NO2、NO、N2O、N2。 ②浓硝酸与非金属的反应 C + 4HNO3(浓) === CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O 硝酸只表现出氧化性。 考点4 氮及其化合物 53 ③冷的浓硝酸在常温下使铁、铝等活泼金属发生钝化(在其表面生成一层致密的氧化膜)。常温时，常把浓硝酸存放在铁质、铝质密闭容器里，但若加热，则会剧烈反应。 ④与金属氧化物反应 3FeO + 10HNO3 === 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O ⑤不稳定性 4HNO3 === 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O 考点4 氮及其化合物 54 4.氮及其化合物间的转化关系 考点4 氮及其化合物 55 涉及的化学反应方程式： ①NH3 + HCl === NH4Cl ②2NH4Cl + Ca(OH)2 === CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O ③4NH3 + 5O2 ====== 4NO + 6H2O ④3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O ⑤Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O ⑥3NO2 + H2O === 2HNO3+NO △ 催化剂 △ 考点4 氮及其化合物 56 ★应考基础训练 1.64 g铜与9 mol·L-1的浓硝酸1 L充分反应，铜完全溶解，生成含NO2、NO的混合气体33.6 L(在标准状况下)。若反应前后硝酸溶液的体积没有变化，下列说法错误的是（ ） A.起氧化作用的硝酸有1.5 mol B.不起氧化作用但参与反应的硝酸有2 mol C.反应后溶液中NO3-的浓度为5.5 mol·L-1 D.混合气体中NO2与NO的体积比为5:1 C 考点4 氮及其化合物 57 2.用圆底烧瓶收集NH3后进行喷泉实验。对实验现象的分析正确的是（ ） A.烧瓶中形成喷泉，说明NH3与H2O发生了反应 B.烧瓶中剩余少量气体，能证明NH3的溶解已达饱和 C.烧瓶中溶液为红色的原因是：NH3+H2O NH3·H2O NH4+ + OH- D.烧瓶中溶液露置在空气中一段时间后pH下降，能证 明氨水具有挥发性 C 考点4 氮及其化合物 58 $