氮及其化合物复习学案

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复习学案：氮及其化合物

复习目标

1、 掌握 N、NO、 NO的重要性质及其与环境的关系。

22

2、掌握氨的物理性质和化学性质。

3、了解铵盐的性质并掌握铵根离子的检。 法方验

4、掌握硝酸的重要性质，理解浓、稀硝酸与金属反响的特点

知识梳理

一、氮在自然界中的循环

游离态〔单质〕 ：_______，

1、存在

______态：存在于动植物体、土壤和水体中。

通过豆科作物的 ________把空气中的氮气转化为________ 自然固氮

高能固氮 ______________

2、氮的固定

化学固氮：反响的方程式 ________________________

人工固氮

仿生固氮

二、氮气的构造和性质

1、 氮气的电子式 ________, 两个氮原子间通过 _______个共用电子对形成共价键，并破 这坏

种 _________, 需要 _________, 因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反响。

2、 氮气的化学性质

〔1〕氮气和氢气反响〔反响方程式〕 ________________________.

〔2〕氮气和氧气反响〔反响方程式〕 _______________________.

三、氮的氧化物及其性质

1、 氮的氧化物简介

种类物理性质 稳定性

NO ____色气体， ____溶于水 中等活泼

NO____色气体， ____溶于水，有毒 较活泼，易发生二聚反响

2

NO____色气体 较活泼，受热___分解

24

2、 NO、NO的性质、制法

2

(1) 完成以下化学方程式

① NO和氧气的反响： _____________________________ 。

② NO和 NO的相互转化： _______________________。因此反响在 ______下进展，故通常

2 24

“纯洁〞的 NO或 NO并___纯。

2 2 4

③NO和水反响： ________________________。

2

④NO和 NaOH溶液反响： _______________________。

2

⑤硝酸工业用 NaOH吸收尾气： _________________________ 。

〔2〕 NO具有较强的氧化性，能 ______SO；能使湿润的淀粉KI试______。 纸

2 2

原理： 2NO+O=2NO⋯ ⋯ ⋯ ①

2 2

3NO ⋯ ⋯ ⋯ ② +HO =2HNO+ NO

223

〔3〕氮的氧化物溶于水计算的有关化学方程式

- 1 -

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① x 3 + ② x 2 可得反响方程式 _____________________________ 。

① + ② x 2 可得反响方程式 ______________________________ 。

① + ②可得反响方程式 _______________________________ 。

〔4〕NO、NO的制取

2

①实验室制取 NO的化学方程式为 _________________________ ；用______法收集。

②实验室制取 NO

2

的化学方程式为 _________________________；用______法收集。

四 氨气

1． 氨分子的构造

写出氨的化学式、电子式和构造式， _________________________ 。氨分子氮的化合价为

_____，分子构型为 ______，氨 ____，分子中含有 ________〔极性、非极性〕键，键角为

分子为 _________〔极性、非极性〕分子。

2． 氨的物理性质

氨是没有颜色、有 ______气味的气体；密度比空气 ____；______溶于水且能快速溶解，在

常温、常压下 1 体积水能溶解 ____体积氨。证明氨极易溶于水的实验是 ___________。

3． 氨的喷泉实验

〔1〕实验操作：

〔2〕实验观察到的现象：

〔3〕为什么能形成喷泉？

当挤压滴管的胶头，胶头滴管中的水进入烧瓶，氨迅速溶解，使烧瓶内 ______减小，在

______作用下，烧杯内的水迅速进入烧瓶形成喷泉。

〔4〕能形成喷泉的其他气体与溶液组合：

4． 氨的化学性质

〔1〕氨与水反响

氨溶于水时，大局部 NH与 HO 结合，形成 NH?HO。NH?HO 可以局部电离生成 ______和

3 232 32

。 __________________________ 。氨水的成分：

______ ， 所 以 氨 水 显 碱 性 ， 它 能 使 酚 酞 试 液 变 红 。 请 写 出 有 关 方 程 式 ：

〔2〕氨与酸反响

课本【实验 2】

①实验步骤： _____________________________ ；

②观察到的现象： __________________________________ ；

③实验结论：挥发性的强酸与氨气在空气中相遇便产生 _________的现象，如 HCl、HBr、

HNO等遇氨气均有该现象产生，而 HSO、H3PO无此现象。

3 244

〔3〕氨的复原性

工业上利用氨在催化剂〔如铂等〕存在的情况下跟氧气反响来制取硝酸。写出有关化学

方程式，并指出反响的氧化剂、复原剂。 〔与氯气反响〕

5、氨气的实验室制法

实验 室 一般 用 _____ 与 _____ 混合 加热 来制 取 氨 气， 不用硝 铵或 碳 铵 的原 因是

____________________；不用 NaOH，KOH的原因是 ___________________________ 。

氨气的收集与验满：用 _______收集，并用 _________检验氨所是否收集满。

制备少量氨气可采用的其他简易方法： 1 2

五、铵盐

常见的铵盐有： ______、______、______。铵盐是 ____溶于水的 ____色晶体。

〔1〕铵盐的受热分解

___________________________________________________________________

- 2 -

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氯化铵、碳酸氢铵受热会发生分解反响，写出有关化学方程式。

〔2〕铵盐与碱反响

写出以下反响的化学方程式：

I ．硫酸铵与氢氧化钠溶液反响；

II ．硝酸铵与氢氧化钠溶液反响。

铵盐遇碱会产生 _________________, 其离子方程式为 _________________________。

+

________________________________________________

〔3〕 NH

4

的检验方法：加浓碱液，加热，放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。

+

+OHNH

-

NH↑+HO

4 32

六、 硝酸

1. 硝酸的物理性质 :

纯洁的硝酸是 色， 挥发，有 气味的液体 , 能以 溶于水 , 常用浓硝酸

的质量分数约为 , , 质量分数 98%的硝酸叫做 硝酸, 硝酸是一种重要的化工原料

可用于制造 ， ， 和 等 .

2. 硝酸的化学性质

(1) 强酸性：

硝酸的电离方程式为 具有酸的通性 .

(2) 不稳定性：

硝酸在 条件下即可分解 , 化学方程式为 , 常见浓硝酸

显 色, 原因是 , 故浓硝酸应保存在 .

(3) 强氧化性：

<1>. 与金属反响：

a. 常温下 , 浓硝酸可使 ， 外表形成致密的氧化膜而发生

是 , , 分别写出铜与浓、稀硝酸反响的化学方程 稀硝酸反响后生成的气体主要是

式： ,

, 通常浓硝酸反响后生成的气体主要 b. 一定条件下硝酸能与除铂以外的多数金属反响

稀硝酸与铜反响的离子方程式：

<2> 与非金属单质反响 :

浓硝酸与单质碳反响的化学方程式是

<3> 硝酸与低价态化合物的反响

--

硝酸能氧化很多低价态的化合物 , 如 . 所以在酸性条件下 NO

2-

I Fe 与 S( 能否) 共存于同一溶液中 .

- 2+

3

2- 2-

SO I

2-

3

SO

(4) 与有机物反响 :

颜色反响 : 硝酸与 而显示 色, 以此可用于检验 的存在 .

【典型例题】

1．〔09 全国卷Ⅱ 6〕 物质的量之比为 2：5 的锌与稀硝酸反响，假设硝酸被复原的产物为 NO，

反响完毕后锌没有剩余，那么该反响中被复原的硝酸与未被复原的硝酸的物质的量之比是

A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5

答案： A

解析：

设

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2

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2

m

- 3 -

o

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那么 n (HNO)=1mol，即有 1molHNO被复原。

33

2．〔09 卷 27〕〔14 分〕某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的，按以下图装置进

行试验〔夹持仪器已略去〕 。实验说明浓硝酸能将 ，而稀硝酸不能氧化 。

NO NO

氧化成

NO

2

由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、 3mo/L 稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳

：氢氧化钠溶液不与 反响

NO

反响，能与

NO

2

2NO 2 NaOH NaNO NaNO H O

2 3 2 2

〔1〕 实验应防止有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中乘放的药品依次 ．．是

〔2〕 滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性，参加药品，翻开弹簧夹后

〔3〕 装置①中发生反响的化学方程式是

〔4〕 装置②的作用是 ，发生反响的化学方程式是

〔5〕 该小组得出的结论依据的试验现象是

〔6〕 试验完毕后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中

硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分

别涉及了一下 4 个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是〔选填序号字

母〕

a. 加热该绿色溶液，观察颜色变化

b. 加水稀释绿色溶液，观察颜色变化

c. 向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

d. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反映产生的气体，观察颜色变化

答案：

- 4 -

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〔1〕3mol/L 稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液

〔2〕通入 CO一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内

2

〔3〕Cu + 4HNO〔浓〕 = Cu(NO)+ 2NO↑ + 2HO

3

32 22

〔4〕将 NO转化为 NO 3NO+ HO =2HNO+ NO

2

2 23

〔5〕装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色

〔6〕a c d

【根底训练】

1、实验室制备以下气体，只能用排水法收集的是 〔 〕

A．NOB ．NO C ．OD ．Cl

2 2 2

2．以下气体能造成空气中光化学烟雾污染的是 〔 〕

A ．CO B ．SOC ．NOD ．Cl

2 2 2

3. 〔XX卷 4〕锌与很稀的硝酸反响生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成 1 mol 硝酸锌时，被还

原的硝酸的物质的量为： 〔 〕

A ． 2 mo l B ． 1 mo l C． 0 . 5 mo l D ． 0 . 2 5 mo l

4．1.92 克铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到气体

672ml〔标况〕，将盛有此气体的容器倒扣在水中，容器内液面上升，再通入标况下一定体积

的氧气，恰好使气体完全溶于水中，那么通入的氧气的体积是〔 〕

Ａ．５ 04ml B.168ml C.336ml D.224mL

5. 某金属单质能与足量浓硝酸反响 , 放出 NO气体, 假设参加反响的金属单质与硝酸的物质的量之

2

比为 1：ａ, 那么该金属元素在反响后生成的硝酸盐中的化合价是 〔 〕

A.+2a B.+a C.+a/2 D.+a/4

6. 在某 100ml 混合溶液中 , 硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为 0.4mol/L 和0.1mol/L, 向该混合

2+

溶液中参加 1.92 克铜粉 , 加热待充分反响后 , 所得溶液中的 Cu 的物质的量浓度 (mol/L) 是

〔 〕

A.0.15 B.0.225 C.0.35 D.0.45

7. 右图的装置中，枯燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，

以下与试验事实不相符的是〔 〕

A．CO(NaHCO溶液) 无色喷泉 B．NH(HO含酚酞 ) 红色喷泉

23 32

C．HS(CuSO溶液 ) 黑色喷泉 D．HCl(AgNO溶液) 白色喷泉

24 3

8. 含n 克硝酸的溶液 , 恰好与 m克铁完全反响 , 假设有 n/4 克硝酸被复原 , 那么ｎ：ｍ不可能是 〔 〕

Ａ．１：１ Ｂ．３：１ Ｃ．３：２ Ｄ．９：２

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9．实验室制氨气通常有三种方法： ①用固体氢氧化钙和氯化铵反响， 装置同课本； ②称取 7.9g

碳酸氢铵固体放入试管内，再参加 8g 氢氧化钠固体，常温下即能产生氨气，装置如图中

甲；③在锥形瓶中注入 50mL 浓氨水，再参加 10g 氢氧化钠固体，装置如图中乙，选取三

个 250mL枯燥的烧瓶及瓶塞，用于收集三种制法的氨气。请填空：

〔1〕写出②法制取氨气的化学方程式 _________________________________ 。

〔2〕说明用③法制取氨气的原理 ___________________________________ 。

，其现象是 〔4 〕集满氨气的烧瓶做喷泉实验，装置如图中丙〔烧杯内盛酚酞溶液〕

〔3〕检验氨气已收集满的方法 _______________________ ；

_____________________ 。

答案 1B 2Ｃ 3Ｄ 4Ｃ 5Ｃ 6Ｂ 7Ａ 8Ａ

９(1)NH HCO+2NaOH=NaC O+NH+2HO(2) 参加氢氧化钠后增大了 OH

432332

-

的浓度，使平衡向生成氨

气的 方向移动。〔3〕湿润的 红色石蕊试纸〔 4〕形成红色喷泉。

【高考练兵】

1．〔09 XX卷 4〕用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 B

①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加

③氯化铵分解吸收热量，降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气

A．①② B．③④ C．③④ D．②④

2．〔09 XX卷 7〕在以下变化①大气固氮②硝酸银分解③实验室制取氨气中，按氮元素被氧

化、被复原、既不被氧化又不被复原的顺序排列，正确的选项是 A

A．①②③ B．②①③ C．③②① D．③①②

11.2L 3．〔09 XX卷 7〕 将 22.4L 某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反响后，气体体积

〔体积均在一样条件下测定〕 ，那么该氮氧化合物的化学式为 A

A．NOB.NOC.NO D.NO

2 22 224

4．〔09 XX卷 31〕烟气中 是 NO 和 的混合物〔不含 〕。

NO NONO

x 2 24

〔1〕根据废气排放标准，

3

3

1m

烟气最高允许含 400mg 。假设 中 NO 质量分数为

NO NO

x x

0.85，

那

么

1m

烟气中最高允许含

NO__________L〔标准状况，保存 2 位小数〕。

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〔2〕工业上通常用溶质质量分数为 0.150 的

Na CO NO

水溶液 〔密度 1.16g/mL 〕作为 吸收

x

2 3

剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为 ____________mol/L 〔保存 2 位小数〕。

〔3〕：

NO+NO +Na CO 2NaNO +CO

2 2 3 2 2

①

2NO +Na CO NaNO +NaNO +CO

2 2 3 2 3 2

3

②

1m

含 2000mg 的烟气用质量分数为 0.150 的碳酸钠溶液吸收。 假设吸收率为 80%，吸

NO

x

收后的烟气 _______排放标准〔填“符合〞或“不符合〞 〕，理由： ____________________。

〔4〕参加硝酸可改变烟气中 NO 和 NO的比，反响为：

2

NO+2HNO→3NO+HO

322

当烟气中 时，吸收率最高。

n(NO) : n(NO ) 2:3

2

3

1m

烟气含 2000mg ，其中 。

NO n(NO) : n(NO ) 9:1

x 2

计算：〔i〕为了到达最高吸收率，

3

1m

烟气需用硝酸的物质的量〔保存 3 位小数〕。

3

〔ii〕

lm

烟气到达最高吸收率 90%时，吸收后生成 NaNO的质量〔假设上述吸收反响

2

1 位小数〕。 中，反响①比反响②迅速。计算结果保存

答案：

〔1〕0.25

〔2〕1.64

〔3〕不符合 因吸收后烟气总体积减小，

〔4〕〔i〕

NO

x

含量仍超过

400mg/m

3

1 2000

46n( NO) 30n ( NO)

9 1000

n(NO) 0.057(mol)

3NO +H O NO+2HNO

2 2 3

x

2x 3x

3 3x

2 x

1

4.

9

x 0.0176

9.

〔ii〕

n(HNO ) 2x 0.035(mol)

3

1

n( NaNO ) 2n( NO) [n( NO ) n( NO)] 0.0887(mol)

2 2

2

m( NaNO ) 0.0887 69 90% 5.5( g)

2

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5、〔14 分〕NO是一种新型硝化剂，其性质和制备收到人们的关注。

25

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⑴、NO与苯发生硝化反响生成的硝基苯的构造简式是 ___________________。

25

⑵、一定温度下，在恒容密闭容器中 N

2NO(g) 4NO(g)＋O(g) ；⊿H＞0

2522

25

O可发生以下反响：

N①、反响到达平衡后，假设再通入一定量氮气，那么

25

O的转化率将 ______〔填“增大〞 、“减

小〞、“不变〞〕。

②、下表为反响在 T

1

温度下的局部实验数据：

t/s 0 500 1000

c(NO)/mol ·L3.52 2.48 5.00

25

—

1

那么 500s 内 NO的分解速率为 ______________。

25

③、在 T

2 2

温度下，反响 1000s 时测得 NO的浓度

为 4.98mol/L ，那么 T________T.

21

⑶、题 26 图所示装置可用于制备 N

2525

O，那么 NO

在电解池的 ___________区生成，其电极反响式为

_________________________________________.

5〔14 分〕、⑴、

⑵、①、不变 ②、 0.00296mol ·L·s

③、“＜〞或“小于〞

⑶、阳极 N

24 3 25

O＋ 2HNO— 2e＝ 2NO＋ 2H

(MgN)。实验中可能 10．(10 分)现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁

32

—

＋

——

1 1

会发生以下反响：

△ △ △

①2Mg+O

2

2MgO；②3Mg+NMgN；③2Mg+CO2MgO+C

2 322

④Mg+H

2

O

△ △

MgO+H↑ ⑤MgN+6HO 3Mg(OH)+2NH↑

232 223

可供选择的装置和药品如以下图所示 (镁粉、 复原铁粉均已枯燥， 装置内所发生的反响是完全的，

整套装置的末端与枯燥管相连 )。

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答复以下问题；

(1) 在设计实验方案时，除装置 A、E 外，还应选择的装置 (填字母代号 )及其目的分别

______________________________________;

(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开场时，翻开自来水的开关，将空气从 5 升的储气瓶

压入反响装置，那么气流流经导管的顺序是 (填字母代号 )___________________ _；

(3)通气后，如果同时点燃 ?__________，原因是 A、F 装置的酒精灯，对实验结果有何影响

____________________；

(4)请设计一个实验，验证产物是氮化镁：

______________________________________________________________________

10、〔1〕B、D、F

选择 B，目的：除去空气中的水蒸气

选择 D，目的：除去空气中的 CO

选择 F，目的：除去空气中的 O

2

2

〔2〕h→g→d→c→k→l →a→b

〔3〕制得的氮化镁将不纯；因为 A 装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、 CO、水

蒸气等与镁反响。

〔4〕将产物取少量置于试管中，参加适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够

看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，那么说明产物是氮化镁。 .w.k.s.

.

2

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