2020年高考化学一轮总复习 第四章 第16讲 氮及其重要化合物学案（含解析）

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1、第16讲　氮及其化合物一、氮1．氮元素在自然界中的存在及氮的固定2．氮气(N2)(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点很低。(2)化学性质N2的电子式为N⋮⋮N，结构式为N≡N，由于分子中含有的氮氮三键键能很大，分子结构稳定，在通常状况下，化学性质很不活泼。①与氧气反应：N2＋O22NO(汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)。②与氢气反应：N2＋3H22NH3(工业合成氨的反应原理)。③与Mg反应：3Mg＋N2Mg3N2。二、氮的氧化物1．氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。

2、NO和NO2性质的比较2．氮氧化物对环境的污染及防治(1)NOx对人体、环境的影响①光化学烟雾；②酸雨；③NO与血红蛋白结合使人中毒。(2)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法——工业尾气中NOx的处理2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O、NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O②催化转化法——汽车尾气的处理在催化剂、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)。三、氨和铵盐1．氨的分子结构与性质(1)分子结构分子式：NH3，电子式：，空间构型：三角锥形。属于极性分子。(2)物理性质无色有刺激性

3、气味的气体，密度比空气小，易液化，可用作制冷剂，极易溶于水(约1∶700)，可由喷泉实验证明。(3)化学性质①与水反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。a．组成：三种分子：NH3、H2O、NH3·H2O；三种离子：NH、OH－、H＋。b．性质：氨水质量分数越大，其密度越小。c．NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。(可用于制备少量NH3)②氨气与酸反应a．蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式为HCl＋NH3===NH

4、4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。b．与CO2等酸性氧化物反应：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3。③NH3的还原性氨的催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O；与CuO的反应：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O；与Cl2的反应：2NH3＋3Cl2===6HCl＋N2或8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2。④与盐溶液反应将氨水加入下列溶液，完成下表：2．氨气的制法(1)工业制法：N2＋3H22NH3。(2)实验室制法实验装置净化装置3．铵盐及NH4的检验(1)铵盐的物理性质大多数铵盐是白色固体，均易溶于水。

5、(2)铵盐的化学性质(3)NH的检验未知液湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。四、硝酸1．物理性质硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。2．化学性质(1)强酸性与盐酸、硫酸并称三大强酸。(2)强氧化性①HNO3与金属反应时，不产生H2。a．与除Au、Pt外大部分金属反应(如Cu)：与浓硝酸：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。与稀硝酸：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。b．常温下浓硝酸使Fe、Al钝化。②与非金属(如木炭)反应C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。③与某些还原性化合物(如Fe2＋、SO2

6、、SO、H2S、S2－、HI、I－等)反应，稀硝酸与Fe2＋反应的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(3)不稳定性①反应方程式：4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O。②硝酸保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。③市售浓硝酸呈黄色的原因是浓HNO3分解生成NO2，NO2溶于浓硝酸呈黄色。1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。(1)浓硝酸中滴加紫色石蕊溶液，最终变为红色。(×)错因：浓HNO3中滴加石蕊溶液，先变红，后褪色。(2)加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，说明NH4Cl固体可以升

7、华。(×)错因：NH4Cl加热时，先分解生成NH3和HCl，离开热源后NH3与HCl又化合生成NH4Cl。(3)在实验室里，NO和NO2均用排水法收集。(×)错因：NO2与水发生反应，不能用排水法收集。(4)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物。(×)错因：NO2是特殊氧化物。(5)通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气。(×)错因：加热时N2与Mg反应生成Mg3N2。2．教材改编题(据人教必修一P103T5)某同学用滤纸