高中化学知识点：氮及其化合物

高中化学知识点：氮及其化合物
氮及其氧化物
1．自然界中氮的存在和氮的固定
2．N2的性质
无色无味的气体，占空气体积的__4
5__左右。

3．一氧化氮、二氧化氮
NO NO2
物理性质
颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性难溶于水易溶于水
化学性质与O2反应2NO＋O2===2NO2
与H2O反
应
3NO2＋H2O===2HNO3
＋NO
与人体、环境的关
系
①与血红蛋白结合，使人中毒
②转化成NO2，形成酸雨、光化
学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
氨、铵盐1．氨的性质
无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化。

极易溶于水(1∶700)。

(1)与水反应：NH 3＋H 2O
NH 3·H 2O NH ＋4＋
OH －，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。

(2)还原性
与氧气反应：4NH 3＋5O 2=====催化剂△
4NO ＋6H 2O 。

(工业制HNO 3的基础反应) (3)与酸反应
与氯化氢反应：NH 3＋HCl===NH 4Cl ，
现象：产生白烟。

应用：用于NH 3与挥发性酸的互相检验。

2．铵盐的性质
铵盐都是白色或无色晶体，都易溶于水，属于离子化合物
(1)不稳定性：NH 4Cl=====△NH 3↑＋HCl ↑，
NH 4HCO 3=====△NH 3↑＋CO 2↑＋H 2O 。

(2)与强碱反应：NH 4Cl ＋NaOH=====△NH 3↑＋NaCl ＋H 2O 。

应用于NH ＋4的检验和NH 3的制取。

3．NH 3的制取原理
(1)工业制法：N 2＋3H 2高温高压催化剂2NH 3。

(2)实验室制法：2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 。

硝酸
硝酸是易挥发的有刺激性气味的液体，与水互溶。

1．强氧化性
(1)与金属反应：
①与除Au 、Pt 外大部分金属反应(如Cu)：
Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O ；
3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O 。

②常温下浓HNO 3使Fe 、Al 钝化。

(2)与非金属(如木炭)反应：
C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。

(3)与某些还原性化合物(如Fe 2＋、SO 2－3、I －等)反应。

如FeCl 2与稀HNO 3反
应的离子方程式为3Fe 2＋＋4H ＋＋NO －3===3Fe 3＋＋NO ↑＋2H 2O 。

2．不稳定性
4HNO 3(浓)=====光或△
4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O 故硝酸应保存在棕色试剂瓶中，并放在冷暗处。

3．王水：浓HNO 3与浓盐酸的体积比为1∶3，能溶解金、铂。

1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)NO 只能用排水法收集，不能用排空气法收集的理由是密度与空气接近
( )
(2)NO 2与H 2O 反应中，NO 2只作氧化剂( )
(3)NH 3的水溶液呈碱性，故NH 3为碱( )
(4)浓氨水与所有浓酸相遇均能形成白烟( )
(5)所有铵盐受热易分解，但不一定均能生成NH 3( )
(6)硝酸的还原产物一定为NO 或NO 2( )
(7)足量Cu 与一定浓HNO 3反应，生成的气体中含有NO 2和NO 气体( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√
2．写出下列反应的离子方程式
(1)NO 2通入水中：____________________________________________。

(2)NH 3通入盐酸中：__________________________________________。

(3)氨水与盐酸混合：___________________________________________。

(4)NaOH 溶液与NH 4Cl 溶液混合共热：__________________________。

(5)Cu 投入浓HNO 3中：_______________________________________。

(6)Cu 投入稀HNO 3中：_______________________________________。

【答案】 (1)3NO 2＋H 2O===2H ＋＋2NO －3＋NO
(2)NH 3＋H ＋===NH ＋4
(3)NH 3·H 2O ＋H ＋===NH ＋4＋H 2O
(4)NH ＋4＋OH －
=====△ NH 3↑＋H 2O (5)Cu ＋4H ＋＋2NO －3===Cu 2＋＋2NO 2↑＋2H 2O
(6)3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O
3．(2014·厦门模拟)氨(NH 3)是重要的含氮化合物。

为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下图三套实验装置：
甲 乙 丙
(1)实验装置和所用药品都正确的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。

不正确的理由是______________。

(2)写出实验室制取氨气的化学方程式_______________________________。

(3)试管口棉花的作用是________________________________________。

【答案】 (1)丙 甲不正确是因为无干燥装置，乙不正确是因为浓H 2SO 4吸收NH 3，无法收集到NH 3
(2)2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O
(3)防止空气进入试管，避免NH 3与空气对流
氮及其化合物转化的一主线
N 2―→NH 3――→O 2 NO ――→O 2 NO 2――→H 2O HNO 3――→NH 3
NH 4NO 3 氨气的3个性质：①NH 3与H 2O ②NH 3与酸 ③NH 3与O 2
铵盐与碱反应的2个应用
①实验室制NH 3 ②检验铵盐或NH ＋4存在
硝酸的3个反应
3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O ，
Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O ，
C ＋4HNO 3(浓)=====△
CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O
氮的氧化物和硝酸的主要性质及应用
1.氮及其化合物的转化关系
2．硝酸的强氧化性及其规律
(1)硝酸与非金属单质的反应
硝酸与非金属单质反应时非金属单质一般被氧化为最高价氧化物或其对应的水化物，硝酸只表现为氧化性，完全转化为还原产物。

如C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O
S ＋6HNO 3(浓)=====△H 2SO 4＋6NO 2↑＋2H 2O
(2)硝酸与金属反应的一般规律
①硝酸与金属反应一般不产生氢气。

②浓硝酸＋金属→硝酸盐＋NO 2＋H 2O ，稀硝酸＋金属→硝酸盐＋NO ＋H 2O ，稀硝酸也可能被还原为N 2、N 2O 、NH 3和NH 4NO 3等。

③硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。

④浓硝酸与铜反应时，若铜过量，反应开始时浓硝酸被还原为NO 2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物变为NO 。

⑤铁与稀硝酸反应时，铁过量，氧化产物为Fe 2＋；铁不足，氧化产物为Fe 3＋；二者的量在一定范围内，可能生成Fe 2＋和Fe 3＋的混合物。

3．硝酸与金属反应的有关计算方法
(1)原子守恒：
HNO 3与金属反应时，一部分HNO 3起酸的作用，以NO －3的形式存在于溶液中；一部分作氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应。