高考第一轮复习氮及其化合物(含解析)

1 第四节 氮及其化合物 高 考 导 航 了解氮单质及其主要化合物的主要性质及应用。 了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响。 掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。

考点一 氮及其氧化物 1．氮在自然界中的存在与转化 (1)氮元素的存在与氮的固定：

(2)N2的物理性质： 无色、无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (3)N2的化学性质：

①与氧气反应：N2＋O2=====放电或高温 2NO。 导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。 ②与氢气反应：N2＋3H2催化剂高温、高压2NH3。 2．NO与NO2 2

1．氮元素的非金属性很强，但N2的化学性质特别稳定，其原因是什么？ 提示：N2的结构式为N≡N，N原子间以三键结合，键能大，所以N2的化学性质非常稳定。 2．溴蒸气和NO2都为红棕色气体，如何区分？用湿润的淀粉­KI试纸可以吗？ 提示：①用AgNO3溶液，Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr；②用水，溶于水后有颜色的是Br2，无颜色的是NO2。不能用湿润的淀粉­KI试纸，因为这两种气体都有氧化性，都可以把KI中的I－氧化成I2，使试纸变蓝色。 3．俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮，请同学们写出三个有关的化学方程式： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。

提示：①N2＋O2=====放电2NO ②2NO＋O2===2NO2 ③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

命题角度一 NO、NO2的性质及对环境的影响 3

1．烧瓶中放入铜片和稀硝酸，来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，这时的操作应是( ) A．立即接上收集容器，用向上排空气法收集 B．待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集 C．待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集 D．立即用排水法收集 解析：选C 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，NO因与空气中的O2反应产生红棕色的NO2，同时还含有N2，所以想得到较纯净的NO，必须待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集，C正确。 2．(2014·山东济南模拟)红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过适量蒸馏水，再导入少量石灰水；第②份直接通入少量石灰水。则石灰水的变化最可能为( ) A．①不变浑浊，②变乳白色 B．①变乳白色，②不变浑浊 C．①变乳白色，②变乳白色 D．①不变浑浊，②不变浑浊 解析：选B 碳与浓硝酸反应产生CO2和NO2的混合气体，混合气体先通过水，NO2可与水反应生成硝酸和NO，则剩余NO和CO2的混合气体，再通过石灰水会产生CaCO3沉淀；而混合气体直接通过石灰水，NO2可与水反应生成硝酸为强酸，故会产生Ca(NO3)2溶液，难以得到CaCO3沉淀。 3．汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2===2NO2，③O＋O2―→O3。下列对该反应过程及产物叙述正确的是( ) A．NO2起催化剂作用 B．NO起催化剂作用 C．NO2只起氧化剂作用 D．O3与O2为同分异构体 解析：选A 反应过程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2作氧化剂，A正确，B、C错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属同素异形体，D错误。

1.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×” (1)(2011·江苏高考)NO2与水反应的离子方程式为：3NO2＋H2O===2NO－3＋NO＋2H＋。( ) (2)(2010·山东高考)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在。( ) (3)(2010·江苏高考)选择合适的试剂，可用如图装置制取少量CO2、NO和O2。( )

解析：NO2溶于水发生反应的离子方程式为3NO2＋H2O===2H＋＋2NO－3＋NO，(1)正确；NO4

不稳定，发生反应2NO＋O2===2NO2，NO2易与空气中的水蒸气作用，(2)错误；由于NO的密度与空气的密度相近，且易与O2反应，因此无法用排空气法收集NO，(3)错误。 答案：(1)√ (2)× (3)× 2．(双选)(2013·上海高考)一定条件下，将0.1 L CO、0.2 L CO2、0.1 L NO、0.2 L NO2

和0.2 L NH3混合，然后通过分别盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三

个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)。假设气体通过每个洗气瓶都能充分反应则尾气(已干燥)( ) A．可能是单一气体 B．不可能含有一氧化碳 C．可能存在原气体中的两种气体 D．成分和洗气瓶的排列顺序无关 解析：选A、C 若混合气体先通入NaOH溶液，然后再依次通入饱和碳酸氢钠溶液、水(或水、饱和碳酸氢钠溶液)则最后得到尾气为CO；若混合气体先通过饱和碳酸氢钠溶液、水(或水、饱和碳酸氢钠溶液)，最后通入NaOH溶液，则尾气为CO和NO，由此可知尾气中一定含有CO，A、C正确。 3．(2013·北京高考改编)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1) NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式________________________________________________________________________。 (2)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________。 解析：(1)NO2与H2O反应生成HNO3与NO。(2)NO被CO还原为N2，CO被氧化为CO2。 答案：(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

(2)2NO＋2CO=====催化剂N2＋2CO2 考点二 氨和铵盐

1．氨的物理性质 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)，可由喷泉实验证明。 2．氨的化学性质

(1)还原性： 与氧气反应：4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O。 (2)与酸反应： 与氯化氢反应：NH3＋HCl===NH4Cl，产生白烟。 (3)与水反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。 (4)与盐溶液反应 5

现象 离子方程式 FeCl3溶液 生成红褐色沉淀 Fe3＋＋3NH3·H2O=== Fe(OH)3↓＋3NH＋4 AlCl3溶液 生成白色沉淀 Al3＋＋3NH3·H2O=== Al(OH)3↓＋3NH＋4 3.氨的用途 (1)液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。 (2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。 4．氨的制法 加热固态铵盐和碱的混合物

5．铵盐及NH＋4的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐都是白色固体，均易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 6

(3)NH＋4的检验 NH＋4――→强碱△无色气体――→湿润红色石蕊试纸试纸变蓝。

1．液氨和氨水在组成上有何区别？ 提示：液氨是氨气液化的产物，只含NH3，是纯净物；氨水是NH3的水溶液，由H2O、NH3、NH3·H2O、NH＋4、OH－等粒子组成。 2．氨水中有大量的NH3·H2O，但在计算其质量分数时，溶质是什么？ 提示：仍视为NH3。 3．实验室制NH3时，能否用NH4NO3和NH4HCO3代替NH4Cl？用NaOH代替Ca(OH)2? 提示：均不能。NH4NO3加热时易发生爆炸，NH4HCO3易分解产生CO2，使NH3不纯；NaOH参与反应时易结块，不利于氨气的逸出，且NaOH碱性太强，易腐蚀玻璃。 4．实验室如何干燥NH3? 提示：NH3是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，也不能用CaCl2干燥，因为易生成CaCl2·8NH3，所以常用碱石灰干燥。

命题角度一 氨气的性质 [典例1] (2014·安徽淮北模拟)如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。图表中对实验现象所做的解释不正确的是( )

选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与挥发出来的HCl反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化物溶液中有红褐色沉淀 该溶液一定是FeCl3溶液

D 干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3·H2O是一种可溶性碱 [解析] 挥发出来的HCl与NH3反应生成NH4Cl固体，产生白烟，A正确；NH3与浓H2SO4