氮及其重要化合物
【考纲要求】
（1）根据研究物质的思路和方法，掌握常见非金属单质及其重要化合物的主要性质和应用（II） （2）了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响（I） （3）认识化学在环境监测与保护中的重要作用（ I） （4）以上各部分知识的综合应用（ Ⅲ）
（一）氮及其化合物的转化关系
NH3·H2O NH3 N2 NO NO2 HNO3 NaNO3 NaNO2
Ag(NH)3OH NH4Cl Mg3N2 N2O4
（二）N2
1. 结构：
2. 制备 分离空气法：
3.性质：（通常不活泼，性质稳定） a. 还原性：
b. 氧化性：
（三）N的氧化物：
N化合价 N氧化物 N氧化物之间的相互转化： 1、 NO、NO2的性质、制法 (1) 完成下列化学方程式
① NO和氧气的反应：_____________________________。
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② NO2和N2O4的相互转化：_______________________。因此反应在______下进行，故通常“纯净”的NO2或 N2O4并___纯。
③NO2和水反应：________________________。
④NO2和NaOH溶液反应：______________________________________。 ⑤硝酸工业用NaOH吸收尾气：_________________________。
（2）NO2具有较强的氧化性，能______SO2；能使湿润的淀粉KI试纸______。 （3）NO、NO2的制取
①实验室制取NO的化学方程式为_________________________； ②实验室制取NO2的化学方程式为_________________________；
练习：NO、NO2混合气体a L（标况），被b L NaOH aq恰好完全吸收所得溶液中，n(NO3-)：n(NO2-)＝1：5；则c (NaOH)＝ ，混合气中n(NO2)：n(NO) ＝ 。
（四）HNO3：（氧化性酸）
1. 纯HNO3 ：是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，易溶于水。 浓HNO3： 稀HNO3：
2. HNO3的化学性质（强氧化性、酸性、不稳定性） Cu + HNO3（浓）==== Cu + HNO3 === HNO3 ＋ C === HNO3（浓） === HNO 3 ＋
浓硝酸可以使蛋白质显黄色
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3. HNO3与金属、还原剂反应的相关计算 与少量Fe： 与过量Fe：
例题1. x g Cu与足量HNO3反应，生成的气体与标况下1.12 L氧气混合通入水中恰好被完全吸收，则x＝
例题2. Cu、Mg合金4.6g，完全溶于浓HNO3，共收集到标况下4.48 L NO2和0.336 L N2O4，在反应后的溶液中，加入足量NaOH aq，则生成的沉淀的质量为 g
例题3.Cu2S与一定浓度HNO3反应生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO、NO2、H2O，当n(NO)：n(NO2)＝1：1时，n(Cu2S)：n(HNO3)＝
例题4：下图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图，请回答下列问题： （1）铜与稀硝酸反应的离子方程式：_____ _ 。
（2）I实验装置中能否证明铜与稀硝酸反应生成的是NO气体_______（填“能”或“不能”），简述理由___________ _ 。
（3）若用Ⅱ实验装置进行实验，以证明铜与稀硝酸反应生成的气体是NO，则：检查气密性的操作是：_______________________________________________。
在烧杯中加入一定体积的稀硝酸，打开止水夹，用注射器慢慢抽取干燥管内的空气，稀硝酸沿着干燥管慢慢上升，直到充满整个干燥管，停止抽拉注射器，关闭止水夹，观察干燥管内的现象____________________________________________________________。反应停止后，打开止水夹，用注射器抽取干燥管内的气体（事先已将注射器内原有的空气推出），关闭止水夹后取下注射器，并抽取一定量的空气，观察到的现象是_____ 。 （4）上述实验完成后，将注射器内的气体通入到NaOH溶液中，其目的是_________________________________ 。
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（五）NH3
电子式： 结构式： 空间构型： 分子极性： 1. 喷泉实验： 可以形成喷泉实验的物质组合：
NH3
NH3
水
水 氨水：
氨气溶于水存在的平衡： 2. 制法：
a. 实验室：（装置如右图） 原理： 验满：
b. 实验室快速制NH3（装置如下图） 原理：
c. 工业制NH3：原理： 勒夏特列原理：
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3. 性质：（还原性） a. NH3 ＋ Cl2 b. NH3 + CuO c. NH3 + O2 d. NH3 + O2
4. NH3的用途（重要的化工产品）： a. （易液化，汽化时要吸收大量热）
b. 氮肥工业、制硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料 c. 有机合成工业（如制合成纤维、塑料、燃料、尿素等）
（六）NH4Cl（含 键、 键）
1. 热不稳定性：
比较 NH4F、NH4Cl、NH4Br、NH4I的热稳定性 ，熔点
2. Mg与NH4Cl饱和溶液反应：
3. 试用平衡移动原理解释下列现象：氨水加入Mg2+溶液出现白色沉淀Mg(OH)2而Mg(OH)2加入到饱和NH4Cl溶液沉淀又能溶解。
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例题5（09北京卷27）（14分）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的，按下图装置进行试验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。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 已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应
2NO22NaOHNaNO3NaNO2H2O
（1） 实验应避免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，加入药品，打开弹簧夹后 （3） 装置①中发生反应的化学方程式是
（4） 装置②的作用是 ，发生反应的化学方程式是 （5） 该小组得出的结论依据的试验现象是
（6） 试验结束后，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
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(七)磷及其化合物
1.转化关系：
PCl5 P P2O5 H3PO4 Ca(H2PO4)2 Ca3(PO4)2
PCl3 H4PO5
例题6 X、Y、Z、W为含有相同电子数的分子或离子，均由原子序数小于10的元素组成，X有
Z+W 5个原子核。通常状况下，W为无色液体。 已知:X+Y (1)Y的电子式是_________________________。
(2)液态Z和W的电离相似，都可电离出电子数相同的两种离子，
液态Z的电离方程式是___________________________。 (3)用图示装置制备NO并验证其还原性。有下列主要操作：
a.向广口瓶内注入足量热NaOH溶液，将盛有铜片的小烧杯放
入瓶中。
b.关闭止水夹，点燃红磷，伸入瓶中，塞好胶塞。
c.待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中
滴入少量稀硝酸。
①步骤c后还缺少的一步主要操作是_______________________________________。
②红磷充分燃烧的产物与
NaOH
溶液反应的离子方程式是
____________________________________。
③步骤c滴入稀硝酸后烧杯中的现象是__________________________________________。 反应的离子方程式是____________________________________________________。 (4)一定温度下，将1 mol N2O4置于密闭容器中，保持压强不
变，升高温度至T1的过程中，气体由无色逐渐变为红棕色。温度由T1继续升高到T2的过程中，气体逐渐变为无色。若保持T2,增大压强，气体逐渐变为红棕色。气体的物质的量n随温度T变化的关系如图所示。 ①温度在T1-T2之间，反应的化学方程式是
_________________________。
②温度在T2-T3之间，气体的平均相对分子质量是（保留1位小数）______________。
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【当堂训练】
1．实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是 （ ）
A．NO2 B．NO C．O2 D．Cl2
2．下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是 （ ） A．CO B．SO2 C．NO2 D．Cl2
3．（09上海卷7）在下列变化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
还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是（ ） A．①②③ B．②①③ C．③②① D．③①②
4. 某金属单质能与足量浓硝酸反应,放出NO2气体,若参加反应的金属单质与硝酸的物质的量之比为1：ａ,则该金属元素在反应后生成的硝酸盐中的化合价是 （ ） A. +2a B. +a C. +a/2 D. +a/4
5. 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,向该混合溶液中加入1.92克铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol/L)是（ ） A. 0.15 B. 0.225 C. 0.35 D. 0.45
6.右图的装置中，干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，下列与试验事实不相符的是 （ ）
A．CO2(NaHCO3溶液)无色喷泉 B．NH3(H2O含酚酞)红色喷泉 C．H2S(CuSO4溶液)黑色喷泉 D．HCl(AgNO3溶液)白色喷泉
7.含n克硝酸的溶液,恰好与m克铁完全反应,若有n/4克硝酸被还原,则ｎ：ｍ不可能是（ ）
Ａ．１：１ Ｂ．３：１ Ｃ．３：２ Ｄ．９：２ 8．（09海南卷20）(20分)
工业上常用氨氧化法生产硝酸，其过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题： (1)氨催化氧化的化学方程式为 ：
(2)原料气中空气必须过量，其主要原因是 ； (3)将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是 ；
(4)水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应，其化学方程式为 ，为了提高水对二氧化氮的吸收率，可采取的措施为 (答2项)
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【氮及其化合物练习】
1. (09山东)为激发同学们的学习兴趣，吴老师表演了魔术“会冒烟的绳子”。他先将盛有少量液体的烧杯放在讲桌上，再把一根下端湿润的绳子悬于烧杯上方，绳子立即冒白烟。白烟过后，绳子完好无损。烧杯中和绳子上原有的物质分别是 A．浓氢氧化钠溶液—浓盐水 B．稀碳酸钠溶液—浓盐水 C．浓盐酸—浓氨水 D．稀硫酸—浓氨水
2．(08广东)下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是
3. (09山东)为激发同学们的学习兴趣，吴老师表演了魔术“会冒烟的绳子”。他先将盛有少量液体的烧杯放在讲桌上，再把一根下端湿润的绳子悬于烧杯上方，绳子立即
冒白烟。白烟过后，绳子完好无损。烧杯中和绳子上原有的物质分别是 A．浓氢氧化钠溶液—浓盐水 B．稀碳酸钠溶液—浓盐水 C．浓盐酸—浓氨水 D．稀硫酸—浓氨水
4. (08广东) 从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用下图所示装置进行的是 ．．
5．综合下图是A→E五种含氮物质相互转化的关系图．其中A、B、C、D常温下都是气体，B为
红棕色气体，写出A、B、C、D、E的分子式和各步反应的化学方程式： A．不同浓度的硝酸与铜反应 B．稀硫酸与纯碱或小苏打反 应 C．铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应 D．H2O2在不同催化剂作用下分解 A．漂白粉的成分为次氯酸钙 B．实验室可用浓硫酸干燥氨气 D．Al2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒 C．实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气
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6. （07四川）足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这
些气体与1.68L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝
＋
酸铜溶液中加入 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的质量是多少？
7. (08上海)如图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压
到甲针筒内，进行下表所列的不同实验（气体在同温同压下测定）。试回答下列问题：
实验序号 1 2 3 4 10mLFeSO4溶液 20mLH2S 30mLNO2（主要） 15mlCl2 10mLNH3 10mLSO2 10mLH2O（l） 40mLNH3 生成白色沉淀，后变色 剩有无色气体，活 塞自动向内压缩 甲针筒内物质 乙针筒内物质 甲针筒的现象
（1）实验1中，沉淀最终变为 色，写出沉淀变色的化学方程式 。 （2）实验2甲针筒内的现象是：有 生成，活塞 移动（填向外、向内、不）。
反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入 溶液中。
（3）实验3中，甲中的30mL气体是NO2和N2O4的混合气体，那么甲中最后剩余的无色气体
是 ，写出NO2与H2O反应的化学方程式 。
（4）实验4中，已知:3Cl2+2NH3→N2+6HCl。甲针筒除活塞有移动，针筒内有白烟产生外，
气体的颜色变化为 ，最后针筒中剩余气体的体积约为 mL。
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