2013年化学高考冲刺总复习精品课件：课件43 氮及其化合物

4.铵盐 (1)物理性质 铵盐是由铵根离子和酸根离子构成的化合 物，铵盐都易溶于水，呈白色或无色晶体。 碳铵指NH4HCO3，氯铵指NH4Cl,硫铵（肥 田粉）是指（NH4）2SO4，硝铵指 NH4NO3。 (2)化学性质 ①受热分解：如NH4Cl、NH4HCO3 受 热分解，化学方程式分别为 △ NH4Cl = NH3↑+HCl↑; △ NH4HCO3 = NH3↑+H2O+CO2↑。

本题考查中学化学常见物质NO的有 关性质。根据NO中氮元素的化合价(+2)处 于氮元素中间价态，应用氧化还原反应原 理可推知：NO既可能是低价含N物质的氧 化产物，又可能是高价含N物质的还原产 物；汽车尾气有NO；NO应是无色气体。
方法指导：本题是“高起点，低落点”试题， 首先要克服心理障碍，找准题中化学知识运 用的着落点；其次，要掌握好重要基本概念 和基本理论。这类试题所涉及的基本理论通 常是结构理论(包括原子结构中的质量数=中 子数+质子数，质子数、核电荷数、核外电 子数之间关系等)、分子结构中微粒成键规律、 氧化还原反应规律；所涉及的概念通常是原 子相对原子质量、同位素、同素异形体等。
四、氮族元素 （1）氮族元素位于周期表中ⅤA族，第二至 第六周期，原子结构上的共同点是：最外层 有5个电子，不同点是核电荷数不同，原子半 径不同，电子层数不同。氮族元素的主要化 合价有：-3、+3、+5。 （2）氮族元素包括：氮（N）、磷（P）、砷 （As）、锑（Sb）、铋（Bi）。 （3）随着核电荷数的递增，氮族元素的原子 半径依次增大；氢化物的稳定性减弱；最高 价含氧酸的酸性逐渐减弱。 （4）氮族元素（用R表示）的气态氢化物通 式为RH3，最高价氧化物对应水化物的通式为 HRO3或H3RO4。
（2）氮元素有+1、+2、+3、+4、+5五种 正价态，对应有N2O、NO、N2O3、NO2、 N2O4、N2O5六种氧化物 NO为无色有毒气体，不溶于水，极易与 O2反应：2NO+O2=2NO2，NO被氧化，颜 色由无色变为红棕色。实验室制法： 3Cu+8HNO3(稀 )=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑;NO只能用排 水法收集，不能用排空气法。
(3)与氧气反应化学方程式为 4NH3+5O2 催化剂高温4NO+6H2O (4)实验室制 法 ①原 理： △ Ca(OH)2+2NH4Cl = CaCl2+2H2O+2NH3↑ ②收集：向下排空气法。 ③检验：使润湿的红色石蕊试纸变蓝色； 和HCl相遇产生白烟。 ④干燥：用碱石灰（CaO和NaOH的固体 混合物）等碱性干燥剂。
2.硝酸与变价金属氧化物反应如FeO与稀 HNO3反应：3FeO+10HNO3（稀） =3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O ，反应中，硝酸既 表现了氧化性，又表现了酸性。而不能错误 地认为：FeO+2HNO3=Fe(NO3)2+H2O。 3.离子共存判断中的NO-3在极弱酸性、中性 或碱性条件下，NO-3氧化性很弱或几乎没有 氧化性，但溶液中有大量H+存在时，NO-3就 表现出强氧化性，此时不能与Fe2+、S2-、I-、 SO2-3、Br-等还原性离子共存。
三、硝酸的性质 1.硝酸的物理性质 硝酸是一种无色，具有挥发性的液体，工 业硝酸的质量分数为69%，常因溶有少量 NO2而略带黄色，质量分数在98%以上的 硝酸称为发烟硝酸。 2.硝酸的化学性质HNO3的化学性质主要表 现为“三性”： （1）酸性——酸的通性
(2)不稳定性硝酸 不稳定，见光或受热易分解，其反应方程式： △ 4HNO3(浓) 或光照 2H2O+4NO2↑+O2↑ 因此，浓硝酸应盛放在棕色细口试剂瓶中， 。 . 应贮存在避光、低温处。 (3)强氧化性 ①与金属（除Pt、Au外）的反应Cu与浓、稀 HNO3反应的化学方程式分别为： Cu+4HNO3(浓）= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀）= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu(NO3)2 (1) (2) (3) 3 mol 3 mol 3 mol
Cu 3 mol 3 mol 3 mol
HNO3 12 mol 8 mol 6 mol
NOx 6 mol 2 mol 0 mo
上表知：(1)耗HNO3最多，生成污染物 最多；(3)耗HNO3最少，没有污染物。
方法指导：本题考查对硝酸性质、用途的 理解及氧化还原反应知识，通过分析比较 选择出最佳途径的能力。 从不同浓度硝酸与铜的反应可以看出，在 硝酸与铜的反应中，硝酸充当了氧化剂和 提供硝酸根两种作用，因稀硝酸与铜反应 时，氮元素的化合价由+5降为+2价，故作 为氧化剂消耗的硝酸较少，而(3)中氧气为 氧化剂，硝酸全部用于提供酸根，故消耗 硝酸的物质的量为(1)>(2)>(3)。
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铁、铝遇冷的浓HNO3能发生钝化，故可 用铁、铝的容器贮存或运输冷的浓HNO3。 HNO3能氧化含S2-、I-、Fe2+、Br-、SO2-3 的化合物。 ②与非金属反应。如：C、S等 . C+4HNO3(浓) = CO2↑+4NO2↑+2H2O
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(4)其他性质 与某些有机物反应：例如，苯的硝化反应。 *稀硝酸与少量铁： Fe+4HNO3 = Fe(NO3)3+NO↑+2H2O稀硝酸 与足量铁： 3Fe+8HNO3 = 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
二、氮肥的生产和使用 1.NH3的生产德国化学家哈伯首次合成出 了氨，反应方程式为 N2+3H2
高温、高压 2NH3。 催化 剂
2.NH3的物理性质 颜色：无色，气味：有刺激性，密度： 比空气小，溶解性：极易溶于水，1体积水可 溶解700体积NH3，易液化，常用作制冷剂。
3.NH3的化学性质 （1）与H2O反应氨气溶于水形成的水溶液 称为氨水，大部分与水结合成NH3· 2O，部 H 分电离显碱性，化学方程式为： NH3+H2O NH3· 2O H NH+4+OH- 。 . （2）与酸反应与HCl、H2SO4、HNO3 反应的化学方程式分别为 NH3+HCl = NH4Cl; 2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4; NH3+HNO3 = NH4NO3。
②与碱反应：如NH4Cl与Ca(OH)2反应， 产生NH3化学方程式为 △ 2NH4Cl+Ca(OH) 2 = CaCl2+2NH3↑+2H2O ________________________________________
发生装置与制氧气装置相同，收集NH3采 用向下排空气法；干燥NH3用碱石灰，不 能用浓硫酸或无水氯化钙作干燥剂。检验 NH3的方法有湿润的红色石蕊试纸变蓝或 遇浓盐酸有白烟。

（考查氮的氧化物与水反应的知识） 同温同压下，在3支同体积的试管中分别充有 等体积混合气体，它们是①NO和NO2，② NO2和O2，③NH3和N2。现将3支试管均倒置 于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的 体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的 是（提示：4NO2+O2+2H2O＝ 4HNO3）( B ) A.V1＞V2＞V3 B.V1＞V3＞V2 C.V2＞V3＞V1 D.V3＞V1＞V2
NO2是红棕色有刺激性气味的有毒气体，极 易与水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO。 NO2自身结合成无色的N2O4 ： 2NO2 N2O4ΔH＜0。 实验室制法： Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑； NO2只能用向上排空气法，不能用排水法集成。
（3）氮氧化物产生 氮肥的生产、金属的冶炼和汽车等交通工 具的广泛使用，使大量氮氧化物排放到空 气中，形成酸雨和光化学烟雾；为了预防 和控制氮氧化物对空气的污染，应使用清 洁能源，减少氮氧化物排放；为汽车安装 尾气转化装置；对生产化肥、硝酸工厂进 行废气处理等。
本题是评价制备方案的优劣。 从绿色化学角度看①要节约原料；②是副产品 对环境污染小。 (1)Cu+4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2)3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (3)2Cu+O2＝2CuO, CuO+2HNO3＝Cu(NO3)2+H2O 若生成3 mol Cu(NO3)2，可得消耗原料量 及生成污染物NOx的量(见下表)：

（考查氮的氧化物的知识）Murad等 三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功 能，近年来此领域研究有很大发展，因此这 三位教授荣获了1998年诺贝尔生理学或医学 奖。下列关于NO的叙述不正确的是( D ) A.NO可以是某些含低价N物质的氧化产物 B.NO是汽车尾气的有害成分之一 C.NO可以是某些含高价N物质的还原产物 D.NO是具有刺激性气味的红棕色气体
3.硝酸的工业制法工业上制备硝酸一般分 为三个过程 （1）NH3的催化氧化，在热交换器中进行， 方程式为: 高温催化剂 4NH3+5O2 4NO+6H2O。 （2）生成NO2： 2NO+O2=2NO2(写反应方程式)。 （3）水吸收NO2，在吸收塔中进行，反应 的方程式为: 3NO2+H2O=2HNO3+NO。
3.NO和O2同时通入水中，由 4NO+3O2+2H2O = 4HNO3可知： =4∶3，恰好完全反应 V(NO)∶V(O2) >4∶3，剩余为NO <4∶3，剩余为O2
三、硝酸的强氧化性的特殊表现 1.硝酸与金属反应 (1)金属与硝酸反应一般不生成H2。浓 HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被 还原为NO。 (2)铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时 硝酸的还原产物为NO2，随着反应进行， 浓HNO3变稀，硝酸的还原产物为NO，最 终能得到NO2和NO的混合气体。解答有关 计算问题时，可利用电子得失守恒方法。