一中网校高一化学备考串讲 第七讲

天津一中网校“高效应试班”备考串讲期末复习 第七讲 学科：化学 教师姓名：李翠松氮及其化合物一、知识梳理1、氮的氧化物：NO 2和NON 2＋O 2 ========高温或放电 2NO ，生成的一氧化氮很不稳定： 2NO ＋O 2 == 2NO 2一氧化氮：无色气体，有毒，能与人血液中的血红蛋白结合而使人中毒（与CO 中毒原理相同），不溶于水。

是空气中的污染物。

二氧化氮：红棕色气体（与溴蒸气颜色相同）、有刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水，并与水反应： 3NO 2＋H 2O ＝2HNO 3＋NO ，此反应中NO 2既是氧化剂又是还原剂。

以上三个反应是“雷雨固氮”、“雷雨发庄稼”的反应。

2、硝酸（HNO 3）：（1）硝酸物理性质：纯硝酸是无色、有刺激性气味的油状液体。

低沸点（83℃）、易挥发，在空气中遇水蒸气呈白雾状。

98%以上的硝酸叫“发烟硝酸”，常用浓硝酸的质量分数为69%（2）硝酸的化学性质：具有一般酸的通性，稀硝酸遇紫色石蕊试液变红色，浓硝酸遇紫色石蕊试液先变红（H ＋作用）后褪色（浓硝酸的强氧化性）。

用此实验可证明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。

浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂，能氧化大多数金属，但不放出氢气，通常浓硝酸产生NO 2，稀硝酸产生NO ，如：①Cu＋4HNO 3(浓)＝Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O②3Cu＋8HNO 3(稀)＝3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O反应①还原剂与氧化剂物质的量之比为1︰2；反应②还原剂与氧化剂物质的量之比为3︰2。

常温下，Fe 、Al 遇浓H 2SO 4或浓HNO 3发生钝化，（说成不反应是不妥的），加热时能发生反应：Fe ＋6HNO 3(浓) △Fe(NO 3)3＋3NO 2↑＋3H 2O 当溶液中有H ＋和NO 3－时，相当于溶液中含HNO 3，此时，因为硝酸具有强氧化性，使得在酸性条件下NO 3－与具有强还原性的离子如S 2－、Fe 2＋、SO 32－、I －、Br －（通常是这几种）因发生氧化还原反应而不能大量共存。

（有沉淀、气体、难电离物生成是因发生复分解反应而不能大量共存。

）3、氨气（NH 3）（1）氨气的物理性质：无色气体，有刺激性气味、比空气轻，易液化，极易溶于水，1体积水可以溶解700体积的氨气（可做红色喷泉实验）。

浓氨水易挥发出氨气。

（2）氨气的化学性质：a.溶于水溶液呈弱碱性：NH 3＋H 2ONH 3·H 2ONH 4＋＋OH －生成的一水合氨NH 3·H 2O 是一种弱碱，很不稳定，受热会分解：NH 3·H 2O △NH 3 ↑＋H 2O氨气或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水浓度越大密度越小，计算氨水浓度时，溶质是NH 3，而不是NH 3·H 2O 。

氨水中的微粒：H 2O 、NH 3、NH 3·H 2O 、NH 4＋、OH —、H ＋(极少量，水微弱电离出来)。

喷泉实验的原理：是利用气体极易被一种液体吸收而形成压强差，使气体容器内压强降低，外界大气压把液体压入气体容器内，在玻璃导管尖嘴处形成美丽的“喷泉”。

喷泉实验成功的关键：（1）气体在吸收液中被吸收得既快又多，如NH 3、HCl 、HBr 、HI 、NO 2用水吸收，CO 2、SO 2，Cl 2、H 2S 等用NaOH 溶液吸收等。

（2）装置的气密性要好。

（3）烧瓶内的气体纯度要大。

b.氨气可以与酸反应生成盐：①NH 3＋HCl ＝NH 4Cl ②NH 3＋HNO 3＝NH 4NO 3 ③ 2NH 3＋H 2SO 4＝(NH 4)2SO 4因NH 3溶于水呈碱性，所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气的存在，因浓盐酸有挥发性，所以也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集气瓶口，如果有大量白烟生成，可以证明有NH 3存在。

（3）氨气的实验室制法：1）原理：铵盐与碱共热产生氨气2）装置特点：固＋固−→−∆气体，与制O 2相同。

3）收集：向下排空气法。

4）验满：a.湿润的红色石蕊试纸（NH 3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）b.蘸浓盐酸的玻璃棒(产生白烟)5) 干燥：用碱石灰（NaOH 与CaO 的混合物）或生石灰在干燥管或U 型管中干燥。

不能用CaCl 2、P 2O 5、浓硫酸作干燥剂，因为NH 3能与CaCl 2反应生成CaCl 2·8NH 3。

P 2O 5、浓硫酸均能与NH 3反应，生成相应的盐。

所以NH 3通常用碱石灰干燥。

6) 吸收：在试管口塞有一团湿的棉花其作用有两个：一是减小氨气与空气的对流，方便收集氨气；二是吸收多余的氨气，防止污染空气。

（4）氨气的用途：液氨易挥发，汽化过程中会吸收热量，使得周围环境温度降低，因此，液氨可以作制冷剂。

4、铵盐铵盐均易溶于水，且都为白色晶体（很多化肥都是铵盐）。

(1)受热易分解，放出氨气：NH 4Cl △3↑＋HCl↑ NH 4HCO 3 △ NH 3↑＋H 2O↑＋CO 2↑(2)干燥的铵盐能与碱固体混合加热反应生成氨气，利用这个性质可以制备氨气：2NH 4Cl ＋Ca(OH)2△ 2NH 3↑＋CaCl 2＋2H 2O (3)NH 4＋的检验：样品加碱混合加热，放出的气体能使湿的红色石蕊试纸变蓝，则证明该物质会有NH 4＋。

二、典型例题（一）氮的氧化物溶于水的几种情况（1）NO 2或NO 2与N 2（非O 2）的混合气体溶于水时可依据：3NO 2+H 2O====2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行计算。

（2）NO 2和O 2的混合气体溶于水， 由4NO 2+O 2+2H 2O====4HNO 3可知，当体积比V （NO 2）∶V （O 2）⎪⎩⎪⎨⎧<>=222O ,O ,1:4NO ,NO ,1:41,: 4剩余气体为过量剩余气体为过量恰好完全反应 （3）NO 和O 2同时通入水中时，其反应是：4NO+2O 2====4NO 2，4NO 2+O 2+2H 2O====4HNO 3，总反应式为：4NO+3O 2+2H 2O====4HNO 3当体积比V （NO ）∶V （O 2）⎪⎩⎪⎨⎧<>=2O ,3:4NO ,3:43,: 4剩余剩余恰好完全反应 （4）NO 、NO 2、O 2三种混合气体通入水中，可先按（1）求出NO 2与H 2O 反应生成的NO 的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按（3）方法进行计算。

例1. 将充满NO2和O2混合气体10ml的量筒，倒立在盛有水的水槽中，充分反应后剩余1mL的无色气体，求混合气体中NO2和O2各多少毫升？例2．标准状况下,将NO2和O2按4:1体积比充满一烧瓶,烧瓶倒置于水中待液面稳定(假设溶质不向外扩散),则烧杯内溶液的物质的量浓度为(mol/L) （）A. 1/22.4B.0.8C.1/28D.1/42例3．室温时，在体积相同的容器内混合下列气体，混合后压强最小的是（）A．100 mL H2和50 mL O2B．100 mL HCl和100 mL NH3C．100mL NO和100mL O2D．100mL N2和200 mL H2例4．工业废气NO、NO2是造成大气污染的气体之一，工业上常用原理：NO x + NH3→N2 + H2O，使其转化为无毒的N2，现有NO、NO2的混合3.0L，可与3.5L相同状况的NH3完全反应，全部转化为N2，则在原混合气体中NO和NO2的物质的量之比是（）A 1:1B 2:1C 3:1D 1:3（二）硝酸的性质例5．常温下，向15mol/L的HNO3溶液中加入下列物质，反应速率最快，现象最明显的是（）A、AlB、CuC、FeD、C例6．下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓HNO3的是（）A、AgB、CuC、AlD、Fe例7．向由Fe、Cu组成的混合物中，加入一定量的稀HNO3，反应完全后，剩余金属的质量为m1g，再向其中加一定量的稀H2SO4，充分振荡后，剩余金属的质量为m2g，则m1、m2之间的关系为（）A、m1>m2B、m1≤m2C、m1≥m2D、无法确定例8．铜和硝酸反应的物质的量的关系如图所示，纵坐标表示消耗铜的物质的量，横坐标表示消耗硝酸的物质的量，坐标图中各条线表示下列反应：A、铜和浓硝酸B、铜和稀硝酸C、铜和被还原的浓硝酸D、铜和被还原的稀硝酸（1）Q表示反应；（2）P表示反应；（3）S表示反应；（4）T表示反应。

（三）硝酸的有关化学计算硝酸与非金属反应，硝酸只作为剂；硝酸与金属反应，硝酸既作剂又起作用，一般地，硝酸越浓，氧化性越强，稀硝酸的还原产物是，浓硝酸的还原产物是。

具体的还可以根据元素守恒、电子守恒等推断硝酸的还原产物及其相关物理量。

例9．38.4克的Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部溶解，共收集到22.4L气体，则反应消耗HNO3的物质的量为。

（守恒思想）例10．铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体(都已折算到标准状况)，在反应后的溶液中，加入足量的NaOH溶液，生成沉淀的质量为( )A.9.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04g例11．将32.64g铜与140ml一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L，（1）NO的体积为 L，NO2的体积为（2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V ml，a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶夜中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸浓度为。

（3）（能力题）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水g。

例12．在浓硝酸中放入铜片①开始反应的化学方程式为，实验现象为②若铜有剩余，则反应将要结束时的反应方程式为③待反应停止后，再加入少量的25%的稀硫酸，这时铜片上有产生，原因是。

④若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生5.6L标准状况下的气体，则所消耗的硝酸的物质的量是，所得气体的平均相对分子质量为。

（四）氨气的制备例13．实验室为了简便制取干燥的氨气，下列方法中适合的是（）A．加热氯化铵固体，产生的气体用碱石灰干燥B．在N2和H2混合气中加入铁触媒并加热至500℃C．在浓氨水中加入NaOH固体并加热，气体用固体NaOH干燥D．加热NH4HCO3，气体用P2O5干燥（五）综合实验例14．为了检验Pb(NO3)2热分解的产物，有人用示意图2-8中的装置进行实验。

(图中铁架台、铁夹和加热设备均略去)实验时在试管中放入研细的 Pb(NO3)2晶体；实验结束后，试管中得到黄色粉末(PbO)，U型管下部有少量液体X，集气瓶中收集到无色气体Y。