专题十七生产生活中的含氮化合物

N2＋3H2 2NH3（正反应放热）
原料: 水、煤(石油、天然气、焦炉气、炼厂气）和空气
三步骤： 造气、净化、氨的合成与分离
压强： 10MPa~30MPa
条件
温度：
4000C ~5000C
催化剂： 铁触媒
3、铵盐的性质 离子键、共价键、配位键，属离子晶体 ⑴结构： ⑵物理性质： 均为能溶于水的无色晶体。 注意硝酸铵固体 溶于水热效应?
④铁、铝能与稀硝酸反应，在冷的浓硝酸中 易被 钝化 ，但加热后能 剧烈反应 。
⑤Zn、Mg等与适当浓度的硝酸反应时，还原 产物可能为 N2O、 N2 或更低价态的产物 如 硝酸铵 。
⑥Pt、Au不溶于硝酸，但溶于王水
(2)NO3—与还原性较强的离子(Fe2+、SO32-、I—、 S2—) 等在中性或碱性条件下能共存，但当溶 液调节到一定酸度时，就能发生氧化还原反应。
小结：
HNO2 和 HNO3 的酸酐。 （1）N2O3和N2O5分别是 无 色难溶于 水较强的还原性 气 （2）NO是一种
体，易被O2氧化成NO2。 红棕 色的 易溶于 （3）NO2是一种 水且与水反 应的气体， 氧化性 强，能氧化SO2，能使湿 润的KI淀粉试纸变蓝。 (4) NOx具有氧化性：一定条件下氧化NH3、CO
4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
V（NO）:V（O2）

＝4:3 ＜4:3
恰好完全反应 剩余O2
＞4:3 剩余NO
⑷NO、NO2、O2三种混合气体通入水中：
把NO2折算成NO的体积，再按⑶进行计算
关于NO、NO2、O2混合气体溶于水的计算
【例1】40 mL NO和NO2的混合气体与20 mL O2同时通入水中
与金属的反应也经常出现，预测2012年的高考中氮及
其化合物知识仍会与理论知识结合起来综合考查.
基础自主梳理
1.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋ ＋2H2O(2010· 四川卷T9－B项) 2.CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存 在(2010· 山东卷T13－C项) 3.pH＝1的溶液中能大量共存的离子组：Fe2＋、NO 、SO 、Na＋
是氨，C项错误；NH3· 2O不稳定，受热容易分解， H
向浓氨水中加入氧化钙制取氨气的原因之一就是氧化 钙与水反应消耗水以及反应放热． 答案：D
4、硝酸的性质
⑴物理性质
纯硝酸是 无 色、有 刺激性 气味、易 挥发 液体 能跟水以 任意比例 互溶，
常用浓HNO3的质量分数为 69% ，
“发烟硝酸”的浓度为 98% 。
3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
（利用此反应实验室可以制备NO2、NO气体） 3Ag＋4HNO3（稀）＝3AgNO3＋NO↑＋2H2O （利用此反应可以洗涤附在器皿内壁上的银） 冷浓HNO3可使Al、Fe等金属表面生成一层 致密的氧化膜而发生钝化。
b.与非金属反应
C＋4HNO3（浓） S＋6HNO3（浓）
⑶化学性质
水解反应：
NH4＋＋H2O
NH3·2O＋H＋ H
NH3↑＋H2O
与碱反应： NH4＋＋OH－ 受热分解：
①不稳定酸的铵盐
NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、NH4HSO3
②挥发性酸的铵盐
△
③氧化性酸的铵盐
2NH4NO3
500℃
NH4NO3
缓慢
N2O↑+2H2O
NH4NO3 90℃ ~ 110℃ NH3↑+HNO3
相符的是
①“臭氧空洞”主要是大量使用氟氯烃等引起的 ②“光化学烟雾”主要是由NO2等引起的
（
D
）
③“酸雨”主要是由空气中CO2浓度增大引起的 ④“白色污染”主要是由聚乙烯塑料等引起的 ⑤“温室效应”加剧主要是由空气中CO2浓度增大引起的 ⑥“赤潮”主要是由水体中P、N等元素过量引起的 A.①② B.②③⑤ C.全部 D.③
A、a为NH3，b为H2O B、 a为CO2，b为浓NaOH溶液
C、a为Cl2，b为饱和NaCl溶液
D、a为N2，b为浓NaOH溶液
喷泉实验注意事项？ 若无滴管,思考如何引发喷泉?
⑶化学性质
①与水反应
NH3＋H2 O NH3· 2O H NH4＋＋OH－ NH3是惟一能使红色石蕊试纸变蓝的气体。（检验）
3．氮的氧化物溶于水的计算
⑴NO2 溶于水： 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO ⑵NO2 和O2的混合气体溶于水： 4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3
V（NO2）:V（O2） ＜4:1，O 过量，剩余气体为O 2 2
＝4:1，恰好完全反应
＞4:1，NO2过量，剩余气体为NO
⑶NO和O2同时通入水中：
1.氮在自然界中的循环
2.含氮化合物对环境的影响
1.起固氮作用的化学反应是 A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3 B.NO与O2反应生成NO2 C.NH3催化氧化生成NO D.由NH3制NH4HCO3和(NH4)护人类自己。”下列环境问题与产生的主要原因不
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
固固加热型（同制O2、CH4） ①类型：
②干燥：通常用碱石灰（不能用CaCl2、P2O5） ③收集：向下排空气法。 ④检验： a.用润湿的红色石蕊试纸检验变蓝； b.用沾有浓盐酸的玻璃棒检验，产生白烟。
1.快速制氨气的方法
⑵工业制法：
（选修化学与技术—P20）
哈伯——波施法
2、氮的氧化物
N2O
价态 颜色 毒性 水溶 性 与O2 是否 共存 相互 转化 不溶 不溶 +1
NO
+2 无色
N2O3
+3
NO2
+4 红棕色
N2O4
+4 无色
N2O5
+5
有
生成 亚硝酸
毒
3NO2＋H2O＝ 生成 2HNO3＋NO 硝酸 能 N2O4
2NO＋O2＝2NO2
O2 NO2 NO H2O或SO2
⑵结构
电子式为 ，结构式为 N ≡ N ， 946kJ· －1 mol 氮氮叁键的键能高达 ， 键能 大 ，分子结构 稳定 ，化学性质不活泼 。
⑶化学性质
不活泼 ，可代替稀 常温下，N2的化学性质很 有气体做 保护气 ，但在高温、放电 、点燃 等条 件下，N2能与 H2、O2、Mg等发生化学反应。
⑵化学性质
①强酸性 ②不稳定性：（见光、受热易分解）
4HNO3 4NO2↑＋O2↑＋2H2O
浓硝酸因为溶解了 NO2 的缘故显 黄色 。
硝酸贮存： 盛放在 棕色 试剂瓶里， 避光阴暗处 保存。 盛放浓硝酸的试剂瓶不可以使用 橡胶 塞。
③强氧化性： a.与金属反应
Cu＋4HNO3（浓）＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2010· 江苏卷T6－A项)
4.NO可用于某些疾病的治疗(2010· 上海卷T4－D项)
5.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2＋还原成Cu(2010· 全
国卷ⅠT7－D项)
答案1。× 2. × 3. × 4. √ 5. ×
1、氮气的性质
⑴物理性质
纯净的N2是一种无色无味的气体，
难溶于水，在空气中约占总体积的78%。
（混合气体事先装入体积为60 mL的试管中），充分反应后，
试管里还剩5 mL气体（气体体积均已 换算成标准状况下的 体积），求原混合气体的组成。
解析 解。 设NO为x mL，NO2为y mL， （1）若O2过剩 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 3 4 3 4 x x 混合气体通过水后，剩余气体为NO或O2。因此，须进行讨论求
3 (x-5)+ 1 y=20 4 4
1、氨气的性质及用途
⑴结构
N－H键为 极性 键，键角 107°18′ ，
NH3是分子 三角锥形，是 ⑵物理性质 无色有特殊的 刺激性气味 气体， 易 液化 和极易 溶于水 ， 常温常压下，1体积水约能溶解 700 体积的NH3 极性 分子。
【例1】如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将 滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然 后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出， 则a、b可能是： （A B ）
Br2蒸气和NO2都是红棕色气体，常见鉴别方法：
注意：石蕊试液、湿润的淀粉碘化钾试纸不能鉴别。
课内体验
将盛有12mL NO2和O2 的混合气体的量筒倒 立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气 体，则原混合气体中O2的体积是（ ） AD A．1.2mL C．3.6mL B．2.4mL D．4mL
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4 y
3 4
1
1 4
y y=20-5
x+y=40 x+
1 4
解得：x=10,y=30。 （2）若剩余NO，实际转化为HNO3的NO为（x-5） mL， x+ y=40 解得：x=27.5,y=12.5。 答案 组成有两种情况，NO为10 mL，NO2为30 mL； 或NO为27.5 mL，NO2 12.5 mL。
的氨水是指每100 g氨水中含NH3· 2O 25 g H D．NH3· 2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨 H 水的方法制取氨气
解析：氨气极易溶于水，常温下1体积的水溶解约700
体积的氨气，故A项中剩余气体中不含氨气，错误； 氨水显碱性的原因是氨气与水反应生成的一水合氨电 离出氢氧根离子，B项错误；虽然氨在其水溶液中主 要以一水合氨的形式存在，但习惯上认为氨水的溶质
①与H2反应：N2＋3H2 2NH3
②与O2反应：N2＋O2
放电或高温
2NO
Mg3N2