2014年高考化学必备专题复习——《氮族元素》.pdf

仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是
选项A中的物质B中的物质C中收集的气体D中的物质A浓氨水CaONH3HOB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸
CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液【答案】B
五、铵盐
1.结构：
（电子式）
物理性质：都是离子晶体，都易溶于水。
②与Cl2的反应：2P + 3Cl2 (不足) 2PCl3
2P + 5Cl2 (过量) 2PCl5
四、氨气的实验室制法
1．氨气是
色
气味的气体，
液化，
溶于水。电子式是
，它的空
间构型是
，是
性分子。
2．氨气是 色有
气味的气体，密度比空气小，易液化，所以常用作制冷剂。极易溶于水。常温常
压下，1体积的水能溶解700体积的氨气。（用喷泉实验证明，喷泉实验成功的关键，想一想还有哪些气体能做喷泉实验
（2）浓氨水与生石灰制取氨气的原理：氧化钙与水反应放出大量的热促使NH3·H2O分解放出氨气，所发生的反应
可表示为：CaO+NH3·H2O NH3↑+ Ca(OH)2。
（3）主要发生装置：烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导气管。
例3、（2013·安徽理综·8）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）。
【特别提醒】化学计算题有时会遇到两个反应（或多个反应）相循环的情况，即两个反应的反应物互为对方的生成
物，这种情况如果按实际发生的反应方程式进行计算就会无法求出结果，正确的解法是通过适当的调整反应方程式的化
学计量数，将两个方程式合并，消去中间产物，得到初始反应物的总反应化学方程式，并用来进行计算。
质的量相等。而未被还原的硝酸总是生成最高价金属的硝酸盐〔如Cu (NO3)2〕，一个金属离子与金属离子最高价数个
HNO3成比例关系，即未被还原的HNO3与金属离子的最高价）（15分）
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出
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
【答案】AC
三、磷
1．磷的同素异形体：白磷和红磷 红磷2．磷的化学性质：
①与O2的反应：4P + 5O2 2P2O5（白烟）
P2O5 + H2O（冷水）=2HPO3（有毒） P2O5 + 3H2O（热水）=2H3PO4（无毒）
(2)工业制法—— 氨的催化氧化法
① 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O ② 2NO + O2=2NO2 ③ 3NO2 + H2O=2HNO3 + NO
（四）、硝酸的保存硝酸要密闭存放在 棕色细口 试剂瓶中，并置于 黑暗且温度低的地方 ，盛硝酸的试剂瓶一定
要用 玻璃 塞，而不能用 软木塞或橡皮塞 。
⑷与某些盐的反应: CaCO3 ＋ 2HNO3=Ca(NO3)2 ＋ CO2↑＋ H2O
⒉硝酸的不稳定性
4HNO3（浓）4NO2↑ + O2↑+2H2O(硝酸越浓越易分解)
⒊硝酸的强氧化性
⑴与金属的反应
①除Au、Pt外，大部分金属都能与硝酸反应，反应时不生成 H2 ，生成硝酸盐、氮的降价产物和水。
2014高考化学必备专题——氮族元素、氨、铵盐和硝酸
【考纲解读】
1. 了解氮的单质及其氧化物、氢化物的性质。
2. 了解氮的氧化物对大气的污染及其防治；初步了解含磷洗涤剂对环境及人类健康的影响。
3.掌握氨、铵盐的性质、掌握NH4+的检验。
4.掌握NH3的实验室制法。
5. 掌握HNO3的性质。
N2O3、N2O5⑤ 氮氧化物特别是NO和NO2是⑴NO2或NO2与N2 的混合气体溶于水时，可依据3NO2+H2O=2HNO3+NO，利用气体
体积变化差值进行计算。
⑵NO2和O2的混合气体溶于水时，依据如下表格计算
NO2与O2的体积比发生的化学反应剩余气体=4:14NO2+O2+2H2O=4HNO3无4:14NO2+O2+2H2O=4HNO3
湿的空气中形成 白 色酸雾，因此被称为 发烟硝酸 。
（二）、化学性质
⒈硝酸是一元强酸 HNO3=H＋＋ NO3－ ,具有酸的通性
⑴可使 紫色石蕊试液 变色
⑵与碱的反应: NaOH ＋ HNO3=NaNO3 ＋ H2O
⑶与碱性氧化物的反应: CuO ＋ 2HNO3=Cu(NO3)2 ＋ H2O
3NO2+H2O=2HNO3+NONO⑶NO和O2的混合气体溶于水时，依据如下表格计算
NO与O2的体积比发生的化学反应剩余气体=4:34NO+3O2+2H2O=4HNO3无4:34NO+3O2+2H2O=4HNO3NO⑷NO、NO2、O2三种
混合气体溶于水时，可先按⑴求出NO2与水反应生成NO的体积，再加上原混合气体中的NO按⑶方法进行计算。
2NO 注：NO与O2进一步化合2NO + O2=2NO2（红棕色）
⑵氧化性：N2 + 3H2
2NH3。 3 Mg+N2
Mg3N2
例1、（2013·上海化学·18）汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化
物比还原物多1.75mol，则下列判断正确的是
化学性质：（1）受热分解：NH4Cl
NH4HCO3
铵盐的受热分解比较复杂，并非都生成对应的酸和氨气。
（2）与碱的反应：
思考：NH4+的检验：操作为
离子方程式为
2013·广西理综·27）（15分）五种短周期元素A、
B、C、D、E的原子序数依次增大，A和C同族，B和D 同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成
如下4种猜想：
甲：Mg(NO3)2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2 丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2
（1）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_____________。
查阅资料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：
（七）、有硝酸参与的氧化还原反应的计算
有硝酸参与的氧化还原反应的计算：正确运用两个守恒原理：一是原子守恒；二是得失电子守恒，这样会使解题既
快速又准确。
1．单质与硝酸的反应，分析讨论是金属还是非金属，若为金属参加的反应 ，硝酸分为两部分，一部分作氧化剂
，另一部分起酸性生成硝酸盐，应先确定未被还原的硝酸，再由电子得失守恒求解。若为非金属单质与硝酸反应时，硝
（2）实验过程
①取器连接后，放人固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管（A），观察到E 中有气泡连续放出，表明________
思考：哪些气体最后要进行尾气处理。
NH3↑+ H2O
3.用浓氨水与固体烧碱（或生石灰）混合制取氨气：
（1）浓氨水与固体烧碱制取氨气的原理：在浓氨水中存在NH3 + H2ONH3·H2O NH4+ +OH－等平衡体系，固体烧碱
溶于氨水时放出大量的热且溶液中c（OH-）增大，使上述平衡体系均向左移动，从而制得氨气。
？）
3．氨气的化学性质：
（1）与水的反应：
思考：氨水和液氨在微粒的组成、性质上有何区别。
（2）与酸的反应：离子方程式为
。
氨水易挥发，不易运输，因此常将其转化为各种固态铵盐加以使用。
4．氨气的实验室制法：
（1）原理：
（2）收集方法：
（3）干燥方法：
（4）验满方法
（5）尾气处理：
（4）H3PO4（2分）
(5)2P＋5Cl22PCl5（2分） PCl3（1分）
（6）Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO（2分）
六、硝酸
（一）、物理性质 纯净的硝酸是 无色 易 挥发 有 刺激性 气味的液体，密度为1.50g／cm3，沸点83℃，凝固点
—42℃，能与水 以任意比例 互溶，有腐蚀性。常用浓硝酸质量分数为69％左右，质量分数为98％以上的硝酸极易在潮
共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题：
（1）五种元素中，原子半径最大的是
，非金属性最强的是
（填元素符号）；
（2）由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是
（用化学式表示）；
（3）A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式为
6.HNO3的强氧化性；运用电子守恒进行HNO3的相关计算。
一、氮气的化学性质
1.氮的固定使空气中__________的氮转化为__________的过程。
氮气的性质
①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______。
②化学性质
⑴还原性：N2 + O2
酸全部被还原。
2．Cu与HNO3的反应中随着反应的进行浓度逐渐变小，产物由NO2变成NO，最终为混合气体。可以这样理解并分析
：反应的硝酸在产物中共两部分：
Cu(NO3)2 HNO3—
可以看出：被还原的硝酸无论生成NO还是NO2均为一个N原子与一个HNO3的比例关系，即：被还原的硝酸与气体的物
Cu与浓硝酸反应： Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu与稀硝酸反应： 3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②浓硝酸在常温下能使Fe、Al 钝化 ，故可用铁、铝容器运输冷的浓硝酸。
（三）、制法
(1)实验室制法 NaNO3 + H2SO4（浓）NaHSO4 + HNO3↑
例：硝酸与NaOH发生中和反应生成物中只有+5价N 的NaNO3 ，则硝酸只显酸性；浓硝酸与C反应生成物中只有+4价
N的NO2，则硝酸只显氧化性；硝酸遇FeO先发生复分解反应（硝酸显酸性）生成Fe（NO3）2，Fe2+再被HNO3氧化为
Fe3+（硝酸显氧化性），即与FeO反应时，硝酸既显氧化性又显酸性。
，其中存在的化学键类型为
；
（4）D最高价氧化物的水化物的化学式为
；
（5）单质D在充足的单质E中燃烧，反应的化学方程式为
；D在不充足的E中燃
烧，生成的主要产物的化学式为
；
（6）单质E与水反应的离子方程式为
。
【答案】（1）Na（1分） Cl （1分） （2）PH3（2分）
（3）NH4Cl（2分） 离子键和共价键（2分）
（五）、几种常见酸的比较
（六）、硝酸在反应中的作用
在硝酸参与的反应中，有的只显酸性，有的只显氧化性，有的既显酸性又显氧化性，这主要看生成物中氮元素化合
价。如果生成物中只有+5价N，则硝酸只显酸性；生成物中无+5价N，则只显氧化性；生成物中既有+5价N又有低于+5价
的N，则既显氧化性又显酸性。
例2、（2013·上海化学·21）一定条件下，将0.1LCO、0.2LCO2、0.1LNO、0.2LNO2和0.2LNH3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
【高考预测】
1.氮族元素性质的相似性、递变性及其应用。
2.有关氮的氧化物和氧气的混合气体与水反应的计算。
3.NOx、含磷洗涤剂对环境及人类健康的危害与防治。
4.NH3的结构特点；NH3、铵盐的化学性质及其应用。
5.NH3的实验室制法、工业制法的反应原理、仪器、原理、收集及检验；NH4+的检验。
同的价态与氧结合，可以形成多种氧化物：N2O、NO、N2O3、N2O4、NO2、N2O5。
①NO是一种无色无味气体，能与人血液中的血红蛋白结合而使人中毒NO被称为“明星分子”或“信使分子”②
NO2是一种红棕色、具有剌激性气味、有毒的气体。③ NO2和N2O4可以通过非氧化还原反应相互转化：2NO2 N2O4。④
A.生成40.0LN2（标准状况）
B.有0.250molKNO3被氧化
C.转移电子的物质的量为1.25mol D.被氧化的N原子的物质的量为3.75mol
【答案】CD
二、氮的氧化物
1．在氮族元素中氮和其它元素比较，有很大的特殊性，它的主要化合价有－3、+1、+2、+3、+4、+5氮元素能以不