氮及其化合物

3-2 氮的循环

2016-9-04

【考纲要求】

【考点整合】第一课时

考点1 氮气及氮的氧化物

问题一：从氮的化合价角度分析氮气有哪些性质？写出反应的化学方程式。

问题二:已知氮元素有＋1、＋2、＋3、＋４、＋5等五种正价态，五种正价对应六种氧化物：试写出它们的化学式。

其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。NO是一种色还原性较强的气体，易被O2氧化生成，NO2是一种色的易溶于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。NO和NO2都是大气污染物，空气中NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。其中空气中的NO2是造成的主要因素。问题三：有句俗语“雷雨发庄稼”你能分析其中的原理并写出这个过程中发生反应的化学方程式吗？

【例1】最新研究表明：NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是（）

A．NO是一种红棕色的气体 B．常温常压下，NO不能与空气中氧气直接化合

C．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等

D．NO易溶于水，不能用排水法收集

【例2】烧瓶中放入铜片和稀硝酸，用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，这时的操作应是( )

A．立即接收集容器，用向上排空气法收集

B．待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集

C．待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集

D．立即用排水法收集

考点2 氨气的性质

问题一：某同学在实验室制备了氧气和氨气两瓶气体，因急事离开后，忘了哪一瓶是氨气。请你根据所学知识，采取尽可能多的合理方法加以鉴别。

一、喷泉实验

【例1】

（1）图甲为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥氨气，,胶头滴管及烧杯中盛有水，引发该喷泉实验的操作，产生喷泉的原理

。下列组合中不可能形成喷泉的

是，

A.HCl和H2O

B.O2和H2O

C.NH3和H2O

D.CO2和NaOH溶液

（2）某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所示的装置。

①在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是

（）

A.Cu与稀盐酸

B.NaHCO3与NaOH溶液

C.CaCO3与稀硫酸

D.NH4HCO3与稀盐酸

这种方法产生喷泉的原理是。

②比较图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图甲上部烧瓶内气体

压强；图乙下部锥形瓶内气体压强。（填“增大”或“减小”）

即时训练：1.都能用右图所示装置进行喷泉实验的一组气体是

（注：烧杯内为NaOH溶液）（）

A．HCl和CO2 B．NH3和CH4

C．SO2和CO D．NO2和NO

2．同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3，

②NO2，进行喷泉实验，如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为( )

A．①>②B．①<② C．①＝②D．不能确定

【拓展延伸】氨的喷泉实验涉及到了哪些化学反应？氨水中含有哪些微粒？

二、氨气的化学性质

问题二：从NH3中氮元素的化合价分析，NH3还具有什么化学性质？

【实验探究】用如图装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入装置的锥形瓶内。

（1）铂丝继续保持红热，原因是，（2）锥形瓶中还可观察到的现象是。

空气

（3）写出装置中氨氧化的化学方程式: 。

（4）反应结束后，锥形瓶内的溶液中含有的离子为H+、OH-、、

。

问题三：（1）常常将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近输送氯气的管道，若出现白烟，说明管道漏气，写出其中的化学方程式。

（2）某小组成员设计实验探究氨气还原性及产物，提供实验装置如下：

观察到CuO全部变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式。

三、氨气的实验室制法

【例2】某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。回答下列问题：

(1)若用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为__________________________________；若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是__________(填装置序号)，装置中所盛试剂可以是(填序号)。 a. 氯化铵溶液 b. 水 c. 四氯化碳 d. 浓硫酸(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂是________，分液漏斗中装的试剂是_______，简述产生氨气的原因。干燥装置应选择______(填装置序号)，其中所装的试剂是。收集装置应选择______(填装置序号)。【自我检测】

1．喷泉实验中体现了氨气的哪些性质（）

A．极易溶于水B．还原性C．密度比空气小D．溶于水呈碱性2.下列关于氨水的叙述正确的是（）

Ａ.氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱Ｂ.氨水和液氨成分相同

Ｃ.氨水中共有6种粒子Ｄ.1mol/L的氨水中，NH3·H2O的物质的量浓度是1mol/L 3.如图，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y，若挤压滴管，使Y滴入瓶中，振荡，

过一会可见小气球a鼓起，气体X和液体Y不可能是（）

A．X是NH3，Y是水B．X是SO2，Y是NaOH浓溶液

C．X是CO2，Y是稀硫酸D．X是HCl，Y是NaOH稀溶液

4、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（）

5、某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：

⑴在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却

后恢复红色，则原溶液可能是溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅

的原因是。

⑵在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢

复无色，则此溶液可能是溶液；加热时溶液由无色变为红色的原

因是。

6、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．①②③B．②①③C．③②①D．③①②

7、可以干燥氨气的物质是（）

A、浓硫酸

B、氯化钙

C、碱石灰

D、氢氧化钠固体

8、起固氮作用的反应是（）

A、N2和H2在一定条件下合成NH3

B、NO与O2反应生成NO2

C、NH3催化氧化生成NO

D、用氨气制硝酸

【高考快递】1.高考选项正误判断：下列由相关实验现象所推出的结论是否正确。（1）.(2012山东)分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升,说明二者均易溶于水

（2）.(2011安徽)用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上，试纸变蓝色说明浓氨水呈碱性

2.(2012福建)下列物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3的是()

A.二氧化氮

B.钠

C.硫酸镁

D.二氧化硅