高中化学一轮复习讲义(解析版)：氮及其化合物

氮及其化合物【学习目标】1.氮及其氧化物的性质2.氨气的实验室制法及铵盐的性质3.硝酸的性质及用途◆感知高考1．[2019·江苏] 下列有关化学反应的叙述正确的是A．Fe在稀硝酸中发生钝化B．MnO2和稀盐酸反应制取Cl2C．SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D．室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2【答案】C【解析】A．常温下，Fe在与浓硝酸发生钝化反应，故A错误；B．二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，故B错误；C．二氧化硫与过量氨水反应生成硫酸铵，故C正确；D．常温下，Na与空气中的氧气反应生成Na2O；加热条件下，钠与氧气反应生成Na2O2，故D错误；综上所述，本题应选C。

2.[2020·浙江1月选考，28.Ⅰ]由三种元素组成的化合物A，按如下流程进行实验。

气体B为纯净物，溶液C焰色反应为砖红色，气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

请回答：(1)组成A的三种元素是________，A的化学式是________。

(2)固体A与足量稀盐酸反应的化学方程式是________。

(3)气体E与甲醛在一定条件下可生成乌洛托品(学名：亚甲基四胺)，该反应的化学方程式是________(乌洛托品可以用分子式表示)。

【答案】 (1). Ca、H和N Ca2HN (2). Ca2HN＋5HCl=2CaCl2＋H2↑＋NH4Cl(3). 4NH3＋6HCHO→(或C6H12N4)＋6H2O【解析】Ⅰ．（1）由分析可知，组成A的三种元素是Ca、N和H，由钙原子个数守恒可知，固体A中钙的物质的量为4.00100/gg mol=0.04mol，质量为0.04mol×40g/mol=1.6g，固体A与足量盐酸反应时，固体A中氢元素化合价升高被氧化，HCl中氢元素化合价降低被还原，由得失电子数目守恒和原子个数守恒可知，固体A中氢的物质的量为0.44822.4/LL mol×2×12=0.02mol，质量为0.02mol×1g/mol=0.02g，则固体A中氮的物质的量为(1.9 1.60.02)14/gg mol--=0.02mol，A中Ca、N和H的物质的量比为0.04mol: 0.02mol: 0.02mol=2:1:1，化学式为Ca2HN，故答案为：Ca、H和N ；Ca2HN；（2）Ca2HN与足量盐酸反应时，Ca2HN中氢元素化合价升高被氧化，HCl中氢元素化合价降低被还原，反应生成氯化钙、氯化铵和氢气，反应的化学方程式为Ca2HN＋5HCl=2CaCl2＋H2↑＋NH4Cl，故答案为：Ca2HN ＋5HCl=2CaCl2＋H2↑＋NH4Cl；（3）氨气与甲醛反应生成和水，反应的化学方程式为4NH3＋6HCHO→(或C6H12N4)＋6H2O，故答案为4NH3＋6HCHO→(或C6H12N4)＋6H2O；◆核心知识1．氮及其氧化物写出有关反应的化学方程式： ① ； ② ； ③ 。

【答案】①3Mg＋N 2=====点燃Mg 3N 2； ②N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3； ③N 2＋O 2=======放电或高温2NO 。

【易混易错辨析】判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定，是化学变化( ) (2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的( )(3)氮元素有负化合价、正化合价和零价，因而常温下，N 2既能与氧气反应，又能与H 2反应( ) (4)在实验室里，NO 和NO 2均用排水法收集( )(5)可用NO 2与水反应制取硝酸，故NO 2是酸性氧化物( ) (6)通过灼热的镁粉，可除N 2中的少量氧气( ) (7)NO 2溶于水时，NO 2是氧化剂，水是还原剂( )(8)溴蒸气和NO 2都是红棕色气体，不能用湿润淀粉­KI 试纸和NaOH 溶液鉴别，可用AgNO 3溶液或蒸馏水或CCl 4鉴别( )【答案】 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√ 2．氨的分子结构和物理性质电子式密度 气味 水溶性比空气小强烈刺激性气味极易溶于水(1∶700)3.氨的化学性质(1)氨气与水的反应 NH 3＋H 2ONH 3·H 2ONH ＋4＋OH －，氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH 3·H 2O 、NH 3、H 2O 、NH ＋4、OH －、H ＋。

NH 3·H 2O 为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH 3·H 2O=====△ 。

(2)氨气与酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为 ，将浓盐酸改为 ，也会出现相同的现象。

化学方程式： 、 。

(3)与盐溶液的反应如过量氨水与AlCl 3溶液反应的离子方程式： 。

(4)氨气的还原性——氨的催化氧化，化学方程式： 。

【答案】(1) NH 3↑＋H 2O 。

(2)有白烟生成，浓硝酸， HCl ＋NH 3===NH 4Cl 、NH 3＋HNO 3===NH 4NO 3。

(3)Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4。

(4) 4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O 。

4．氨气的实验室制法 (1)加热固态铵盐和碱的混合物一般加热NH 4Cl 和Ca(OH)2的混合物，化学方程式： 。

(2)装置：“固体＋固体――→△气体”(与用KClO 3或KMnO 4制O 2的装置相同)。

(3)收集：只能用 。

(4)干燥：用碱石灰(NaOH 和CaO 固体的混合物)。

(5)验满方法：a.用湿润的 ，试纸变蓝色；b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，现象是 。

(6)尾气处理：收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH 3与空气的对流速度，收集到纯净的NH 3，同时也可避免污染空气。

【答案】(1) 2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△2NH 3↑＋CaCl 2＋2H 2O 。

(3)向下排空气法。

(5) a.红色石蕊试纸置于试管口；b.有白烟产生。

【易混易错辨析】判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)氨易液化，因此可用来作制冷剂( )(2)氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色( ) (3)氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟( ) (4)实验室可用浓氨水与生石灰制取氨气( )(5)现有1 mol·L －1的氨水，则该溶液中NH 3·H 2O 的浓度是1 mol·L －1( ) 【答案】 (1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× 5．硝酸的化学性质(1)不稳定性反应的化学方程式：4HNO 3(浓)=====△或光照2H 2O ＋4NO 2↑＋O 2↑。

所以浓HNO 3保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于阴凉处。

(2)强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。

按要求完成下列反应的方程式： ①与金属反应：稀硝酸与铜反应： ； 浓硝酸与铜反应： 。

②与非金属反应：浓硝酸与C 的反应： 。

③与还原性化合物反应：硝酸可氧化H 2S 、SO 2、Na 2SO 3、HI 、Fe 2＋等还原性物质。

稀硝酸与FeSO 4溶液反应的离子方程式： 。

(3)与有机物反应 ①硝化反应：与反应的化学方程式： 。

②与反应的化学方程式： 。

③颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。

【答案】(1) 4HNO 3(浓)=====△或光照2H 2O ＋4NO 2↑＋O 2↑。

(2)强氧化 越强。

①3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O ；Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O 。

②C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。

③3Fe 2＋＋4H ＋＋NO －3===3Fe 3＋＋NO↑＋2H 2O 。

(3)①＋HNO 3――→浓硫酸△＋H 2O 。

②＋3HO —NO 2―――→浓H 2SO 4△＋3H 2O 。

6．工业上氨氧化法生产硝酸的过程 (1)生产流程(2)生产设备主要有热交换器、转化器和 。

(3)主要反应的化学方程式转化器： ； 热交换器： ； 吸收塔： 。

【答案】 (2)吸收塔。

(3) 4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O ；2NO ＋O 2===2NO 2；3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。

【易混易错辨析】判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化( ) (2)可用稀硝酸与FeS 固体反应制取H 2S( ) (3)浓硝酸在光照下久置，会变黄( )(4)浓硝酸中滴加紫色石蕊溶液，最终变为红色( ) (5)稀硝酸可除去试管内壁的银镜( )(2015·海南，7C)(6)常温下，将浓硝酸滴加到用砂纸打磨过的铝条上，会产生红棕色气体( )【答案】 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× 7.氮及其化合物的转化关系 (1)理清知识主线N －3H 3―→N 02―→N ＋12O ―→N ＋2O ―→N ＋4O 2―→H N ＋5O 3 (2)形成网络构建（3）重要反应方程式（用方程式回答下列问题） 书写离子方程式。

①将NH 3通入到AlCl 3溶液中。

。

②用Cu 与浓硝酸反应制取NO 2 。

③用Cu 与稀硝酸反应制取NO 。

④将NO 2通入水中 书写化学方程式①实验室用Ca(OH)2与NH 4Cl 制氨气。

。

②将炽热的碳放入浓硝酸中 。

③用NH 3可以检验Cl 2管道是否漏气，若漏气则有白烟生成。

。

【答案】书写离子方程式。

① 3NH 3＋3H 2O ＋Al 3＋===Al(OH)3↓＋3NH ＋4。

② Cu ＋4H ＋＋2NO －3===Cu 2＋＋2NO 2↑＋2H 2O 。

③ 3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O 。

④ 3NO 2＋H 2O===2H ＋＋2NO －3＋NO书写化学方程式① Ca(OH)2＋2NH 4Cl=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 。

② C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。

③ 8NH 3＋3Cl 2===N 2＋6NH 4Cl 。