N及其化合物的相关性质

专题六：氮及其化合物的相关性质

一、氮气

物理性质：色、味气体、溶于水

化学性质：常温下，N2的化学性质很不活泼，可代替稀有气体做保护气，但在高温、放电、点燃等条件下，N2能与H2、O2、活泼金属等发生化学反应。

（1）与氢气的反应

（2）与氧气的反应

用途：合成氨；制硝酸；用作保护气，保存农副产品。

工业制法：工业上液态空气中，利用液态氮气的沸点比液态氧气的沸点低加以分离而制得氮气。

氮的固定：将空气中游离的氮气（N2）转变为氮的化合物的过程。

○1人工固氮

○2自然固氮

【例1】将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下面能实现人工固氮的是

A．闪电B．电解饱和食盐水车间C．根瘤D．合成氨车间

二、氮的氧化物

1、一氧化氮

物理性质：色、味、有毒气体、溶于水

收集方法：

化学性质：较强的还原性，与空气中的氧气反应：，不成盐氧化物。

2、二氧化氮

物理性质：色、有气味、有毒气体、密度比空气，易液化、溶于水。

化学性质：氧化性强，能氧化SO2，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝。

与水反应：

二氧化氮的污染：（1）危害性：①直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，严重时会使人死亡。

②大气中二氧化氮溶于水后形成酸性溶液，随雨水降下，成为酸雨。

③二氧化氮是造成光化学烟雾的主要原因。

（2）回收和利用：用NaOH溶液吸收。

NO与NO2的性质比较

【例2】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

三、氨

物理性质：氨是色气体，有气味，溶于水，易液化。

化学性质：氨溶于水时发生的化学反应，氨水中的微粒有，由于NH3·H2O发生微弱电离，使氨水显性注意：计算氨水浓度时，其溶质应为氮气

与酸反应：醮有浓盐酸的玻璃与醮有浓氨水的玻璃靠近，其现象为，

反应方程式：

制取氨气（实验室制法）

药品：

原理（化学反应）：

干燥剂：

收集方法：

气体检验方法：

【思考】干燥剂为什么不能用CaCl2、浓硫酸？

棉花团的作用是什么？

尾气应如何处理？

注意：1、制氨气可用NH4Cl或（NH4）2SO4等，但不能用NH4NO3或NH4HCO3。

2、消石灰不能用KOH或NaOH代替，因后者易吸湿，易结块，不利于产生NH3，且高温下

腐蚀试管。

工业制法:写出工业合成氨的化学方程式：

用途：①氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等重要原料。

②氨也是有机化工合成工业的常用原料（制纤维、塑料、染料）③氨还可用做制冷剂

【例3】（双项）有关氨气的实验较多，下面对这些实验的实验原理的分析中，正确的是

A．氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验

B．氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验

C．铵盐的水溶性大是实验室中用NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取氨气的原因D．NH3·H2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气【例4】在通常情况下能共存，且均可用浓硫酸干燥的气体组是（） A．H2、H2S、SO2 B．NH3、CO2、HCl

C．N

2、Cl

2

、CO

2

D．NO、CO

2

、O

2

四、铵盐

○1铵盐受热都易分解，写出下列化学方程式

氯化铵受热分解：

碳酸氢铵受热分解：

○2铵盐与碱反应

NH4Cl溶液与NaOH溶液混和：

注意：1、固体反应不写离子方程式。

2、铵盐与碱反应是铵盐的通性，可用于NH4+的检验。

NH4＋的检验：往待测液中加入溶液加热，放出能使湿润色石蕊试纸

变的气体，则证明含NH4＋。

【例5】对于铵盐的描述都正确的是（）

①都溶于水②都是白色晶体③都有刺激性气味④加热后都有NH3放出

⑤与碱混合后加热都有NH3放出⑥都能使石蕊试纸变蓝

A．全部B．①②⑤⑥ C ．①②⑤D．③④⑤

五、硝酸

物理性质：纯硝酸是色、有气味、易挥发液体

化学性质：○1强酸性、强氧化性

与FeO反应：

○2不稳定性，见光、受热易分解：

硝酸贮存：盛放在试剂瓶里，保存。盛放浓硝酸的试

剂瓶不可以使用塞。（酸会腐蚀橡胶塞）

反应规律：可用通式表示：M＋HNO3→M(NO3)n ＋还原产物＋H2O

写出浓硝酸分别与铜反应的化学方程式与离子方程式：

稀硝酸分别与铜反应的化学方程式与离子方程式：

（利用此反应实验室可以制备NO2、NO气体）

稀硝酸分别与银反应的化学方程式：。（利用此反应可以洗涤附在器皿内壁上的银）。

注意：1. 与任何金属反应均不生成氢气，说明呈现氧化性的不是氢离子而是硝酸根。

2. NO3—与还原性较强的离子(Fe2+、SO32-、I—、S2—)和单质Cu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。

3. 几乎与所有金属反应（除Pt、Au等少数金属外）

【例6】关于硝酸的说法正确的是（）

A．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮得电子

B．浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水

C．硝酸电离出的H＋离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2

D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体

【过关练习】

1、关于氮族元素（用R代表）的下列叙述正确的是：

A. 最高化合价是＋5

B. 氢化物的通式为RH5

C. 非金属性由上到下递增

D. 其含氧酸均为一元强酸

2、据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关N4的说法正确的是

A．N4是N2的同素异形体B．相同质量的N4和N2所含原子个数比为2:1

C．N4是N2的同位素D．N4的沸点比N2高，N4的化学性质比N2更稳定

3、（双项）下列关于浓硫酸和11．下图所示对实验仪器名称的标注或实验操作正确的是( )

A B C D

4、浓硝酸的说法中正确的是

Ａ．常温下都不宜用铝制容器贮存Ｂ．露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻

Ｃ．常温下都能与铜较快反应Ｄ．露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低

5、往一由Fe.Cu组成的混合粉末中，加入一定量稀HNO3，充分反应后，剩余金属为m1g再向其中加入一

定量的稀H2SO4，充分振荡后，余下金属m2g,则m1和m2之间的关系是（）

A．一定m1>m2 B、可能m1=m2 C、一定m1=m2 D、可能m1

6、(双项)下列各组离子在溶液中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 ( )