1、模块一 元素及其化合物 专题二 非金属及其化合物考点四 氮及其化合物第1步 高考真题试水第2步 教材知识盘点第3步 命题要点突破第4步 模拟练习达标温示提馨请做：第1步 高考真题试水（点此进入word部分）第2步 教材知识盘点 一、氮气1氮气的性质(1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。(2)化学性质：与氧气反应。导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。与氢气反应。(工业合成氨反应原理)与金属镁反应。N2O2=放电 2NON23H2高温、高压催化剂2NH33MgN2=Mg3N22氮的固定(1)概念：将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。(2)类型：氮的固定人工固氮如工业合成
2、氨：N23H2催化剂高温、高压2NH3自然固氮如雷雨天产生NO：N2O2=放电 2NO生物固氮化学模拟生物固氮3氮气的应用焊接金属时作保护气；液氮可作冷冻剂；重要的化工原料，用来制取化肥、炸药等。二、氮的氧化物NO 和 NO21NO 和 NO2NONO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒物理性质溶解性不溶于水与 H2O 反应与 O2 反应2NOO2=2NO2化学性质与 H2O反应3NO2H2O=2HNO3NONONO2实验室制法3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O2.NOx 的污染a氮氧化物：主要有 NO、N2O、NO2、N2O
3、3、N2O4、N2O5等，其中 和 是最主要的空气污染物。b污染源：石油产品的燃烧和煤的燃烧，工业废气、废水及生活污水的排放，农田土壤及动物排泄物中含氮化合物的转化等。NONO2c污染3对生产中氮氧化物污染的防治a控制进入自然界的有害物质的数量。b增强生态系统对有害物质的吸收能力。三、氨和铵盐1氨(1)物理性质：无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化。极易溶于水(1700)，可由实验证明。(2)化学性质：喷泉与水反应：NH3H2ONH3H2ONH4 OH。氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有：。NH3H2O 为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为：。NH3H2O、H2O、NH3、
4、NH4、OH、HNH3H2O=NH3H2O还原性：与氧气发生催化氧化反应的化学方程式：。与酸反应：与氯化氢反应的化学方程式：，产生白烟。4NH35O2=催化剂4NO6H2ONH3HCl=NH4Cl(3)制法(书写化学方程式)：工业制法：。实验室制法：。(4)用途：制硝酸、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等。N23H2高温、高压催化剂2NH3Ca(OH)22NH4Cl=CaCl22NH32H2O2铵盐(1)不稳定性：NH4Cl=，NH4HCO3=。(2)与强碱反应：NH4ClNaOH=。应用于 NH4 的检验：NH4 强碱无色气体 湿润红色石蕊试纸 试纸变蓝NH3HClNH3H2OCO2NH3NaClH
5、2O四、典型的氧化性酸硝酸1物理性质硝酸是无色、易挥发的液体，有气味，能与水以任意比例混溶。2化学性质刺激性(1)不稳定性：反应：4HNO3=或光照2H2O4NO2O2。市售浓硝酸呈黄色的原因是：。硝酸保存在试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。硝酸分解生成的 NO2 溶解在硝酸里棕色(2)强氧化性：不论浓、稀硝酸都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。与金属反应。稀硝酸与铜反应的化学方程式：。浓硝酸与铜反应的化学方程式：。3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O与非金属反应。如浓硝酸与 C 反应的化学方程式：。与还原性化合物反
6、应。硝酸可氧化 H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质。如稀硝酸与 FeSO4 溶液反应的离子方程式为：。C4HNO3(浓)=CO24NO22H2O3Fe24HNO3=3Fe3NO2H2O第3步 命题要点突破 命题点 1 氨气的实验室制法1用铵盐和碱制取2用浓氨水制取方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3H2O=NH3H2O方法化学方程式(或原理)气体发生装置浓氨水固体(CaO)CaO 与水反应使水量减少，且反应放热，促使 NH3H2O 分解，NH3 逸出。化学方程式：NH3H2O CaO=Ca(OH)2 NH31下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的
7、是()A BCD解析 NH4Cl 受热可产生 NH3和 HCl，但两者遇冷会重新凝结产生 NH4Cl，且可能出现堵塞导管的情况，中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管而使试管破裂，故错误；把浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生 CaONH3H2O=Ca(OH)2NH3，反应放热，温度升高有利于 NH3 放出，故可用的方法制取氨气；浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的 NH3，符合要求。答案 D2有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。化学试剂：NH4Cl 固体、浓氨水、NaOH 固体(1)甲同学想方便快速地制取少量氨气，应选择的装置是_(填序号)
8、，选用试剂是_(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是_，实验过程中，制气时的实验操作是_。(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气，并确保不污染环境，请你根据其设想回答：若用排气法收集氨气，请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂(自选)名称。若用排液集气法收集 NH3，可选用的试剂是_(填序号)。AH2O B浓 H2SO4CCCl4D饱和 NaCl 溶液解析(1)不加热制取 NH3是快速制取少量 NH3 的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到固体 NaOH 上。(2)用排气法收集NH3 的装置中要注意广口瓶中导气管的长短，因 NH3
9、的密度比空气的小，故进气管短，出气管长，因 NH3 极易溶于水，进行尾气处理时，要设置防倒吸装置。用排液法收集 NH3 时，要求液体不能溶解 NH3(排除 A、D)且不与 NH3 发生反应(排除 B)，故选CCl4。答案(1)B NaOH 固体遇水放热，使氨气的溶解度降 低，同 时 可 使 溶 液 中 c(OH)增 大，促 使 NH4 OHNH3H2ONH3H2O 平衡向右移动，从而使氨气逸出 将浓氨水逐滴滴加到 NaOH 固体上(2)如图C命题点 2 喷泉实验的原理及其应用1喷泉实验的原理由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中，容器内压强小于容器外压强，从而产生喷泉，依
10、据这一原理，只要能够造成容器内气体大量溶于液体，就可以形成喷泉。2形成喷泉的类型(1)只要气体易溶于吸收剂，均可做喷泉实验，吸收剂可以是水，也可以是酸液、碱液等。下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(43)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH 溶液水水(2)容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或由于发生化学反应产生气体，容器内产生大量气体，压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是利用此原理。3引发喷泉的几种方法(1)使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。(2)使烧瓶内
11、气体温度降低，从而使气压减小。(3)使烧瓶外待喷液面上的气压增大。4喷泉实验的几种常见装置说明：装置中最好采用顶部有孔的烧瓶。装置引发喷泉的方法是打开止水夹，用热毛巾或双手捂热烧瓶，松开后片刻即形成喷泉现象。1下图是课外活动小组的同学设计的 4 个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉现象的是()A挤压装置的胶头滴管使 CCl4 全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B挤压装置的胶头滴管使 NaOH 溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C用鼓气装置从装置的 a 处不断鼓入空气并打开止水夹D向装置的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹解析 H2 难溶于 NaOH 溶液，不能形成较大的压强差，不能引发喷泉
12、现象。答案 B2.如图所示装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，然后打开止水夹，下列与实验事实不相符的是()ACl2(饱和食盐水)，无色喷泉BNH3(H2O 含石蕊)，蓝色喷泉CHCl(H2O 含石蕊)，红色喷泉DSO2(NaOH 溶液)，无色喷泉解析 Cl2 不溶于饱和食盐水，不能形成喷泉。答案 A命题点 3 有关氮的氧化物溶于水的计算1NO2 或 NO2 与 N2(不是 O2)的混合气体溶于水：依据 3NO2H2O=2HNO3NO 利用气体体积变化量计算。2NO2 和 O2 的混合气体溶于水：由 4NO2O22H2O=4HNO3，当体积比为：V(NO2)
13、V(O2)41，无气体剩余41，NO2过量，余NO43，剩余NO43，剩余O2 4NO、NO2、O2 三种混合气体通入水中，可先按(1)求出NO2 与 H2O 反应生成的 NO 的体积，再加上原混合气体中 NO 的体积，转换成 NO 的总体积再按(3)方法计算。或将 NO 和 O2先换算成 NO2，再用 NO2 总体积和 O2 按(2)计算。另外，4NO2O2 和 4NO3O2 在组成上相当于 2N2O5。即(2)(3)两情况的总反应式均与 N2O5H2O=2HNO3 等效。因此，也可利用混合气体中的 N、O 原子个数比进行分析、判断：NO25余NO把盛有 48 mL NO、NO2 混合气体的
14、容器倒置于水中(同温同压)。待液面稳定后，容器内气体体积变为 24 mL，则：(1)原混合气体中，NO 是_ mL，NO2 是_ mL。(2)若在剩余的 24 mL 气体中，通入 6 mL O2，待液面稳定后，容器内气体体积变为_ mL。(3)若在剩余的 24 mL 气体中，通入 24 mL O2，待液面稳定后，容器内气体体积变为_mL。(4)若在原 48 mL 的 NO、NO2 气体中，通入_ mL O2，倒置于水面上，气体会全部被吸收。解析 本题考查的是 NO、NO2、O2 混合溶于水的问题，既考查了基本的化学反应，也考查了计算能力。(1)设 NO2 的体积为 x，3NO2H2O=2HNO
15、3NO V3 1 2x (4824)mLx36 mLVNO(4836)mL12 mL(2)由 4NO3O22H2O=4HNO3 8 mL6 mL容器内剩余气体为 NO，体积为(248)mL16 mL。(3)由 4 NO3 O2 知，24 mL NO 只需消耗 18 mL O2，所以反应后容器内剩余 O2为(2418)mL6 mL。(4)由 4NO 3O22H2O=4HNO3 12 mL 9 mL4NO2O22H2O=4HNO336 mL 9 mL通入 O2为 18 mL。答案(1)12 36(2)16(3)6(4)18命题点 4 硝酸的氧化性及金属与硝酸反应的计算1硝酸的氧化性(1)由铜与硝酸
16、反应的化学方程式知，浓硝酸被还原为 NO2，氮元素的化合价变化为54；稀硝酸被还原为 NO，氮元素的化合价变化为52。一般情况下，硝酸的浓度越小，其还原产物的价态越低。(2)实验证明，硝酸浓度越大，得电子的能力越强，因而其氧化能力越强。如稀硝酸能将 HI 氧化为 I2，而浓硝酸可将 HI 氧化为 HIO3。6HI2HNO3(稀)=3I22NO4H2OHI6HNO3(浓)=HIO36NO23H2O(3)硝酸在氧化还原反应中，其还原产物可能有多种价态的物质：N4O2、HN 3O2、N2O、N12O、N02、N3H3 等，这取决于硝酸的浓度和还原剂还原性的强弱。除前面的实例外，锌与硝酸可发生如下反应
17、：4Zn10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2N2O5H2O4Zn10HNO3(极稀)=4Zn(NO3)2NH4NO33H2O(4)硝酸与金属反应的规律：HNO3 与金属反应不能产生 H2。还原产物一般为 HNO3(浓)NO2，HNO3(稀)NO；很稀的硝酸还原产物也可能为 N2O、N2 或 NH4NO3。硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。2硝酸与金属反应的计算(1)思维流程(2)计算中守恒思想的应用原子守恒法：HNO3 与金属反应时，一部分 HNO3 起酸的作用，以 NO3 的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂，转化为还原产物。这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的 HNO3 中氮
18、原子的物质的量。得失电子守恒法：HNO3 与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3 中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。电荷守恒法：HNO3 过量时反应后溶液中(不考虑 OH)则有：c(NO3)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子)。离子方程式计算法：金属与 H2SO4、HNO3 的混合酸反应时，由于硝酸盐中 NO3 在H2SO4 提供 H的条件下能继续与金属反应，因此，此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H或 NO3 进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。1相同质量的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稀硝酸反应，二者比较相等的是()反应中氧化剂得
19、到的电子总数铜片消耗完所需时间反应后溶液中铜离子浓度(反应后溶液体积不变)反应生成气体的体积(同温、同压)ABCD解析 铜与浓、稀硝酸反应均被氧化为 Cu2，铜片质量相同时转移电子数相同，正确；浓硝酸的氧化性强，与铜反应时反应速率快，错误；浓、稀硝酸足量，铜片全部反应，因此反应后溶液中 Cu2浓度相同，正确；根据浓、稀硝酸与铜反应的化学方程式可知，反应后生成气体的物质的量不同，同温同压时体积也不同，错误。答案 A2足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和 NO2、N2O4、NO 的混合气体，这些气体与 1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜
20、溶液中加入 5 mol/L NaOH 溶液至 Cu2恰好完全沉淀，则消耗 NaOH溶液的体积是()A60 mL B45 mLC30 mL D15 mL解析 由电子守恒和电荷守恒可知 O2得电子数等于 Cu2结合的 OH数，故消耗 NaOH 溶液的体积为1.68 L422.4 L/mol5 mol/L0.06 L60 mL。答案 A1.特殊的颜色：NO2红棕色气体2特殊的检验：NO：无色气体O2红棕色NH4：NH4 强碱无色气体 湿润红色石蕊试纸 变蓝3特殊的性质：硝酸具有不稳定性和强氧化性4必记六反应：(1)N23H2高温、高压催化剂2NH3(2)3NO2H2O=2HNO3NO(3)4NH35O2=催化剂4NO6H2O(4)2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O(5)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(6)3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O温示提馨请做：第4步 模拟练习达标（点此进入word部分）
