氮及其化合物Word文档下载推荐.docx

1、（2）形成光化学烟雾氮氧化物（NOx）和碳氢化合物在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后，发生复杂的化学反应，主要生成光化学氧化剂（主在是O3）及其他多种复杂的化合物，这是一种新的二次污染物，统称为光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。 （3）破坏臭氧层。二、氨和铵盐1氨气（NH3）：（1）分子结构：由 键形成的 形的 分子，N原子有一孤对电子，结构式为 ，电子式为 ， N为 价。（2）物理性质： 色、 气味的气体，密度比空气 ， 溶于水，常温常压下1体积水能溶解700体积的氨气，易液化（可作致冷剂）。（3）化学性质：与水反应：氨水呈碱性，原理：NH3+H2O氨气是唯一能使湿润

2、的红色石蕊试纸变 的气体，常用此性质检验氨气。氨水是氨气的水溶液，是混合物：NH3H2O NH4+OH-。氨水中微粒有：NH3、H2O、NH3H2O、NH4+、OH、极少量的H+。氨水浓度越大，密度越小。与酸反应与挥发性酸（如盐酸、硝酸）的反应：NH3+ HCl= 现象： 与硫酸反应： NH3+ H2SO4= 与盐反应：向AlCl3滴加氨水的离子方程式为：NH3中的N呈3价，所以NH3具有 性，能被O2、CuO、NOx、Cl2等物质氧化。a. NH3+ O2 （工业制硝酸的基础） b. NH3+ CuOc. Cl2+ NH3= d. NH3+ NO= 、实验室制法、装置图（如右图）：反应原理：

3、 NH4Cl+ Ca（OH）2装置类型：固体+固体气体（与KClO3或KMnO4制O2相同）收集：向下排空气法。干燥：用碱石灰（NaOH和CaO固体的混合物）检验：用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝色，说明氨已收集满了；将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，若有白烟产生，说明收集满了。尾气处理在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花团吸收多余的氨气。用水或稀硫酸吸收多余的氨气（注意防倒吸，如图）、两种简易方法加热浓氨水法反应原理：H2ONH3+H2O装置：如右图（1）浓氨水中加固态碱性物质 浓氨水中存在平衡：H2ONH4+OH-加入碱性物质（如：NaOH、CaO、碱石灰等），使平衡逆向移动，同时

4、反应放热，促进NH3H2O的分解。【提醒】：制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵。因加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而碳铵受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多的CO2杂质。消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因是：a、NaOH、KOH具有吸湿性、易结块，不利于产生NH3；b、在高温下能腐蚀大试管。因氨气比空气轻，易与空气发生对流，所以收集时，导气管应插入收集气体的试管底部附近，管口塞一团干燥的棉花团，来防止NH3与空气对流，确保收集到纯净的氨气。制备NH3也可以通过加热浓氨水的方法，利用NH3NH3+H2O原理制备。也可以利用往浓氨水中加入烧碱制备，原理：烧碱溶

5、于水为放热反应，促进NH3H2O的分解，增大c（OH）使上述可逆反应向左移动，而产生NH3。2铵盐物理性质：白色晶体，易溶于水化学性质：受热分解NH4HCO3 NH4Cl 与碱反应 Ca（OH）2 + NH4Cl 铵盐与碱液反应的离子方程式：NH4+ + OH- （可用于氨气的制取和铵根离子的检验）（3）NH4+的检验：取少量样品，与碱混合于试管中，加热。将 的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变 色，说明样品中含有NH4+；也可以将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有 产生，说明样品中含有NH4+。三、硝酸1、物理性质： 色、易挥发（在空气中遇水蒸气呈白雾状），有 气味的 体。2、化学性质：强酸性：浓硝

6、酸使紫色石蕊试液先变红色后褪色。不稳定性：_ _ 由于浓硝酸溶有分解出的 气体，所以浓硝酸一般为 色，其保存方法是： 色 瓶置于冷暗处。强氧化性：能与Au、Pt以外的所有金属反应，如Cu与浓、稀硝酸的反应方程式：Cu+ HNO3（浓）= 、 Cu+ HNO3（稀）= 注意：有些金属（如 、 等）在冷的浓硝酸中发生钝化。故可以用于运输冷的浓硝酸。王水：浓硝酸与浓盐酸的混合物，其体积比为1:3。可溶解金、铂、钛等金属与非金属的反应：碳与浓硝酸反应的化学方程式：C+ HNO3 与某些还原性物质反应（如FeO）： FeO+ HNO3（稀）= 3、NO3离子的检验：晶体或浓溶液与浓硫酸、Cu共热时，若产

7、生红棕色气体则含NO3；若为稀溶液则先浓缩。要点透析一、氨气的实验室制法例1某课外小组在实验室制备氨气，并进行有关氨气的性质探究。（1）该小组同学加热生石灰与氯化氨的混合物制取干燥的氨气。应该选用的仪器及装置有_ _（填字母）。生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为_ _。（2）该小组同学设计如图所示装置探究氨气的还原性。氨催化氧化的化学方程式为：_。若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为_ _。（3）该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵。甲同学先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。请选择合适的方案

8、并说明原因。写出检验产物中有NH的方法。例2（05上海）.我国化学侯德榜（右图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：（1） 上述生产纯碱的方法称 ，副产品的一种用途为 。（2） 沉淀池中发生的化学反应方程式是 。（3） 写出上述流程中X物质的分子式 。 （4） 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 （填上述流程中的编号）的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是 。（5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加 （6） 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有 。（a） 增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出 （b）

9、使NaHCO3更多地析出（c） 使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度二、金属与硝酸反应计算题的思维模型1.思维模型2.计算中的守恒思想的应用（1）原子守恒法 HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO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中氮原子的物质的量。（2）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。（3）电荷守恒法 HNO3过量时反应后溶液中（不考虑OH）则有：c（NO）c（H）nc（Mn）（Mn代表金属离子）。（4）离子方

10、程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO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NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。例3 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（ ）A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL班级 姓名 感悟高考真题1.（

11、2010山东卷）下列推断正确的是（ ）ASiO2 是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应BNa2O、Na2O2组成元素相同，与 CO2反应产物也相同CCO、NO、 NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在D新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色2.（2010上海卷）下列实验过程中，始终无明显现象的是ANO2通入FeSO4溶液中 BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AlCl3溶液中 DSO2通入已酸化的Ba（NO3）2溶液中3.（09全国卷）物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应后锌没有剩余，则被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之

12、比是（ ） A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：54.（09广东）取五等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2（g） N2O4（g），H0 反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下中，可能与实验结果相符的是（ ）5.（09宁夏卷） 将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积11.2L（体积均在相同条件下测定），则该氮氧化合物的化学式为 （ ） ANO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O46.（2011山东高考28）研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有

13、重要意义。NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2 8NH37N512 H2O也可处理NO2，当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标况下是 L。已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）H=-196.6 kJmol-1 2NO（g）+O2（g）2NO2（g） H=-113.0 kJmol-1 则反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的H= kJmol-1。 一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。a体系压强保持不变 b混合气体颜色保持不变cSO3和NO的体积比保持不变 d每消耗1 mol

14、 SO3的同时生成1 molNO2 测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K 。（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应H 0（填“”或“ ”）。实际生产条件控制在250、1.3104kPa左右，选择此压强的理由是 。7.（09全国卷） 已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：（1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是 ；（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ；

15、（3）R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是 ；（4）这5个元素的氢化物分子中，立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化 ，其原因是 ；电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 ；（5）W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W（QH2）4和HCL气体；W（QH2）4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是 、 。8.（09四川27） 已知A-O分别代表一种物质，它们之间的转化关系如下图所示（反应条件略去）。A、B、H分别是由短周期元素组成的单质。B与冷水缓慢

16、反应，与沸水迅速反应，放出氢气。D是一种离子化合物，其阴阳离子的个数比为2：3，且能与水反就应得到两种碱。C为淡黄色固体化合物，O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀。请回答下列问题：组成B单质的元素位于周期表中_ _ 。化合物C的电子式为_。J的沸点比硒化氢（H2Se）的沸点高，其原因是_ _。写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式：_ _。写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式：_ _。上图中，在同一反应里一种物质作氧化剂，又作还原剂，这样的反应共有_个。考点模拟演练1.将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积11.2L（体积均在相同条件下测定），则该氮氧化

17、合物的化学式为（ ）ANO2 BN2O2 CN2O DN2O42.NO2是导致光化学烟雾的“罪魁祸首”之一。NO2可以用氢氧化钠溶液吸收，或在一定条件下用氨气（NH3）与其反应使之转化为无污染的物质，发生反应的化学方程式分别是：2NO2+2NaOH=M+NaNO3+H2O，8NH3+6NO2=7X+12H2O。则M和X代表的物质的化学式是（ ）ANaNO2 、N2 BHNO2、N2 CNO、HNO3 DNa3NO4、NO 3.在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是（ ）ANO2是该过程的中间产物BNO和O2必须在催化剂表面才能反应C汽车尾气的主要污

18、染成分包括CO和NOD催化转化总反应为：2NO+O2+4CO 4CO2+N24.在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol/L、0.1 mol/L,向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中铜离子物质的量浓度是A.0.15 mol/L B. 0.225 mol/L C. 0.30 mol/L D. 0.45 mol/L5.（2011深圳模拟）下列实验装置中能达到实验目的的是（ ）北京四中模拟）常温下，将等质量的铜片、银片铁片、铝片分别置于四个小烧杯中，然后分别加足量的浓硝酸，放出NO2气体最多的是（ ）A.铜片 B.银片 C.铁片 D.铝片7

19、（2011湖州一模）将51.2 g Cu完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物（含NO、N2O4、NO2）的混合物共0.9 mol，这些气体恰好能被500 mL 2 mol/L NaOH溶液完全吸收，生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液，其中NaNO3的物质的量为（）A0.2 molB0.4 mol C0.8 mol D0.9 mol8.有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL，其中含有硫酸的浓度为2 molL1，含硝酸的浓度为1 molL1，现向其中加入0.96 g铜粉，充分反应后（假设只生成NO气体），最多可收集到标准状况下的气体的体积为（）A89.6 mL B112 mL C168 mL D2

20、24 mL9（2011惠州月考）实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积某浓度的稀硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入5 molL1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量关系如图所示。则（1）B与A的差值为_mol。（2）C点对应的溶液体积为_mL。（3）原硝酸溶液中含硝酸的物质的量为_mol。（4）铝粉和铁粉的混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为_。（5）写出铝与该硝酸反应的离子方程式_ _ _ _。10.氮的氧化物（用NOx表示）是大气污染物，必须

21、加以处理。汽车尾气中的CO、NOx采用催化转化法，使它们反应生成无毒气体。反应的化学方程式为： _ 工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置（见下图）和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。.提供的装置。.NH3的制取。所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是：_（填仪器序号）。试剂组合序号固体试剂（g）NH3体积/mLa12.0g Ca（OH）2（过量） 10.8g NH4Cl2688b12.0g Ca （OH）2（过量） 10.8g（NH4）2SO42728c12.0g NaOH（过量） 10.8g NH4Cl3136d12.0g

22、NaOH（过量） 10.8g （NH4）2SO43118e12.0g CaO（过量） 10.8g NH4Cl3506F12.0g CaO（过量） 10.8g （NH4）2SO43584若采用C装置制取氨气（控制实验条件相同），情况如表所示。实验记录：分析表中数据，实验室制NH3产量最高的是：_（填序号），其它组合NH3产量不高的原因是：_。.模拟尾气的处理。选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置： A D EBCA中反应的离子方程式：_。D装置的作用：除了使气体混合均匀和调节气流速度以外，还有一个作用是_ _。D装置中的液体可换成_（填序号）。a.CuSO4溶液 b.H2O c.C

23、Cl4 d.浓H2SO4该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是_ _。答案无色无味无毒比空气稍小难溶于水有毒比空气稍大不溶于水红棕色有刺激性气味与水发生反应 3Mg+ N2 Mg3N22NOO2=2NO2 3NO2H2O=2HNO3NO H极性键 三角锥形 极性 H H -3无色 刺激性 小 极易 NH3+H2O蓝 NH3+HCl=NH4Cl 产生白烟 2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4 Al3+3NH3H2O=Al（OH）3+3NH4+还原性4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O 3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl 4NH3+6NO=

24、5N2+6H2O Ca（OH）2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 + 2H2ONH4HCO3 NH3+ H2O + CO2NH4ClNH3+HCl Ca（OH）2+2NH4Cl CaCl2 + 2NH3+ 2H2ONH4+ + OH- NH3+ H2O 湿润 蓝 白烟 无色 刺激性 液体 NO2 黄色 棕 细口瓶 Cu+4HNO3（浓）= Cu（NO3）2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O 铁 铝 C+4HNO3 CO2+4NO2+2H2O 3FeO+ 10HNO3（稀）= 3Fe（NO3）3+NO+5H2O要点透析 例1、答案 （

25、1）I、F、G、E、C CaO2NH4ClCaCl22NH3H2O（2）4NH35O24NO6H2ONH4NO3（3）乙同学方案合理。因为二氧化碳在水中溶解度较小，先通入二氧化碳，再通入氨气，生成的产物量少，且易生成碳酸铵；氨气在水中溶解度很大，先通入氨气，再通入二氧化碳，生成的产物量多，且易生成碳酸氢铵取少量产物放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明产物中有NH解析 （1）该反应需加热进行，故需要仪器F，固体混合物的反应装置为I，G是干燥装置，因氨气的密度比空气的小，应该用向下排气法收集，可选取E装置，因氨气极易溶于水，使用装置C可防止倒吸。

26、生石灰与氯化铵的反应，与Ca（OH）2与氯化铵的反应相类似：CaO2NH4Cl=CaCl22NH3H2O。（2）催化氧化生成物有NO和H2O，在氧气存在的情况下会生成HNO3，通入NH3的速率过快，有些未反应的NH3与HNO3反应生成NH4NO3。（3）制取碳酸氢铵的反应方程式为：NH3CO2H2O=NH4HCO3，甲、乙同学方案的差异在于是先通入二氧化碳，还是先通入氨气。因氨气在水中的溶解度较大，反应后能够产生更多的碳酸氢铵，故乙方案较合理。例 2、答案 （1）侯德榜制碱法或联合制碱法，化肥或电解液或焊药等（或其他合理答案）（2）NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3 （

27、3）CO2 （4）I 过滤 （5）稀硝酸和硝酸银溶液 （6）a、c解析 命题意图是借侯德榜制碱法考察氨和常见含碳化合物知识的运用，有一定的综合性。解题的主要信息是题给生产流程图，观察流程图可知沉淀池中加入了二氧化碳、氨、氯化钠三种原料，联系化学基础知识就可写成化学方程式。回答第（4）问时，可由循环经济联想到原料利用率的提高。回答第（6）问时要注意审题，题中明确提出“冷却析出副产品”，否则会误认为析出的是碳酸氢钠。例3、答案 选A O2为氧化剂，Cu为还原剂，HNO3相当于仅仅发生了复分解反应，则n（Cu）2n（O2）0.15 mol，n（NaOH）2n（Cu）0.3 mol，V（NaOH）0.06 L60 mL