氮及其化合物
[考纲要求]
1.了解NO、NO2的性质。
2.掌握硝酸的性质和用途，结合金属与HNO3的反应，掌握守恒法的计算技巧。 3.了解氮的氧化物及含磷洗涤剂对环境及人类健康的影响。 4.了解氨气、铵盐的性质及用途；掌握氨气的实验室制法。 5.掌握铵根离子的检验。 考点一 氮气及其氧化物
1．氮气
(1)氮的固定
使空气中 的氮转化为 氮的过程。 (2)氮气的性质 ①物理性质
纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的 。 ②化学性质
通常情况下，N2化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。
a．与H2反应： b．与O2反应： 2．氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。 完成NO和NO2的比较表： NO NO2 颜色 物理毒性 性质 溶解性 与O2反应 化学性质 与H2O反应 ①与血红蛋白结合使人中毒 与人体、环境的关系 ②转化成NO2形成酸雨、光化学烟形成酸雨、光化学烟雾 雾 特别提醒 (1)氮的氧化物都是大气污染物。
(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。 (4)NO2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。
深度思考
1．根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属，为什么氮气很稳定？
2．俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮，请同学们写出三个有关的化学方程式： ① ； ② ；
③ 。
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3．如何鉴别NO2与溴蒸气？
题组一 NO、NO2的性质及对环境的影响 1．下列说法正确的是 ( ) A．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 B．NO可用于某些疾病的治疗
C．NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象
D．汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N2
2．汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列对该反应过程及产物叙述正确的是 ( ) A．NO2起催化剂作用 B．NO起催化剂作用 C．NO2只起氧化剂作用 D．O3与O2为同分异构体
催化剂
3．N2O俗称“笑气”，曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O：3CO＋2NO2=====3CO2＋N2O。下列关于N2O的说法正确的是 ( ) A．上述反应中每生成1 mol N2O，消耗1.5 mol CO B．等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数 C．N2O只具有氧化性，无还原性
D．N2O会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒 题组二 有关氮的氧化物计算类试题
4．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体是 ( )
A．可能是N2与NO2的混合气体 B．只能是O2与NO2的混合气体 C．可能是NO与NO2的混合气体 D．只能是NO2一种气体
5．将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO2和O2体积比可能是 或 。
NOx和O2混合型计算题的规律总结
1．关系式法
(1)NO和O2混合气体通入水中
由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
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(2)NO2和O2混合气体通入水中
由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中
先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO计算出生成的NO体积，再加上原来混合气体中NO体积，再按(1)计算。 2．电子守恒法
当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。
考点二 硝酸
1．物理性质
硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。 2．化学性质
(1)不稳定性 反应： (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：
如浓硝酸与C的反应为 ③与还原性化合物反应：
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
(3)与有机物反应
①硝化反应(与C6H6反应)：
②颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 深度思考
1．久置的硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存硝酸？
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2．常温下，铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗？
题组一 硝酸性质的多重性
1．在下列反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性的是 ( ) A．FeO和HNO3 B．Al(OH)3与HNO3 C．H2S和HNO3 D．C6H5—CH3与HNO3
2．取三张蓝色石蕊试纸置于表面皿上，然后按顺序滴加65%的硝酸，98.3%的硫酸和新制氯水，三张试纸最终呈现的颜色是 ( ) A．白 红 白 B．红 黑 红 C．红 红 红 D．白 黑 白 题组二 硝酸与金属反应的计算
3．在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为 ( ) A．112 mL B．1 008 mL C．224 mL D．448 mL
4．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5.6 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。则消耗铜的质量为 ( ) A．16 g B．32 g C．64 g D．无法计算
5．有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 mol·L－1和2 mol·L－1，取10 mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO) ( ) A．0.448 L B．0.672 L C．0.896 L D．0.224 L
1．涉及HNO3的离子反应常见的易错问题 (1)忽视NO－3在酸性条件下的强氧化性。
－－2＋2－2－
在酸性条件下NO－ 3不能与Fe、I、SO3、S、Br等还原性较强的离子大量共存。(2)在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单的写成复分解反应。
2．金属与硝酸反应计算题 (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－3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。
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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：
＋n＋n＋
c(NO－3)＝c(H)＋nc(M)(M代表金属离子)。 ④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NO－3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－3进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。
题组三 有关硝酸氧化性的实验探究
6．如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。
Ⅰ.浓硝酸的强氧化性实验
将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝 酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的 气体。
(1)具支试管中发生反应的化学方程式：
(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象
Ⅱ.稀硝酸的强氧化性实验
(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是 (4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是 (填写序号)。 A．c中收集到无色气体
B．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色 C．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色 Ⅲ.实验反思
(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，其好处是 。 Ⅳ.问题讨论
用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。对此有两种看法：
①两者颜色不同的原因是因为Cu2＋浓度差异引起的。
②前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。
(6)你认为上述看法 (填“①”或“②”)合理。若是①合理，说明理由，若是②合理，设计一个简单实验证明：
1．性质实验方案的设计模板
(1)探索性实验方案的设计程序为物质→实验事实→科学抽象→结论
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