（新）2022届高考化学考点21 氮及其重要化合物-备战年高考化学考点一遍过

考点21氮及其重要化合物一、氮气1．氮气的循环2．物理性质氮气是无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。3．分子结构电子式：结构式：N≡N4．化学性质（1）与O2反应N2＋O22NO（2）与H2反应N2+3H22NH3（3）与Mg反应N2+3MgMg3N25．用途作保护气；医疗上用作冷冻麻醉剂；合成氨等。（1）N2约占空气总体积的78%、总质量的75%。（2）N2中氮元素处于中间价态，既可表现还原性，又可表现氧化性。（3）N2可作保护气，是因为在通常情况下N2的化学性质很稳定，不与O2、酸、碱等发生反应；性质稳定是由氮气分子内氮氮三键的键能大决定的。二、氮的氧化物1．氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。2．NO和NO2的比较 NONO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水与O2反应2NO＋O2===2NO2与H2O反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO实验室制法3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，只能用排水法收集Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，只能用排空气法收集对人体、环境的影响（1）与血红蛋白结合，使人中毒（2）转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾3．氮氧化物对环境的污染和防治（1）氮的氧化物都是有毒气体，都是大气污染物。（2）空气中的NO2等是造成光化学烟雾的主要因素。（3）空气中的NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂的废气等。（4）污染的种类大气污染光化学烟雾：NOx与碳氢化合物在紫外线作用下发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾酸雨：NOx排入大气后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨水降到地面，就有可能形成酸雨水体污染水体富营养化（5）常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法：NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O②催化转化：在催化剂、一定温度下，NOx可与氨反应转化为无毒气体(N2)和H2O或与CO反应转化为无毒气体（N2和CO2）。一般适用于汽车尾气的处理。反应方程式为 ①4NH3＋6NO5N2＋6H2O；②8NH3＋6NO27N2＋12H2O；③2NO＋2CON2＋2CO2；④2NO2＋4CON2＋4CO2。三、氨和铵盐1．氨（1）物理性质氨气是无色有刺激性气味的气体，易液化可作制冷剂，常温、常压下，1体积的水可溶解700体积的氨气，可由喷泉实验证明。（2）喷泉实验①喷泉实验的原理因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。②常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如表：气体HClNH3CO2、SO2、Cl2、H2SNO2＋O2吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸浓NaOH溶液水（3）化学性质①还原性：与氧气反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O。②与酸反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式为HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。应用：用于NH3与挥发性酸的互相检验。③与水反应：NH3＋H2ONH3·H2O，NH3·H2O发生电离：NH3·H2ONH4+＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。 （4）氨气的制法①用铵盐和碱制取②用浓氨水制取方法化学方程式气体发生装置加热浓氨水NH3·H2ONH3↑+H2O浓氨水+固体NaOHNaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解，且OH−浓度的增大有利于NH3的逸出浓氨水+固体CaOCaO与水反应，使溶剂（水）减少；反应放热，促使NH3·H2O分解，NH3逸出。NH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2 ③工业制法：N2＋3H22NH3（5）用途：化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。（1）氨的电子式为，结构式为，分子构型为三角锥形。（2）氨是中学阶段所学的唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，利用这一点，可以在推断题中作为解题的突破口。（3）氨水中含有三种分子（H2O、NH3·H2O、NH3）和三种离子（OH−、NH4+、H+），其中含量最多的是NH3·H2O，但计算其物质的量浓度和溶质质量分数时，氨水的溶质以NH3代入。（4）氨水中存在平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH4+＋OH−。生成的一水合氨（NH3·H2O）是一种弱碱，很不稳定，受热会分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。当氨水作反应物时，在离子方程式中用分子式表示。2．铵盐（1）物理性质铵盐都是白色或无色晶体，都易溶于水。（2）化学性质（3）NH4+的检验 四、硝酸实验室中HNO3保存在棕色、细口、磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶中，并放置在避光处。硝酸的保存与其性质有着密切关系。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）不稳定性化学方程式：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。（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。①与金属反应稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。②与非金属反应浓硝酸与C的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；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。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。（3）与有机物反应①硝化反应(与反应)：带有苯环的有机物与硝酸反应生成带有硝基的有机物。②颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。3．的检验试液浓缩后，加入浓硫酸和Cu片，出现蓝色溶液和红棕色气体。若待测液较稀，相当于Cu与稀硝酸反应，产生无色气体NO，现象不明显。因此可将稀溶液浓缩后再检验。 考向一氮的氧化物性质与相关计算有关氮的氧化物溶于水的计算，从反应实质看都是氧化还原反应。可以从得失电子数相等或原子守恒的角度分析，简化计算过程。如NOx与O2、H2O转化为硝酸的计算，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。NO2和NO有如下反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO①2NO+O2===2NO2②4NO2+O2+2H2O===4HNO3③4NO+3O2+2H2O===4HNO3④（1）NO和NO2的混合气体NO、NO2的混合气体溶于水时仅涉及反应①，可利用气体体积变化差值进行计算：V剩=V(NO)原+V(NO2)。（2）NO2和O2的混合气体NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③，其计算如下表：x=0