课时10 氮及其化合物
知 识 梳 理
知识点1 氮气性质
1. 氮气的物理性质
颜色、状态 气味 在水中溶解性
无色气体 ______ ________
2. 氮气的化学性质
知识点2 NO和NO2的比较
NO NO2
物理性质 颜色 无色 红棕色
溶解性 不溶于水 能溶于水
收集方法 ______(不能用排空气法收集) ____________
化学性质 毒性 有毒 有毒
与O2反应 2NO+O2===2NO2 不反应
与H2O反应 不反应 3NO2+H2O===2HNO3+NO
知识点3 氨气
1. 氨气的分子结构与物理性质
电子式 密度 熔、沸点 颜色、气味 水溶性
_______ 比空气__ ____,易____ ____色、有_____气味 _____溶于水,1体积的水溶解约____体积的氨气
2. 氨气的化学性质
性质 化学(或离子)方程式 说明
与水反应 NH3+H2O??NH3·H2O??NH+OH- 计算氨水浓度时通常将____视作溶质
与酸反应 HCl+NH3===_________________________HNO3+NH3===_________________________ 蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有______(或浓硝酸)的玻璃棒靠近,__________
与盐溶液反应 氨气(少量或过量)通入可溶性铝盐中:____________________ 在离子方程式中NH3·H2O不拆分
与O2反应 4NH3+5O24NO+6H2O NH3催化氧化生成NO
3. NH3的用途
液氨汽化________,可用作______。NH3是一种重要的化工原料,可用来制氮肥。
4. 实验室制氨气
原理 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
装置图
装置类型 固体+固体气体
收集 用____排空气法
干燥 用________(NaOH和CaO固体的混合物),不能用________
验满方法 用________________试纸置于试管口,试纸变______;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生
5. 氨气的喷泉实验
氨气溶于水形成氨水,氨水显____性,能使酚酞试液变____。浓氨水具有________性。氨气的喷泉实验:
实验操作 实验现象 结论
形成美丽的喷泉,液体几乎充满整个烧瓶,溶液显____色 氨气____溶于水,水溶液显____________________
说明:HCl与H2O、SO2与H2O以及SO2与NaOH溶液等也能形成喷泉
知识点4 硝酸
1. 硝酸的物理性质
颜色 气味 挥发性 溶解性 保存 常用浓硝酸
____色 有______气味 ____挥发 能与水以________混溶 ____色试剂瓶 质量分数为69%
2. 硝酸的化学性质
(1) 强酸性:具有酸的通性。
(2) 不稳定性:4HNO3__________________________________
(生成的NO2溶解在浓硝酸中使溶液呈黄色)。
(3) 强氧化性:
①3Cu+8HNO3(稀)===____________________ ___________;
②Cu+4HNO3(浓)===_______________________ ___________________;
③C+4HNO3(浓)===________________________________ _________;
④钝化反应:常温下镁、铝、铁遇浓硝酸发生钝化。
知识点5 铵盐的性质
1. 铵盐
(1) 概念:由_________和________形成的离子化合物。
(2) 物理性质:多为无色、易溶于水的晶体。
(3) 化学性质
①不稳定性
a. NH4Cl受热分解:_______________________________________。
b. NH4HCO3受热分解:_______________________________________。
②与碱反应
铵盐与碱溶液反应的离子方程式:
a. 在稀溶液中不加热:
NH+OH-===NH3·H2O
b. 加热时或在浓溶液中:_______________________________。
2. 铵根离子的检验
NH的检验原理:NH与OH-在加热条件下反应放出NH3,通过检验NH3,从而验证NH。
典 型 例 题
类型1 氮循环
(2022·江苏学测)自然界存在多种元素的循环,如图表示的是自然界中的( )
A. 碳循环 B. 氮循环
C. 氧循环 D. 硫循环
(2023·南京学测合格考)下列有关自然界中氮循环的说法错误的是( )
A. 工业合成氨属于人工固氮
B. 豆科植物可实现生物固氮
C. 含氮无机物与有机氮可以相互转化
D. 氨和铵盐在硝化细菌作用下被还原
类型2 氮的氧化物与酸雨
下列气体排放到空气中,不会导致酸雨的是( )
A. NO B. NO2
C. CO2 D. SO2
(2024·淮安合格考模拟二)下列关于二氧化氮的说法不正确的是( )
A. 是红棕色气体 B. 属于非金属氧化物
C. 能与水反应 D. 常温下易与氧气反应
类型3 氨气的性质
(2024·淮安合格考模拟)通入水中所得溶液呈碱性的气体是( )
A. NH3 B. NO2
C. SO2 D. HCl
(2023·江苏部分重点中学学测合格考)如图为氨气溶于水的喷泉实验装置。下列有关叙述正确的是( )
A. 进入烧瓶中的液体颜色由红色变为无色
B. 该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体
C. 形成喷泉的原因是氨气溶于水后,烧瓶内的气压大于大气压
D. 用氧气代替氨气,利用此装置也可进行喷泉实验
类型4 气体的收集
(2010·江苏学测)下列气体不能用排空气法收集的是( )
A. NO B. NO2
C. CO2 D. H2
类型5 硝酸的性质
(2011·江苏学测)下列试剂需要用棕色试剂瓶保存的是( )
A. 浓硫酸 B. 浓硝酸
C. 浓盐酸 D. 碳酸钠溶液
(2017·江苏学业考试)下列关于浓硝酸的说法正确的是( )
A. 保存在棕色瓶中 B. 不易挥发
C. 与铜不反应 D. 受热不分解
(2024·淮安合格考模拟二)硫酸、硝酸是化工生产中两种重要的酸。下列叙述错误的是 ( )
A. 浓硫酸能使蔗糖炭化,表现了浓硫酸的脱水性
B. 浓硝酸能溶解金属铜,说明浓硝酸具有强酸性
C. 浓硝酸不稳定,易分解,需要避光保存
D. 常温下,浓硫酸、浓硝酸都能使金属铝钝化
课时10 氮及其化合物
[知识梳理]
[知识点1] 1. 无味 难溶于水
2. N2+3H22NH3 N2+O22NO
3Mg+N2Mg3N2
[知识点2] 排水法 向上排空气法
[知识点3] 1. HH 小 低 液化 无 刺激性 极易 700
2. NH3 NH4Cl NH4NO3 浓盐酸 有白烟生成
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
3. 吸收热量 制冷剂
4. 向下 碱石灰 浓硫酸 湿润的红色石蕊 蓝
5. 碱 红 挥发 红 极易 碱性
[知识点4] 1. 无 刺激性 易 任意比例 棕
2. 4NO2↑+O2↑+2H2O 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O CO2↑+4NO2↑+2H2O
[知识点5] 1. (1)铵根离子 酸根离子
(2) ①NH4ClNH3↑+HCl↑
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
②NH+OH-NH3↑+H2O
[典型例题]
例题1 B
变式1 D 【解析】工业合成氨属于人工固氮,A正确;豆科植物可实现生物固氮,属于自然固氮,B正确;含氮无机物与有机氮可以相互转化,形成自然界中的氮循环,C正确;氨和铵盐中氮元素为-3价,处于氮元素的最低价态,在硝化细菌作用下被氧化,D错误。
例题2 C 【解析】SO2和氮的氧化物是导致酸雨的气体,二氧化碳不会导致酸雨,C正确。
变式2 D 【解析】二氧化氮是红棕色气体,A正确;二氧化氮由氮、氧两种元素组成,属于非金属氧化物,B正确;二氧化氮能与水反应生成硝酸和NO,C正确;二氧化氮与氧气不反应,D错误。
例题3 A 【解析】NH3 通入水中后,生成一水合氨,NH3·H2O电离产生OH-,溶液显碱性,A正确;NO2通入水中后,与水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸溶液显酸性,B错误;SO2通入水中后,与水反应生成亚硫酸,溶液显酸性,C错误;HCl通入水中后,形成盐酸,溶液显酸性,D错误。
变式3 B 【解析】氨气与水反应生成一水合氨,一水合氨电离产生氢氧根离子,溶液显碱性,所以进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,A错误;氨气能形成喷泉,说明氨气极易溶于水,从而产生压强差,B正确;将胶头滴管中的少量液体挤入烧瓶,氨气极易溶于水,使瓶内压强减小,在大气压的作用下,烧杯中的液体会进入烧瓶,形成喷泉,所以烧瓶内的气压小于大气压,C错误;喷泉实验的原理就是烧瓶内外形成压强差,氧气不易溶于水,不能形成足够的压强差,不能产生喷泉现象,D错误。
例题4 A 【解析】能够和空气中的成分反应的气体、密度与空气相差不大的气体都不能用排空气法收集,NO和氧气反应生成NO2,A符合题意。
例题5 B
例题6 A 【解析】浓硝酸见光易分解,所以保存在棕色瓶中,A正确;浓硝酸易挥发,B错误;浓硝酸为强氧化性酸,常温下可与铜反应,C错误;浓硝酸见光、受热易分解,D错误。
变式4 B 【解析】浓硫酸具有脱水性,能够将蔗糖等有机物中的H、O原子以水的组成比脱去,这表现了浓硫酸的脱水性,A正确;浓硝酸能溶解金属铜,浓硝酸表现强氧化性,B错误;浓硝酸不稳定,光照易分解,因此需要避光保存,C正确;浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性,在常温下遇铁、铝时,会将金属的表面氧化而产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属进一步被氧化,即发生钝化现象,D正确。