人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物当堂检测题

专题02  氮及其化合物

知识梳理

【氮气 氮的氧化物】

氮的原子结构

氮元素位于第二周期、第VA族。氮原子最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其它原子相互结合构成物质。

氮的原子结构   

常见的化合价有 ＋1   、  ＋2  、  ＋3  、 ＋4   、  ＋5  、  －3   ，

其氧化物有  N2O   、  NO   、   N2O3   、  NO2    、   N2O4   、  N2O5   共有六种，

其中   N2O5   是HNO3的酸酐，  N2O3  是HNO2的酸酐（氮的氧化物都有毒）。

2.自然界中的存在形态

a.游离态:以氮分子的形式存在于空气中。 

b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。

一.氮气

1.物理性质

纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占五分之四左右。

2.化学性质

（1）常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。

原因：氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。

（2）在放电条件或高温下   氮气   跟氧气化合生成    一氧化氮      

N2＋O22NO

（3）镁在氮气中燃烧：3Mg＋N2Mg3N2；

（4）人工合成氨：N2＋3H22NH3；

二．氮的固定和循环

1．氮的固定

将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定。

（1）自然固氮

（2）人工固氮：工业合成氨。

2．氮的循环

三.二氧化氮和一氧化氮

【氨和铵盐】

一.氨的物理性质

1.  无   色   刺激性    气味有毒气体，密度比空气小。

  极易  溶于水，常温下，1体积水大约可溶解  700   体积氨气。氨的水溶液叫做    氨水   。

氨 易  液化（液态的氨称为 液氨  ）。液氨汽化时要 吸收  的量的热，使周围温度急剧  下降  ，

因此，液氨常用作    制冷剂       。    

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：

二.氨气的化学性质

1.与水反应

反应原理为NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－。

氨气溶于水得氨水，显碱性，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH4＋、OH－、H＋。

NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O。

【注意】

①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，在推断题中作为解题突破口。

②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。

2.氨气与酸的反应

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。

3.与盐溶液的反应

过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式：

Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋。（氢氧化铝不溶于氨水）

4.氨气的还原性

①催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O。

②被CuO氧化：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。

③被氯气氧化：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。

5.氨的用途

①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。

三.氨的实验室制法

1.制备装置

2.反应原理

及实验注意

事项

3.其它实验室制取NH3的简易方法

四．铵盐的性质及NH的检验

1．铵盐的物理性质

铵盐都是白色固体，均易溶于水。

2．铵盐的化学性质

（1）受热易分解     NH4ClNH3↑＋HCl；  NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑

（2）与碱溶液反应   NH4＋＋OH－NH3↑＋H2O

3．NH的检验

未知液加入强碱共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH4＋。

【硝酸 酸雨及防治】

一．硝酸

1．物理性质：无色、易挥发、有刺激性气味的液体。

2．化学性质

（1）不稳定性

化学方程式：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。

（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。

a．与金属反应

稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(填化学方程式，下同)。

浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。

【注意】常温下，铁、铝遇浓HNO3会发生钝化，所以可用铁或铝制容器来盛装浓HNO3。

b．与非金属反应

浓硝酸与C反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

c．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＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

3．硝酸的工业制备

写出下列反应的化学方程式：

(1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO：4NH3＋5O24NO＋6H2O。

(2)NO被空气氧化为NO2：2NO＋O2===2NO2。

(3)NO2溶于水制备HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

4．用途硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。

二.二氧化硫和二氧化氮对大气的污染

1.空气中SO2和NO2的主要来源

（1）煤、石油和某些金属矿物中含有硫或含硫化合物；

（2）汽车尾气中除含有氮氧化物外，还含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和颗粒等，

严重污染大气，破坏环境。

2.危害

（1）SO2和NO2是主要的大气污染物，它们能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病；

（2）溶于水形成酸雨；

（3）氮氧化物的危害

①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。

②酸雨：NOx排入大气中，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。

③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。

④NO与血红蛋白结合使人中毒。

3.酸雨的危害及防治措施

（1）酸雨是指pH〈5.6的雨、雾等形式的降水，主要由大气污染物中硫、氮的氧化物所致。

（2）形成原理

①硫酸型酸雨

②硝酸型酸雨

    3NO2＋H2O===2HNO3＋NO    

（3）危害

①直接破坏农作物、草原、森林，使土壤、湖泊酸化；

②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。

（4）防治措施

a．调整能源结构，发展清洁能源；

b．研究煤的脱硫技术，改进燃烧装置和燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放；

c．加强工厂废气的回收处理；

d．改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气的排放标准。