新高考化学一轮复习讲与练 第12讲 氮及其化合物（讲）（解析版）.docVIP

第12讲氮及其化合物

【化学学科素养】

1.变化观念与平衡思想：分析氮及其化合物的化学反应，预测在一定条件下氮及其化合物可能发生的化学变化。

2.科学探究与创新意识：发现或提出对氮及其化合物有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。

3.科学态度与社会责任：关注氮及其化合物的社会热点问题，认识环境保护的重要性，形成可持续发展意识和绿色化学观念。

【必备知识解读】

一、氮气及其氧化物

1．氮的固定

（1）自然固氮（2）人工固氮：合成氨工业

2．氮气

(1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。

(2)化学性质

①3Mg＋N2eq\o(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2；

②N2＋3H2eq\o(,\s\up11(高温、高压),\s\do4(催化剂))2NH3；

③N2＋O2eq\o(===========,\s\up7(放电或高温))2NO。

3．氮的氧化物

(1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。

(2)NO和NO2的比较

性质

NO

NO2

色、态、味

无色、无味气体

红棕色、有刺激性气味气体

溶解性

难溶于水

毒性

有毒，大气污染物之一

有毒，大气污染物之一

与水反应

不反应

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

与氧气反应

NO＋O2===2NO2

不反应

对环境的影响

NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层

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：4HNO3(浓)eq\o(===========,\s\up7(△或光照))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。

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)eq\o(=====,\s\up7(△))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＋＋NOeq\o\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

(3)与有机物反应

①硝化反应(与苯反应)：

＋HNO3(浓)eq\o(――→,\s\up11(浓硫酸),\s\do4(△))＋H2O；

②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。

【易错警示】

(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。

(2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。

(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。

(4)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题

①忽视NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NOeq\o\al(－,3)不能与Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,3)、S2－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地写成复分解反应。

(3)硝酸工业制法的反应原理

①NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：

4NH3＋5O2eq\o(,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))4NO＋6H2O。

②NO进一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2。

③用水吸收NO2生成HNO3：

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

(4)硝酸的保存

①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)、阴凉处(防热)。

②存放的浓硝酸中，因分解产生的NO2溶于HNO3而使其呈黄色。与工业盐酸中因含Fe3＋而呈黄色易混。

三、氨、铵盐

1．氨的分子结构和物理性质

电子式

密度

气味

水溶性

比空气小

强烈刺激性气味

极易溶于水(1∶700)

2.氨的化学性质

(1)氨与水的反应

NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，氨溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2Oeq\o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。

(2)氨与酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻