第二章 常见无机物及其应用氮及其化合物

第二章 常见无机物及其应用 第七节 氮及其化合物

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1．了解氮及其化合物的性质及应用。 2．了解氮的化合物对环境的影响。 【考纲解读】

氨气性质、硝酸性质、氮的氧化物对环境的影响是本部分知识的重点。 【知识梳理】

一、知识网络

NH4Cl Ca(OH)2△

HCl NH3 H2、高温、高压 O2 H2O O2 N2 HNO3 NO2 NO 催化剂 放电 H2O 光 二、NH3

1．NH3物理性质：1 色有2 气味的气体，3 毒。4 液化（液态氨称为5 氨，常用做6 。7 极易溶于水，常温常压下，1体积水能溶解约700体积的NH3，其水溶液称为8 氨水。 2．NH3化学性质

（1）与水反应，溶液呈9 性，方程式：10 （2）与酸反应：强挥发性酸（如HCl、HNO3）与氨气在空气中相遇产生11 ，利用此性质可以检验氨气，而难挥发性酸（如H2SO4、H3PO4）等则不能产生上述现象。 （3）与盐反应：与12 等生成沉淀。 （4）还原性：13 。 3．氨气的制法 （1）工业制法 方程式：14 。 （2）NH3的实验室制法 ①原理：15 。 ②装置：16 。 ③干燥：用17 干燥。 ④收集：用18 法收集。 ⑤尾气吸收：用19 吸收剩余的氨气。 ⑥检验：用20 检验，现象是21 。 注意事项：收集氨气的试管口放一松软的棉团的作用是22 。 三、铵盐

1．物理性质：铵盐都是23 溶于水的离子化合物。 2．化学性质 （1）受热分解

NH4HCO3和NH4Cl分解的方程式为：24 25 （遇冷又化合生成NH4Cl）

特别关注 ①碘单质受热与氯化铵受热现象类似，但前者是物理变化，后者是化学变化。

②铵盐受热均易分解，但并不是所有的铵盐受热分解都产生NH3。

1

（2）铵盐与碱反应

NH4Cl和NaOH的离子方程式为：26 或27 （3）铵盐的水解

NH4+水解的离子方程式：28 ，水解后溶液呈29 性。 3．NH4+的检验

样品与30 共热产生刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则样品中一定存在NH4+。 四、氮的氧化物 NO和NO2的比较

物理性质 化学性质 NO 31 色气体，32 溶于水 与O2反应：34 NO2 33 色气体。 与H2O反应：35 五、硝酸

1．硝酸的物理性质

纯硝酸为36 色，有37 气味的液体。浓硝酸一般为38 色，是由于溶有39 的缘故。 2．硝酸的化学性质

（1）强酸性：硝酸使酸碱指示剂先40 （酸性）后41 （强氧化性）。 （2）不稳定性：硝酸越浓，越易分解，因此硝酸应保存在42棕色瓶中放在阴凉处。

－－－

（3）强氧化性：硝酸能氧化43 、 、S2(H2S)、SO2(SO32)、I(HI)、Fe2+等物质。

硝酸氧化Cu的方程式：①Cu与浓硝酸：44 ； ②Cu与稀硝酸：45 。 【知识梳理自我校对】

二、NH3

1无2刺激性3有4易5液氨6制冷剂7极易8氨水9碱10NH3+H2ONH3·H2O

NH?4+OH

－

11白烟

催化剂12Mg2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、 Ag+、Cu2+134NH3+5O催化剂2

△

高温高压

4NO+6H2O14N2+3H2 2NH3 152NH4Cl+Ca(OH)2△

2NH3↑+CaCl2+2H2O16固体+固体△ 17碱石灰18向下排空气19倒置的漏斗扣在水面上20湿润的红色石蕊试纸21气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝22防止氨气与空气对流，便于收集气体

三、铵盐

－

23易24NH4HCO3△ NH3↑+H2O+CO2↑25NH4Cl△ NH3↑+HCl↑26 NH4++OH

=NH3·H2O

－

27 NH4++OH△ NH3↑+H2O28NH4++H2O

NH3·H2O+H+29酸30碱

四、氮的氧化物

31无32不33红棕342NO+O2=2NO2353NO2+H2O=2HNO3+NO 五、硝酸

36无37刺激性38黄39二氧化氮40变色41褪色42棕色瓶43金属、非金属443Cu+8HNO3(稀)=

2

3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O45Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 【要点精解】

一、氨水

1．成分——“三分子三离子” 三分子：H2O、NH3、NH3·H2O

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三离子：NH4+、OH、H+ 特别关注

计算时，氨水的溶质一般认为是NH3。 2．氨水的密度

氨水的密度比水小，并且氨水越浓，其密度越小。 3．氨水中存在的平衡的应用

－

在氨水中存在如下平衡：NH3+H2ONH3·H2O NH4++OH。利用上述平衡： （1）快速制取氨气：①利用浓氨水的挥发性，加热浓氨水，使NH3挥发，产生NH3 ②向浓氨水中加入生石灰，发生反应：2NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+2NH3↑+H2O

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③向浓氨水中加入固体烧碱，NaOH溶于水放热，且增大OH浓度，平衡向左移，产生氨气。

④向浓氨水中加入碱石灰等。

（2）氨水是很好的沉淀剂，可使多种阳离子：Mg2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Ag+、Cu2+等生成沉淀，其中AgOH、Cu(OH)2等沉淀遇过量氨水会溶解。

4．氨水是农业常用的化肥。

5．利用氨气极易溶于水形成氨水进行喷泉实验 （1）喷泉原理

气体溶于容器内的液体，使容器内气体压强低于外界大气压强，容器外的液体被压入容器内，形成向内的喷泉。

产生喷泉的关键是使容器内气体产生压强差。 （2）溶于水能产生喷泉的气体

常见的极易溶于水的气体有：HCl、NH3、NO2

典例精析

下列有关氨和铵盐的说法中正确的是

A．氨和铵盐都易溶于水，水溶液都显碱性 B．氨是非电解质，铵盐是强电解质 C．凡是铵盐均能受热分解产生NH3

D．氨气和浓酸相遇都能产生含有相应铵盐成分的烟雾 答案：B

解析：铵盐的水溶液因NH4+的水解而显酸性；并不是所有的铵盐都能受热分解产生NH3；氨气只有与挥发性酸相遇才能生成白烟，与不挥发性酸如H2SO4、H3PO4相遇无此现象。

典题训练

右图是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是 A．两个实验均表现了NH3易溶于水 B．两个实验均表现了NH3易挥发 C．两个实验均表现了NH3是碱性气体 D．两个实验均表现了NH3是还原性气体 答案：C

解析：左图是NH3的喷泉实验，进入烧瓶中的液体变成红色，表明NH3溶于水显碱性。右

3

图NH3与HCl化合成NH4Cl，也表明NH3是碱性气体，选C。

二、氮的氧化物溶于水的计算类型

1．NO2与“惰性”气体混合溶于水：3NO2+H2O=2HNO3+NO 2．NO2与O2混合溶于水：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 3．NO与O2混合溶于水：4NO+3O2+2H2O=4HNO3

4．NO2、NO与O2混合溶于水：折算法，即将NO2折算成NO后，再与O2按4NO+3O2+2H2O=4HNO3计算。

典例精析

1．把15mLNO和NO2混合气体通入倒置于水中的盛满水的试管里，片刻后试管中剩余气体的体积为8mL，则原气体中NO与NO2的体积分别为 mL、 mL。 答案：4.5；10.5

解析：根据差量法计算：3NO2+H2O=2HNO3+NO △V 设原气体中含有X mL NO2

3 2

X 15－8 解得X=10.5 mL，NO为4.5 mL

2．将盛有10mL由NO2和O2组成的混合气体的大试管，倒立于水槽中，待反应完毕后试管中还残留lmL无色气体。求原混合气体可能的体积组成。 答案：NO2：7.2mL，O2：2.8mL或NO2：8.6mL，O2：1.4mL 解析：剩余气体有两种可能：（1）若剩余的气体为O2，根据关系式：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，

4参加反应的气体中V(NO2)=(10?1)?7.2mL，原气体中V(O2)=10－7.2=2.8mL（2）若剩余

5气体为lmL NO，相当于剩余3 mL NO2，则参加反应的气体中V(O2)=

1(10?3)?1.4mL，5原气体中V(NO2)= 10－1.4=8.6 mL。

3．向倒扣在水槽中盛有NO的试管中缓慢通入35mLO2，反应完成后，若试管内液面仍保持在原来的位置，则试管中原来的NO体积为

A．20mL B．15mL C．10mL D．5mL 答案：A

解析：剩余气体只能是O2，设原NO气体为X mL，根据关系式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3

3X+X=35，X=20 mL。 44．常温下，将盛有10mL NO2，10mLNO混合气体的试管倒置在水中，并向其中通入氧气，一段时间后试管内尚余2mL气体，则通入氧气的体积为

A．7.5ml B．8.5ml C．10m D．12ml 答案：BD 有：

1040mL NO，则现有NO体积为mL，再与氧气混合溶于水

33发生反应：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，剩余气体有两种可能：（1）若剩余气体为NO，则V(O2)= 解析：10mL NO2溶于水生成

340340 ?(?2)?8.5mL（2）若剩余气体为O2，则V(O2)=(??2)?12mL正确选项为BD。

4343典题训练

1．盛满等体积N2和NO2混合气体的试管倒置于水中，经足够长的时间后，液面上升的高度是试管高度的 。 答案：1/3

解析：根据反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，减少气体的体积等于进入试管的液体的体积。

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