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第四節(jié)氮及其化合物 2 一氧化氮 二氧化氮 無(wú) 紅棕 難溶 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 血紅蛋白 1 選一選 下列變化屬于氮的固定的是 1 N2 NH3 2 NO NO2 3 N2 NO 4 NO2 HNO3 答案 1 3 2 填一填 對(duì)于3NO2 H2O 2HNO3 NO反應(yīng)氧化劑是 還原劑是 氧化產(chǎn)物是 被氧化與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量比為 答案 NO2NO2HNO32 1 二 氨與銨鹽1 氨 1 結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì) 小 刺激性 700 2 銨鹽 1 物理性質(zhì)都是白色或無(wú)色晶體 都易溶于水 2 化學(xué)性質(zhì) 濕潤(rùn)的紅色石蕊 變藍(lán) 白煙 3 判一判 有關(guān)氨和銨鹽的說(shuō)法是否正確 填 或 1 氨水中氨主要形成NH3 H2O 所以25 的氨水是指100g氨水中含25gNH3 H2O 2 氨水中存在的粒子有H2O NH3 H2O OH NH NH3和少量的H 3 任何酸與氨反應(yīng)可生成銨鹽 故任何銨鹽受熱分解都生成酸和氨氣 4 任何銨鹽與堿共熱都生成NH3 利用此方法原理可檢驗(yàn)銨鹽 5 氨水中滴入酚酞呈紅色 故NH3是堿 答案 1 2 3 4 5 4 寫(xiě)一寫(xiě) 寫(xiě)出NH3為原料制取HNO3的有關(guān)化學(xué)方程式 三 硝酸硝酸是 揮發(fā)的有 氣味的液體 與水互溶 易 刺激性 5 選一選 下列酸與金屬反應(yīng)時(shí) 不能生成H2的是 A 稀HClB 稀HNO3C 濃HClD 濃H2SO4E 稀H2SO4F 稀H2SO3G 濃HNO3 答案 BDG 有關(guān)化學(xué)方程式 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 2 得 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 3 2得 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 加合思想 NOx O2與H2O反應(yīng) 的有關(guān)計(jì)算 不同情況及剩余氣體的體積 容量為10mL的試管 充滿(mǎn)NO2和O2的混合氣體 把試管倒立在水槽中 充分反應(yīng)后 試管中尚有1mL氣體 則原混合氣體中各成分的體積各為多少 破題技巧 剩余1mL氣體 根據(jù)反應(yīng)原理和溶解性可能是NO也可能是O2 精講精析 首先考慮最后剩余1mL氣體的成分 根據(jù)4NO2 O2 2H2O 4HNO3及3NO2 H2O 2HNO3 NO知 剩余的氣體可能為O2或NO 1 若剩余的1mL氣體是O2 設(shè)反應(yīng)的O2的體積為x 則有4NO2 O2 2H2O 4HNO3 4x x 則 4x x 1 10mL 解得x 1 8mL V O2 1 8mL 1mL 2 8mL V NO2 4 1 8mL 7 2mL 2 若剩余的1mL氣體是NO 根據(jù)3NO2 H2O 2HNO3 NO 則發(fā)生反應(yīng)4NO2 O2 2H2O 4HNO3時(shí)過(guò)量的NO2體積為3mL 設(shè)反應(yīng)的O2的體積為y 則有4NO2 O2 2H2O 4HNO3 4y y 則 4y 3 mL y 10mL 解得 y 1 4mL V O2 1 4mL V NO2 4 1 4mL 3mL 8 6mL 答案 7 2mLNO2和2 8mLO2或8 6mLNO2和1 4mLO2 1 如圖所示 試管中盛裝的是紅棕色氣體 可能是混合物 當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r(shí) 試管內(nèi)水面上升 但不能充滿(mǎn)試管 當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后 可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升 經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后 試管內(nèi)完全被水充滿(mǎn) 原來(lái)試管中盛裝的可能是什么氣體 A 可能是N2與NO2的混合氣體B 只能是O2與NO2的混合氣體C 可能是NO與NO2的混合氣體D 只能是NO2一種氣體 解析 N2一定不參加反應(yīng) 所以混合氣體中一定無(wú)N2 A選項(xiàng)錯(cuò)誤 在鼓入氧氣前 試管中只剩NO O2與NO2 NO與NO2 NO2與水反應(yīng)均可只剩NO 然后NO再與水 適量氧氣反應(yīng)完全生成硝酸 答案 C 氨氣的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制法 收集 只能用向下排空氣法 干燥 用堿石灰 NaOH和CaO固體的混合物 驗(yàn)滿(mǎn)方法 a 用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口 試紙變藍(lán)色 b 將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口 有白煙產(chǎn)生 環(huán)保措施 收集時(shí) 一般在管口塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球 可減小NH3與空氣的對(duì)流速度 收集到純凈的NH3 同時(shí)也可避免污染空氣 3 濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì) 原理濃氨水中存在以下平衡 NH3 H2O NH3 H2O NH OH 加入固態(tài)堿性物質(zhì) 如CaO NaOH 堿石灰等 使平衡逆向移動(dòng) 促進(jìn)了NH3 H2O的分解 裝置 2012 惠州一中質(zhì)檢 工業(yè)上常用氨氧化法生產(chǎn)硝酸 某化學(xué)小組設(shè)計(jì)的工業(yè)催化氧化生產(chǎn)硝酸的流程如下 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 氨氣的制備 下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置 可以提供的藥品有 固體氯化銨 碳酸氫銨 濃氨水 生石灰 固體氫氧化鈉 消石灰根據(jù)提供的藥品和裝置回答 方案一 選用裝置甲 則最宜選用的藥品是 填序號(hào) 制取氨氣的化學(xué)方程式為 方案二 選用裝置乙 最適宜選用的藥品 填序號(hào) 請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋能制取氨氣的原因 氨氣的催化氧化 氧化室中內(nèi)置鉑絲網(wǎng) 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 加熱至鉑絲紅熱后 停止加熱 鉑絲仍然長(zhǎng)時(shí)間保持紅熱 理由是 在氧化室中進(jìn)行反應(yīng)時(shí) 空氣必須過(guò)量 其主要原因 2 催化室導(dǎo)出的氣體進(jìn)入吸收裝置被吸收產(chǎn)生硝酸 為了提高水對(duì)氮氧化物的吸收率可采取的措施有 吸收裝置中通入足量空氣的目的是 3 氧化室出來(lái)的氣體含有氨氣 影響硝酸的純度 進(jìn)入吸收裝置之前要除去氨氣 選擇的除雜試劑是 精講精析 本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)考查氮及其化合物的性質(zhì) 化學(xué)平衡原理 固體銨鹽與堿加熱制取氨氣是A裝置 但是加熱碳酸氫銨容易混有較多的CO2 塊狀生石灰不利于固體之間的反應(yīng)和氨氣的生成 固體氫氧化鈉是塊狀 且加熱時(shí)嚴(yán)重腐蝕玻璃 選用消石灰最好 所以A裝置選用試劑為 1 催化氧化過(guò)程反應(yīng)原理是4NH3 5O24NO 6H2O 該反應(yīng)是放熱反應(yīng) 通入足量的空氣有利于提高NH3的轉(zhuǎn)化率 2 吸收裝置中 壓強(qiáng)越大 溫度越低 氣體的溶解度越大 吸收效果越好 吸收裝置中通入空氣提供足量的氧化劑 有利于氮的氧化物盡可能的轉(zhuǎn)化為硝酸 3 用濃硫酸或五氧化二磷的原因是氨氣可以被濃硫酸或五氧化二磷吸收 而氮的氧化物不能 2 2012 廣東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)測(cè)試 一 實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下 已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉 NaNO2 溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?1 從圖中選擇制取氣體的合適裝置 氮?dú)?氫氣 2 氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)甲裝置 甲裝置的作用除了將氣體混合外 還有 3 氨合成器出來(lái)經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨 會(huì) 或 不會(huì) 發(fā)生倒吸 原因是 4 用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后 再通入空氣 同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi) 能使鉑絲保持紅熱的原因是 錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是 5 寫(xiě)出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式 6 反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中含有H OH 離子 1 反應(yīng)規(guī)律 1 濃HNO3與金屬反應(yīng)一般不生成H2 還原產(chǎn)物 濃HNO3 NO2 稀HNO3 NO 2 Cu與HNO3反應(yīng)Cu與濃HNO3反應(yīng)時(shí) 若Cu足量 開(kāi)始時(shí)還原產(chǎn)物為NO2 隨反應(yīng)進(jìn)行 濃HNO3變稀 還原產(chǎn)物為NO 最終得到NO2與NO的混合氣體 3 Fe與稀HNO3反應(yīng)Fe過(guò)量 氧化產(chǎn)物為Fe2 Fe不足 氧化產(chǎn)物為Fe3 守恒思想 硝酸與金屬反應(yīng)的 有關(guān)計(jì)算 2 計(jì)算方法 1 原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時(shí) 一部分HNO3起酸的作用 以NO的形式存在于溶液中 一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物 這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量 2 電子守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng) HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量 3 電荷守恒HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中 不考慮OH 有 c NO c H n c Mn Mn 代表金屬離子 破題技巧 電子守恒式 a 8a b 1 n NO 3 原子守恒 n 未被還原HNO3 3 a b 答案 D 3 2012 珠海北大附中檢測(cè) 5 6gCu Mg合金與一定量的硝酸恰好完全反應(yīng) 收集到NO和NO2的混合氣體VL 標(biāo)準(zhǔn)狀況 向反應(yīng)后的溶液中加入足量NaOH溶液 沉淀完全后將其過(guò)濾 洗滌 干燥 稱(chēng)得質(zhì)量為10 7g 則V等于 A 2 24B 4 48C 6 72D 7 84 解析 合金中Cu Mg失去的電子數(shù)等于硝酸獲得的電子數(shù) 也等于Mg2 Cu2 結(jié)合的OH 個(gè)數(shù) 則Mg OH 2 Cu OH 2的質(zhì)量等于合金質(zhì)量與OH 質(zhì)量之和 故有 5 6g 17n OH 10 7g n OH 0 3mol 假設(shè)生成的氣體全部為NO 則V NO 2 24L 假設(shè)全部為NO2 則V NO2 6 72L 所以混合氣體的體積范圍為2 24L VL 6 72L 對(duì)照選項(xiàng)只有B項(xiàng)符合 答案 B 答題規(guī)范 化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確描述 答案 1 3 5 6 高考題組二氮及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和NH3的制備2 2011 高考組合 下列實(shí)驗(yàn)是否正確 請(qǐng)說(shuō)明理由 1 實(shí)驗(yàn)室用圖1所示裝置制取NH3 江蘇高考 2 對(duì)于圖2 微熱稀HNO3片刻 溶液中有氣泡產(chǎn)生 廣口瓶?jī)?nèi)始終保持無(wú)色 廣東高考 答案 1 不正確 收集試管口不能堵塞 可以用蘸有堿液的棉花團(tuán)放在管口 2 不正確 開(kāi)始生成的NO被瓶?jī)?nèi)空氣中的O2氧化為NO2呈紅棕色 3 2010 重慶高考 某興趣小組用如圖裝置探究氨的催化氧化 1 氨催化氧化的化學(xué)方程式為 2 加熱玻璃管2一段時(shí)間后 擠壓1中打氣球鼓入空氣 觀察到2中物質(zhì)呈紅熱狀態(tài) 停止加熱后仍能保持紅熱 該反應(yīng)是 反應(yīng) 填 吸熱 或 放熱 3 為保證在裝置4中觀察到紅棕色氣體 裝置3應(yīng)裝入 若取消3 在4中僅觀察到大量白煙 原因是 4 為實(shí)現(xiàn)氨催化氧化 也可用裝置5替換裝置 填裝置代號(hào) 化合物X為 只寫(xiě)一種 Na2O2的作用是 解析 氨的催化氧化 首先要制備N(xiāo)H3和O2 可得出裝置1的作用 制備N(xiāo)H3和O2 在裝置2中NH3和O2在催化劑 加熱條件下 反應(yīng)生成NO和H2O 3 利用裝置3除去H2O及未反應(yīng)的NH3 在裝置4中NO被氧化為NO2 若取消裝置3 在裝置4中生成的NO與O2反應(yīng)生成NO2 NO2與水反應(yīng)生成HNO3 NH3與HNO3反應(yīng)生成了NH4NO3 5 裝置5是制備N(xiāo)H3和O2 4 2011 上海高考 氨和聯(lián)氨 N2H4 是氮的兩種常見(jiàn)化合物 在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用 根據(jù)題意完成下列計(jì)算 1 聯(lián)氨用亞硝酸氧化生成氮的另一種氫化物 該氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為43 0 其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0 977 計(jì)算確定該氫化物的分子式 該氫化物受撞擊則完全分解為氮?dú)夂蜌錃?4 30g該氫化物受撞擊后產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L 2 聯(lián)氨和四氧化二氮可用作火箭推進(jìn)劑 聯(lián)氨是燃料 四氧化二氮作氧化劑 反應(yīng)產(chǎn)物是氮?dú)夂退?由聯(lián)氨和四氧化二氮組成的火箭推進(jìn)劑完全反應(yīng)生成72 0kg水 計(jì)算推進(jìn)劑中聯(lián)氨的質(zhì)量 答案 1 HN34 48 2 64kg 課時(shí)知能訓(xùn)練