本講教育信息】

一. 教學(xué)內(nèi)容：

高三綜合復(fù)習(xí)第一輪：非金屬元素—氮

二. 重點(diǎn),、難點(diǎn)

1. 了解氮?dú)獾男再|(zhì)

2. 認(rèn)識(shí)氮的氧化物（NO、NO₂）的性質(zhì)及循環(huán)氧化

3. 認(rèn)識(shí)氨分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),、掌握氨的性質(zhì),、實(shí)驗(yàn)室制法

4. 掌握硝酸的性質(zhì)

三. 具體內(nèi)容

（一）氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1. 結(jié)構(gòu)   分子的電子式                  結(jié)構(gòu)式             

2. 化學(xué)性質(zhì)：

與非金屬單質(zhì)反應(yīng)；與 O₂反應(yīng),；與H₂反應(yīng)

（二）氮的氧化物的性質(zhì)

（三）氨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1. 結(jié)構(gòu)

寫出氨分子的電子式               結(jié)構(gòu)式            空間構(gòu)型             

2. 物理性質(zhì)

3. 化學(xué)性質(zhì)

（1）與水反應(yīng)

氨水的成分：

（2）與酸反應(yīng)

與揮發(fā)性酸（如濃鹽酸）反應(yīng)的現(xiàn)象：

（3）具有還原性

與氧氣反應(yīng)

（四）氨的制備

1. 實(shí)驗(yàn)室制法

反應(yīng)原理：反應(yīng)類型：

發(fā)生裝置：干燥氨氣：

收集裝置: 尾氣吸收裝置：檢驗(yàn)：

2. 實(shí)驗(yàn)室快速制氨的其它方法：

（1）濃氨水滴加到氫氧化鈉固體中

（2）濃氨水滴入生石灰中

發(fā)生裝置：

（3）加熱濃氨水

3. 工業(yè)制氨氣：

（五）銨鹽的性質(zhì)

銨鹽的結(jié)構(gòu)：寫出氯化銨的電子式           

物理性質(zhì)：

化學(xué)性質(zhì)：

與強(qiáng)堿反應(yīng)

NH₄⁺的檢驗(yàn)方法                             

受熱分解

（六）硝酸

化學(xué)性質(zhì)

酸性   石蕊試液中滴入稀硝酸的現(xiàn)象              

石蕊試液中滴入濃硝酸的現(xiàn)象

不穩(wěn)定性：

濃硝酸的保存：

強(qiáng)氧化性

   （1） 與多數(shù)金屬（除Pt,、Au）的反應(yīng)

常溫下，       遇濃硝酸鈍化

銅與濃硝酸的反應(yīng),、銅與稀硝酸的反應(yīng)

（2）與非金屬單質(zhì)（如碳）反應(yīng)

（3）與還原性化合物反應(yīng)（如SO₃^2-,、Fe²⁺、I^-等）

氧化性比較：        >         

幾種常見酸的比較

【典型例題】

[例1] 將盛有12mL的NO₂和O₂的混合氣體的量筒倒立于水槽中,，充分反應(yīng)后,，還剩余2mL無色氣體，則原混合氣體中O₂的體積可能為           

答案：4mL或1.2mL

解析：考察循環(huán)氧化的計(jì)算,。

[例2] 足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng),，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4,、NO的混合氣體,，這些氣體與1.68L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收成硝酸,。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/LNaOH溶液至銅離子恰好完全沉淀,，則消耗NaOH溶液的體積是      

答案：60mL

解析：考察元素守恒和氧化還原的計(jì)算。

[例3] 如圖,，盛有足量水的水槽里放兩個(gè)燒杯,，小燒杯里放有少量銅片和過量濃硝酸，小燒杯外面倒扣一個(gè)大燒杯,，請(qǐng)回答：

（1）銅與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式____________     ,；

（2）實(shí)驗(yàn)中觀察到的主要現(xiàn)象是：

①_________________      ；

②_________________      ,；

③_________________      ,；

④_________________      。

（3）用該裝置做銅與濃硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)          ,；

（4）大燒杯內(nèi)最終所得氣體產(chǎn)物的化學(xué)式      ,；若要驗(yàn)證此氣體產(chǎn)物最簡(jiǎn)便的方法____                。

答案：（1）Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O

（2）銅片表面有氣泡產(chǎn)生,，銅片不斷溶解,，燒杯中產(chǎn)生紅棕色氣體，紅棕色氣體逐漸變成無色,，溶液變成藍(lán)色,，水槽中液面下降，大燒杯中液面上升

（3）體系封閉,，氣體無法逸出,，不污染空氣；

（4）NO,；輕輕掀起大燒杯,，讓少量空氣進(jìn)入,，有紅棕色氣體生成，則為NO,。

解析：考察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷,。

[例4] 將紅熱的固體單質(zhì)甲投入顯黃色的溶液乙中，劇烈反應(yīng),，產(chǎn)生混和氣體A,，A在常溫下不與空氣接觸，有以下變化：

試推導(dǎo)：（1）甲為      ,，乙為      ,，丙為      ；

（2）混合氣體A的主要成分為       ,；

（3）氣體B為       ,，藍(lán)色溶液C為         ；

（4）甲與乙反應(yīng)的化學(xué)方程式是：                 ,；

（5）若將氣體A依次通過澄清石灰水和Ba（OH）₂溶液,，發(fā)現(xiàn)氣體經(jīng)過石灰水顏色消失，但無白色沉淀,，氣體通過Ba（OH）₂時(shí),，產(chǎn)生白色沉淀，盛石灰水的洗氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是          ,，盛Ba（OH）₂溶液的洗氣瓶中的化學(xué)方程式為               。

答案：（1）C,；濃HNO₃,；Cu；（2）NO₂,、CO₂,；（3）NO；Cu（NO₃）₂,；（4）C+4HNO₃（濃）CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O,；（5）Ca（OH）₂+3NO₂=Ca（NO₃）₂+NO+H₂O；Ba（OH）₂+CO₂=BaCO₃↓+H₂O

解析：考察推斷題的判斷,。

[例5] 將1.92gCu和一定量的濃HNO₃反應(yīng),，隨著Cu的不斷減少，生成氣體的顏色逐漸變淺,，當(dāng)Cu反應(yīng)完畢時(shí),，共收集到氣體1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則反應(yīng)中消耗HNO₃的物質(zhì)的量為（    ）

A. 1mol　　　　B. 0.05mol　　　C. 1.05mol　　　D. 0.11mol

答案：D

解析：考察硝酸在反應(yīng)中的作用,。

[例6] 下列反應(yīng)的離子方程式書寫不正確的是（    ）

A. 向碳酸氫銨溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液

NH₄⁺ + HCO₃^— +2OH^—=NH₃·H₂O + H₂O + CO₃^2—

B. 將SO₂通入氫氧化鈉溶液中SO₂ + 2OH^— =SO₃^2— + H₂O

C. 銅片投入稀硝酸中 Cu+4H⁺+NO₃^—=Cu²⁺ + NO↑+H₂O

D. 氨氣通入稀HNO₃中 NH₃+ H⁺= NH₄⁺ 

答案：C

解析：考查有關(guān)的離子方程式,。

[例7] 將盛有N₂和NO₂ 的混合氣體的試管倒立于水中經(jīng)過足夠時(shí)間后,，氣體體積減少為原來的一半，則原混合氣體中N₂和NO₂ 的體積比是（    ）

A. 1：1         B. 1：2        C. 1：3         D. 3：1

答案：C

解析：考查含氮元素氣體溶于水的變化,。

[例8] 已知A,、B,、C、D、E,、F是含有同一種元素的化合物，其中F是能使紅色濕潤(rùn)石蕊試紙變藍(lán)的氣體,，它們之間能發(fā)生如下反應(yīng)

① A + H₂O → B + C   ② C + F → D   ③ D + NaOHF + E + H₂O

（1）寫出它們的化學(xué)式：A    ,、B    、C  ,、D    ,、E    、F    ,；

答案：（1）A  NO₂,；B  NO；C  HNO₃,；D  NH₄NO₃,；E  NaNO₃；F  NH₃

解析：考查含氮元素物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,。

【模擬試題】

1. 下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑,，其中錯(cuò)誤的是（    ）

A             B            C           D

2. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將O₂與NO按3：4的體積比充滿一個(gè)干燥燒瓶,，將燒瓶倒置于水中,，瓶?jī)?nèi)液面逐漸上升后，最后燒瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為（    ）

A. 0.045mol·L^－1                            B. 0.036mol·L^－1

C. 0.026mol·L^－1                            D. 0.030mol·L^－1

3. 下列反應(yīng)屬于氮的固定的是（    ）

A. 空氣在雷電作用下所產(chǎn)生NO         B. NO和O₂生成NO₂

C. 銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO₂            D. NH₄Cl與Ca（OH）₂反應(yīng)生成NH₃

4. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,，1L水溶解700LNH₃,，所得溶液的密度為0.9g·cm^－3，則氨水的濃度為（    ）

A.18.4mol·L^－1　　B. 20.4mol·L^－1     C. 37.7％　　D. 38.5％

5. 對(duì)于硫酸和硝酸的比較中,，下列敘述不正確的是中（    ）

A. 冷的濃硫酸和濃硝酸都可以用鋁,、鐵的容器盛裝

B. 濃硫酸和濃硝酸都具有很強(qiáng)的腐蝕性、脫水性

C. 稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性     

D. 硫酸和硝酸都是重要的化工原料

6. 從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)出發(fā),，由銅制取硝酸銅最適宜的方法是（    ）

7. 在下列反應(yīng)中,，HNO₃既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性的是（    ）

A. H₂S＋2HNO₃S↓＋2NO₂↑十2H₂O

B. CuO＋2HNO₃Cu（NO₃）₂十H₂O

C. 4HNO₃4NO₂↑十O₂↑十2H₂O

D. 3Cu＋8HNO₃3Cu（NO₃）₂＋2NO↑十4H₂O

8. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將1.92g銅粉投入一定量濃HNO₃中隨著銅粉的溶解,，反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺,，當(dāng)銅粉完全溶解后共收集到由NO₂和NO組成的混和氣體1.12L，則混和氣體中NO的體積為（    ）

A. 112mL       B. 1008mL     C. 224mL       D. 448mL

9. 某溶液中可能含有硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物,，經(jīng)測(cè)定溶液中含有較多的H^＋,、Fe^2＋、

Ba^2＋,，該鹽溶液中主要的陰離子是（    ）

A. NO₃^－        B. SO₄^2－      C. Cl^－      D. Cl^－和SO₄^2－

10. 下列敘述不正確的是（    ）

A. NH₃易液化,，液氨常用作制冷劑

B. 與金屬反應(yīng)時(shí)，稀HNO₃可能被還原為更低價(jià)態(tài),，則稀HNO₃氧化性強(qiáng)于濃HNO₃

C. 氨鹽受熱易分解,，因此貯存氨態(tài)氮肥時(shí)要密封保存，并放在陰涼通風(fēng)處

D. 稀HNO₃和活潑金屬反應(yīng)時(shí)主要得到氫氣

11. 氮化硅Si₃N₄是一種非氧化物高溫陶瓷結(jié)構(gòu)材料,。粉末狀的Si₃N₄可以由SiCl₄的蒸氣和NH₃氣的混合物反應(yīng)制取,。粉末狀Si₃N₄對(duì)空氣和水都不穩(wěn)定，粉末狀Si₃N₄遇水能生成一種有刺激性氣味,、常用做制冷劑的氣體和一種難溶性的酸,；粉末狀Si₃N₄與空氣接觸能產(chǎn)生N₂和另外一種物質(zhì)。但是,，將粉末狀Si₃N₄和適量MgO（難熔）在230℃1.01×10⁵Pa和185℃的密閉容器中熱處理,，可以得到結(jié)構(gòu)十分緊密、對(duì)空氣和水都相當(dāng)穩(wěn)定的固體材料,。

（1）寫出由SiCl₄和NH₃制備Si₃N₄的反應(yīng)方程式：             ,。

（2）分別寫出粉末狀Si₃N₄和H₂O及O₂反應(yīng)的方程式：____。

（3）為什么結(jié)構(gòu)緊密的固體Si₃N₄不再受H₂O和O₂的侵蝕,？

　　　　　　　　                     ,。

12. 有位同學(xué)只用了一個(gè)圓底燒瓶、帶玻璃管的橡皮塞,、橡膠管,、酒精燈、少量的濃氨水,、大燒杯及水，即做成了噴泉實(shí)驗(yàn),。你能否做成該實(shí)驗(yàn),？如何操作？運(yùn)用了什么原理,？若用稀氨水是否也能做成該噴泉實(shí)驗(yàn),？

【試題答案】

1. AC    2. C    3. A    4. A    5. B    6. C    7. D    8. A    9. C     10. B

11. （1）3SiCl₄ + 4NH₃ === Si₃N₄ + 12HCl；（2）Si₃N₄ + 9H₂O === 3H₂SiO₃ + 4NH₃,； Si₃N₄+3O₂ ==== 3SiO₂ +2N₂,； （3）因?yàn)樵诩訅汉图訜釛l件下Si₃N₄顆粒表面生成了SiO₂，與MgO一起形成致密的氧化物保護(hù)膜,。

12. 只要能制得一燒瓶氨氣,，即可做成功該實(shí)驗(yàn),。具體操作：先向圓底燒瓶中加入少量濃氨水。搖動(dòng)燒瓶并加熱,，使?jié)獍彼舭l(fā),，燒瓶中充滿氨氣，立即用帶玻璃管的橡皮塞塞緊燒瓶,，并在玻璃管上連接好橡膠管,，及時(shí)插入水中，（將燒瓶固定在鐵架臺(tái)上）擠壓橡膠管使水進(jìn)入燒瓶,，瞬間即可形成噴泉,。運(yùn)用原理：

NH₃·H₂ONH₃ ↑ + H₂O；NH₃ + H₂O === NH₃·H₂O,，由于NH₃極易溶于水造成燒瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)差較大,，外壓使燒杯中的水壓入燒瓶形成噴泉。稀氨水不易做成功,。

【試題解析】

1. A中同時(shí)產(chǎn)生兩種氣體,，不宜制備；C中試管口應(yīng)略向下傾斜,。

2. 設(shè)產(chǎn)生硝酸為4mol,，則氣體共7mol，所得溶液體積為7×22.4L,。

3. 使氮元素由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)稱為固氮,。

4. 根據(jù)NH₃體積，求其物質(zhì)的量為700/22.4,，再求其質(zhì)量,，1L水的質(zhì)量為1000g，求溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),，再根據(jù)c=1000pw/M來計(jì)算,。

5. 濃硝酸沒有脫水性。

6. AB都會(huì)產(chǎn)生有污染性的氣體氮的氧化物,；D中硝酸銀的價(jià)格高,。

7. 能成鹽，表現(xiàn)出酸性,，能降價(jià),，表現(xiàn)出氧化性。

8. Cu為0.03mol,，則轉(zhuǎn)移電子為0.06mol,，設(shè)NO的物質(zhì)的量為X，NO₂的物質(zhì)的量為Y，則22.4×（X+Y）=1.12L,，轉(zhuǎn)移電子守恒得：3X+Y=0.06,。

9. 有H⁺和NO₃^-有強(qiáng)氧化性，和Fe²⁺不共存,；Ba²⁺和SO₄^2-不共存,。

10. 濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。