資源簡介

(共27張PPT)
第16講
氮及其化合物
診斷性評價
(2021·廣東1月適應性測試，10)部分含氮物質的分類與相應氮元素的化合價關系如圖所示。下列說法錯誤的是
A.a可經催化氧化生成b
B.b為紅棕色，可轉化為c
D.d的溶液與Cu反應可生成b或c
√

一.N2
氮的固定
自然固氮
人工固氮
生物固氮
仿生固氮
催化劑
高溫、高壓
N2 + 3H2 2NH3
N2+O2==2NO
放電
或高溫
N2+3Mg==Mg3N2
點燃
以上反應表現了
N2的哪些性質？
游離態→化合態
氮氣的結構
電子式、結構式
與哪一個分子互為等電子體
氮氣的其他常見用途
文物館將貴重文物保存在氮氣中
醫療上，液氮是常見的冷凍劑
實驗裝置中經常通入氮氣的目的
二.NO與NO2
NO NO2
顏色
狀態
氣味
密度
毒性
與水反應
與氧氣反應
是否為酸性氧化物
信使分子
(修復神經元)
(擴張血管等)
NO搶占O2位點
(NO比CO更容易結合)
光化學煙霧
2N2H4 + N2O4 == 3N2 + 4H2O
N2O4 2NO2
點燃
火箭燃料
雷雨發莊稼對應的化學原理
除雜問題：NO(NO2);NO2(NO)
氮氧化物的尾氣處理
堿液吸收
催化轉化（用CO還原NO，用NH3還原NO2）
NA題考點（4.6 g NO2和N2O4混合氣體中含有的氧原子數目）
平衡考點【2NO2(g) N2O4(g) △H ＜ 0 】
混合溶于水考點4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3
2CO＋2NO
三.HNO3
硝酸是一種無色、易揮發、具有刺激性氣味的液體，能與水以任意比互溶，沸點為83 ℃，密度為1.42 g·cm-3
具有酸的通性
具有強氧化性
離子共存問題
Cu＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O【14122】
3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O【38324】
濃硝酸的還原產物是NO2，稀硝酸的還原產物是NO
以上反應，分別體現硝酸的什么性質？
待銅與硝酸反應停止后，再加入少量的稀硫酸，這時Cu片上又有氣泡產生，原因是？
與非金屬單質
反應
C + 4HNO3(濃)=CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O
△
自身發生氧還
4HNO3 =4NO2↑ + O2↑ + 2H2O
光照
加熱條件下，你覺得Fe與HNO3反應的產物是什么，與反應物的量有什么關系？
常溫下，濃硝酸與濃硫酸相似，也能使鋁、鐵表面形成致密的氧化膜而鈍化，所以可以用鋁質或鐵質容器盛放濃硝酸。
硝酸在有機反應中的應用
苯的硝化反應（濃硝酸，取代反應）
甲苯的硝化反應（濃硝酸，取代反應）
丙三醇與硝酸合成硝酸甘油
含有苯環的蛋白質顯色反應（濃硝酸，顯色反應）
硝酸與硝基的關系
硝基能發生的典型反應是？
概念辨析
1.固氮反應一定屬于氧化還原反應(　　)
2.N2與O2在放電條件下直接化合成NO2(　　)
3.可用NO2與水反應制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(　　)
4.利用AgNO3、CCl4和蒸餾水均可鑒別NO2和溴蒸氣(　　)
5.NO2通入FeSO4溶液中始終無明顯現象(　　)
√
×
×
√
×
6.常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學變化(　　)
7.可用稀HNO3與FeS固體反應制取H2S(　　)
8.銅、碳分別與濃HNO3反應，都體現了濃硝酸的強氧化性和酸性(　　)
√
×
×
10.Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中(　　)
11.試管內壁上的銀鏡可用稀HNO3除去，也可用氨水除去(　　)
12.濃HNO3和氯水均用棕色試劑瓶保存，其原理相同(　　)
13.濃HNO3濺到皮膚上，皮膚會變黃(　　)
√
√
×
√
√
四.NH3
電子式、結構式、極性、中心原子雜化類型、VSEPR模型
在配位化合物中經常做配體，N提供孤電子對
密度、氣味、溶解性（易溶于水的原因、噴泉實驗）、沸點
化學性質
堿性氣體：與水反應
堿性氣體：與酸性的氯化氫氣體反應（白煙）,與CO2反應生成尿素
還原性氣體：催化氧化【4546】
濃氨水檢驗氯氣管是否漏氣【8NH3＋3Cl2＝N2＋6NH4Cl】
實驗室制備氨氣
發生裝置 除雜裝置 收集裝置 驗滿裝置 尾氣處理
反應原理？ 除雜試劑？ 收集方法？ 驗滿試劑？ 吸收試劑？
快速制備
NH3
五.NH3·H2O
堿性，Kb
不穩定性
微粒組成：三分子三離子
Al(OH)3的制備
銀氨溶液的配制
銅氨絡合離子的結構
NH3·H2O NH3↑＋ H2O
NH3·H2O NH4+＋OH
Kb=
[Ag(NH3)2]OH
在試管里加入 1 mL2% 的AgNO3 溶液，邊振蕩邊逐滴滴入2%氨水
六.銨鹽
銨態氮肥
NH4Cl
（俗稱氯銨）
(NH4)2SO4
（俗稱硫銨）
NH4HCO3
（俗稱碳銨）
NH4NO3
（俗稱硝銨）
都是無色或
白色晶體
易溶于水
NH4Cl===NH3↑＋HCl↑
△
NH4HCO3===NH3↑＋CO2↑＋H2O
△
3(NH4)2SO4===3SO2↑ + 6H2O↑+ 4NH3↑+ N2↑ （不要求）
△
銨態氮肥為什么不可以跟草木灰（主要成分為碳酸鉀）混合使用？
適應在酸性土壤中生長的植物為什么優先使用銨態氮肥？
硝酸銨用作炸藥，分解產物均為空氣的成分
NH4+
NH3
與堿共熱
NH3·H2O NH3↑＋ H2O
NH4+ ＋OH-
濕潤的紅色石蕊試紙
濕潤的紅色石蕊試紙變藍
沾有鹽酸的玻璃棒
有白煙生成
概念辨析
1.所有銨鹽中N均呈－3價(　　)
2.NH4Cl和NaCl固體可用升華法分離(　　)
3.用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火，其原因是氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度；氯化銨分解產生的氣體隔絕了空氣(　　)
4.草木灰(含K2CO3)與銨鹽混用降低肥效(　　)
5.銨鹽加熱均易分解產生NH3(　　)
6.在實驗室中，可用加熱NH4Cl固體的方法制備氨(　　)
√
×
×
√
×
×
7.加熱盛有少量NH4HCO3固體的試管，并在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙，石蕊試紙變藍，說明NH4HCO3顯堿性(2017·全國卷Ⅱ,13B)(　　)
8.用燒堿處理含高濃度 的廢水并回收利用氨(2017·天津，1D)(　　)
9.NH4HCO3受熱易分解，因而可用作化肥(2019·江蘇，3A)(　　)
10.氨氣使AlCl3溶液產生白色沉淀，反應中氨氣被還原(2017·北京，8D)(　　)
×
√
×
×
七.含氮物質的轉化
(2022·河北三河市第一中學模擬)如圖是氮元素形成物質的“價—類”二維圖及氮循環的部分信息：
下列說法正確的是
①可通過雷電作用將b轉化為c，這是一種固氮方式
②可通過加氧化劑將e轉化為f
③a→c→d→f這幾個反應中，均發生了N元素被氧化
的反應
④g只具有氧化性，還可能與堿發生反應
⑤將f轉化為d必須選用合適的還原劑才能實現
⑥h可與f反應生成i
A.①③⑤⑥ B.②③④ C.①③⑥ D.①④⑤
√
(2022·石家莊高三模擬)下列關于自然界中氮循環(如圖)的說法錯誤的是
A.①和②均屬于氮的固定
B.氫、氧元素也參與了自然界中的氮循環
C.④中每生成1 mol ，消耗2 mol O2
D.③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化
√
終結性評價
1.(2022·江蘇，8)氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正確的是
A.自然固氮、人工固氮都是將N2轉化為NH3
B.侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl
C.工業上通過NH3催化氧化等反應過程生產HNO3
D.多種形態的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環”
√
2.(2022·北京，12)某MOFs的多孔材料剛好可將N2O4“固定”，實現了NO2與N2O4分離并制備HNO3，如圖所示：
下列說法不正確的是
A.氣體溫度升高后，不利于N2O4的固定
B.N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除
C.制備HNO3的原理為：2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3
D.每制備0.4 mol HNO3，轉移電子數約為6.02×1022
√
3.(2017·北京，12)下述實驗中均有紅棕色氣體產生，對比分析所得結論不正確的是

① ② ③
A.由①中的紅棕色氣體，推斷產生的氣體一定是混合氣體
B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產生了反應
C.由③說明濃硝酸具有揮發性，生成的紅棕色氣體為還原產物
D.③的氣體產物中檢測出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發生了反應
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