备战2021 高考化学 考点21 氮及其重要化合物(原卷版）21页

考点 21 氮及其重要化合物
一、氮气
1．氮气的循环
2．物理性质 氮气是无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
3．分子结构
电子式： 结构式：N≡N
4．化学性质
（1）与 O2反应 N2＋O2 2NO
（2）与 H2反应 N2+3H2 2NH3
（3）与 Mg 反应 N2+3Mg Mg3N2
5．用途 作保护气；医疗上用作冷冻麻醉剂；合成氨等。
（1）N2约占空气总体积的 78%、总质量的 75%。
（2）N2中氮元素处于中间价态，既可表现还原性，又可表现氧化性。
（3）N2可作保护气，是因为在通常情况下 N2的化学性质很稳定，不与 O2、酸、碱等发生反应；性质
稳定是由氮气分子内氮氮三键的键能大决定的。
二、氮的氧化物
1．氮有多种价态的氧化物，如 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是 N2O3、
N2O5。
2．NO 和 NO2的比较

NO NO2
颜色 无色 红棕色
毒性 有毒 有毒
溶解性 不溶于水
与 O2反应 2NO＋O2===2NO2
与 H2O 反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
实验室制法
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O，
只能用排水法收集
Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，只能
用排空气法收集
对人体、环境的
影响
（1）与血红蛋白结合，使人中毒
（2）转化成 NO2形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
3．氮氧化物对环境的污染和防治
（1）氮的氧化物都是有毒气体，都是大气污染物。
（2）空气中的 NO2等是造成光化学烟雾的主要因素。
（3）空气中的 NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂的废气等。
（4）污染的种类
光化学烟雾：NOx与碳氢化合物在紫外线作用下发生一
系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾
大
气
污
染
酸雨：NOx排入大气后，与水反应生成 HNO3和 HNO2，
随雨水降到地面，就有可能形成酸雨
水体污染 水体富营养化
（5）常见的 NOx尾气处理方法
①碱液吸收法：NO2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO2)≥n(NO)。一般适合工
业尾气中 NOx的处理。
2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O
②催化转化：在催化剂、一定温度下，NOx可与氨反应转化为无毒气体(N2)和 H2O 或与 CO 反应转化为
无毒气体（N2和 CO2）。一般适用于汽车尾气的处理。
反应方程式为

①4NH3＋6NO 5N2＋6H2O；
②8NH3＋6NO2 7N2＋12H2O；
③2NO＋2CO N2＋2CO2；
④2NO2＋4CO N2＋4CO2。
三、氨和铵盐
1．氨
（1）物理性质
氨气是无色有刺激性气味的气体，易液化可作制冷剂，常温、常压下，1 体积的水可溶解 700 体积的氨
气，可由喷泉实验证明。
（2）喷泉实验
①喷泉实验的原理
因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧
瓶而形成喷泉。
②常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如表：
气体 HCl NH3 CO2、SO2、Cl2、H2S NO2＋O2
吸收剂 水或 NaOH 溶液 水或盐酸 浓 NaOH 溶液 水
（3）化学性质
①还原性：与氧气反应：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O。
②与酸反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为
浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式为 HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。
应用：用于 NH3与挥发性酸的互相检验。
③与水反应：NH3＋H2O NH3·H2O，NH3·H2O 发生电离：NH3·H2O NH4+＋OH－，氨的水溶液叫
氨水，呈弱碱性。

（4）氨气的制法
①用铵盐和碱制取
②用浓氨水制取
方法 化学方程式 气体发生装置
加热浓氨水 NH3·H2O NH3↑+H2O
浓氨水+固体 NaOH
NaOH 溶于水放热，促使 NH3·H2O 分解，
且 OH−浓度的增大有利于 NH3的逸出
浓氨水+固体 CaO
CaO 与水反应，使溶剂（水）减少；反
应放热，促使 NH3·H2O 分解，NH3逸出。
NH3·H2O+CaO NH3↑+ Ca(OH)2

③工业制法：N2＋3H2 2NH3
（5）用途：化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。
（1）氨的电子式为 ，结构式为 ，分子构型为三角锥形。
（2）氨是中学阶段所学的唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，利用这一点，可以在推断题中
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