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    知识清单13 氮及其重要化合物-【知识清单】最新高考化学一轮复习知识讲义
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    知识清单13 氮及其重要化合物-【知识清单】最新高考化学一轮复习知识讲义

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    这是一份知识清单13 氮及其重要化合物-【知识清单】最新高考化学一轮复习知识讲义,共19页。学案主要包含了典例01,典例02,典例03,典例04,典例05,典例06,典例07,典例08等内容,欢迎下载使用。

    2.精练高考真题,明确方向。经过对近几年高考题的横、纵向分析,可以得出以下三点:一是主干知识考查“集中化”,二是基础知识新视角,推陈出新,三是能力考查“综合化”。
    3.摸清问题所在,对症下药。要提高后期的备考质量,还要真正了解学生存在的问题,只有如此,复习备考才能更加科学有效。所以,必须加大信息反馈,深入总结学情,明确备考方向,对症开方下药,才能使学生的知识结构更加符合高考立体网络化要求,才能实现基础→能力→分数的转化。
    4.切实回归基础,提高能力。复习训练的步骤包括强化基础,突破难点,规范作答,总结方法,通过这样的总结,学生印象深刻,应用更加灵活。
    知识清单13 氮及其重要化合物
    知识点01 氮气的性质及应用
    1.氮原子结构
    (1)原子结构示意图:
    (2)在周期表中位置:第二周期第VA族
    (3)原子的轨道表示式:,单电子数:3
    (4)第一电离能:I1(N)>I1(O)
    2.氮气的结构
    (1)结构式N≡N,电子式
    ①化学键:1个键2个键
    ②稳定性:键<键
    (2)分子极性:非极性分子
    3.氮元素的自然存在
    4.自然界中氮的循环
    5.氮气的物理性质
    (1)色味态:无色无味气体
    (2)密度:在标准状况下ρ(N2)==1.25g•L-1,比空气的小(极为接近)
    (3)溶解性:难溶于水
    (4)收集方法:只能用排水法(密度与空气接近,不能用排空气法)
    6.氮气的化学性质
    (1)稳定性:N≡N键能很大,通常情况下很难发生反应
    (2)氧化性:N2+3H22NH3(工业固氮反应)
    (3)还原性
    ①除去中H2的N2:3Mg+N2Mg3N2
    ②高能固氮反应:N2+O22NO
    7.氮化镁
    (1)电子式:
    (2)与水反应:Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2↓+2NH3↑
    (3)与过量盐酸反应:Mg3N2+8HCl3MgCl2+2NH4Cl
    8、氮气的用途
    (1)工业上合成氨,制硝酸
    (2)代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化
    (3)在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发
    (4)保存粮食、水果等食品,以防止腐烂
    (5)医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术
    (6)高科技利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能
    (1)氮元素在自然界中主要以N2的形式存在于大气中,在空气中占体积分数约为0.78,N2的相对分子质量与空气接近,故N2的密度与空气接近,实验室只能用排水法收集。
    (2)N2化学性质不活泼,在一般条件下不与氧气反应,经常作为食品包装袋的填充剂隔绝空气,避免食品被氧化变质。在一定条件下能与部分活泼金属、非金属反应,表现出氧化性或还原性。
    (3)氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态,如NH3转化为NO就不是氮的固定。
    【典例01】(2023•湖北省选择性考试,1)2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是( )
    A.液氮-液氢B.液氧-液氢C.液态NO2-肼D.液氧-煤油
    【答案】A
    【解析】A项,虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应,而且是放热反应,但是,由于N≡N键能很大,该反应的速率很慢,氢气不能在氮气中燃烧,在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体,因此,液氮-液氢不能作为火箭推进剂,A符合题意;B项,氢气可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体,因此,液氧-液氢能作为火箭推进剂,B不符合题意;C项,肼和NO2在一定的条件下可以发生剧烈反应,该反应放出大量的热,且生成大量气体,因此,液态NO2-肼能作为火箭推进剂,C不符合题意;D项,煤油可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体,因此,液氧-煤油能作为火箭推进剂,D不符合题意;故选A。
    【典例02】(2023·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测)氮及其化合物的转化具有重要应用,下列说法不正确的是
    A.工业上模拟自然界“雷雨发庄稼”的过程生产
    B.自然固氮、人工固氮都是将转化为含氮化合物
    C.氨气是重要的工业原料,可用于制备化肥和纯碱等大宗化学品
    D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
    【答案】A
    【解析】A.自然界 “雷雨发庄稼”的第一步是将空气中的氮气转化为NO,工业生产硝酸的第一步是将氮气和氢气反应生成氨气,氨气催化氧化得到NO,NO被氧化为,和水反应最后得到硝酸,A项错误; B.氮的固定是是将转化为含氮化合物的过程,其中氮的固定包括自然固氮、人工固氮,B项正确; C.氨气作为重要的工业原料可以制备化肥和纯碱等大宗化学品,C项正确;
    D.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态,多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”,D项正确。
    知识点02 氮的氧化物的性质及应用
    1.氮元素的六种氧化物
    2.NO的性质
    (1)色味态:无色无味气体
    (2)溶解性:难溶于水
    (3)强还原性
    ①与O2反应:2NO+O22NO2
    ②与酸性H2O2反应:2NO+3H2O22H++2NO3-+2H2O
    ③酸性KMnO4溶液:5NO+3MnO4-+4H+5NO3-+3Mn2++2H2O
    ④除去NO2中的NO:NO+2HNO3(浓)3NO2↑+H2O
    3.NO2的性质
    (1)色味态:红棕色有刺激性气味气体
    (2)溶解性:易溶于水,不溶于四氯化碳
    (3)与H2O反应:3NO2+H2O2HNO3+NO
    (4)双聚反应:2NO2N2O4;△H<0
    ①加热:红棕色变深
    ②加压:颜色先变深后变浅,比加压前深
    (5)强氧化性:能够将某些还原性微粒氧化,自身被还原成NO
    ①2NO2+2KI=2KNO2+I2(湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,可用于检验NO2)
    ②NO2+SO2SO3+NO
    ③H2S+NO2S+NO+H2O
    ④2Fe2++4H++NO22Fe3++2H2O+NO↑
    (6)鉴别NO2和溴蒸气
    4.氮氧化物的危害
    (1)形成硝酸型酸雨
    含氮物质NONO2HNO3
    (2)形成光化学烟雾
    NO2和O2O3有毒烟雾
    (3)破坏臭氧层:NO催化O3分解为O2
    NO+O3=NO2+O,NO2+O=NO+O2
    (4)水体富营养化:水中含氮化合物引起水体污染
    5.常见的处理氮氧化物的方法
    (1)NaOH溶液吸收法
    ①2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O
    ②NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O
    (2)纯碱溶液吸收法
    ①2NO2+Na2CO3NaNO3+NaNO2+CO2↑
    ②NO2+NO+Na2CO32NaNO2+CO2↑
    (3)CH4还原法
    ①2CH4+2NO2N2+2CO2+4H2O
    ②CH4+4NO2N2+CO2+2H2O
    (4)NH3还原法
    ①6NO2+8NH37N2+12H2O
    ②6NO+4NH35N2+6H2O
    (5)H2还原法
    ①4H2+2NO2N2+4H2O
    ②2H2+2NON2+2H2O
    (6)CO还原法
    ①4CO+2NO24CO2+N2
    ②2CO+2NO2CO2+N2
    6. 氮氧化物溶于水的问题分析
    (1)相关反应原理
    3NO2+H2O===2HNO3+NO ①
    2NO+O2===2NO2 ②
    由方程式①×2+②得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3 ③
    由方程式①×2+②×3得: 4NO+3O2+2H2O===4HNO3 ④
    (2)氮的氧化物溶于水的三种类型
    Ⅰ.NO2气体:NO2气体溶于水时仅涉及反应①,剩余气体为NO。
    Ⅱ.NO2和O2的混合气体:NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③:
    Ⅲ.NO和O2的混合气体:NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④:
    7. 实验室制一氧化氮和二氧化氮
    1)反应原理及装置
    (1)装置类型:“固体+液体气体”型
    或或
    (2)药品:铜和稀(浓)硝酸
    (3)反应
    ①NO2:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
    ②NO:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
    2)气体的净化:一般用无水氯化钙或P2O5或硅胶除水蒸气
    3)气体的收集
    (1)NO:只能用排水法收集或排“惰性”气体法
    (2)NO2:向上排空气法或排四氯化碳法
    4)气体的检验
    (1)NO:通入空气,无色气体变成红棕色气体
    (2)NO2:通过湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
    5)尾气吸收
    (1)NO:一般用酸性的H2O2、酸性高锰酸钾溶液等强氧化性溶液吸收
    (2)NO2:一般用NaOH、Na2CO3等碱性溶液吸收
    6)特别提醒:制NO前,先通氮气、二氧化碳等气体将装置内的空气排尽
    易错点01 NO2、N2O4的转化
    在实验测定NO2、N2O4的相对分子质量、比较相同条件下相同物质的量的气体体积大小,以及涉及到NO2气体的颜色深浅、压强、密度等方面时要考虑2NO2N2O4反应
    易错点02 区别NO2气体和溴蒸气
    由于NO2气体和溴蒸气都为红棕色气体,都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,溴蒸气和NO2通入NaOH溶液均形成无色溶液。故不能用淀粉碘化钾试纸或NaOH溶液来区别NO2气体和溴蒸气,可用水来区别
    【典例03】 (2023·全国·高三专题练习)下列装置用于实验室制取并回收,能达到实验目的的是

    A.用装置甲制气体B.用装置乙收集气体
    C.用装置丙进行的尾气吸收D.用装置丁蒸干溶液获得固体
    【答案】B
    【解析】A.为避免气体从长颈漏斗逸出,不应用长颈漏斗,应用分液漏斗,故A错误;B.NO不溶于水,且能与氧气反应,因此用排水法收集,故B正确;C.NO不与NaOH溶液反应,也不溶于NaOH溶液,故C错误;D.硝酸铜溶液中存在Cu(NO3)2+2H2OCu(OH)2+2HNO3,盐类水解为吸热反应,加热蒸干,促进水解,HNO3易挥发或受热分解,更有利于平衡正向进行,因此不能采用该方法得到硝酸铜固体,故D错误;答案为B。
    【典例04】下列关于氮的氧化物的说法中,正确的是( )
    A.氮的氧化物都是酸性氧化物
    B.氮的氧化物都既有氧化性,又有还原性
    C.NO2 与 H2O 反应生成 HNO3,所以 NO2 是酸性氧化物
    D.NO 和 NO2 均有毒
    【答案】D
    【解析】NO、NO2等不是酸性氧化物;N2O5中氮元素为最高价,只有氧化性;NO2与H2O反应生成HNO3时N的价态发生了变化,故NO2不是酸性氧化物。
    知识点03 氨和铵盐的性质
    一、氨气的性质
    1.物理性质
    (1)色味态:无色、有刺激性气味的气体
    (2)密度:比空气的小
    (3)溶解性:极易溶于水,1∶700,难溶于CCl4
    (4)物理特性:易液化(沸点-33.5℃)
    2.碱性气体
    (1)水:NH3+H2ONH3·H2O
    (2)指示剂:能够使紫色石蕊试液变蓝,酚酞试液变红
    (3)与酸化合成铵盐
    ①HCl:HClNH4Cl,产生白烟
    ②HNO3:HNO3NH4NO3,产生白烟,同浓硝酸
    ③H2SO4:H2SO4(浓)(NH4)2SO4,产生白色沉淀
    3.氨气的还原性:NH3eq \(--------------------→,\s\up7(O2、Cl2、CuO),\s\d5())N2或NO
    (1)催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O
    (2)热的CuO:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
    (3)还原氯气
    ①少量NH3:2NH3+3Cl26HCl+N2
    ②过量NH3:8NH3+3Cl26NH4Cl+N2(检验输送氯气的管道是否泄漏)
    4.氧化性:2Na+2NH32NaNH2+H2↑
    5.氨气的用途
    (1)制硝酸和硝酸铵:N2NH3NONO2HNO3NH4NO3
    (2)致冷剂:液氨气化吸热,使环境温度急剧降低
    (3)制化肥:制备硝铵、硫铵、氯铵、碳铵等铵态氮肥
    二、氨水的性质
    1.氨水的密度
    (1)比水小,浓度越大,密度越小
    (2)质量分数为a和b的两种氨水混合
    ①等质量混合,所得氨水的质量分数c=
    ②等体积混合,所得氨水的质量分数c<
    2.氨水的挥发性:易挥发出氨气,所以氨水应密封保存
    3.氨水的组成
    (1)三个可逆反应
    ①氨气和水的反应:NH3+H2ONH3·H2O
    ②一水合氨的电离:NH3·H2ONH4++OH-
    ③水的电离:H2OH++OH-
    (2)“三分子”、“三离子”成分
    ①三分子:NH3、H2O、NH3·H2O
    ②三离子:NH4+、OH-、H+
    4.氨水的化学性质
    (1)不稳定性:NH3·H2ONH3↑+H2O
    (2)弱碱性
    ①H2SO4:2NH3·H2O+H2SO4(NH4)2SO4+2H2O
    ②少量CO2:2NH3·H2O+CO2(NH4)2CO3+H2O
    ③过量CO2:NH3·H2O+CO2NH4HCO3
    ④AlCl3:AlCl3+3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4Cl
    三、铵盐的结构和性质
    1. 性质:都是无色,易溶于水的晶体
    2.结构:NH4+的电子式
    (1)所含化学键:离子键、共价键和配位键
    (2)化合物类型:离子化合物
    3.热不稳定性
    (1)非氧化性酸铵盐氨气和相应的酸
    ①碳酸铵:(NH4)2CO32NH3↑+H2O↑+CO2↑
    ②碳酸氢铵:NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑
    ③亚硫酸铵:(NH4)2SO32NH3↑+H2O↑+SO2↑
    ④亚硫酸氢铵:NH4HSO3NH3↑+H2O↑+SO2↑
    ⑤氯化铵:NH4ClNH3↑+HCl↑
    (2)氧化性酸铵盐复杂的氧化还原反应,一般不放氨气
    ①NH4NO3N2O↑+2H2O
    ②5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O
    ③2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O
    ④3(NH4)2SO44NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O
    4.铵盐和碱反应
    (1)条件不同,产物不同
    ①常温:NH4++OH-NH3·H2O
    ②加热:NH4++OH-NH3↑+H2O
    (2)注意事项
    ①铵态氮肥不能与碱性物质混合使用,以免生成氨气,降低肥效。
    ②铵盐固体和碱固体反应时,不能拆写成离子形式
    ③酸式铵盐和碱溶液反应时,注意碱过量时,NH4+和酸式酸根离子都参与反应
    5.铵盐的检验
    (1)步骤:取样,加碱,加热,加湿润的红色石蕊试纸
    (2)现象:湿润的红色石蕊试纸变蓝
    四、实验室制取氨气
    1.反应原理及装置
    (1)装置类型:“固体+固体气体”型
    ①方法:氯化铵固体与氢氧化钙固体混合加热
    ②反应:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2
    (2)装置类型:“液体+液体气体”型
    ①方法:加热浓氨水
    ②反应:NH3·H2ONH3↑+H2O
    (3)装置类型:“固体+液体气体”型
    2.气体的净化:一般用碱石灰吸水
    3.气体的收集
    (1)方法:向上排空气法和排四氯化碳液体法
    (2)净化:试管口堵棉花的作用:防止氨气和空气发生对流,提高氨气的收集速率和纯度
    4.验满方法
    (1)最佳方法:用湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝,则说明氨气收集满了
    (2)其他方法:用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在集气瓶口,若产生白烟,则说明氨气收集满了
    5.尾气吸收
    (1)吸收剂:棉花最好用稀硫酸浸湿,防止污染空气
    (2)注意防倒吸
    6.喷泉实验的原理及操作
    (1)典型实验装置及变形设计
    (2)操作步骤:先打开止水夹→再挤胶头滴管
    (3)形成条件:容器内外产生较大的压强差
    ①气体完全被液体吸收剂溶解或反应
    ②气体和气体完全反应生成固体或液体
    ③气体冷凝成液体使气压减小
    ④液体变成气体使气压增大
    ⑤外界气压压缩气体
    五、氨的催化氧化实验
    1.反应原理:4NH3+5O24NO+6H2O
    2.氨气的提供
    (1)浓氨水
    ①向浓氨水中通入空气,使氨挥发出来,从而使氧气和氨充分混合。
    ②向浓氨水中加入Na2O2,使浓氨水分解产生氨气,从而使氧气和氨充分混合。
    (2)铵盐分解法提供氨气
    3.氧气的提供
    (1)直接通入空气法
    (2)双氧水在二氧化锰的催化作用下分解:2H2O22H2O+O2↑
    (3)过氧化钠和水反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
    (4)氯酸钾和二氧化锰混合加热:2KClO32KCl+3O2↑
    (5)高锰酸钾固体加热:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
    (6)过氧化钠和碳酸(氢)铵混合加热:
    ①NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑或(NH4)2CO32NH3↑+H2O↑+CO2↑
    ②2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
    4.典型现象
    (1)锥形瓶中气体呈红棕色:这是因为NH3被氧化为NO,NO遇到空气中的O2又迅速被氧化为红棕色的NO2。
    (2)通常瓶内有白烟出现:这是由于锥形瓶里有水蒸气存在,水蒸气和NO2反应生成了HNO3:3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3再跟NH3反应生成微小的白色NH4NO3晶体:NH3+HNO3=NH4NO3。
    (3)铂丝呈红色:这是因为NH3与O2在铂丝的表面上进行的反应是放热反应,反应放出的热量足以使铂丝继续保持红热状态。
    请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
    (1)NH3易溶于水,可用作制冷剂( )
    (2)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,反应中氨气被还原( )
    (3)氨溶于水显弱碱性,因此可使酚酞溶液变为红色( )
    (4)氨极易溶解于水,因此氨水比较稳定(不容易)分解( )
    (5)氨可被氯气氧化生成N2,同时还可能产生白烟现象( )
    (6)氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物( )
    (7)氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(水除外) ( )
    (8)氨水显弱碱性,是弱电解质( )
    (9)氨水中含氮微粒中最多的微粒是NHeq \\al(+,4)( )
    (10)铵盐都易溶于水,其水溶液均呈酸性( )
    (11)现有1 ml·L-1的氨水,则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 ml·L-1( )
    (12)在1 ml·L-1氨水中,NH3·H2O、NHeq \\al(+,4)、NH3的物质的量浓度之和为1 ml·L-1( )
    (13)某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性( )
    (14)加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华( )
    (15)加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,说明NH4HCO3显碱性( )
    答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)√ (8)× (9)× (10)× (11)× (12)√ (13)√ (14)× (15)×
    【典例05】某同学探究氨气和铵盐的性质,对相关实验操作及现象描述正确的是( )
    A.室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,比较氨水和NaOH碱性强弱
    B.向试管中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,若试纸不变蓝,则原溶液中无NHeq \\al(+,4)
    C.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3+5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO+6H2O
    D.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3
    【答案】A
    【解析】NH3·H2O是弱电解质,NaOH是强电解质,前者部分电离,后者完全电离,故通过室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,可比较氨水和NaOH碱性强弱,A正确;NH3极易溶于水,稀溶液中不加热NH3不能逸出,无法确定是否含NHeq \\al(+,4),B错误;NH3不易燃烧,产生的NO是大气污染物,不能作清洁能源,C错误;NH4Cl受热也会分解,故不可采用加热法除杂,D错误。
    【典例06】下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )
    A.①② B.③④ C.①③ D.②④
    【答案】C
    【解析】实验室制取氨气的方法有:铵盐与碱加热制取氨气,常用NH4Cl与Ca(OH)2反应,固体与固体反试管口应略向下倾斜,③错误;在浓氨水中加入CaO,CaO与水反应使溶液中c(OH-)增大,消耗了水,并且放出大量的热,使NH3·H2O分解放出氨气;加热浓氨水,加快氨气挥发。①是错误的,因为氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl,不能得到NH3。
    【典例07】某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室做了一个“喷烟”实验,如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体,在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,然后打开止水夹,便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO气体中的两种,则下列判断中正确的是( )
    A.X是NH3,Y是HClB.X是Cl2,Y是NH3
    C.X是SO2,Y是O2D.X是NO,Y是O2
    【答案】A。
    【解析】根据题中已知的气体,能产生白烟的是HCl和NH3或Cl2和NH3,再根据题中信息“甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅”可知X是NH3,Y是HCl,故A项正确。
    知识点04 硝酸的性质
    1.物理性质
    (1)色味态:纯硝酸是一种无色有刺激性气味的液体
    (2)密度:比水的大,密度越大,浓度越越大,常见浓硝酸浓度为68%~70%
    (3)溶解性:以任意比和水互溶
    ①主要原因:硝酸和水之间可以形成氢键
    ②次要原因:硝酸和水都是极性分子
    (4)挥发性:易挥发,浓度为95%以上的硝酸称为发烟硝酸
    2.不稳定性
    (1)反应:4HNO34NO2↑+O2↑+H2O
    (2)通常所见的浓硝酸因含NO2而呈黄色
    ①除去黄色最简单的方法:加水,3NO2+H2O2HNO3+NO
    ②除去黄色最环保的方法:通足量氧气,4NO2+O2+2H2O4HNO3
    3.与金属单质反应
    (1)Al、Feeq \(----------→,\s\up7(浓硝酸),\s\d5(常温))钝化;Al、Feeq \(----------→,\s\up7(浓硝酸),\s\d5(加热))剧烈反应放NO2气体
    (2)Au、Pt:任何情况下都不反应
    (3)其他金属与硝酸反应不生成H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同
    ①浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
    ②稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
    ③3Zn+10HNO3(稀)4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O
    ④3Mg+10HNO3(极稀)4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O
    (4)Feeq \(-----------→,\s\up7(稀硝酸),\s\d5(过量))Fe(NO3)3;Feeq \(-----------→,\s\up7(稀硝酸),\s\d5(少量))Fe(NO3)2
    ①Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
    ②3Fe+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
    4.浓硝酸与非金属单质加热反应
    (1)碳与浓硝酸加热反应:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
    (2)碳与稀硝酸不反应
    5.硝酸与还原性化合物反应:HNO3eq \(---------------→,\s\up7(S(-2)、S(+4)),\s\d5(I-、Fe2+))NO2或NO
    (1)-2价硫:3H2S+2HNO3(稀)3S↓+2NO↑+4H2O
    (2)+4价硫:3Na2SO3+2HNO3(稀)3Na2SO4+2NO↑+H2O
    (3)-2价碘:6I-+8H++2NO3-3I2+2NO↑+4H2O
    (4)+2价铁:3Fe2++4H++NO3-3Fe3++2H2O+NO↑
    6.几种物质和湿润的蓝色石蕊试纸的反应
    (1)湿润的蓝色石蕊试纸先变红,后褪色
    (2)湿润的蓝色石蕊试纸只变红,不褪色
    (3)湿润的蓝色石蕊试纸先变红,后变黑
    (4)湿润的蓝色石蕊试纸只变红,不褪色
    (5)湿润的蓝色石蕊试纸先变红,后褪色
    (6)湿润的蓝色石蕊试纸只变红,不褪色
    7.浓硝酸的保存
    (1)易挥发:密封保存,敞口放置,质量减小,浓度降低
    (2)易分解:棕色细口瓶避光、黑暗而且温度低的地方
    (3)强氧化性:不能用橡胶塞,而用玻璃塞
    (4)大量存放:铝制或铁制的槽车内
    8.硝化反应
    (1)苯:+HNO3(浓)NO2+H2O
    (2)甲苯:制备黄色的TNT炸药
    (3)颜色反应:含苯环的蛋白质遇到浓硝酸显黄色
    易错点01 硝酸性质的易错点
    (1)硝酸要保存在棕色试剂瓶中,并置于冷暗处,不能用橡胶塞。
    (2)常温下,铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”,“钝化”并不是不反应,故常温下浓硝酸可以用铁桶盛放。
    (3) 稀硝酸使石蕊试液变红色,浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性)
    易错点02 涉及HNO3的离子反应常见的易错问题
    (1)忽视NOeq \\al(-,3)在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NOeq \\al(-,3)不能与Fe2+、I-、SOeq \\al(2-,3)、S2-等还原性较强的离子大量共存。
    (2)在书写离子方程式时,忽视HNO3的强氧化性,将氧化还原反应简单的写成复分解反应。
    【典例08】(2023·江苏·统考高考真题)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
    A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
    B.工业制硝酸过程中的物质转化:
    C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
    D.实验室制备少量的原理:
    【答案】B
    【详解】A.Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO,NO与氧气发生反应生成NO2,A正确; B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO无法与水发生化学反应,B错误; C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体,故该反应方程式为,C正确; D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量,化学方程式为,D正确。
    【典例09】向某HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉,产生无色气体,该气体遇空气变红棕色,溶液中Fe2+的物质的量和加入Fe粉的物质的量之间的关系如图所示,则原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为( )
    A.4∶1 B.3∶1 C.2∶1 D.1∶1
    【答案】A
    【解析】由图像可知,当加入1 ml Fe时,n(Fe2+)=0,再加入Fe,n(Fe2+)逐渐增大,说明当加入Fe少于1 ml时,发生反应:Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,所以混合溶液中含有4 ml HNO3,当再加入1 ml Fe时,发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,得到3 ml Fe2+,由图像和前面分析可知原混合溶液中含有1 ml Fe(NO3)3。故原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为4∶1。A项正确。
    知识点01 氮气的性质及应用
    知识点03 氨和铵盐的性质
    知识点02 氮氧化物的性质和应用
    知识点04 硝酸的性质
    化合价
    +1
    +2
    +3
    +4
    +5
    化学式
    N2O
    NO
    N2O3
    NO2
    N2O4
    N2O5
    含氧酸
    HNO2
    HNO3
    还原性微粒
    氧化产物
    S
    SO3或SO42-
    I2
    Fe3+
    方法
    现象
    二氧化氮
    溴蒸汽
    水溶解法
    气体由红棕色变成无色,得到无色溶液
    溶液变为橙色
    AgNO3沉淀法
    气体由红棕色变成无色,溶液无明显变化
    产生浅黄色沉淀
    CCl4溶解法
    无明显现象
    得到橙红色溶液
    密闭加热法
    颜色明显加深
    无明显现象
    密闭冷却法
    颜色明显变浅
    得到深红棕色液体
    湿润的淀粉
    碘化钾试纸法
    变蓝
    变蓝
    x=eq \f(V(NO2),V(O2))
    0x=eq \f(4,1)
    x>eq \f(4,1)
    反应情况
    O2过量,剩余气体为O2
    恰好完全反应,无气体剩余
    NO2过量,又发生反应①,只剩余NO
    x=eq \f(V(NO),V(O2))
    0x=eq \f(4,3)
    x>eq \f(4,3)
    反应情况
    O2过量,剩余O2
    恰好完全反应,无气体剩余
    NO过量,剩余NO
    方法
    原理
    浓氨水与NaOH固体混合
    ①NaOH溶于水放热,促使氨水分解
    ②NaOH固体吸水,使c(OH-)增大,有利于NH3的生成
    ③加入NaOH,使c(OH-)增大,有利于NH3的生成
    浓氨水与CaO固体混合
    ①CaO与水反应放热,促使氨水分解。
    ②CaO与水反应,使水减少,使c(OH-)增大,有利于NH3的生成
    ③生成Ca(OH)2,使c(OH-)增大,有利于NH3的生成
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