考点13 氮及其化合物-2023年江苏省普通高中化学学业水平合格性考试必备考点归纳与测试（解析版）

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考点 13 氮及其化合物

【学业要求】

1.了解氮及其重要化合物的主要物理性质。2.知道氮单质及其重要化合物的主要用途；了解氮气的稳定性。

3.了解二氧化氮与水的反应。4.了解氨气与水、酸的反应；了解氨水的成分以及一水合氨的不稳定性；了

解铵盐受热易分解、与碱反应等性质。5.了解硝酸的强氧化性；了解浓硝酸、稀硝酸分别与铜、木炭的反

应；了解常温下铁、铝在浓硝酸中的钝化现象。6.了解氮循环对生态平衡的重要作用；了解氮氧化物等污

染物的来源和危害；认识氮氧化物对生态环境的影响，形成可持续发展的思想。

一、氮气的结构与物理性质

1．氮元素及其存在

(1)原子结构：氮元素位于元素周期表的第_二_周期第 VA 族

氮气分子是由两个氮原子通过共用三对电子结合而成的，氮气分子的电子式：∶ N N⋮⋮ ∶ ，结构式为 N≡N。

破坏氮气分子中氮原子之间的共价键需要很大的能量，所以氮气分子很稳定。但在高温或放电等特殊条件

下，也能与一些金属或非金属单质发生反应，生成含氮化合物。

氮元素在自然界中的存在形态：①游离态：以氮分子的形式存在于空气中。

②化合态：存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。

2．氮气物理性质

色态气味密度溶解性毒性

无色气体无味比空气

的略小难溶无毒

3．氮的固定

(1)概念：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物。

高能固氮的实例——“雷雨发庄稼”

(1)利用化学方程式解释“雷雨发庄稼”的原理：

N2＋ O 2===== 2NO 、 2NO ＋ O 2== =2NO 2、 3NO 2＋ H 2O == =2HNO 3＋ NO 。

雨水中的硝酸渗入土壤后与矿物质作用生成硝酸盐，其中的硝酸根离子被植物的根系吸收，转化为植

物生长所需的养料。

二、一氧化氮和二氧化氮的性质

1．不同价态的氮的氧化物

氧化物 N2ONO N2O3NO2N2O4N2O5

对应氮的化合价＋1＋2＋ 3 ＋4＋4＋5

N2O俗称笑气，具有麻醉作用

2．NO 和NO2

(1)物理性质

NO NO2

颜色无色红棕色

状态气态气态

气味无味刺激性气味

毒性有毒有毒

水溶性难溶易溶

(2)相互转化

①NO→NO2：2NO＋O2===2NO2　NO 接触空气就会变红棕色

②NO2→NO：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

③2NO2N2O4　存在 NO2时就存在 N2O4

3．危害及处理：

①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。

②酸雨：NOx排入大气中，与水反应生成 HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。

③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。

④NO 与血红蛋白结合使人中毒。

(4)常见的NOx尾气处理方法

①碱液吸收法

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O

NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

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处理。

②催化转化法

在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO 在一定温度下催化转化为无毒

气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。

4．应用：一氧化氮在调节心脑血管、神经和免疫系统等方面有着十分重要的生物学作用和医学前景，受

到人们的普遍重视。二氧化氮在火箭燃料中用作氧化剂，在工业上可以用来制造硝酸。

三、氨气的性质及用途

1．氨气的物理性质

颜色气味密度水溶性液化难易

无色刺激性

气味

比空

气小极易溶于水，1体积水大约可溶解 700

体积氨气易被液化

液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，所以液态氨在工业上常用来作制冷剂。

2．喷泉实验

实验装置操作及现象结论

①打开活塞，并挤压滴管的胶头

②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内

液体呈红色

氨极易溶于水，水溶

液呈碱性

3.氨水的性质

(1)氨气溶于水，大部分和水反应生成 NH3·H2O，反应的化学方程式是 NH3＋ H 2O NH3·H2O。NH3·H2O

很不稳定，受热易分解为氨气和水，反应的化学方程式是 NH3·H2O=====NH3↑＋H2O。

(2)氨水具有弱碱性，电离方程式是 NH3·H2O NH ＋ OH －

，能使酚酞溶液变红色(或使湿润的红色石蕊试

纸变蓝色)。

4．氨气与氯化氢的反应

(1)将分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两支玻璃棒渐渐靠近，观察到的现象是有大量白烟产生。

(2)铵盐大多是无色晶体，运输、储存比较方便，并且都能溶于水，易于被农作物吸收。因此，固态氮肥已

经代替了氨水，成为目前使用最广泛的化肥。

5．从氮元素的化合价分析氨的性质

(1)NH3分子中氮元素的化合价为－ 3

价，在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高，不能降低，

因此氨气具有还原性。

(2)氨气与氧气在催化剂作用下生成 NO 的化学方程式：4NH3＋ 5O 2===== 4NO ＋ 6H 2O。

四、硝酸

1.强酸性

硝酸的电离方程式为 HNO3===H＋＋NO，具有酸的通性。

2.不稳定性

硝酸在受热或见光条件下即可分解，化学方程式为：4HNO3=====2H2O＋4NO2↑＋O2↑　，常见浓硝酸显黄

色，原因是HNO3分解产生的 NO2溶于溶液中，故浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中。

3.强氧化性

(1)与金属反应：常温下，浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而发生钝化。一定条件下硝酸能与除铂

以外的多数金属反应。

①浓硝酸与铜反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；

②稀硝酸与铜反应的化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。

(2)浓硝酸与非金属单质碳反应：C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

【真题演练】

例1．(2017·江苏学测)下列有关浓硝酸的说法正确的是(　　)

A.保存在棕色瓶中 B.不易挥发

C.与铜不反应 D.受热不分解

【答案】A　

【解析】

浓硝酸不稳定，见光易分解，应保存在棕色瓶中，故A正确；浓硝酸是挥发性强酸，故B错误；浓硝酸具

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