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1、版高考化学鲁科版一轮总复习检测第3章 自然界中的元素 第2节 氮的循环第2节氮的循环考纲定位考情播报1.掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。4.了解氮及其重要化合物的制备方法。2016全国甲卷T26(4)(5)/全国乙卷T8(B)、T10(B)、T26/全国丙卷T272015全国卷T7、T8(D)、T10(A)/全国卷T13(B)2014全国卷T8(C)、T27/全国卷T282013全国卷T7(B)2012全国卷T9(C)考点1| 氮气及其氧化物的性质基础知识自查1自

2、然界中氮的存在和氮的固定2N2的性质及应用(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点比O2的低。(2)化学性质N2的电子式为NN，结构式为NN。与H2反应的化学方程式：N23H22NH3，N2表现氧化性。与Mg反应的化学方程式：N23MgMg3N2，N2表现氧化性。与O2反应的化学方程式：N2O22NO，N2表现还原性。3NO、NO2的比较NONO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性难溶于水易溶于水与O2或与H2O反应2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO收集方法排水法向上排空气法与人体、环境的关系与血红蛋白结合，使人中毒转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾形

3、成酸雨、光化学烟雾注：氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3、N2O5分别为HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(酸酐)。NO2与N2O4可相互转化2NO2 N2O4。应用体验1(1)氮元素的非金属性很强，但N2的化学性质特别稳定，其原因是什么？(2)溴蒸气和NO2都为红棕色气体，如何区分？用湿润的淀粉KI试纸或NaOH溶液可以吗？提示(1)N2的结构式为NN，N原子间以叁键结合，键稳定，难破坏，所以N2的化学性质非常稳定。(2)用AgNO3溶液，Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr；用水，溶于水后有颜色的是Br2，无颜色的是NO2。

4、不能用湿润的淀粉KI试纸或NaOH溶液区分，因为这两种气体都有氧化性，都可以把KI中的I氧化成I2，使试纸变蓝色。NaOH溶液可以吸收Br2蒸气和NO2而形成无色溶液。2实验探究：在进行NO2溶于水的实验时有如图所示操作。(1)将充满NO2的试管倒扣在盛有水的水槽中，可观察到的现象是红棕色气体逐渐变为无色，水位上升，最后水充满整个试管的。化学方程式为3NO2H2O=2HNO3NO。(2)当向试管中通入O2，现象是无色气体又变为红棕色气体，试管内液面上升至充满，继续通O2试管内液面又下降。考点多维探究角度1N2和NOx的主要性质及对环境的影响1将空气中的氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。能实现

5、人工固氮的是() 【导学号：99682092】A雷雨天闪电 BNH3催化氧化制NOC豆科植物根瘤菌 D工业合成氨答案D2烧瓶中放入铜片和稀硝酸，来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，这时的操作应是()A立即接上收集容器，用向上排空气法收集B待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集C待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集D立即用排水法收集D红棕色气体为NO2，NO2与水反应生成NO。3(2017大连模拟)随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是() 【导学号：99682093】

6、A反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物B汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2CNO和O2必须在催化剂表面才能反应D催化转化总化学方程式为2NOO24CO4CO2N2DA项，反应中NO、O2均为氧化剂，N2为还原产物；B项，N2不是污染成分；C项，NO与O2常温下就可以发生反应。NOx对环境的3种污染类型(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，产生的一种有毒的烟雾。(2)酸雨：NOx排入大气中后，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。角度2NOx与H2O或碱液反应的问题分析4

7、. 如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管内水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体是()A可能是N2与NO2的混合气体B只能是O2与NO2的混合气体C可能是NO与NO2的混合气体D只能是NO2一种气体C根据题意3NO2H2O=2HNO3NO，2NOO2=2NO2。将反应合并可得4NO2O22H2O=4HNO3。最后试管充满水的条件是NO2或NO2和NO混合或NO2和O2混合。5工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。(1)NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种

8、钠盐，其物质的量之比11，写出该反应的化学方程式：_(2)NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_。答案(1)2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(2)NaNO2(1)氮氧化物溶于水的问题分析无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。若NO和O2通入水中，总关系式为4NO3O22H2O=4HNO3(43)。若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2O22H2O=4HNO3(41)。(2)N

9、Ox与NaOH溶液反应问题分析NO2能被NaOH溶液吸收生成2种盐。NO不能被NaOH溶液吸收。n(NO2)n(NO)1时能完全被NaOH溶液吸收。考点2| 硝酸基础知识自查1物理性质纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与H2O以任意比互溶。2化学性质(1)不稳定性反应：4HNO32H2O4NO2O2。市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中。(2)强氧化性与不活泼金属反应稀硝酸与铜反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。浓硝酸与铜反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。常温下，浓HNO3使Fe、Al钝化。常温下浓HNO

10、3可用铁桶盛装。与非金属反应如浓硝酸与C的反应：C4HNO3(浓) CO24NO22H2O。与还原性化合物反应硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2、FeO等还原性物质。如稀HNO3与SO2、Na2SO3、FeO反应的离子方程式分别为3SO22NO2H2O=3SO2NO4H，3SO2NO2H=3SO2NOH2O，3FeONO10H=3Fe3NO5H2O。(3)与有机物反应硝化反应(与C6H6反应)C6H6HNO3C6H5NO2H2O。颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。应用体验1(1)浓HNO3如何保存？(2)硝酸具有强氧化性，硝酸与Fe反应一定生成Fe3吗？为什么？提示(1)保

11、存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于阴凉处。(2)不一定，当Fe少量时生成Fe3，当Fe过量时生成Fe2。2向一定量的浓HNO3中投入过量的Cu充分反应，生成的气体成分有哪些？反应结束后，再加入稀H2SO4写出发生反应的离子方程式。提示NO2、NO、N2O4。3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。考点多维探究角度1硝酸的主要性质及其应用1有关硝酸性质的叙述中，正确的是()A浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色B足量Zn与浓HNO3反应最终产生的气体成分中含有H2C稀HNO3溶液中Fe3、SO、I、Cl、Fe2可以共存D稀HNO3与FeO反应时HNO3既表现氧化性又表现酸性DA项，浓H

12、NO3具有强氧化性，能使红色退去；B项，HNO3与金属反应不可能生成H2；C项，SO、I、Fe2与HNO3均反应，不能共存；D项，生成Fe(NO3)3表现酸性，生成NO表现氧化性。2如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 molL1的硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存在的是 ()NOFe3HNONO2H2A BC DBFe与浓HNO3反应时，开始生成的还原产物是NO2，并且若铁少量时，还原产物只有NO2；当铁过量时，氧化产物是Fe2，当HNO3过量时，氧化产物是Fe3。因产物有硝酸盐，故溶液中一定还有NO。硝酸与金属反应的规律(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。(2

13、)还原产物一般为HNO3(浓)NO2，HNO3(稀)NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2、NH3、NH。(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。(4)浓硝酸与铜反应时，若铜过量，反应开始时浓硝酸被还原为NO2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物变为NO。(5)铁与稀硝酸反应时，铁过量，氧化产物为Fe2；铁不足，氧化产物为Fe3；二者的量在一定范围内，可能生成Fe2和Fe3的混合物。(6)NO (H)不能与Fe2、I、SO、S2等还原性较强的离子大量共存。角度2硝酸与金属反应的有关定量分析3(2016武汉调研)一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气

14、法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是()硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少硝酸浓度不同，生成的Fe(NO3)3的物质的量相同硝酸浓度越大，产生的气体越少用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同A只有 BC DB依据Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O及Fe6HNO3(浓)=Fe(NO3)33NO23H2O可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多，错；根据铁元素守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物质的量相同，正确；硝酸浓度越大，产生的气体越多，错；因3NO2H2O=2HNO3NO，故用排水法收集到的气体均为NO，且在相同状况下体积相同，正确。438.4 g Cu跟一定量浓HNO3反应，C

15、u全部溶解，共收集NO、NO2的总体积为22.4 L(标准状况)，所得溶液中H的物质的量为0.02 mol，请回答：(1)反应中被还原的硝酸为_mol。(2)参加反应的硝酸为_mol，反应过程中转移电子数为_ mol。(3)生成的NO与NO2的物质的量之比为_。(4)溶液中NO的物质的量为_mol。解析(1)被还原的HNO3物质的量为NO、NO2的总物质的量。(2)参加反应的HNO3包括与Cu结合的NO和NO、NO2。即mol2.2 mol。转移的电子数为2 mol1.2 mol。(3) 解之n(NO)0.1 mol，n(NO2)0.9 mol。(4)n(NO)2n(Cu2)n(H)2mol0

16、.02 mol1.22 mol。答案(1)1(2)2.21.2(3)19(4)1.22硝酸与金属反应的计算技巧(1)原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。(2)得失电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 (3)电荷守恒法HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)则有：c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子)。角度3硝酸的强氧化性实验探究5(2017咸阳模拟)某学习小组探究浓

17、、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3 molL1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置、中盛放的药品依次是_。(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后_。(3)装置中发生反应的化学方程式是_。(4)装置的作用是_，发生反应的化学方程式是_。(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是

18、_。(6)实验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)_。a加热该绿色溶液，观察颜色变化b加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化(7)题中装置易发生倒吸现象，下列装置能代替装置的是_。解析实验题要先看目的，即要验证什么，由此再来理解或设计实验。本题要证明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。产生NO2，而非NO，

19、所以中应盛水，与NO2反应生成NO。而NO极易与O2反应产生NO2，故反应前应用CO2将装置中的空气排尽。(6)思路是从溶液中赶出NO2，或在Cu(NO3)2溶液中通入NO2，不能采用稀释绿色溶液的方案，因为Cu(NO3)2溶液稀释后，颜色也会发生相应的变化，而不能得出正确的结论，充入N2无影响，N2本身无色且不参与反应。答案(1)3 molL1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内(3)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(4)将NO2转化为NO 3NO2H2O=2HNO3NO(5)装置中液面上方气体仍为无色，装置

20、中液面上方气体由无色变为红棕色(6)ad(7)BC考点3| 氨和铵盐的性质与NH3的制法基础知识自查1氨的性质(1)氨的物理性质没有颜色、有刺激性气味的气体，密度比空气的轻，易液化，液氨可作制冷剂，极易溶于水(1700)，可由喷泉实验证明。(2)氨的化学性质与水的反应氨气溶于水呈碱性原因的方程式为NH3H2O NH3H2O NHOH。氨气与酸反应a蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为产生白烟，将浓盐酸改为浓HNO3，也会出现相同的现象。化学方程式分别为HClNH3=NH4Cl，HNO3NH3=NH4NO3。b氨气通入酸的本质反应为NH3H=NH。NH3的还原性氨的催化氧化化学方

21、程式为4NH35O24NO6H2O。该反应是工业制HNO3的基础反应。2铵盐的性质与检验(1)铵盐的物理性质铵盐都是无色固体，均易溶于水。 (4)装有NH4Cl的长试管，用酒精灯对NH4Cl进行加热，现象为固体NH4Cl逐渐变少，试管口部有大量晶体形成。3. 氨的实验室制法(1)原理：2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。注：不能用NH4NO3，因NH4NO3受热爆炸；Ca(OH)2不能用KOH或NaOH代替，因两者易吸湿，易结块，不利于产生NH3，且高温下腐蚀试管。 (2)实验装置干燥管中碱石灰的作用是吸收NH3中的水蒸气。棉花往往用水或酸液浸湿，其作用是减少与NH3的对流，

22、吸收剩余的NH3减少污染。 应用体验1(1)氨水中有哪些粒子？计算氨水的浓度时以什么物质为溶质？(2)举例说明氨水有哪些化学性质？写出有关的化学方程式。提示(1)H2O、NH3H2O、OH、NH、NH3、H，以溶解的NH3总量为溶质。(2)不稳定性：NH3H2ONH3H2O。碱性：NH3H2OHCl=NH4ClH2O。3NH3H2OFeCl3=Fe(OH)33NH4Cl。2写出NH3催化氧化制HNO3的有关方程式。提示4NH35O24NO6H2O，2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO。考点多维探究角度1氨与铵盐的性质及应用1关于氨的下列叙述中，错误的是 ()A氨易液化，因此可用

23、来作制冷剂B氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色C氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟现象D氨气可被氯气氧化生成N2，同时还可能产生白烟现象CC项，硫酸难挥发，与氨气反应不产生白烟。2关于NH3和氨水的说法正确的是()ANH3溶于水形成的氨水中浓度最大的粒子是NH3(H2O除外)BNH3、氨水与盐酸反应的离子方程式均为NH3H=NHC在1 molL1氨水中，NH3H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 molL1D将1 mol NH3通入500 g水中，溶液的溶质质量分数为6.8%CA项，氨水中除H2O外浓度最大的粒子是NH3H2O；B项，氨水与盐酸反应的离子方程式为NH3H

24、2OH=NHH2O；D项，氨水的溶质按NH3计算，溶液的溶质质量分数为100%3.3%。3下列说法中正确的是() 【导学号：99682094】A(NH4)2SO4、NH4Cl、Na2CO3、NaNO3四种溶液可用Ba(OH)2溶液鉴别B所有铵盐受热均分解生成NH3C铵盐溶于水呈酸性的原因是NHH2O=NH3H2OHDNH4H与NH4Cl为离子化合物均属于铵盐AB项，铵盐受热分解不一定均生成NH3；C项，NH水解为可逆反应，应用“ ”连接；D项，NH4H不属于铵盐。(1)NH3是中学化学中唯一的碱性气体，可在推断题中作为解题的突破口，确定NH3的存在。(2)NH3是非电解质不是碱，而NH3H2O

25、是电解质是碱。(3)NH3催化氧化的产物是NO不是NO2。(4)计算氨水浓度时，溶质视为溶解的NH3。(5)铵盐受热易分解，但不一定均生成NH3。角度2喷泉实验问题分析4下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉现象的是 ()A挤压装置的胶头滴管使CCl4全都进入烧瓶，片刻后打开止水夹B挤压装置的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C用鼓气装置从装置的a处不断鼓入空气并打开止水夹D向装置的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹BH2难溶于NaOH溶液，不能形成较大的压强差，不能引发喷泉现象。5如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体(标准状况下)，烧杯和

26、滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是_(填序号)。CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉NO2(H2O)/充满烧瓶Cl2(NaOH溶液)/充满烧瓶HCl(H2O)/溶液浓度为mol/L解析CO2不溶于NaHCO3溶液，不能形成喷泉；NO2与H2O反应生成NO气体，不能充满烧瓶。答案(1)喷泉实验的原理由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中，容器内压强小于容器外压强，从而产生喷泉。(2)形成喷泉的类型只要气体易溶于吸收剂，均可做喷泉实验，吸收剂可以是水

27、，也可以是酸液、碱液等。如CO2与NaOH溶液可形成喷泉。容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或由于发生化学反应产生气体，容器内产生大量气体，压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是利用此原理。(3)引发喷泉的几种方法使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。使烧瓶内气体温度降低，从而使气压减小。使烧瓶外待喷液面上的气压增大。角度3氨气的实验室制法及NH3的性质探究6(2017泰安模拟)某化学兴趣小组利用图1装置制取氨气并探究氨气的有关性质。 【导学号：99682095】图1图2(1)装置A中烧瓶内试剂可选用_(填字母代号)。a碱石灰 b浓硫酸c生石灰 d五氧化二磷e烧碱(2)若探究氨气的溶解性，需在K2的导管末端连接图2装置中的_装置(填序号)，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷