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第17讲 氮及其氧化物、氢化物和铵盐 班级______姓名_________
考点一　氮及其氧化物
1．氮的固定 2．氮气
(1)写出有关化学方程式：① ；② ；③ 。
(2)下列氮气的用途叙述中，分别应用了氮气的什么性质？
①文物馆将贵重文物保存在氮气中。
②氮气是合成氨工业的重要原料。
③雷电是自然界重要的固氮方式。
④医疗上，液氮是常见的冷冻剂。
3．氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1→＋5价都有对应的氧化物，如N2O、 、N2O3、NO2(或 )、N2O5，其中属于酸性氧化物的是 。
(2)NO和NO2的比较
性质 NO NO2
色、味、态 的气体 的气体
溶解性 水
毒性 有毒，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一
与水反应 不反应
与氧气反应 不反应
①NO2与N2O4存在下列平衡： ，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总 。
②验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中 。
4．氮氧化物对环境的污染及防治
(1)常见的污染类型
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，产生了一种有毒的烟雾。
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。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NOx尾气处理方法
①NaOH溶液吸收法： NO2＋ NO＋ NaOH=== ； NO2＋ NaOH=== 。
②氨气吸收法： NH3＋ NO2 ； NH3＋ NO 。
③汽车尾气转换器 CO＋ NO 。
[对点训练]例1．工业上常采用生物硝化法将NH转化为NO来处理氨氮废水，工业流程如图所示。
(1)生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降，试用离子方程式表示_______________。
(2)微生物保持活性的pH范围为7～8，可以加入____________来调节溶液的pH。
例2. 有一充有20 mL NO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有12 mL 无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为________(气体体积均在相同状况下测得)。
例3.将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体。
(1)若剩余的气体是________，则NO2、O2的体积分别是________。
(2)若剩余的气体是________，则NO2、O2的体积分别是________。
考点二　氮的氢化物(NH3和N2H4)和铵盐
(一)氨1．氨的物理性质： 色 的气体， 溶于水，比空气 ， 液化。
2. 分子结构：电子式 ，结构式 ，VSEPR理论 ，空间构型 。
3.氨的化学性质
(1)碱性：溶于水显碱性 ，与酸反应 ，与盐反应Al3++
(2)还原性：氨的催化氧化 。
3．氨的实验室制法
(1)加热固态铵盐和碱的混合物（图1），原理 （化学方程式）。
(2)浓氨水＋固体CaO（图2），原理 （化学方程式）。
浓氨水＋固体NaOH（图2），产生氨气的原因 。
(3) 加热浓氨水（图3），原理 （化学方程式）。
图1 图2 图3
(二)铵盐及NH的检验
1．铵盐的物理性质：铵盐大多数是 色固体，绝大多数 溶于水。
2．铵盐的化学性质
3．NH的检验步骤：未知液呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变 ，则证明含NH。
(三)N2H4的结构与性质
1．无水N2H4为无色发烟液体，并有微弱氨的气味。它的稳定性比NH3小，受热即发生爆炸性分解，生成N2、NH3和H2。
2．燃烧：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－622 kJ·mol－1
N2H4的主要用途是作导弹、宇宙飞船飞行的火箭燃料。
3.N2H4的水溶液呈弱碱性，其强度比氨水弱。① ②N2H＋H2ON2H＋OH－
[对点训练]例4．正误判断
（1）固氮反应一定属于氧化还原反应(　　)
（2）用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体(　　)
（3）NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂(　　)
（4）可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(　　)
（5）利用AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别NO2和溴蒸气(　　)
（6）现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L－1(　　)
（7）用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火，其原因是氯化铵分解吸收热量，降低了温度；氯化铵分解产生的气体隔绝了空气(　　)
（8）草木灰(含K2CO3)与铵盐混用降低肥效(　　)
（9）浓氨水可用于检验输送Cl2的管道是否漏气(　　)
（10）铵盐加热均易分解产生NH3(　　)
例5．联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。
(1)联氨的电子式为________，其中氮的化合价为________。
(2)联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似。写出联氨的第一步电离方程式：________________________，联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为________。
【真题演练】
1．正误判断
(1)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(2017·全国卷Ⅱ，13B)(　　)
(2)用烧碱处理含高浓度NH的废水并回收利用氨(2017·天津，1D)(　　)
(3)NH4HCO3受热易分解，因而可用作化肥(2019·江苏，3A)(　　)
(4)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀，反应中氨气被还原(2017·北京，8D)(　　)
2．(2020·天津，6)检验下列物质所选用的试剂正确的是(　　)
待检验物质 所用试剂
A 海水中的碘元素 淀粉溶液
B SO2气体 澄清石灰水
C 溶液中的Cu2＋ 氨水
D 溶液中的NH NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸
【课后限时作业】
1．下列有关氨和铵盐的叙述正确的是
A．NH3易液化，常用作制冷剂
B．NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去
C．将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生
D．某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红，据此可推断该气体为NH3
2．下列有关氮气用途的说法不正确的是
A．作焊接金属的保护气 B．制硝酸和化肥的原料
C．食品袋中充氮气来防腐 D．与氧气反应制NO从而制硝酸
3．某集气瓶内装有红棕色气体，加入足量蒸馏水后盖上玻璃片振荡，得橙黄色溶液，气体颜色消失；再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，则该气体可能是
A．N2、NO2、Br2(g) B．NO2、NO、N2 C．NO2、NO、O2 D．N2、O2、Br2(g)
4．已知2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O，下列装置或操作不能达到相应实验目的的是
A B C D
生成NO2 收集NO2 吸收NO2尾气 使NO2充分转化为HNO3
5.如图所示装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液(括号内为溶液)。挤压胶头滴管的胶头，然后打开止水夹，下列与实验事实不相符的是
A．Cl2(饱和食盐水)，无色喷泉 B．NH3(水，含石蕊)，蓝色喷泉
C．HCl(水，含石蕊)，红色喷泉 D．SO2(NaOH溶液)，无色喷泉
6．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，关于如图所示三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是
A．加热时，①中上部汇集了固体
B．加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色
C．加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红
D．三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应
7．资料显示：一定条件下NH3能还原CuO。为了证明资料的真实性，利用下列装置(含药品)进行实验，其中错误的是
8．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是
A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素
B．反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同
C．Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用
D．Ⅴ中发生反应：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
9．60 mL NO2和O2的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的玻璃筒(带刻度)中，充分反应后，筒内剩余10 mL气体，则原混合气体中的NO2与O2的体积比可能为
A．3∶1 B．6∶1 C．9∶1 D．12∶1
10．(NH4)2SO4是一种常见的化肥，某工厂用石膏、NH3、H2O和CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如下：
下列说法正确的是
A．通入NH3和CO2的顺序可以互换
B．操作2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤，可得(NH4)2SO4
C．步骤②中反应的离子方程式为Ca2＋＋2NH3＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2NH
D．通入的NH3和CO2均应过量，且工艺流程中CO2可循环利用
11．某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持及固定装置略去)。
(1)A装置中制取NH3的化学方程式是_______________________________________。
(2)甲、乙分别是________(填字母)。
a．浓硫酸、碱石灰 b．碱石灰、碱石灰 c．碱石灰、无水氯化钙 d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是__________________________。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是________________________________________。
探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；_______________。
(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为______ mol·L－1(保留两位有效数字)。
第17讲 氮及其氧化物、氢化物和铵盐 答案
(1)①3Mg＋N2Mg3N2；②N2＋3H22NH3；③N2＋O22NO。
(2) N2的稳定性　②N2的氧化性　③N2的还原性 ④N2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量
3. NO N2O4 N2O3、N2O5
性质 NO NO2
色、味、态 无色、无味的气体 红棕色、有刺激性气味的气体
溶解性 不溶于水
毒性 有毒，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一
与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 不反应
①NaOH溶液吸收法：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O；2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
②氨气吸收法：8NH3＋6NO27N2＋12H2O；4NH3＋6NO5N2＋6H2O
③汽车尾气转换器2CO＋2NO2CO2＋N2
例1.(1)NH＋2O2===NO＋2H＋＋H2O (2)石灰石(只要合理均可)
例2. 2∶3
例3. (1)O2　8 mL、4 mL(2)NO　10.8 mL、1.2 mL
无色 有刺激性 极易溶于水 小 易 电子式略 结构式略 四面体 三角锥
化学方程式略
白 易 蓝色 N2H4＋H2ON2H＋OH－
例4. √×××√ ×√√√× 例5. (1)　－2　(2)N2H4＋H2ON2H＋OH－　N2H6(HSO4)2
【真题演练】1.×√×× 2.C 3.(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或B　NH3·H2ONH3↑＋H2O)　②dcfei (2)①红棕色气体颜色慢慢变浅　②6NO2＋8NH37N2＋12H2O　③Z中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压
【课后限时作业】
1-5.ADABA 6-10.AABCB
11. (1)NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2　(2)c　(3)C装置中混合气体颜色变浅
(4)缺少尾气吸收装置　(5)(进气管短，出气管长)　(6)观察气泡的速率，控制混合气体的比例　(7)0.036

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