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第20讲　氮及其化合物
第二部分 元素及其化合物
第四章 非金属及其化合物
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复
习
目
标
内
容
索
引
精炼高考真题·明确高考方向
知识点1 从微观角度认识氮元素
知识点2 氮气
知识点3 氨
知识点4 铵盐
知识点5 实验室制备氨气
知识点6 硝酸
1.了解氮及其氧化物的主要性质及应用；
知道氮氧化物对环境的影响。
2.能从结构的角度分析NH3的性质，
掌握氨的实验室制法及喷泉实验。
3.知道铵盐的性质与的检验方法。
4.掌握硝酸的性质及应用。
1s22s22p3或[He]2s22p3 2s22p3
氮的最外层电子数为5，易得电子，常见化合价为－3、＋2、＋4、 ＋5价
氮原子结构及晶胞类型
基态N排布式： 价电子排布：
价电子排布图
知识点1　从微观角度认识氮元素
氮位于长式周期表的左起第15列，属ⅤA族，属p区
氮在周期表中的位置、半径、电离能、电负性
原子半径逐渐增大
元素金属性逐渐增强
单质还原性逐渐增强
第一电离能逐渐减弱
电负性逐渐减弱
因氮的电负性较大，可形成离子化合物Mg3N2；还有形成氢键的倾向，H－N…H键的强度比H－O…H键要弱。
ⅤA的价层电子结构：n s2 n p3。相比氧族、卤族，若获得三个电子而形成的－3价离子较困难，只有电负性较大的N、P能形成极少数的－3价离子化合物。
助力思考
知识点1　从微观角度认识氮元素
氮气在通常状况下是一种无色无味的气体，沸点为－196℃，密度比空气小，难液化。1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。在生产中，通常采用黑色钢瓶盛放氮气。
2.1氮气的物理性质
2.2氮气的化学性质
氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应，所以常被用来制作防腐剂。但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
N≡N
共价键牢固
性质稳定
强烈水解
工业合成氨
雷雨发庄稼
氮的固定
知识点2　氮气
N2O
“笑气”，称氧化亚氮，曾作为麻醉药物使用
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
＋1
＋2
＋3
＋4
＋4
＋5
信使分子
亚硝酸的酸酐
火箭燃料中用作氧化剂
硝酸的酸酐
NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题，也是高考考查的背景之一。
氮的氧化物
知识点2　氮的氧化物
物质 NO NO2
物理 性质 无色气体,不溶于水 红棕色、有刺激性气味的气体,密度比空气的大,易溶于水,易液化
毒性 有毒,易与血红蛋白结合使人中毒 有毒
化学 性质 易与O2化合:2NO+O2===2NO2 与水反应:
3NO2+H2O===2HNO3+NO
制取 方法 3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓) ===Cu(NO3)2+
2NO2↑+2H2O
一氧化氮与二氧化氮的比较
知识点2　氮的氧化物
氨分子中氮原子采取不等性sp3杂化，其中三个杂化轨道与氢原子形成σ键，另一杂化轨道为未键合的孤对电子占据，分子形状为三角锥形。这样的结构使NH3分子有很强的极性，容易形成氢键。
3.1 氨的分子结构
知识点3　氨
3.2 氨的物理性质
颜色 状态 气味 密度 特性 溶解性
_____ 气体 ______ 气味 ______ 空气 溶于水，1体积水能溶解 _______体积的氨气
无色
刺激性
小于
易液化
（-33.5℃）
极易
700
1、收集氨气用什么方法？有哪些注意事项？
【思考】
2、若用水吸收氨气应该注意什么？
3、氨气可以用于制冷剂，为什么？
知识点3　氨
___________
3.3 喷泉实验
【实验5-6】在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入水）的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中（预先在水里滴入少量酚酞溶液）。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。
烧杯中的酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色喷泉。
现象：
结论：
①氨极易溶于水 ②氨水显碱性
引发操作
知识点3　氨
（1）与水反应
助力思考
氨的水溶液称氨水，氨溶于水，大部分与水结合成一水合氨。
请从化学平衡及弱电解质的电离特点分析氨水中存在哪些微粒（三分子三离子）？
分子：
离子：
NH3、H2O、NH3·H2O
NH4＋、OH－、H＋（少）
3.4 氨的化学性质
知识点3　氨
（2）认识氨与酸的反应
现象：
氨气与氯化氢反应产生白烟
原理：
NH3+HCl===NH4Cl (白烟）
氨与氯化氢相遇迅速反应生成固体小颗粒
思考：浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗？
浓硫酸没有挥发性，浓硝酸有挥发性，挥发性酸（HCl、HNO3等）遇氨气均有白烟生成；难挥发性酸H2SO4、H3PO4无此现象。
知识点3　氨
与纯氧反应：
与氯气反应：
2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl
8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
与氧化铜反应：
与氮氧化物NOx反应：
制备硝酸的基础
浓氨水检验氯气管道是否泄漏
（3）认识氨的还原性
知识点3　氨
因为NH3有一对孤电子，是一个配体，如银氨溶液，银离子与氨气形成配位键，类似的还有铜离子与氨气形成配位键。
2NH3＋Ag＋＝[Ag(NH3)2]＋
4NH3＋Cu2＋＝[Cu(NH3)4]2＋
（4）认识氨的配位性
知识点3　氨
4.1 认识铵盐及其物理性质
铵盐是农业上常用的化肥，是由铵根离子(NH4+)和酸根离子组成的化合物。
绝大多数铵盐是白色或无色晶体，都易溶于水，且溶于水时吸热。
如(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3等。
知识点4　铵盐
4.2 化学性质
（1）不稳定性：——受热易分解
(NH4)2CO3 2NH3↑+ CO2↑+ H2O
【注意】
铵态氮肥要避光保存在阴凉处
NH4HCO3NH3 ↑＋CO2 ↑ ＋H2O
NH4ClNH3↑＋HCl ↑
知识点4　铵盐
4.2. 化学性质
（1）不稳定性：——受热易分解
注意：并不是所有的铵盐都会分解生成氨气和相应的酸，受热也可以发生氧化还原反应。
△
2NH4NO3 2N2↑＋O2↑＋4H2O
高温或
猛烈撞击
【原因】
氨气具有还原性，硝酸具有氧化性，加热时会发生氧化还原反应
知识点4　铵盐
4.2 化学性质
（2）与强碱的反应
【实验5-7】向盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热（注意通风），用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口。观察现象，分析现象产生的原因，写出反应的离子方程式。
OH－＋NH4+ H2O＋NH3↑
【注意】
铵态氮肥不能与碱性肥料（如草木灰）混合施用，
否则会生成氨气，降低肥效。
知识点4　铵盐
NH4+的检验
操作：
(1)取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有NH4+ 。
(2)取少许样品于试管中，放入浓碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NH4+ 。
知识点4　铵盐
原理：
实验室制备
原料：
净化：
收集：
验满：
氯化铵固体和消石灰
碱石灰
向下排空气法
将湿润的红色石蕊试纸置于试管口（试纸变蓝）
5.1 实验室制备氨气
知识点5　实验室制备氨气
发生装置试管口略向下倾斜
不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反应制氨气。硝酸铵受撞击、加热易爆炸，且产物与温度有关，可能产生NH3、N2、N2O、NO。
NH3分子直径小，易与空气发生对流，收集时在管口塞一团棉花球，可减少NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3。
NH3需要用碱石灰干燥，而不能采用浓硫酸和固体CaCl2
不能直接加热氯化铵分解制备氨气
5.2 实验室制备氨气的注意事项
知识点5　实验室制备氨气
加热浓氨水
浓氨水中加固态碱性物质
消耗水且使c(OH－)增大，使平衡移动，同时反应放热，促使NH3·H2O的分解。
5.3 实验室制备氨气的其他常用制备方法
知识点5　实验室制备氨气
6.1 认识硝酸的物理性质
颜色
气味
溶解性
挥发性
无色液体
有刺激性气味
易挥发（沸点是83℃）
与水以任意比互溶,质量分数为95%以上的硝酸叫发烟硝酸
【注意】
硝酸具有强腐蚀性和挥发性，使用时须注意防护和通风
【思考】
硝酸是无色液体，但久置的浓硝酸为什么会显黄色？
瓶口有白雾
知识点6　硝酸
从物质分类和化合价的角度预测硝酸的性质
物质分类
化合价
氢化物 单质 氧化物 酸 碱 盐
+5
+4
+3
+2
0
-3
NH3
NH4+
N2
N2O3
N2O4/NO2
N2O5
NO
HNO3
HNO2
NH3 H2O
NO-3
NO-2
知识点6　硝酸
6.2 认识硝酸的化学性质
（1）不稳定性
4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
或光照

【思考】
硝酸该如何保存？
一般将浓硝酸保存在棕色细口瓶中，并放置于阴凉处
知识点6　硝酸
6.2 认识硝酸的化学性质
（2）酸性
硝酸是一元强酸
HNO3 === H++NO3-
稀硝酸使石蕊溶液由紫色变为红色,浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(强氧化性)
②与碱反应:
Fe(OH)3+3HNO3===Fe(NO3)3+3H2O
③与碱性氧化物反应:
CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O
④与弱酸盐反应:
CaCO3+2HNO3===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
①与指示剂反应:
浓硫酸，硝酸能与与活泼金属反应生成氢气吗？
【思考】
知识点6　硝酸
（3）氧化性
金属抛光：将生锈的铜币放入硝酸的过程中都发生了哪些反应？体现了硝酸的什么性质？
变光亮
生成红棕色气体
Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
酸性
酸性、氧化性
【注意】
硝酸的浓度不同，氧化性强弱不同，与金属反应的产物也不同。
CuO+2HNO3 === Cu(NO3)2+H2O
6.2 认识硝酸的化学性质
知识点6　硝酸
【实验5-8】
探究稀硝酸和浓硝酸氧化性强弱
在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触，观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应。
稀硝酸 浓硝酸
实验 现象
实验 结论
反应缓慢，有少量气泡产生，溶液变蓝，试管口有红棕色气体产生
反应剧烈，有大量气泡产生，溶液变绿，液面上有红棕色气体产生
铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成NO气体
铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO2气体
6.2 认识硝酸的化学性质
知识点6　硝酸
（3）氧化性:与金属的反应
铜与稀硝酸反应：
3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
（实验室制备NO )
尾气处理
4NO+3O2+4NaOH === 4NaNO3 + 2H2O
铜与浓硝酸反应：
Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
（实验室制备NO2 )
尾气处理
4NO2+O2+4NaOH === 4NaNO3 + 2H2O
6.2 认识硝酸的化学性质
知识点6　硝酸
6.2 认识硝酸的化学性质
（3）氧化性
大多数金属能与硝酸反应，但在常温下，铁和铝会被冷的浓硝酸、浓硫酸钝化，生成一层致密的氧化膜，阻止了酸与内层金属的反应，故可以用铁（铝）槽车运输浓硝酸、浓硫酸。
【注意】
加热时，和浓硝酸可以发生反应。
知识点6　硝酸
（3）氧化性:与非金属的反应
C＋4HNO3 (浓) 2H2O＋4NO2↑＋CO2↑
S＋6HNO3(浓) H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
6.2 认识硝酸的化学性质
知识点6　硝酸
精炼高考真题·明确高考方向
1.判断正误
（1）（2025·天津高考）实验室制备氨气： (　　)
(2) （2025·重庆高考）NO2通入水中：3NO2+H2O===2H++2NO3-+NO(　　)
（3）（2025·山东高考）用稀硝酸溶解少量Cu粉：
(　　)
(4)(2024·河北高考)硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时应注意防护和通风(　　)
(5)(2024·湖北高考)王水溶解铂，原因是浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性(　　)
(6)(2024·浙江6月选考)HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中(　　)
(7)(2021·广东高考)将铜丝插入浓硝酸中，制备NO(　　)
√
√
×
×
×
√
×
精炼高考真题·明确高考方向
2.（高考组合）利用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是（ ）
B．（2025·浙江6月选考）实验室快速制备氨气
C．（2025·四川高考）实验室制取氨气：
D．（2025·湖南高考）试纸变为蓝色
A．（2024·贵州高考）图①可用于实验室制NH3
精炼高考真题·明确高考方向
3.（2025·广东高考）按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是（ ）
A．a中有化合反应发生，并有颜色变化
B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种
C．c中溶液红色刚好褪去时， 恰好完全反应
D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去
精炼高考真题·明确高考方向
4.（2025·广西高考）为探究不同浓度 HNO3被Fe还原的产物，进行如下实验。下列说法错误的是（ ）
A．①中溶液变为黄色，可能是NO2溶于溶液
B.“试管口出现红棕色气体”说明②中的 HNO3被Fe还原为NO2
C．③中无明显红棕色气体，可能是生成了N2
D．“石蕊试纸变蓝”说明③中有 HNO3被Fe还原为NH4+
化 学
THANK YOU

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