第24講氮及其化合物的轉化關系

［復習目標］1.能從物質類別、氮的化合價變化理解氮及其化合物的轉化關系。2.能從含氮物

質的性質和轉化的視角解釋生產、生活中的相關現象。

■歸納整合必備知識

1.氮元素的“價一類”二維圖

氮元素有多種可變化合價，物質的種類較多，在復習時要從物質類別和價態變化理解這些物

質之間的轉化關系。

2.含氮元素物質之間的轉化關系

O”催化劑、△Cu.稀溶液

Ca(C)H艮，

?IO?NO2

ΔZlJ純點燃放電,HO,

NHCb士NH??訃：-----"12HNO

4HCΓuNH叫Cu,3

H2,高溫、3H

高壓、催化劑Mg,點燃濃溶液

NO

HQMgM2

典型物質間轉化方程式再落實。

(1)工業合成氨：_________________________________________________________________

(2)實驗室用NH4Cl固體制NH3：___________________________________________________

(3)NH3的催化氧化：_______________________________________________________________

(4)NO2溶于水：___________________________________________________________________

(5)Cu溶于稀HNo3：_____________________________________________________________

(6)Cu溶于濃HNO3：______________________________________________________________

(7)熾熱的炭在濃硝酸中燃燒:

（8）濃硝酸見光分解：______________________________________________________________________

■專項突破關鍵能力

一、氮在自然界中的循環

1.自然界中氮的循環如圖所示。下列說法不正確的是（）

I--------1--------L（大氣中的一卜--------------

制造蛋白質

被

細

菌

分

豆科植物動物排泄物解

的根瘤固筑及遺體植物遺體

-氨.鐵鹽）,I—1

J亞硝酸型

-----------LT硝酸鹽P1

A.工業合成氨屬于人工固氮

B.雷電作用下N2與02發生了化學反應

C.在氮的循環中不涉及氧化還原反應

D.含氮無機物與含氮有機化合物可相互轉化

2.（2023?無錫高三模擬）下列關于自然界中氮循環（如圖）的說法錯誤的是（）

A.①和②均屬于氮的固定

B.氫、氧元素也參與了自然界中的氮循環

C.④中每生成1molNO3,消耗2molO2

D.③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化

二、氮及其化合物的轉化與物質推斷

3.（2022?河北三河市第一中學模擬）如圖是氮元素形成物質的“價一類”二維圖及氮循環的部

分信息：

氫單氧酸堿鹽物質類別

化質化

物物

下列說法正確的是（）

①可通過雷電作用將b轉化為C,這是一種固氮方式

②可通過加氧化劑將e轉化為f

③a—C-dff這幾個反應中，均發生了N元素被氧化的反應

④g只具有氧化性，還可能與堿發生反應

⑤將f轉化為d必須選用合適的還原劑才能實現

⑥h可與f反應生成i

A.①③⑤⑥B.②③④

C.①@⑥D.①④⑤

4.下列關系圖中，A是一種正鹽，B是氣態氫化物，C是單質，F是強酸。當X無論是強酸

還是強堿時都有如下轉化關系（其他產物及反應所需條件均已略去），當X是強堿時，過量的

B跟Cb反應除生成C外，另一產物是鹽酸鹽。

下列說法不正確的是（）

A.當X是強酸時，A、B、C、D、E、F中均含同一種元素，F可能是H2SO4

B.當X是強堿時，A、B、C,D、E、F中均含同一種元素，F?HNO3

C.當X是強酸時，C在常溫下是氣態單質

D.B和Cl2的反應為氧化還原反應

三、氮及其化合物的轉化與物質制備

5?（2022?江蘇鎮江市模擬）空氣中的氮氣可通過人工固氮獲得氨氣，氨氣是重要的化工原料,

通過氨氧化法可制得硝酸，反應過程如圖：

H2、高溫、高壓、催化科。2、催化劑、AZCo：NTCH2。、。2-C

N2---------≡φ---------NH3轉化②?N0至百NO2F^→HNO3

硝酸是一種強氧化性酸，制硝酸工業產生的尾氣中含有氮氧化物，應處理后才能排放。下列

說法不正確的是（）

A.常溫下，濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中

B.BaSo3固體能溶于稀硝酸，生成Ba（No3）2，放出SCh氣體

C.工業上，當轉化①的反應達到平衡時，需不斷地從混合氣體中分離出NH3,將未反應的

原料氣送回合成塔以提高原料的利用率

D.轉化④中，當V(NO2)：V(O2)=4：1時，理論上No2全部轉化為HNo3

6.(2022?江蘇如皋中學模擬)水合腫(N2H4?H2O)是重要的氫能源穩定劑，其制備的反應原理為

NaClO+2NH3=N2H4?H2θ+NaClo下列裝置和操作不能達到實驗目的的是()

氯濃氨水

甲乙

A.裝置甲用于制備NE,試劑X是氯化鈣

B.用裝置乙作為反應過程的安全瓶

C.制備水合脫時從裝置丙的a口通入NH3

D.用裝置丁吸收反應中過量的NH3

7.(2022.山東淄博市模擬)氨基甲酸鍍(NH2COONH4)易分解，易水解，難溶于CCl4。某小組

設計如圖所示裝置制備氨基甲酸鏤。

已知：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)Δ∕7<0

下列分析錯誤的是()

A.A裝置的優點是能夠隨時控制反應的發生和停止

B.裝置B、C、E中試劑可分別為飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸、P2O5固體

C.裝置D使用冰水浴

D.裝置F中所用試劑可為NH4Cl與熟石灰

四、氮及其化合物的轉化與典型物質性質探究

8.某化學自主實驗小組通過實驗探究NH3、NCh的性質。

探究I：利用如圖所示裝置探究NCh能否被N%還原(足、K2為止水夾，夾持及固定裝置略

?)C

乙

濃

如

濃

K硝

酸

甲

銅片

生石

ABCDE

(I)A裝置中制取NH3的化學方程式是.

（2）甲、乙分別是（填字母）。

a.濃硫酸、堿石灰

b.堿石灰、堿石灰

C.堿石灰、無水氯化鈣

d.五氧化二磷、五氧化二磷

⑶若NO2能夠被NH3還原，預期C裝置中能觀察到的現象是

（4）此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是_______________________________________________

探究H：探究NO2、02混合氣體的噴泉實驗。

（5）請在G裝置中的虛線上描出導管實線圖。

（6）G裝置中濃硫酸有三種作用：混合No2、Ch氣體；干燥NO2、02；

（7）將G裝置上面的圓底燒瓶收集滿氣體（標準狀況下）進行噴泉實驗,若混合氣體全部被吸收,

則所得溶液物質的量濃度為mol?L∣（結果保留兩位有效數字）。

真題演練明確考向

1.（2018?全國卷∏,8）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關（如下圖

所示）。下列敘述錯誤的是（）

NOX-^N23HNONHNO

氣。啦

、3_-13

體

燃NH3

物

料

SO2-^SO.,-H2Sθf^(NHXsθ4

燃

燒

（顆粒物）

A.霧和霾的分散劑相同

B.霧霾中含有硝酸鍍和硫酸鍍

C.NH3是形成無機顆粒物的催化劑

D.霧霾的形成與過度施用氮肥有關

2.（2021?廣東1月適應性測試，10）部分含氮物質的分類與相應氮元素的化合價關系如圖所示。

下列說法錯誤的是（）

+5

44

+2

A.a可經催化氧化生成b

B.b為紅棕色，可轉化為C

C.密閉體系中，c存在2NChN2O4

D.d的溶液與CU反應可生成b或C

3.（2016?全國卷I,26）氮的氧化物（NoJ是大氣污染物之一，工業上在一定溫度和催化劑條件

下用NH3將NO.、還原生成N2。某同學在實驗室中對NE與N02反應進行了探究。回答下列

問題:

（1）氨氣的制備

①氨氣的發生裝置可以選擇上圖中的,反應的化學方程式為

②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為發生裝置~