氮及其化合物(一)氮气1．氮元素存在形态空气中含大量N2，是工业生产中N2的主要来源。
2．N2的物理性质氮气难溶于水，难液化，密度比空气略小（与空气密度相近），只能用排水法收集N2。
3．N2的化学性质由于氮分子的键能很大，所以氮气的性质很稳定，只有在高温条件下才能发生一些化学变化。
(1)与H2的反应：N2 + 3H22NH3(2)与O2的反应：N2 + O22NO(3)与Mg的反应：3Mg + N2Mg3N24．氮的固定(1)定义：把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。
(2)氮的同定的途径①生物固氮豆科植物的根部常附有小根瘤，其中含有固氮菌，能把空气中游离的氮变成氨（铵态氮肥）作为养分吸收，所以这些植物可以少施肥，甚至不施肥。
②大气同氮闪电时，大气中的氮转化为氮的氧化物，经降水生成极稀的硝酸（硝态氮肥），渗入土壤被植物根系吸收。
N2 + O22NO2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO【注意】生物固氮和大气固氮统称自然固氮。
③工业固氮氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下，可以直接化合生成氨(NH3)。
N2 + 3H22NH3工业上就是利用这个原理来合成氨的。
（二）一氧化氮和二氧化氮1、一氧化氮：无色气体，难溶于水，有很大毒性，在常温下极易被氧化成二氧化氮。
2NO＋O2→2NO22、二氧化氮：有刺激性气味的红棕色气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮。
3NO2＋H2O =2HNO3＋NO 2NO N2O4（无色）注意：关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。
①NO2或NO2与N2（或非O2）的混合气体溶于水时可依据：3NO2＋H2O→ 2HNO3＋NO 利用气体体积变化差值进行计算。
②NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2＋2H2O＋O2 =4HNO3可知，当体积比为＝4：1，恰好完全反应V(NO2)：V(O2) ＞4：1，NO2过量，剩余气体为NO＜4：1，O2过量，乘余气体为O2③NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO＋O2→2NO2，3NO2＋H2O→2HNO3＋NO ，总反应式为：4NO＋2H2O＋3O2→4HNO3当体积比为＝4：3，恰好完全反应V(NO)：V(O2) ＞4：3，NO过量，剩余气体为NO＜4：3，O2过量，乘余气体为O2④NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按①求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO 的体积即为NO的总体积，再按③方法进行计算。
（三）硝酸的化学性质1、HNO3具有酸的通性。
2、HNO3具有强氧化性，表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反应。
【注意】由于硝酸氧化性很强，任何金属与硝酸反应都不能放出氢气，在与不活泼金属如Cu、Ag等反应时，浓硝酸还原产物为NO2，稀硝酸还原产物为NO，（但不能认为稀硝酸的氧化性比浓硝酸强）；这类反应中硝酸只有一部分体现氧化性被还原，另一部分体现酸性生成硝酸盐。
铁、铝常温下遇浓硝酸，由于浓硝酸具有强氧化性，所以在金属的表面形成一层致密的氧化膜，阻止反应继续进行，这个过程叫钝化。
所以可用铁、铝容器装运浓硝酸（或浓硫酸）。
3、在溶液中NO3—几乎与所有离子能大量共存，但注意，当溶液的酸性较强可形成硝酸溶液，具有还原性的某些离子则不能与其大量共存，如NO3—、H＋、Fe2＋中任意两者能大量共存，但三者则不能大量共存。
即：NO3—在中性或碱性溶液中不表现氧化性，而在酸性溶液中表现强氧化性。
（四）氨气1、氨的物理性质氨气为无色、有刺激性气味的气体，比空气轻，易液化，极易溶于水（喷泉实验），氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度越高，密度越小。
2、氨的化学性质；++OH-（1）与水反应，溶液呈碱性：NH氨水中所含有微粒： NH3·H2O分子，NH4+，OH-，氨水中溶质通常看作为NH3，而不是NH3·H2O。
（2）与酸反应NH3+HNO3 = NH4NO3 HCl+NH3=NH4Cl H2SO4+2NH3= (NH4)2SO4氨气与氯化氢相遇便产生，可用于NH3与HCl的相互检验。
（3）还原性NH3分子中氮元素呈－3价，具有还原性，能在一定条件下与O2、Cl2、CuO等反应，被它们氧化：NH3＋ Cl2 = NH3＋ CuO =NH3＋ O2 = NH3＋ O2 =3、氨气的实验室制法（1）原理：固态铵盐与碱加热反应： 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O（2）发生装置：固+固+加热型，与制备氧气相似；（3）收集：向下排空气法。
（4）干燥：在干燥管中盛放碱石灰作干燥剂。
不能用浓硫酸、P2O5、无水氯化钙作干燥剂，因CaCl2吸收氨气生成CaCl2·8NH3。
（5）验满：a．用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口，若变蓝，则满；b．蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口，若课堂练习：1、将8 mL NO2和O2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒，充分反应后，剩余气体为1 mL，则原混合气体中NO2和O2的体积比可能为( )A．7∶5 B．3∶7 C．7∶1 D．1∶72、同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2；②NO2和O2；③NH3和N2。
现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是( )A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2 C．V2>V3>V1D．V3>V1>V23、在相同状况下，将下列四种混合气体：①体积比为3 ∶1的NH3和N2'②体积比为1 ∶1的NO2和N2③体积比为1 ∶1的NO2和O2'④体积比为4 ∶1的NO2和O2，分别置于相同的四支试管中并倒置于水槽中，充分反应后液面上升高度分别为h1、h2、h3、h4，下列关系正确的是( )A．h1>h2>h3>h4 B．h4>h3>h2>h1 C．h4>h1>h3>h2 D．h2>h3>h1>h44、在常温下向盛满水并倒置于水槽中的试管里先后通入4 mL NO2、4 mL NO、5 mL O2，经过一段时间后，试管里剩余的气体有( )A．NO B．O2 C．NO2和O2D．NO和O25、NO、NO2均可与NH3反应转化为无害的N2和H2O，现有3L NO、NO2的混合气体，，当耗用3L NH3时，可全部转化为N2和H2O，则NO和NO2的体积之比为（）A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．任意比6、把盛有48mLNO、NO2混合气体的容器，倒置于水中（同温、同压），待液面稳定后，容器气体体积变为24mL。
则：⑴原混合气体中，NO是 mL，NO2是 mL。
⑵若在剩余24mL气体中，通入6mLO2，待液面稳定后，容器气体体积为 mL。
⑶若在剩余24mL气体中，通入24mLO2，待液面稳定后，容器气体体积为 mL。
⑷若在原48mLNO、NO2混合气体中，通入 mL O2，倒置在水面上，气体会全部吸收。
7、常温下，将NO和O2两种气体按物质的量1：3混合，则其平均相对分子质量（）A．40.7 B．46 C．36 D．448、现有10mLNO和NO2混合气体，其平均相对分子量为36.4，通入一定量的O2后，还是10mLNO和NO2混合气体，但平均相对分子量为39.6，通入O2的体积是（）A.1mLB.3mLC.5mLD.10mL9、反应NO+O2+NO2+H2O→HNO3（未配平）是多组化学计量数的化学方程式，当氧气有1/3被NO还原时，此反应各物质化学计量数之比是10、某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物，当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶1 时，还原产物是( )A．NO2 B．NO C．N2O D．N211、物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( )A．1∶4 B．1∶5C．2∶3 D．2∶512、某稀硝酸能与5.4g铝恰好反应，当这份酸在与铁反应时，最多消耗铁的量为（）A. 16.8gB. 0.4molC. 11.2gD. 0.2mol13、已知镁和稀硝酸反应时，每有1mol HNO3反应，就有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是A．NO2B．N2O C．NH4NO3 D．NO14、Al 可以与稀硝酸反应，已知 HNO3被还原为 NO。
若标准状况有 3.36 L NO 生成，则参加反应的 Al的质量为________g，参加反应的硝酸为________mol15、在一定温度下，某浓度的 HNO3与 Zn 反应，生成 NO2和 NO 的物质的量之比为 1：3，则要使 1molZn 完全反应，需要 HNO3的物质的量为（）A．2.8mol B．2.6mol C．2.4mol D．0.8mol16、已知 Cu2S 与某浓度的硝酸反应时，生成硝酸铜和硫酸，若反应中 Cu2S 与 HNO3的物质的量之比为 2:13，则该反应的还原产物为（）A．N2O B．NO C．NO2 D．N2O317、Cu2S 与一定浓度的 HNO3反应，生成 Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO 和 H2O，当 NO2和 NO 的物质的量之比为 1∶1 时，实际参加反应的 Cu2S 与 HNO3的物质的量之比为18、足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )A.60 mLB.45 mLC.30 mLD.15 mL19、向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L－1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。
若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为( )A．0.24 mol B．0.21 mol C．0.16 mol D．0.14 mol20、将32 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。
欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。
21、将51.2 g Cu完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.9 mol，这些气体恰好能被500 mL 2 mol/L NaOH溶液完全吸收，生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液，其中NaNO3的物质的量为( ) A．0.2 mol B．0.4 mol C．0.8 mol D．0.9 mol22、1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。