2025届高考化学一轮总复习学生用书第5章非金属及其化合物第22讲氮及其氧化物氨和铵盐考点一氮气及氮的氧化物

第22讲氮及其氧化物氨和铵盐1．了解氮气和氮氧化物的性质；了解氮氧化物对环境的污染、人体的危害及其防治方法。2．掌握氨和铵盐的性质、氨的实验室制法、铵盐及NHeq\o\al(＋,4)的检验。3．掌握喷泉实验的原理、装置、操作及产物的浓度计算。考点一氮气及氮的氧化物1．氮的固定2．氮气(1)物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，eq\o(□,\s\up1(5))________溶于水。(2)化学性质。写出有关反应的化学方程式：a.eq\o(□,\s\up1(6))____________________________________________；b．eq\o(□,\s\up1(7))________________________________________；c．eq\o(□,\s\up1(8))________________________________________。3．氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是eq\o(□,\s\up1(9))________和eq\o(□,\s\up1(10))________。(2)NO和NO2性质的比较。物质NONO2色、味、态eq\o(□,\s\up1(11))____________的气体eq\o(□,\s\up1(12))________________的气体溶解性eq\o(□,\s\up1(13))______溶于水易溶于水毒性有毒，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4.氮氧化物对环境的污染、人体的危害及防治(1)常见的污染类型及对人体的危害。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，随雨水降到地面。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。①碱液吸收法：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)，一般适用于工业尾气中NOx的处理。②催化转化法：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2，一般适用于汽车尾气中NOx的处理)。[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))游离eq\o(□,\s\up1(2))自然eq\o(□,\s\up1(3))人工eq\o(□,\s\up1(4))化合eq\o(□,\s\up1(5))难eq\o(□,\s\up1(6))3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2eq\o(□,\s\up1(7))N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3eq\o(□,\s\up1(8))N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电或高温))2NOeq\o(□,\s\up1(9))N2O3eq\o(□,\s\up1(10))N2O5eq\o(□,\s\up1(11))无色、无味eq\o(□,\s\up1(12))红棕色、有刺激性气味eq\o(□,\s\up1(13))不[易错秒判](1)N2分子的结构稳定，因而氮气不支持任何物质的燃烧()(2)固氮反应一定属于氧化还原反应()(3)NO2与水反应生成硝酸，故NO2是酸性氧化物()(4)制取二氧化氮时，可用水或NaOH溶液吸收尾气()(5)利用AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别NO2和溴蒸气()(6)汽车尾气中的氮氧化物是由化合态氮转化来的()答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×一、氮气及氮的氧化物1．下列关于N2的叙述正确的是()A．N2是一种无色、无味且易溶于水的气体B．在雷雨天，空气中的N2和O2可直接反应生成NO2C．在N2与Mg反应生成Mg3N2的过程中，N2为还原剂D．一定条件下，N2与H2合成NH3属于氮的固定解析：选D。N2是一种无色、无味且难溶于水的气体，故A错误；放电条件下氮气和氧气发生氧化还原反应生成NO，化学方程式为N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO，不能直接生成NO2，故B错误；在N2与Mg反应生成Mg3N2的过程中，氮元素的化合价降低，N2为氧化剂，故C错误；N2与H2合成NH3是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，属于氮的固定，故D正确。2．下列有关氮的氧化物的说法正确的是()A．NO和NO2混合气体的尾气可以用水吸收B．4.6gNO2和N2O4的混合气体中含有的氧原子数目小于0.2NA(NA为阿伏加德罗常数的值)C．用湿润的淀粉KI试纸可鉴别Br2(g)和NO2D．除去NO中混有的少量NO2气体时，可以用水洗涤后再干燥解析：选D。NO与水不反应，且NO2与H2O反应生成NO，故不能用水吸收NO和NO2混合气体，A错误；根据原子守恒，可按NO2计算，含有的氧原子数目为0.2NA，B错误；Br2(g)和NO2都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，不能鉴别，C错误；二氧化氮能与水反应生成NO，用水洗涤后再干燥可除杂，D正确。二、氮氧化物与O2、H2O反应的计算3．将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽且盛满水的试管中，充分反应后试管中剩余20mL气体。原混合气体中NO2和NO的体积之比为________。解析：3NO2＋H2O=2HNO3＋NOΔV31230mL20mLV(NO)＝40mL－30mL＝10mL,V(NO2)∶V(NO)＝30mL∶10mL＝3∶1。答案：3∶14．将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体。剩余无色气体的成分可能是什么？原混合气体中NO2、O2的体积分别是___________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)若剩余的无色气体是O2，则NO2、O2的体积分别是8mL、4mL；(2)若剩余的无色气体是NO，则NO2、O2的体积分别是10.8mL、1.2mL。[反思归纳]解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理，无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的二者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，2NO＋O2=2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。故强调牢记以下两个总方程式：(1)若NO和O2通入水中，总方程式为4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。(2)若NO2和O2通入水中，总方程式为4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。三、氮氧化物对环境的污染及防治5．(2024·梅州阶段测试)煤燃烧时，烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如下图所示。下列说法不正确的是()A．燃煤过程中发生了氮的固定B．燃煤温度越高NOx污染越重C．含氧量越高越容易生成NOD．煤燃烧不影响自然界氮循环解析：选D。A.燃煤过程中氮气转化为一氧化氮，发生了氮的固定，A正确；B.由题图可知，随着温度升高，一氧化氮的含量升高，污染加重，B正确；C.由题图可知，随氧气含量升高，一氧化氮含量升高，故含氧量越高越容易生成NO，C正确；D.由题图可知，煤燃烧将氮气转化为一氧化氮，污染环境，影响了氮循环，D错误。6．(1)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：______________________________________________________________________________________________。(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体，如4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))5N2＋6H2O。写出氨将NO2转化为无毒气体的化学方程式：____________________________________________________________，该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为________。(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，且物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________