2025版高考化学全程一轮复习第23讲氮及其化合物的转化环境保护课件

第23讲氮及其化合物的转化环境保护1.能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。2．能从含氮物质的性质和转化的视角解释生产、生活中的相关现象。考点氮及其化合物的转化考点一1.氮在自然界中的循环2．氮元素的“价类二维图”3．氮及其化合物的转化关系说明：箭头指出可体现物质的性质，指向可寻找该物质的制备方法。【教考衔接】典例1研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是(

)A．雾和霾的分散剂相同B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关答案：C解析：NH3参与反应生成铵盐，是反应物，不是催化剂，C错误；雾和霾的分散剂都是空气，A正确；雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；过度施用氮肥会增加大气中氨的含量，D正确。典例2氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中①Y管中________________②反应的化学方程式_____________________________将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2③____________④____________红棕色气体慢慢变浅8NH3＋6NO27N2＋12H2OZ中NaOH溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压

答案：B

答案：D

3．[2024·河南信阳段考]氮元素在自然界的循环影响着地球上生物圈的平衡与发展。下图为氮循环中的部分转化过程，下列说法中正确的是(

)A．氮氧化物会形成酸雨和光化学烟雾B．升高温度，反应1的反应速率一定增大C．反应1断键吸收的能量大于成键放出的能量D．反应2的化学方程式为2NH3＋O2

2NO＋3H2答案：A解析：氮氧化物会形成酸雨和光化学烟雾，A项正确；升高温度，催化剂的活性可能降低，反应1的速率不一定增大，B项错误；合成氨反应为放热反应，断键吸收的能量小于成键放出的能量，C项错误；根据图示，反应2是氨气在催化剂b作用下与氧气反应生成了NO，同时应该生成H2O，氨气不可能被氧化生成氢气，D项错误。考向二氮及其化合物的转化与物质推断4．下图是某元素的价一类二维图。其中X是一种强碱，G为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比C小16，各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是(

)A．A的水溶液显碱性B．D为一种红棕色气体C．B和F能发生复分解反应生成盐D．F在一定条件下可直接与Y反应生成D答案：

D解析：

若Y为氧气、Z为水，结合转化关系及X为强碱、G为正盐可知：G为铵盐，F为氨气，E为氮气，D为一氧化氮，C为二氧化氮，B为HNO3，A为硝酸盐。A属于强酸强碱盐，溶液显中性，A错误；D为一氧化氮，是无色气体，B错误；硝酸和氨气生成硝酸铵，属于化合反应，C错误；氨气和氧气在一定条件下可以反应生成一氧化氮和水，D正确。5．下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。下列说法不正确的是(

)A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4B.当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3C．当X是强酸时，C在常温下是气态单质D．B和Cl2的反应为氧化还原反应答案：C解析：当X是强碱时，和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为NH3，则A为铵盐，过量的B跟Cl2反应生成的盐酸盐是NH4Cl，则C为N2，由此判断D为NO、E为NO2、F为HNO3；A和强酸反应生成的B能被Cl2氧化，且生成的C能被O2连续氧化，在常见的物质中可考虑A为硫化物，所以，当X是强酸时，A、B、C、D、E、F可分别为(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4，故A、B正确，C错误；B是氨气或硫化氢，氨气与Cl2反应生成氯化铵和氮气，硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢，因此B与氯气的反应是氧化还原反应，故D正确。6．A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体，且F为红棕色。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)请回答下列问题：(1)D的化学式为________________。(2)反应③的离子方程式为____________________________。(3)Y和E在一定条件下可反应生成B和Z，这是一个具有实际意义的反应，可消除E对环境的污染，该反应的化学方程式为________________________________。H2

解析：(1)本框图突破口之一是“白烟”，是挥发性酸和氨气相遇后的产物，由此可推知D是H2，突破口之二是“红棕色气体”，F应为NO2，反推可知E为NO，C为O2，Z为H2O，Y为NH3，X为HCl，G为HNO3。(3)中涉及反应是氧化还原反应中的归中反应。考向三氮及其化合物的转化与物质制备7．空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程如图：硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的是(

)A．常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中B．BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3答案：B解析：硝酸是强氧化性酸，BaSO3固体能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸钡，硝酸被还原生成NO，B错误。8．氨基甲酸铵(NH2COONH4)易分解，易水解，难溶于CCl4。某小组设计如图所示装置制备氨基甲酸铵。已知：2NH3(g)＋CO2(g)⇌NH2COONH4(s)

ΔH＜0下列分析错误的是(

)A．A装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止B．装置B、C、E中试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、P2O5固体C．装置D使用冰水浴D．装置F中所用试剂可为NH4Cl与熟石灰答案：B解析：A装置为碳酸钙与盐酸反应制备CO2的简易装置，该装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止，A正确；氨基甲酸铵易水解，进入装置D的气体必须是干燥纯净气体，左侧装置B、C试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸，制备纯净干燥的CO2，装置F可用NH4Cl与熟石灰制备氨气，E中试剂需干燥氨气，可以选用碱石灰，但不能选用P2O5固体，B错误、D正确；制备氨基甲酸铵的反应为放热反应，制得的物质易分解，所以装置D需降温，使用冰水浴，C正确。微专题9绿色化学与环境保护【要点归纳】1．常见的大气污染物及其危害大气污染物主要成分危害可吸入颗粒物大气中液体、固体状颗粒物，又称飘尘加重呼吸道疾病，其他有害气体转化的催化剂硫的氧化物SO2、SO3酸雨氮的氧化物NO、NO2光化学烟雾、酸雨、破坏臭氧层碳的氧化物CO降低血液的输氧能力碳氢化合物CH4、CxHy等光化学烟雾氟氯代烃CF3Cl(氟利昂)等温室效应、破坏臭氧层2.六大工业尾气的主要成分【师说·助学】

尽管CO2能造成温室效应，但CO2不属于空气污染物。硫酸工厂尾气SO2、O2、N2等，一般用氨水吸收硝酸工厂尾气NO、NO2、N2、O2等，一般用NaOH溶液吸收高炉煤气CO、CO2、N2等，一般回收利用炼钢烟气Fe2O3烟尘、CO等，一般回收利用焦炉气H2、CH4、C2H4、CO等，可用作燃料、化工原料氯碱工业Cl2，一般用NaOH溶液吸收3．环境保护(1)空气质量日报：主要包括“空气污染指数”“空气质量级别”“首要污染物”。(2)三废污染：是指废水、废气、废渣。(3)环保措施①工业废气携带颗粒物的回收利用。②工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含磷洗涤剂。③回收、限制难降解塑料，研制可降解塑料。4．绿色化学(1)核心：利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。(2)最高目标：原子利用率为100%，即反应物中的原子全部转化为期望的最终产品。【典题示例】典例

[2021·全国乙卷，7]我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、

实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是(

)A．将重质油裂解为轻质油作为燃料B．大规模开采可燃冰作为新能源C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D．研发催化剂将CO2还原为甲醇答案：D解析：无论是重质油还是轻质油，燃烧时均会产生大量CO2，不能减少CO2的排放量，不能促进碳中和，A项错误；可燃冰中的甲烷燃烧也会产生大量的CO2，B项错误；减少煤燃烧产生的污染与碳中和无关，C项错误；将CO2转化为甲醇可促进碳中和，D项正确。【对点演练】考向一化学与环境1．2022北京冬奥会是我国提出“2030碳达峰、2060碳中和”目标后的首个世界级体育盛会，冬奥会承诺碳排放将全部中和。下列技术中不能促进碳中和的是(

)A．在火力发电中，对烟尘采用脱硫除尘处理减少空气污染B．张北风电、太阳能发电实现绿色用电C．“平原用电、山地用氢”的原则，在各赛区推广电动汽车、氢燃料电池汽车D．中科院首次实现了从二氧化碳到淀粉的从头全合成答案：A解析：在火力发电中，对烟尘采用脱硫除尘处理减少空气污染主要是减少二氧化硫的排放量，与二氧化碳排放量无关，故A错误；张北风电、太阳能发电实现绿色用电，减少因火力发电而产生的二氧化碳，故B正确；“平原用电、山地用氢”的原则，在各赛区推广电动汽车、氢燃料电池汽车，减少了汽油燃烧生成的二氧化碳的排放量，故C正确；中科院首次实现了从二氧化碳到淀粉的从头全合成，有利于二氧化碳的减少，故D正确。2．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5×10－6m的颗粒物，它主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤等)。下列有关说法正确的是(

)A．PM2.5又称可入肺颗粒物，对人体健康无害B．PM2.5在空气中一定能产生丁达尔效应C．开发利用新能源，实施“低碳经济”，可减少PM2.5的产生D．PM2.5中含有的铅、铬、砷等元素均为主族元素答案：

C解析：

PM2.5粒子半径小，易附带有毒、有害物质，且在大气中停留时间长，因而对人体健康有害，A项错误；PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，颗粒物直径不一定在胶体粒子直径(1～100nm)的范围内，因而在空气中不一定能产生丁达尔效应，B项错误；铅、砷等元素为主族元素，铬为副族元素，D项错误。考向二绿色化学——高考命题新宠儿3．(融合可持续发展)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是(

)A．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放B．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用C．研发可降解高分子材料，减少“白色污染”D．过度开采矿物资源，促进地方经济发展答案：D解析：改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放，A项正确；开发利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等可再生能源，可以减轻温室效应的压力，符合绿色化学理念，B项正确；“白色污染”在土壤和水体中富集可长期影响农作物的生长、海洋渔业等，研发可降解高分子材料，给塑料工业带来可持续发展的机遇，C项正确；过度开发矿物资源，不利于地方经济发展的可持续发展，甚至导致资源浪费，环境污染，D项不正确。4．(融合实验细节)下列符合化学实验“绿色化学”的有(

)①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水②在铜与浓硫酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝③将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放A．①②

B．①③C．②③

D．①②③答案：D解析：因为溴易挥发，所以在萃取操作的演示实验中，可将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水；在Cu与浓硫酸反应的实验中为避免生成过量的SO2污染环境，可将铜片改为可调节高度的铜丝；将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放，可减少水体污染。5．(融合反应类型)在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率100%，不产生其他有毒物质，预防污染即防患于未然，从根本上消除污染。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是(

)①置换反应②化合反应③分解反应④取代反应⑤加成反应⑥加聚反应A．①②⑤