高考化学一轮复习第四章 第16讲

1、第16讲氮及其化合物1.了解简单氮及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质和应用。2.了解氮化合物对环境的影响。1.固氮2.氮(1)物理性质：无色无味气体，密度略低于空气，不溶于水。(2)化学性质写出相关的化学方程式：3Mg+N2Mg3N 2；N2+3H 22 NH3；N2+O22NO .3.氧化氮(1)氮具有各种化合价的氧化物，并且氮具有1至5价的相应氧化物，例如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)和N2O5，其中酸性氧化物是N2O3和N2O5。(2)一氧化氮和二氧化氮的比较自然不NO2颜色、状态和味道无色无味的气体红棕色刺激性气体溶解度不溶于水毒性有毒，空气污染物之一有毒，空气污染

2、物之一与水反应不要反应3NO2+H2O=2HNO3+NO与氧气反应一氧化氮+氧气=二氧化氮不要反应对环境的影响一氧化氮和血红蛋白的结合使人中毒，一氧化氮和二氧化氮导致光化学烟雾、酸雨和臭氧层破坏深思熟虑(1)结合N2、一氧化氮和二氧化氮的化学性质，用方程解释了“雷暴产生农作物”的科学原因。答案是N2奥22号2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO(2)NO2和溴蒸气都是红棕色气体。你用什么实验方法来鉴定它们，并写出所用的试剂和不同之处。方案1:试剂、现象。方案2:试剂，现象。方案3:试剂和现象。回答方案1:硝酸银溶液在NO2中无明显变化，溴蒸气中产生淡黄色沉淀方案二：四氯化碳(

3、或汽油)中的四氯化碳(或汽油)NO2仍为无色，溴蒸气中的四氯化碳(或汽油)颜色加深方案3:蒸馏水中的蒸馏水NO2不变色，溴蒸气中水的颜色加深(其他合理答案正确)NO2和Br2在性质上有许多相似之处，如：两者都具有氧化性；(2)溶于水时产生酸；两者都能与碱反应；全部为红棕色。因此，淀粉-碘化钾试纸、酸碱度试纸和氢氧化钠溶液不能用于鉴定，但它们的性质不同，因此可采用以下方法或试剂进行鉴定：硝酸银溶液；四氯化碳溶液；水洗。4.氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见污染类型光化学烟雾：在紫外线的作用下，氮氧化物与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生有毒烟雾。酸雨：氮氧化物排入大气后，与水反应生成硝酸和二

4、氧化氢，随雨雪一起落到地面。臭氧层破坏：NO2可减少平流层臭氧，增加地面紫外线辐射。一氧化氮和血红蛋白的结合使人中毒。(2)常见的氮氧化物尾气处理方法(1)碱吸收法工业尾气中的氮氧化物通常被碱液吸收，NO2和NO的混合气体被足量的苛性钠溶液完全吸收的条件是n(NO2)n(NO)。催化转化法在催化剂和加热条件下，氨可以将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或在一定温度下将氮氧化物和一氧化碳催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。思考问题(1)汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物在合适的温度下用催化转化法处理，使它们相互反应生成无毒气体参与大气循环。写出一氧化碳还原一氧化氮的化学方程式

5、：(2)氮氧化物可以用氨转化成无毒气体。例如4nh3 6no5n2 6h2o，写出氨转化为NO2的化学方程式：,氧化产物与还原产物的质量比。(3)工业尾气中的氮氧化物常采用碱吸收法处理。(1)当NO2被烧碱溶液吸收时，产生两种钠盐，物质的量之比为11。写出反应的化学方程式：(2)一氧化氮和二氧化氮以11的比例被足量的氢氧化钠溶液完全吸收，只得到一种钠盐，钠盐的化学式为。回答(1)2co 2 no 2 2co 2(2)8NH3+6NO27N2+12H2O 43(3)2 NO2+2 NaOH=nano 3+nano 2+H2O纳米2(1)固氮反应必须属于氧化还原反应()(2)N2的少量氧气()可以

6、通过热镁粉去除(3) 3)一氧化氮中的二氧化氮杂质气体可通过装有水的洗气瓶去除()(4)一氧化碳、一氧化氮和二氧化氮都是空气污染气体，在空气中稳定存在()(5)在放电条件下，N2和O2直接合成NO2()(6)排放法和排气法均可收集一氧化氮()(7)当NO2溶解在水中时，NO2是氧化剂，水是还原剂()(8)硝酸可以通过使NO2与水反应来制备，因此NO2是一种酸性氧化物()答案(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)氮及其氧化物的性质和应用1.(2020年通化高中三月考试)以下关于氮的说法是正确的()A.氮是由氮原子组成的双原子分子，所以它的化学性质是无活性的B.1摩尔N2可

7、以与3摩尔H2完全反应生成2摩尔NH3C.在雷电交加的雨天，雨水中会有一定量的硝酸，其中一个反应就是N2 2o2=2no2D.一氧化氮和二氧化氮在一定条件下可以相互转化，两者都是大气污染物，会引起光化学烟雾答案D通过分析A项，氮原子的最外层有5个电子，氮和氮形成三对共享的电子对，达到8个电子的稳定结构；在第二项中，氮和氢生成氨的反应是可逆的；c项，氮气和氧气在放电条件下产生一氧化氮；在D项中，一氧化氮和氧气可以反应生成二氧化氮；二氧化氮与水反应生成一氧化氮.2.下图显示了一个带活塞的封闭容器，其中含有22.4毫升的一氧化氮。如果引入11.2毫升氧气(在标准条件下测量气体体积)，并且温度和压力保

8、持不变，容器中物质的密度为()A.等于1.369gl-1B.等于2.054gl-1C.介于1.369gl-1和2.054gl-1之间D.大于2.054 GL-1答案D分析一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，2NO+O2=2NO22 1 222.4毫升11.2毫升22.4毫升反应后，形成22.4毫升二氧化氮。假设二氧化氮的体积不变，容器中气体的密度为(NO2)=2.054 GL-1，由于存在转化平衡：2NO2N2O4，混合气体的体积小于22.4 mL，所以容器中气体的密度应大于2.054 GL-1。问题组2中氮氧化物与水或碱反应的理解和应用3.如图所示，在相同的条件下，将两个相同体积的试管分别充入N

9、O2和NO气体，在水箱中倒置，然后通过导管缓慢通入氧气，同时缓慢摇动试管，直到两个试管充满液体。假设试管中的溶质没有扩散到水箱中，则两个试管中溶液物质的量和浓度之比为()A.11 B.57C.75 D.43回答一当试管中充满二氧化氮和一氧化氮时，体积是相同的。根据阿威-加代劳定律：氮(NO2)=氮(NO)，氮原子守恒得到的硝酸量是相同的，溶液的体积也是相同的，所以两个试管中溶液物质的量和浓度之比为1: 1。4.NO2可被氢氧化钠溶液吸收，或在一定条件下被氨气转化为无污染物质。化学反应方程式为2no2 2naoh=m nano3 H2O，8nh3 6no2=7x 12h2o。那么由M和X表示的物

10、质的化学式分别为(，)A.纳米2、N2纳米2、N2C.N2、N2回答一5.(贵阳模拟2020)在相同的温度和压力下，三个相同体积的试管中充入两种相同体积的气体，即一氧化氮和二氧化氮，二氧化氮和二氧化氮，NH3和n 2。所有三个试管都倒置在盛水的水箱中。完全反应后，试管中残留气体的体积分别为V1、V2和V3，因此以下关系是正确的()A.V1V2V3 B.V1V3V2C.V2 V3 V1 V3 V1 V2回答乙据分析，各种气体的体积都是1体积。(1)根据3NO2 H2O=2hNO3 no，即剩余no的体积v1=(1)体积。根据4no2 o2 2h2o=4hno3，即剩余O2的体积v2=(1-)体积

11、。剩余N2的体积V3=1=1体积，即b项符合问题的含义。水中氮氧化物的分析无论是单一气体(NO2)还是一氧化氮、二氧化氮和氧气的混合物，反应的本质都是3NO2 H2O=2HNO3一氧化氮，2NO O2=2NO2。因此，如果有任何气体残留，它只能是一氧化氮或氧气，而不是二氧化氮。(1)如果向水中引入一氧化氮和氧气，一般关系为4no 3o2 2h2o=4hno3 (4 3)。(2)如果将NO2和O2引入水中，一般关系为4NO2 O2 2h2o=4hno3 (4 1)。1.物理特性硝酸是一种无色易挥发的液体，有刺鼻的气味。2.化学性质(1)不同浓度的硝酸，还原产物不同，一般是硝酸(浓)NO2，硝酸(

12、稀)一氧化氮.(2)在常温下，铁和铝在暴露于浓硝酸时可以被“钝化”，浓硝酸是非反应性的，因此浓硝酸可以储存在铁桶中。理解应用程序(1)将浓硝酸储存在无色试剂瓶中。一段时间后，观察到溶液变黄。用等式说明变黄的原因，并得到启示。如何保存浓硝酸？答案是4HNO3(浓)2h2o 4 NO2O2 ,浓硝酸应储存在棕色试剂瓶中，并保存在阴凉处。(2)从动力学角度理解铜与浓硝酸的反应在一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。(1)在反应开始时产生彩色气体，化学方程式为。(2)经过一段时间的反应，产生无色气体，此时的化学方程式为。(3)反应停止后，加入少量稀硫酸，铜片上会出现气泡。原因是。回答红棕色铜4HNO3=铜(

13、NO3)2 NO22H2O 3cu 8hno3(稀释)=3cu(NO3)2 2no4h2o加入稀硫酸后，原溶液中的氢离子和硝酸根离子形成强氧化性酸，与过量的铜发生反应(3)将FeO溶于足够稀的硝酸中，固体完全溶解，写出反应的离子方程式，并指出硝酸的性质。答案是3 FeO 10h no=3 FeO 3 no5h2o是酸性和强氧化性的。(1)实验室也可以使用锌颗粒和稀硝酸来生产氢气()(2)铁和铝在浓硝酸中的钝化是常温下的化学变化()(3) H2S()可以通过稀硝酸与硫化亚铁固体反应来制备(4)当过量的铜与浓硝酸反应时，产品中必须有一氧化氮()(5)如果长时间置于光照下，浓硝酸会变黄()(6)溶解

14、在稀硝酸中的铜不能反映硝酸的酸度()(7)热碳在浓硝酸中反应的化学方程式为：C 4hno3(浓缩)CO24 NO22h2o()(8)将石蕊溶液滴入浓硝酸中，溶液先变红，然后褪色()答案(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)(1)硝酸与金属的反应通常不能产生H2。(2)硝酸的还原产物不仅是NO2和NO，还有N2O、N2或NH4NO3。(3)当硝酸与金属反应时，它既是氧化性的又是酸性的。(4)硝酸离子反应中常见的易出错问题(1)忽略酸性条件下no的强氧化性。在酸性条件下，一氧化氮不能与铁离子、碘离子、硫离子、S2离子等强还原性离子共存。在编写离子方程时，忽略了硝酸的强氧化性，氧化还原反应简单地写成复分解反应，如(3)的真假判断。硝酸的性质和应用1.(2019潍坊结束)硝酸是化学实验室最常用的试剂之一。以下关于硝酸的陈述不正确()A.浓硝酸和氯水储存在棕色试剂瓶中，原理相同