大單元二　第五章　第22講　氮及其氧化物　硝酸-2025年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)講義人教版

第22講氮及其氧化物硝酸[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.了解氮及其氧化物的主要性質(zhì)及應(yīng)用；了解氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響。2.掌握硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用?？键c(diǎn)一氮及其氧化物1．氮的固定2．氮?dú)?1)物理性質(zhì)：____色____味的氣體，密度比空氣略小，____溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)(3)下列氮?dú)獾挠猛緮⑹鲋?，分別應(yīng)用了氮?dú)獾氖裁葱再|(zhì)？①文物館將貴重文物保存在氮?dú)庵衉_______。②氮?dú)馐呛铣砂惫I(yè)的重要原料___________________________________________________。③雷電是自然界重要的固氮方式___________________________________________________。④醫(yī)療上，液氮是常見的冷凍劑____________________________________________________。3．氮的氧化物(1)氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物，氮元素從＋1→＋5價(jià)都有對(duì)應(yīng)的氧化物，如N2O、______、N2O3、NO2(或______)、N2O5，其中屬于酸性氧化物的是N2O3、________。(2)NO和NO2的比較性質(zhì)NONO2色、味、態(tài)無色的氣體水溶性____溶于水____溶于水毒性有毒，大氣污染物之一有毒，大氣污染物之一與水反應(yīng)不反應(yīng)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO與氧氣反應(yīng)不反應(yīng)思考已知液溴極易汽化成紅棕色的溴蒸氣，你能設(shè)計(jì)哪些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)鑒別二氧化氮和溴蒸氣。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響1．固氮反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)()2．N2與O2在放電條件下直接化合成NO2()3．可用NO2與水反應(yīng)制取硝酸，故NO2是酸性氧化物()4．NO2通入FeSO4溶液中始終無明顯現(xiàn)象()5．高溫、高壓、催化劑條件下氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)時(shí)，氮?dú)庾鬟€原劑()6．NO2溶于水時(shí)，NO2是氧化劑，水是還原劑()7．NO易溶于水，所以只能用排空氣法收集()8．將NH3在一定條件下轉(zhuǎn)化為尿素屬于氮的固定()一、氮在自然界中循環(huán)圖的理解1．自然界中氮的循環(huán)如圖所示。下列說法不正確的是()A．工業(yè)合成氨屬于人工固氮B．雷電作用下N2與O2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)C．在氮的循環(huán)中不涉及氧化還原反應(yīng)D．含氮無機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化2．(2023·濟(jì)南高三模擬)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說法錯(cuò)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(huán)C．④中每生成1molNOeq\o\al(－,3)，消耗2molO2D．③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化二、氮氧化物溶于水問題分析3．NO、NO2產(chǎn)生酸雨的過程可表示為(1)寫出該循環(huán)中兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式：①___________________________________________________________________________；②___________________________________________________________________________。(2)分別寫出NO或NO2與O2、H2O恰好反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為HNO3的總化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，______________________________________________________________________________。(3)將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2mL無色氣體。①若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________________。②若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________________。三、廢氣中氮氧化物的治理4．(1)汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：__________________________。(2)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。如4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O，寫出氨氣轉(zhuǎn)化NO2的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為__________。(3)工業(yè)尾氣中氮氧化物常采用堿液吸收法處理。①NO2被燒堿溶液吸收時(shí)，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比為1∶1，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。②NO與NO2按物質(zhì)的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學(xué)式是________________。③NO2、NO的混合氣體能被足量的燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)____n(NO)，若不能完全吸收，你認(rèn)為可以采取哪種最簡(jiǎn)單的措施確保有害氣體被完全吸收：________________________________________________________________________________________________。5．亞硝酸鈣[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加劑的主要原料，可配制成混凝土防凍劑、鋼筋阻銹劑等。利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2，其部分工藝流程如圖：(1)等物質(zhì)的量的NO與NO2被Ca(OH)2吸收，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________________________________。(2)吸收時(shí)，采用氣—液逆流接觸吸收(尾氣從塔底進(jìn)入，石灰乳從塔頂噴淋)，其目的是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)該工藝需控制NO和NO2的物質(zhì)的量之比接近1∶1，若n(NO)∶n(NO2)<1∶1，則會(huì)導(dǎo)致____________；若n(NO)∶n(NO2)>1∶1，則會(huì)導(dǎo)致_________________________________。(4)生產(chǎn)中需保持弱堿性，在酸性溶液中Ca(NO2)2會(huì)發(fā)生分解，產(chǎn)物之一是NO，其反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。廢氣中氮氧化物的脫硝方法(1)汽車尾氣一般用催化轉(zhuǎn)化法，在催化劑等條件下，將氮的氧化物轉(zhuǎn)化為N2。(2)硝酸工業(yè)尾氣一般采用堿液吸收法，將氮的氧化物轉(zhuǎn)化為化工原料或產(chǎn)品?？键c(diǎn)二硝酸1．物理性質(zhì)硝酸是____色、____揮發(fā)、____________氣味的液體。2．化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性反應(yīng)：________________________________________________________________________。(2)強(qiáng)氧化性硝酸無論濃、稀都具有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。①與金屬反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________；濃硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________。②與非金屬反應(yīng)濃硝酸與C反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________。③與還原性化合物反應(yīng)硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質(zhì)。稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________。(3)與有機(jī)物反應(yīng)①硝化反應(yīng)(與反應(yīng))：________________________________________________________。②顯色反應(yīng)：含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸加熱后變____色。1．常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學(xué)變化()2．可用稀HNO3與FeS固體反應(yīng)制取H2S()3．銅、碳分別與濃HNO3反應(yīng)，都體現(xiàn)了濃硝酸的強(qiáng)氧化性和酸性()4．在酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)與I－、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)等離子均不能大量共存()5．Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中()6．試管內(nèi)壁上的銀鏡可用稀HNO3除去，也可用氨水除去()7．濃HNO3和氯水均用棕色試劑瓶保存，其原理相同()8．濃HNO3濺到皮膚上，皮膚會(huì)變黃()一、硝酸性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究1．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是()實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論①過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應(yīng)后，滴入KSCN溶液溶液呈紅色稀HNO3將Fe氧化為Fe3＋②濃HNO3久置或光照變黃色HNO3不穩(wěn)定易分解③Al箔插入稀HNO3中無現(xiàn)象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜④用玻璃棒蘸取濃HNO3點(diǎn)到藍(lán)色石蕊試紙上試紙先變紅后褪色濃HNO3具有酸性和強(qiáng)氧化性A.①②B．③④C．②③④D．②④2．下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是()①②③A.由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產(chǎn)生了反應(yīng)C．由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D．③的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)二、硝酸與金屬反應(yīng)問題分析3．向一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。(1)反應(yīng)開始階段產(chǎn)生________色氣體，化學(xué)方程式為________________________________。(2)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后又產(chǎn)生無色氣體，此時(shí)的化學(xué)方程式為________________________。(3)當(dāng)溶解1.92gCu時(shí)，若只得到NO2、NO兩種氣體共1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，計(jì)算反應(yīng)消耗HNO3的物質(zhì)的量(寫出計(jì)算過程)：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)等反應(yīng)停止后，再加入少量的稀硫酸，這時(shí)Cu片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．(2023·天津高三期末)向含xmolHNO3和ymolH2SO4的混合稀溶液中緩慢加入鐵粉，其氧化產(chǎn)物與所加鐵粉的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示：回答下列問題：(1)Oa段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)dc段表示的是________(填“Fe2＋”或“Fe3＋”)物質(zhì)的量變化。(3)x＝________，y＝________。(4)反應(yīng)至c點(diǎn)，可收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體為________L。金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算的思維流程1．正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)濃HNO3和稀HNO3與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO，故