高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第四章 第16講

1、第16講氮及其化合物1.了解簡(jiǎn)單氮及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)和應(yīng)用。2.了解氮化合物對(duì)環(huán)境的影響。1.固氮2.氮(1)物理性質(zhì)：無色無味氣體，密度略低于空氣，不溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)寫出相關(guān)的化學(xué)方程式：3Mg+N2Mg3N 2；N2+3H 22 NH3；N2+O22NO .3.氧化氮(1)氮具有各種化合價(jià)的氧化物，并且氮具有1至5價(jià)的相應(yīng)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較自然不NO2顏色、狀態(tài)和味道無色無味的氣體紅棕色刺激性氣體溶解度不溶于水毒性有毒，空氣污染物之一有毒，空氣污染

2、物之一與水反應(yīng)不要反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO與氧氣反應(yīng)一氧化氮+氧氣=二氧化氮不要反應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響一氧化氮和血紅蛋白的結(jié)合使人中毒，一氧化氮和二氧化氮導(dǎo)致光化學(xué)煙霧、酸雨和臭氧層破壞深思熟慮(1)結(jié)合N2、一氧化氮和二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)，用方程解釋了“雷暴產(chǎn)生農(nóng)作物”的科學(xué)原因。答案是N2奧22號(hào)2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO(2)NO2和溴蒸氣都是紅棕色氣體。你用什么實(shí)驗(yàn)方法來鑒定它們，并寫出所用的試劑和不同之處。方案1:試劑、現(xiàn)象。方案2:試劑，現(xiàn)象。方案3:試劑和現(xiàn)象?；卮鸱桨?:硝酸銀溶液在NO2中無明顯變化，溴蒸氣中產(chǎn)生淡黃色沉淀方案二：四氯化碳(

3、或汽油)中的四氯化碳(或汽油)NO2仍為無色，溴蒸氣中的四氯化碳(或汽油)顏色加深方案3:蒸餾水中的蒸餾水NO2不變色，溴蒸氣中水的顏色加深(其他合理答案正確)NO2和Br2在性質(zhì)上有許多相似之處，如：兩者都具有氧化性；(2)溶于水時(shí)產(chǎn)生酸；兩者都能與堿反應(yīng)；全部為紅棕色。因此，淀粉-碘化鉀試紙、酸堿度試紙和氫氧化鈉溶液不能用于鑒定，但它們的性質(zhì)不同，因此可采用以下方法或試劑進(jìn)行鑒定：硝酸銀溶液；四氯化碳溶液；水洗。4.氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治(1)常見污染類型光化學(xué)煙霧：在紫外線的作用下，氮氧化物與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生有毒煙霧。酸雨：氮氧化物排入大氣后，與水反應(yīng)生成硝酸和二

4、氧化氫，隨雨雪一起落到地面。臭氧層破壞：NO2可減少平流層臭氧，增加地面紫外線輻射。一氧化氮和血紅蛋白的結(jié)合使人中毒。(2)常見的氮氧化物尾氣處理方法(1)堿吸收法工業(yè)尾氣中的氮氧化物通常被堿液吸收，NO2和NO的混合氣體被足量的苛性鈉溶液完全吸收的條件是n(NO2)n(NO)。催化轉(zhuǎn)化法在催化劑和加熱條件下，氨可以將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)，或在一定溫度下將氮氧化物和一氧化碳催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。思考問題(1)汽車尾氣中的一氧化碳和氮氧化物在合適的溫度下用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成無毒氣體參與大氣循環(huán)。寫出一氧化碳還原一氧化氮的化學(xué)方程式

5、：(2)氮氧化物可以用氨轉(zhuǎn)化成無毒氣體。例如4nh3 6no5n2 6h2o，寫出氨轉(zhuǎn)化為NO2的化學(xué)方程式：,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比。(3)工業(yè)尾氣中的氮氧化物常采用堿吸收法處理。(1)當(dāng)NO2被燒堿溶液吸收時(shí)，產(chǎn)生兩種鈉鹽，物質(zhì)的量之比為11。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：(2)一氧化氮和二氧化氮以11的比例被足量的氫氧化鈉溶液完全吸收，只得到一種鈉鹽，鈉鹽的化學(xué)式為。回答(1)2co 2 no 2 2co 2(2)8NH3+6NO27N2+12H2O 43(3)2 NO2+2 NaOH=nano 3+nano 2+H2O納米2(1)固氮反應(yīng)必須屬于氧化還原反應(yīng)()(2)N2的少量氧氣()可以

6、通過熱鎂粉去除(3) 3)一氧化氮中的二氧化氮雜質(zhì)氣體可通過裝有水的洗氣瓶去除()(4)一氧化碳、一氧化氮和二氧化氮都是空氣污染氣體，在空氣中穩(wěn)定存在()(5)在放電條件下，N2和O2直接合成NO2()(6)排放法和排氣法均可收集一氧化氮()(7)當(dāng)NO2溶解在水中時(shí)，NO2是氧化劑，水是還原劑()(8)硝酸可以通過使NO2與水反應(yīng)來制備，因此NO2是一種酸性氧化物()答案(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)氮及其氧化物的性質(zhì)和應(yīng)用1.(2020年通化高中三月考試)以下關(guān)于氮的說法是正確的()A.氮是由氮原子組成的雙原子分子，所以它的化學(xué)性質(zhì)是無活性的B.1摩爾N2可

7、以與3摩爾H2完全反應(yīng)生成2摩爾NH3C.在雷電交加的雨天，雨水中會(huì)有一定量的硝酸，其中一個(gè)反應(yīng)就是N2 2o2=2no2D.一氧化氮和二氧化氮在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，兩者都是大氣污染物，會(huì)引起光化學(xué)煙霧答案D通過分析A項(xiàng)，氮原子的最外層有5個(gè)電子，氮和氮形成三對(duì)共享的電子對(duì)，達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；在第二項(xiàng)中，氮和氫生成氨的反應(yīng)是可逆的；c項(xiàng)，氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下產(chǎn)生一氧化氮；在D項(xiàng)中，一氧化氮和氧氣可以反應(yīng)生成二氧化氮；二氧化氮與水反應(yīng)生成一氧化氮.2.下圖顯示了一個(gè)帶活塞的封閉容器，其中含有22.4毫升的一氧化氮。如果引入11.2毫升氧氣(在標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)量氣體體積)，并且溫度和壓力保

8、持不變，容器中物質(zhì)的密度為()A.等于1.369gl-1B.等于2.054gl-1C.介于1.369gl-1和2.054gl-1之間D.大于2.054 GL-1答案D分析一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，2NO+O2=2NO22 1 222.4毫升11.2毫升22.4毫升反應(yīng)后，形成22.4毫升二氧化氮。假設(shè)二氧化氮的體積不變，容器中氣體的密度為(NO2)=2.054 GL-1，由于存在轉(zhuǎn)化平衡：2NO2N2O4，混合氣體的體積小于22.4 mL，所以容器中氣體的密度應(yīng)大于2.054 GL-1。問題組2中氮氧化物與水或堿反應(yīng)的理解和應(yīng)用3.如圖所示，在相同的條件下，將兩個(gè)相同體積的試管分別充入N

9、O2和NO氣體，在水箱中倒置，然后通過導(dǎo)管緩慢通入氧氣，同時(shí)緩慢搖動(dòng)試管，直到兩個(gè)試管充滿液體。假設(shè)試管中的溶質(zhì)沒有擴(kuò)散到水箱中，則兩個(gè)試管中溶液物質(zhì)的量和濃度之比為()A.11 B.57C.75 D.43回答一當(dāng)試管中充滿二氧化氮和一氧化氮時(shí)，體積是相同的。根據(jù)阿威-加代勞定律：氮(NO2)=氮(NO)，氮原子守恒得到的硝酸量是相同的，溶液的體積也是相同的，所以兩個(gè)試管中溶液物質(zhì)的量和濃度之比為1: 1。4.NO2可被氫氧化鈉溶液吸收，或在一定條件下被氨氣轉(zhuǎn)化為無污染物質(zhì)?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式為2no2 2naoh=m nano3 H2O，8nh3 6no2=7x 12h2o。那么由M和X表示的物

10、質(zhì)的化學(xué)式分別為(，)A.納米2、N2納米2、N2C.N2、N2回答一5.(貴陽模擬2020)在相同的溫度和壓力下，三個(gè)相同體積的試管中充入兩種相同體積的氣體，即一氧化氮和二氧化氮，二氧化氮和二氧化氮，NH3和n 2。所有三個(gè)試管都倒置在盛水的水箱中。完全反應(yīng)后，試管中殘留氣體的體積分別為V1、V2和V3，因此以下關(guān)系是正確的()A.V1V2V3 B.V1V3V2C.V2 V3 V1 V3 V1 V2回答乙據(jù)分析，各種氣體的體積都是1體積。(1)根據(jù)3NO2 H2O=2hNO3 no，即剩余no的體積v1=(1)體積。根據(jù)4no2 o2 2h2o=4hno3，即剩余O2的體積v2=(1-)體積

11、。剩余N2的體積V3=1=1體積，即b項(xiàng)符合問題的含義。水中氮氧化物的分析無論是單一氣體(NO2)還是一氧化氮、二氧化氮和氧氣的混合物，反應(yīng)的本質(zhì)都是3NO2 H2O=2HNO3一氧化氮，2NO O2=2NO2。因此，如果有任何氣體殘留，它只能是一氧化氮或氧氣，而不是二氧化氮。(1)如果向水中引入一氧化氮和氧氣，一般關(guān)系為4no 3o2 2h2o=4hno3 (4 3)。(2)如果將NO2和O2引入水中，一般關(guān)系為4NO2 O2 2h2o=4hno3 (4 1)。1.物理特性硝酸是一種無色易揮發(fā)的液體，有刺鼻的氣味。2.化學(xué)性質(zhì)(1)不同濃度的硝酸，還原產(chǎn)物不同，一般是硝酸(濃)NO2，硝酸(

12、稀)一氧化氮.(2)在常溫下，鐵和鋁在暴露于濃硝酸時(shí)可以被“鈍化”，濃硝酸是非反應(yīng)性的，因此濃硝酸可以儲(chǔ)存在鐵桶中。理解應(yīng)用程序(1)將濃硝酸儲(chǔ)存在無色試劑瓶中。一段時(shí)間后，觀察到溶液變黃。用等式說明變黃的原因，并得到啟示。如何保存濃硝酸？答案是4HNO3(濃)2h2o 4 NO2O2 ,濃硝酸應(yīng)儲(chǔ)存在棕色試劑瓶中，并保存在陰涼處。(2)從動(dòng)力學(xué)角度理解銅與濃硝酸的反應(yīng)在一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。(1)在反應(yīng)開始時(shí)產(chǎn)生彩色氣體，化學(xué)方程式為。(2)經(jīng)過一段時(shí)間的反應(yīng)，產(chǎn)生無色氣體，此時(shí)的化學(xué)方程式為。(3)反應(yīng)停止后，加入少量稀硫酸，銅片上會(huì)出現(xiàn)氣泡。原因是?；卮鸺t棕色銅4HNO3=銅(

13、NO3)2 NO22H2O 3cu 8hno3(稀釋)=3cu(NO3)2 2no4h2o加入稀硫酸后，原溶液中的氫離子和硝酸根離子形成強(qiáng)氧化性酸，與過量的銅發(fā)生反應(yīng)(3)將FeO溶于足夠稀的硝酸中，固體完全溶解，寫出反應(yīng)的離子方程式，并指出硝酸的性質(zhì)。答案是3 FeO 10h no=3 FeO 3 no5h2o是酸性和強(qiáng)氧化性的。(1)實(shí)驗(yàn)室也可以使用鋅顆粒和稀硝酸來生產(chǎn)氫氣()(2)鐵和鋁在濃硝酸中的鈍化是常溫下的化學(xué)變化()(3) H2S()可以通過稀硝酸與硫化亞鐵固體反應(yīng)來制備(4)當(dāng)過量的銅與濃硝酸反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)品中必須有一氧化氮()(5)如果長(zhǎng)時(shí)間置于光照下，濃硝酸會(huì)變黃()(6)溶解

14、在稀硝酸中的銅不能反映硝酸的酸度()(7)熱碳在濃硝酸中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C 4hno3(濃縮)CO24 NO22h2o()(8)將石蕊溶液滴入濃硝酸中，溶液先變紅，然后褪色()答案(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)(1)硝酸與金屬的反應(yīng)通常不能產(chǎn)生H2。(2)硝酸的還原產(chǎn)物不僅是NO2和NO，還有N2O、N2或NH4NO3。(3)當(dāng)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)，它既是氧化性的又是酸性的。(4)硝酸離子反應(yīng)中常見的易出錯(cuò)問題(1)忽略酸性條件下no的強(qiáng)氧化性。在酸性條件下，一氧化氮不能與鐵離子、碘離子、硫離子、S2離子等強(qiáng)還原性離子共存。在編寫離子方程時(shí)，忽略了硝酸的強(qiáng)氧化性，氧化還原反應(yīng)簡(jiǎn)單地寫成復(fù)分解反應(yīng)，如(3)的真假判斷。硝酸的性質(zhì)和應(yīng)用1.(2019濰坊結(jié)束)硝酸是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室最常用的試劑之一。以下關(guān)于硝酸的陳述不正確()A.濃硝酸和氯水儲(chǔ)存在棕色試劑瓶中，原理相同