2021高考总复习·化学全国通用一轮知识点复习3.2氮的循环（讲义+教师用书+同步测试） (共3份打包)

第2节　氮的循环 　氮及其氧化物 [知识梳理] 1．氮元素在自然界中的存在形态及氮的固定 将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定，固定氮的方式有自然固氮和人工固氮。,（1） （2）人工固氮：工业合成氨。 2．氮气 (1)分子结构：N≡N，共价键牢固，分子稳定。 (2)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (3)化学性质(填化学方程式) ①与氧气反应：N2＋O22NO。 ②与氢气反应：N2＋3H22NH3。 ③与镁反应：N2＋3MgMg3N2。 3．一氧化氮和二氧化氮的比较 物质 NO NO2 物理性质 通常为无色、无味的气体，不溶于水 通常为红棕色、有刺激性气味的气体，易溶于水 与水反应 － 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 － 实验室制备 铜与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 收集方法 排水法 向上排空气法 与人体、环境的关系 ①与血红蛋白结合使人中毒；②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾 NO、NO2均能与NH3反应生成N2：4NH3＋6NO 5N2＋6H2O；8NH3＋6NO2 7N2＋12H2O。 4．氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型 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，随雨雪降到地面。 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。 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、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 a．在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)； b．NOx与CO在一定温度下可催化转化为无毒气体(N2和CO2)，一般适用于汽车尾气的处理。 (1)氮的固定指氮元素由单质转化为化合物的过程，并非气态变为固态的意思，如N2→NO，N2→NH3都属于氮的固定，而氨生成氯化铵就不是。 (2)氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2((N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。 (3)验证某无色气体是NO的方法：向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色，即证明该气体为NO。 (4)NO2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝。 [自主检测] 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)“雷雨发庄稼”原理涉及氮的固定。(　　) (2)NO气体遇到空气迅速变为红棕色。(　　) (3)NO和NO2均可用排空气法和排水法收集。(　　) (4)可用湿润的淀粉­KI试纸鉴别NO2和Br2。(　　) (5)标准状况下，11.2 L NO2含有0.5NA个NO2分子。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 2．下列有关氮气用途说法不正确的是(　　) A．做焊接金属的保护气 B．制硝酸和化肥的原料 C．食品袋中充氮气来防腐 D．与氧气反应制NO从而制硝酸 解析：选D。氮气的化学性质不活泼，能防止金属在高温下被空气中的氧气氧化，A项正确；氮气可用于合成氨，氨可制硝酸和化肥，B项正确；食品袋中充氮气可减缓食品被氧化而变质的速率，C项正确；氮气与氧气的反应很难进行，不宜用氮气与氧气反应制NO从而制备硝酸，D项错误。 3．完成下列各小题。 (1)[2018·高考全国卷Ⅱ，28(2)①]某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按如图所示装置进行实验。通入氮气的目的是________________________________________________________________________。 (2)(2018·高考天津卷)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式是________________________________________________________________________。 (3)(2017·高考全国卷Ⅲ，26改编)绿矾(FeSO4·xH2O)易被氧化，在测定其结晶水含量或分解产物时，应先缓缓通入N2，目的是______________________。 答案：(1)隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置　(2)2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2