内容正文:
专题一 质点的直线运动
专题十八 氮及其化合物
内容索引
知识清单区
方法突破连
梳理基础知识,深讲高考命题点
技巧方法规律,绝无漏网之鱼
直击·知识清单区
考点一 氮单质、氮的氧化物和硝酸
一、氮单质
1.氮元素在自然界中的存在形态及氮的固定
有关反应的化学方程式:
①N2+3Mg Mg3N2 (Mg3N2遇水剧烈水解)
②N2+3H2 2NH3 (工业合成氨)
③N2+O2 2NO (不能一步生成NO2)
2.氮气的性质
二、氮的氧化物
1.氮有多种价态的氧化物
如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5等,其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。NO2与N2O4能相互转化:2NO2N2O4。氮的氧化物都是大气污染物。
2.NO和NO2的比较
收集 NO NO2
颜色 无色 红棕色
毒性 有毒 有毒
溶解性 不溶于水 —
与O2反应 2NO+O2==2NO2 —
与H2O反应 — 3NO2+H2O==2HNO3+NO
实验室制法 3Cu+8HNO3(稀) ==3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O只能用排水法收集 Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O只能用排空气法
对人体、环境的影响 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 ①形成酸雨
②形成光化学烟雾
三、硝酸的性质及应用
颜色 气味 状态 挥发性 溶解性
无色 刺激 液态 易挥发 易溶于水
2.化学性质
1.物理性质
(1)不稳定性
4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O
①市售浓硝酸呈黄色的原因:硝酸分解生成的NO2溶解在浓硝酸中。
②硝酸要保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都具有强氧化性,而且浓度越大氧化性越强。
①与金属反应。
a.与除Au、Pt外的大部分金属反应
浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
b.常温下,浓硝酸使Fe、Al钝化。
②与非金属反应。
浓硝酸与木炭反应:C+4HNO3 CO2↑+4NO2↑+2H2O。
③与某些还原性化合物(如H2S、SO2、HI、Fe2+、S等)反应。
如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为3Fe2++4H++N== 3Fe3++NO↑+2H2O。
(3)与有机物反应
①硝化反应(与C6H6反应):C6H6+HNO3 C6H5NO2+H2O。
②颜色反应:某些蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
3.用途
化工原料,用于制化肥、染料、炸药等。
自测1 下列关于自然界中氮循环(如图所示)的说法正确的是( )
A.工业合成氨气并生产碳铵的过程中涉及的反应都属于氮的固定
B.闪电和豆科植物都能起到固氮的作用,且豆科植物的叶片可以吸收空气中的氮气
C.1828年,德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素,此过程属于氮的固定
D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
A
解析:A项,工业合成氨气过程中涉及氮的固定,氨气生成碳铵过程不属于氮的固定,A错误;B项,氮气和氧气在放电的条件下生成一氧化氮,豆科植物根部的根瘤菌使空气中的氮气转变为铵态氮肥,B错误;C项,1828年,德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素,无单质氮气参加反应,此过程不属于氮的固定,C错误;D项,氢元素、氧元素参与了二氧化氮与水的反应3NO2+H2O2==HNO3+NO,氢元素、碳元素参加了蛋白质的制造等,D正确。
自测2工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),给生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理如下:4xNH3+6NOx (2x+3)N2+6xH2O。某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置(部分夹持装置省略)如图所示:
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②装置D中碱石灰的作用是