2022届高三化学一轮复习讲义：氮及其化合物

氮及其化合物 复习目标　1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。2.了解氮的化合物对环境的影响。 考点一　氮及其氧化物 1．氮的固定 2．氮气 (1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 写出有关化学方程式： ①3Mg＋N2Mg3N2； ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。 3．氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1―→＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。 (2)NO和NO2的比较 性质 NO NO2 色、态、味 无色、无味的气体 红棕色、有刺激性气味的气体 溶解性 难溶于水 － 毒性 有毒，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 提醒　①NO2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。②验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 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，产生了一种有毒的烟雾。 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。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中NOx常用碱液吸收处理，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)。 ②催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO在一定温度下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)固氮反应一定属于氧化还原反应(√) (2)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2(×) 错因：N2与O2在放电条件下生成NO。 (3)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体(×) 错因：Cu与稀硝酸生成NO，NO与空气中的O2反应，不能用排空气法收集。 (4)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂(×) 错因：NO2与H2O反应，NO2既是氧化剂又是还原剂。 (5)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(×) 错因：NO2与H2O反应生成HNO3和NO，所以NO2不是酸性氧化物。 1．结合N2、NO、NO2的化学性质，用化学方程式解释“雷雨发庄稼”的科学道理。 答案　①N2＋O22NO ②2NO＋O2===2NO2 ③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2．NO2和溴蒸气均为红棕色气体，你用哪些实验方法鉴别二者？写出所用试剂和区别的现象。 方案一：试剂________________，现象______________________________________________。 方案二：试剂________________，现象______________________________________________。 方案三：试剂________________，现象______________________________________________。 答案　方案一：AgNO3溶液　NO2中AgNO3溶液无明显变化，溴蒸气中产生浅黄色沉淀 方案二：CCl4(或汽油)　NO2中CCl4(或汽油)仍为无色，溴蒸气中CCl4(或汽油)的颜色加深 方案三：蒸馏水　NO2中蒸馏水不变色，溴蒸气中水的颜色加深(其他合理的答案均正确) 题组一　氮及氧化物的性质和应用 1．(2020·通化高三月考)下列有关氮气的说法正确的是(　　) A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼 B．1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3 C．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是N2＋2O2===2NO2 D．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物 答案　D 解析　A项，氮原子最外层有5个电子，氮与氮形成三对共用电子对，达8电子的稳定结构；B项，氮气与氢气反应生成氨气是可逆反应；C项，氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化氮；D项，NO和氧气反应生成NO2；NO2和水反应生成NO。 2．下列说法中错误的是(　　) A．工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应 B．通过灼热的铜粉，可以除去N2中的O2 C．除去NO中的NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和