考向13 氮及其化合物-备战2022年高考化学一轮复习考点微专题

考向13 氮及其化合物 【2020全国高考真题】喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是 气体 溶液 A． H2S 稀盐酸 B． HCl 稀氨水 C． NO 稀H2SO4 D． CO2 饱和NaHCO3溶液 【答案】B 【解析】能够发生喷泉实验，需要烧瓶内外产生明显的压强差；产生压强差可以通过气体溶于水的方法，也可以通过发生反应消耗气体产生压强差，据此分析。A．由于硫化氢气体和盐酸不发生反应且硫化氢在水中的溶解度较小，烧瓶内外压强差变化不大，不会出现喷泉现象，A错误；B．氯化氢可以和稀氨水中的一水合氨发生反应，使烧瓶内外产生较大压强差，能够出现喷泉实验，B正确；C．一氧化氮不与硫酸发生反应且不溶于水，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉现象，C错误；D．二氧化碳不会溶于饱和碳酸氢钠溶液中，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉实验，D错误；故选B。 1、氮的氧化物溶于水的计算方法 (1)NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，其计算如下表： (2)NO和O2的混合气体溶于水时涉及反应：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，其计算如下表： 2、氮氧化物对环境的污染及防治 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。 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。 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。 3、常见的NOx尾气处理方法 (1)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。 (2)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)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 4、多角度突破HNO3的强氧化性 (1)硝酸与金属的反应 ①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。 ②活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同。 ③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。 (2)硝酸与非金属的反应 非金属单质＋浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O。 (3)硝酸与还原性化合物的反应 可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO等均能被HNO3氧化。 5、金属与硝酸反应的计算方法 (1)电子守恒法：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数，由此可求出氮元素被还原后的价态，根据价态确定反应产物。 (2)原子守恒法：硝酸与金属反应时，一部分以NO的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。 (3)电荷守恒法：Mn＋和H＋所带正电荷总数应等于NO所带负电荷总数(因为这种溶液中OH－浓度很小，可被忽略)。 (4)离子方程式法：HNO3与H2SO4混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NO借助H＋仍能继续与金属反应。 1、自然界中氮的存在和氮的固定： 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、无味气体 红棕色、有刺激性气味气体 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 对环境 的影响 NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层 4、硝酸物理性质： 硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。 5、硝酸化学性质： (1)不稳定性。 反应：4HNO3(浓) 2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 (2)强氧化性。 硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 与金属 反应 稀硝酸与铜反应的化学方程式： 3Cu＋8