专题4 第4单元 生产生活中的含氮化合物-2022新高考化学一轮复习【名师导航】配套Word教参(新高考·江苏专用)

第四单元　生产生活中的含氮化合物 [课标解读]　 1.掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。　 2.掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。　 3.了解氮及其重要化合物的制备方法。 　氮及其氧化物　硝酸 知识梳理 1．氮及其氧化物 (1)自然界中氮的存在和氮的固定 (2)N2的性质及应用 N2是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点比O2的低。N2的电子式为，结构式为N≡N。分子结构稳定，化学性质稳定，可用作保护气。 ①与Mg反应的化学方程式：N2＋3MgMg3N2，N2表现氧化性。 ②与H2反应的化学方程式：N2＋3H22NH3，N2表现氧化性。 ③与O2反应的化学方程式：N2＋O22NO，N2表现还原性。 注意：氮的固定是化学变化，实质是游离态的N2转化为化合态的化合物。 (3)氮的氧化物 ①氮有多种价态氧化物，氮元素从＋1价至＋5都有相应的氧化物，依次为N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的有N2O3和N2O5。 ②NO、NO2性质比较 NO NO2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 难溶于水 易溶于水 与O2或与H2O反应 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 收集方法 排水法 向上排空气法 与NaOH反应 不反应 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O 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 注意：①NO2与NO按物质的量比1∶1混合与NaOH反应：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。 ②在催化剂、加热条件下，NOx与NH3反应生成N2与H2O，此方法可用于处理汽车尾气中的NOx。 [辨易错] (1)NO的氧化和N2的氧化均为氮的固定。 (　　) (2)1 mol NO与足量O2充分反应，生成NO2的分子数为NA。 (　　) (3)NO2与H2O反应可以生成HNO3，故NO2为酸性氧化物。 (　　) (4)NO2与H2O的反应中，氧化剂与还原剂均为NO2。 (　　) (5)N2性质稳定是因为氮的非金属性较弱。 (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2．硝酸的性质与应用 纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与H2O以任意比互溶。 注意：实验室常用浓硝酸质量分数为69%，物质的量浓度约为16 mol·L－1。质量分数95%以上的硝酸称为“发烟硝酸”。 (1)不稳定性 ①反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 ②市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中。 ③浓硝酸的保存方法是保存在棕色带有玻璃塞的细口瓶中，置于冷暗处。 (2)强氧化性 ①与不活泼金属反应 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 ②常温下，浓硝酸使Fe、Al钝化，金属表面形成一层致密的氧化物保护膜。 ③与非金属反应 如浓硝酸与C的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ④与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等还原性物质。写出稀硝酸与SO2、Fe2＋反应的离子方程式分别为3SO2＋2NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 ＋2NO↑＋4H＋、3Fe2＋＋NO＋2H2O===3SO (3)与有机物反应 ①硝化反应(与C6H6反应)： C6H6＋HNO3C6H5—NO2＋H2O； ②显色反应：含苯环的蛋白质遇到浓硝酸变黄色。 注意：硝酸与金属反应时，HNO3的还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。对于Cu与少量浓硝酸反应时，还原产物有NO2、N2O4、NO。 [辨易错] (1)硝酸具有酸的通性，与活泼金属可以生成H2。 (　　) (2)浓硝酸与Cu、C反应中，HNO3均只表现强氧化性。 (　　) (3)含4 mol HNO3的浓硝酸与足量Cu充分反应，生成NO2 2 mol。 (　　) (4)稀硝酸与Fe反应可以生成Fe(NO3)2也可以生成Fe(NO3)3。 (　　) (5)pH＝2的溶液中NO、Fe2＋、Na＋可以大量共存。 (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 知识应用 1．用化学方程式表示“雷雨发庄稼”这句谚语的化学原理。 [答案]　N2＋O22NO,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O