专题02 氮及其化合物（知识串讲+专项练习）-2021-2022学年高一化学下学期期中期末考点大串讲（人教版2019必修第二册）

专题02 氮及其化合物 思维导图 知识详解 考点1 氮气与氮的固定 1．氮气 存在 游离态 以氮分子的形式存在于空气中 化合态 存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中 分子结构 氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量 物理性质 无色、无味、难溶于水，密度与空气相近，约占空气体积的4/5 化学性质 氧化性 N2＋3MgMg3N2 N2＋3H22NH3 还原性 N2＋O22NO 2．氮的固定 概念 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程 分类 自然固氮 高能固氮 如雷雨天气N2转化为NO 生物固氮 如豆科植物的根瘤菌固氮 人工固氮 合成氨(工业上合成氨) 仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用) 3．氮的循环 【典例1】 【典例1】下列关于N2的说法错误的是(    ) A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气 B．反应N2+O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一 C． N2的质量约占空气总质量的 D．在反应3Mg+N2Mg3N2中，N2作氧化剂 【答案】C 【解析】A项，N2可在电焊时作保护气，是利用氮气的稳定性，故A正确；B项，汽车尾气造成污染的主要原因之一是N2+O22NO，故B正确；C项，氮气的体积约占空气总体积的，故C错误；D项，在反应3Mg+N2Mg3N2中，N元素的化合价降低，得电子，即N2作氧化剂，故D正确。 【典例2】(2022•江东省南通、徐州、宿迁、淮安、泰州、镇江六市一模)氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，氮的循环为生物体提供氮元素。将游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列过程属于氮的固定的是( ) A．工业利用氮气和氢气合成氨气 B．氨气和硫酸反应制取铵态氮肥 C．氨基酸合成人体所需的蛋白质 D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气 【答案】A 【解析】根据氮的固定可知，是N2发生反应生成氮的化合物，只有A项是N2参加反应生成氮的化合物NH3，其它三个选项均是氮的化合物能加反应，故A项符合题意。 考点2 一氧化氮和二氧化氮 1．不同价态的氮的氧化物 氮的氧化物 N2O(笑气) NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 氮元素化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋4 ＋5 上述氮的氧化物中属于酸性氧化物的是N2O5和N2O3。 2．二氧化氮溶于水的实验 实验装置 实验 操作 在如图注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器 打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 振荡注射器 实验现象 无明显现象 无色气体变为红棕色 红棕色气体变浅至消失,有无色气体生成,注射器活塞向内滑动 化学方程式 　2NO+O2 === 2NO2、3NO2+H2O === 2HNO3+NO　  3．NO和NO2性质比较 氮氧化物 NO NO2 物理性质 色、味、态 无色无味气体 红棕色、有刺激性气味气体 溶解性 不溶于水 易溶于水且与水反应 毒性 有毒(易结合血红蛋白使人中毒) 有毒(刺激腐蚀呼吸道黏膜) 氧化物类别 非酸性氧化物(不成盐氧化物) 非酸性氧化物(不成盐氧化物) 化学性质 氧化性 弱氧化性，与NH3反应 具有氧化性，能氧化SO2、KI等物质 还原性 具有强还原性 2NO＋O2＝2NO2 4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3 氧化性与还原性 —— 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 实验室制法 铜与稀硝酸反应 铜与浓硝酸反应 实验室尾气处理： 通氧气，用NaOH溶液吸收： ①2NO＋O2＝2NO2； ②NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O(归中反应) 实验室尾气处理： 用NaOH溶液吸收： 2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O(歧化反应) 4．氮的氧化物与氧气、水反应的相关计算 相关反应原理 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO……① 2NO＋O2＝2NO2……② 由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3……③ 由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3……④ 三种 类型 NO2气体 NO2气体溶于水时仅涉及反应①：剩余气体为NO。 NO2和O2的混合气体 NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③ NO和O2的混合气体 NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④ 5．常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3