第4单元 第4讲 氮及其化合物-【金版教程】2023高考化学一轮复习解决方案word（全国统考版）

第4讲　氮及其化合物 1.了解氮及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氮及其重要化合物的制备方法。3.了解氨气、铵盐的性质及用途。4.掌握氨气的实验室制法、工业制法和NH的检验方法。5.了解氮的化合物对大气的污染及防治措施。 考点一　氮气　氮的氧化物 1．氮元素及在自然界中的存在形式 (1)氮元素在周期表中的位置及氮原子结构 氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族。氮原子结构示意图为，最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子，因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。 (2)氮元素在自然界中的存在形式 在自然界中，氮元素主要以氮分子(N2)的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 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)从氮分子结构角度认识其化学性质 氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要吸收较多能量，故氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。 写出有关的化学方程式： ①N2＋3MgMg3N2。 ②N2＋3H22NH3。 ③N2＋O22NO。 3．氮的固定 (1)将游离态的氮转变为氮的化合物的过程叫做氮的固定。 (2)氮的固定分为自然固氮(豆科植物的根瘤菌固氮及放电条件下氮气与氧气化合)和人工固氮(工业上合成氨等)。 4．氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。 (2)NO和NO2性质的比较 性质 NO NO2 颜色、状态、气味 无色无味气体 红棕色有刺激性气味的气体 溶解性 难溶于水 与水反应 毒性 有毒(跟血红蛋白结合)，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 导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层 误点查正，请指出下列各说法的错因。 (1)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。 (2)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。 (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，只能用排水法收集。 (4)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。 (5)制NO2时，用水或NaOH溶液吸收尾气。 错因：NO2与H2O反应生成HNO3和有毒气体NO，故不能用水吸收尾气。 1．NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。 2．NO2气体存在平衡：2NO2N2O4，故常温时没有纯净的NO2或N2O4气体。 3．NO2虽然与水反应生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。硝酸的酸酐是N2O5；NO2不是酸性氧化物。 4．NO2能使湿润的淀粉－碘化钾试纸变蓝，原因是二氧化氮先与水反应生成HNO3，HNO3再将碘化钾氧化为I2，最终淀粉遇I2变蓝。 5．常见的NOx尾气处理方法 (1)碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 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。 角度一　氮气的性质与用途 1．下列叙述中与氮的固定无关的是(　　) A．工业合成氨 B．工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物 C．豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气使之转化成植物蛋白质 D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 答案　B 2．如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图： 下列叙述错误的是(　　) A．反应①属于氮的固定；反应②可用于工业上合成HNO3 B．在催化剂a、b的作用下，提高了化学反应速率和平衡转化率 C．N2与H2反应生成NH3的原子利用率为100% D．在反应①和反应②中，均有极性共价键形成，并且反应①中的氮原子发生了还原反应，而反应②中的氮原子发生了氧化反应 答案　B 角度二　氮的氧化物 3．下列有关氮的氧化物的说法正确的是(　　) A．因NO