考点3 氮及氮的氧化物（核心考点归纳）-2022-2023学年高一化学核心考点归纳与测试（人教版2019必修第二册）

考点3 氮气及氮的氧化物 【核心考点梳理】 一、氮气的结构与物理性质 1．氮元素及其存在 (1)原子结构：氮元素位于元素周期表的第_二_周期第VA族 氮气分子是由两个氮原子通过共用三对电子结合而成的，氮气分子的电子式：∶N⋮⋮N∶，结构式为N≡N。 破坏氮气分子中氮原子之间的共价键需要很大的能量，所以氮气分子很稳定。但在高温或放电等特殊条件下，也能与一些金属或非金属单质发生反应，生成含氮化合物。 (2)自然界中的存在形态 ①游离态：以氮分子的形式存在于空气中。 ②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。 (3)物理性质 色态 气味 密度 溶解性 毒性 无色气体 无味 比空气 的略小 难溶 无毒 2．氮的固定：将空气中游离态的氮转化成含氮化合物，简称固氮。 自然固氮 生物固氮：自然界中的一些微生物种群将空气中的氮气通过生物化学过程转化为含氮化合物，约占自然固氮的90% 高能固氮：通过闪电、火山爆发等途径产生含氮化合物，约占自然固氮的10% 3．高能固氮的实例——“雷雨发庄稼” (1)利用化学方程式解释“雷雨发庄稼”的原理： N2＋O22NO、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 雨水中的硝酸渗入土壤后与矿物质作用生成硝酸盐，其中的硝酸根离子被植物的根系吸收，转化为植物生长所需的养料。 【典型例题】例1．（2023秋·全国·高一假期作业）下列反应中，不属于氮的固定的是 A．N2和H2在一定条件下合成NH3 B．豆科植物把空气中的氮气转化为化合态的氮 C．雷电时，空气中的N2与O2反应生成NO D．由NH3制碳酸氢铵和尿素 例2．（2023秋·全国·高一假期作业）下列关于氮气性质的说法中正确的是 A．点燃条件下，N2在氧气中燃烧生成NO B．点燃时，N2与金属Mg反应生成Mg3N2，N2作还原剂 C．合成氨反应中，N2发生氧化反应 D．氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合 例3．（2022秋·山东济南·高一校考阶段练习）N2是空气的重要组成部分，因此有科学家根据蒸汽机的原理，设计制造出液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到环境保护的目的。其主要依据是 A．液态氮的沸点为-195.8 ℃，远低于常温 B．N2在空气中燃烧放热 C．N2与H2反应放热 D．N2在空气中约占78%(体积分数) 【核心归纳】氮气的结构与性质 二、一氧化氮和二氧化氮的性质 1．物理性质： 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 无色 气态 无味 有毒 微溶 NO2 红棕色 气态 刺激性气味 有毒 易溶 2．相互转化的反应原理 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 3．危害：大气中NO和NO2达到一定浓度时都会对人体造成伤害，引发“光化学烟雾”事故，能引发上呼吸道及肺部疾病。 4．应用：一氧化氮在调节心脑血管、神经和免疫系统等方面有着十分重要的生物学作用和医学前景，受到人们的普遍重视。二氧化氮在火箭燃料中用作氧化剂，在工业上可以用来制造硝酸。 【典型例题】 例1．（2022春·云南昆明·高一校考阶段练习）下列关于氮及其化合物的说法正确的是 A．化学性质稳定，可用作保护气 B．、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在 C．、均无色气体 D．、均能与水发生反应 例2．（2022春·广西南宁·高一校考阶段练习）下列关于NO和NO2的说法正确的是 A．NO2是红棕色气体，与水反应生成硝酸，所以属于酸性氧化物 B．NO2不能由N2和O2直接化合得到 C．NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集 D．NO在空气中可以长久的存在 例3．（2022春·新疆哈密·高一校考期末）四支相同试管分别充满下列气体①NO2②SO2和Cl2(体积比1：1)③NO2和O2(体积比1：1)④NH3和O2(体积比1：1)，把四支试管倒扣在水槽中，试管水面上升高度为h1、h2、h3、h4，它们的大小顺序为 A．h2＞h1＞h3＞h4 B．h2＞h1＞h4＞h3 C．h2＞h3＞h4＞h1 D．h2＞h3＞h1＞h4 【核心归纳】 1．有关NO2计算类型 (1)NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，剩余气体为NO。 (2)NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 x＝ 0＜x＜ x＝ x＞ 反应情况 O2过量并剩余 恰好完全反应 NO2过