内容正文:
必考点02 氮及其化合物
题型一 氮与氮气
例题1:下列关于氮元素说法中,不正确的是( )
A.工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮
B.闪电时,大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定
C.氮元素在自然界有游离态和化合态
D.非金属单质氮气在化学反应中只能作氧化剂
例题2: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)
【解题技巧提炼】
1.氮——重要的非金属元素
(1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族,氮元素的非金属性比氧元素弱,比碳元素强,硝酸的酸性比磷酸强。
(2)氮元素原子最外层有5个电子,氮原子很难得失电子形成离子键,一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。
(3)氮元素在自然界中的存在
①游离态:主要以氮分子的形式存在于空气中。
②化合态:部分存在于动植物体内的蛋白质中;部分存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
2.氮气
(1)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,所以氮气的化学性质很稳定,通常情况下很难与其他物质发生化学反应。
(2)写出氮气与下列物质反应的化学方程式:
①金属镁:N2+3MgMg3N2,氮气表现氧化性;
②氢气:N2+3H22NH3,氮气表现氧化性;
③氧气:N2+O22NO,氮气表现还原性。
3.氮的固定
氮的固定—
题型二 一氧化氮与二氧化氮
例题1:下列对、的描述,不正确的是( )
A.是红棕色气体,不是酸性氧化物
B.、都可以用排水法收集
C.、在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物
D.、都有毒
例题2:依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法中不正确的是( )
A.X是酸性氧化物
B.可用排水法收集NO2气体
C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D.从原理上看,NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化
【解题技巧提炼】
1.一氧化氮、二氧化氮性质探究
(1)在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO,观察颜色:无色,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器。现象:注射器内无明显变化,结论:NO难溶于水。
(2)打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹,现象:注射器内气体变为红棕色;振荡注射器。现象:气体的红棕色消失。
结论:在一定条件下,NO和NO2可以相互转化。
写出下列转化的化学方程式:
①NO→NO2:2NO+O2===2NO2;
②NO2→NO:3NO2+H2O===2HNO3+NO。
2.二氧化氮的性质
(1)红棕色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大。
(2)易溶于水且与水反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO。
(3)具有强氧化性:能与SO2、KI等反应。
(4)自身二聚:2NO2N2O4(无色气体)。
3.NO和NO2性质比较
氮氧化物
NO
NO2
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
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)
氧化性或还原性
具有氧化性、还原性,主要表现强还原性
具有氧化性、还原性,主要表现强氧化性,能氧化SO2、KI等物质
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)
相互转化
NONO2
题型三 氨的性质
例题1:氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域,一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是( )
A.反应①属于氮的固定
B.反应②属于氧化还原反应
C.反应⑤在无水环境中进行时,有白烟产生
D.该转化过程总反应的反应物是N2和H2O,产物是NH3和O2
例题2:如图是喷泉实验装置图,下列说法中不正确的是( )
A.烧瓶中的溶液呈红色
B.该实验说明氨气极易溶于水
C.该实验说明氨气的密度小于空气的
D.形成喷泉的原因是烧瓶内压强小于外界大气压
【解题技巧提炼】
1.氨的物理性质
氨是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,容易液化。
2.氨极易溶于水且与水反应
(1)喷泉实验
①按图所示装置,打开止水夹,挤压滴管的胶头,烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体呈红色。
②上述实验说明氨极易溶于水,其水溶液呈碱性。
(2)氨与水的反应
①氨气易与水反应:NH3+H2ONH3·H2O,其水溶液称为氨水。氨水具有弱碱性,能使石蕊溶液变蓝。
②氨水中的氮元素主要以NH3·H2O的形