内容正文:
化 学
第四章
非金属及其重要化合物
第13讲 氮及其重要化合物
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氮及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
2.结合实例认识氮及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点1 氮气及氮的氧化物
➢ 对应学生用书P70
1.自然界中氮元素的存在形式
游离
化合
2.氮气与氮的固定
(1)物理性质: 无 色、 无 味的气体,密度比空气略小, 难 溶于水。
(2)化学性质
写出有关反应的化学方程式:
① 3Mg+N2Mg3N2 。
无
无
难
3Mg+N2Mg3N2
② N2+3H22NH3 。
③ N2+O2 2NO 。
N2+3H2 2NH3
N2+O2 2NO
3.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 和 N2O5 。
(2)NO和NO2的比较
性质 NO NO2
色、味、态 无色、无味的气体 红棕色、有刺激性气味的气体
溶解性 不溶于水
毒性 有毒,大气污染物之一 有毒,大气污染物之一
与水反应 不反应 3NO2+H2O2HNO3+NO
与氧气反应 2NO+O22NO2 不反应
N2O3
N2O5
无色、无味的气体
红棕色、有刺激性气味的
气体
不溶于水
[注意] ①NO2与N2O4存在平衡2NO2N2O4,因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。②验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。
4.氮氧化物对环境的污染、人体的危害及防治
(1)常见的污染类型及对人体的危害
①光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾。
②酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨水降到地面。
③破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法
2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O
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),一般适用于工业尾气中NOx的处理。
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)。
易丨错丨易丨混
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.固氮反应一定属于氧化还原反应。 (√ )
2.N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。 ( × )
3.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体。 ( × )
4.NO2溶于水时,NO2是氧化剂,水是还原剂。 ( × )
5.可用NO2与水反应制取硝酸,故NO2是酸性氧化物。 ( × )
6.利用AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别NO2和溴蒸气。 (√ )
√
×
×
×
×
√
题组一 氮及其氧化物的性质
1.自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,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。下列叙述正确的是 ( )
A.N2→NH3、NH3→NO均属于氮的固定
B.在催化剂a作用下,N2发生了氧化反应
C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
解析 氮的固定是指氮由游离态转变为化合态,N2→NH3的反应为氮的固定,但NH3→NO的反应没有氮气参与,不属于氮的固定,故A错误;由示意图可知,在催化剂a作用下,氮元素化合价降低被还原,氮气发生还原反应,故B错误;由示意图可知,催化剂a的表面只发生了非极性共价键的断裂,没有发生极性共价键的断裂,故C错误;使用催化剂a、b可加快反应速率,能提高单位时间内生成物的产量,故D正确。故选D。
答案 D
2.据研究,NO广泛分布于生物体内各组织中,可将积存在血管壁上的脂肪、胆固醇带走,被称为“血管清道夫”。下列说法中错误的是 ( )
A.NO极易与氧气反应生成一种红棕色气体
B.实验室中,可利用铜与稀硝酸的反应制取NO
C.人体吸入大量NO气体,可以预防心血管疾病
D.雷雨天气,氮气和氧气能生成NO
解析 A项,NO极易与氧气反应生成