专题4 第19讲 氮与社会可持续发展(基础课)(教参)-【名师导航】2024年高考化学一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

第19讲　氮与社会可持续发展(基础课) 　1．掌握氮及其重要化合物(氧化物、硝酸、氨及铵盐)的主要性质及应用。　2．掌握NH3的实验室制法及其性质探究。　3．了解含氮化合物的合理使用。 　氮及其氧化物　硝酸 1．氮及其氧化物 (1)自然界中氮的存在和氮的固定 (2)N2的性质及应用 N2是一种无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点比O2的低。N2的电子式为:N⋮⋮N:，结构式为N≡N。分子结构稳定，化学性质稳定，可用作保护气。 ①与Mg反应：N2＋3MgMg3N2，N2表现氧化性。 ②与H2反应：N2＋3H22NH3，N2表现氧化性。 ③与O2反应：N2＋O22NO，N2表现还原性。 (3)氮的氧化物 ①氮有多种价态氧化物，氮元素从＋1价至＋5价都有相应的氧化物，依次为N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的有N2O3和N2O5。 ②NO、NO2的性质比较 NO NO2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 自身转化或 与O2、H2O反应 2NO＋O2===2NO2　不与水反应 2NO2N2O4 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 收集方法 排水法 向上排空气法 对人体、环 境的影响 NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层 　①NO不能单独被NaOH溶液吸收；NO2可以被NaOH溶液吸收，其反应为2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。NO2与NO按物质的量比1∶1混合与NaOH反应可被完全吸收：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。 ②在催化剂、加热条件下，NOx与NH3反应生成N2与H2O，此方法可用于处理汽车尾气中的NOx。 2．硝酸的性质 纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与H2O以任意比互溶。 (1)不稳定性 ①反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 ②现象：市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中。 ③保存：浓硝酸保存在棕色带有玻璃塞的试剂瓶中，置于阴凉处。 (2)强氧化性 ①与不活泼金属(Au、Pt、Ti除外)反应 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 ②常温下，浓硝酸使Fe、Al钝化，金属表面形成一层致密的氧化物保护膜，加热时浓硝酸与Fe、Al发生反应。 ③与非金属反应 浓硝酸与C的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ④与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等还原性物质。稀硝酸与SO2、Fe2＋反应的离子方程式分别为3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO↑＋ 4H＋、3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 　①硝酸与金属反应时，HNO3的还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。对于Cu与少量浓硝酸反应时，还原产物有NO2、N2O4、NO。 ②王水：浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合而成，可溶解Au、Pt等。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)N2―→NH3和NH3―→NO两步转化均为氮的固定。(　　) (2)NO、NO2均可用排水法收集。(　　) (3)NO2与H2O反应生成HNO3，故NO2为酸性氧化物。(　　) (4)Zn与浓硝酸反应生成NO2，Zn与稀硝酸反应生成H2。(　　) (5)含4 mol HNO3的浓硝酸与足量Cu充分反应，生成2 mol NO2。(　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 2．写出下列反应的方程式。 (1)“雷雨发庄稼”的原理：________________________________________ _________________________________________________(写化学方程式)。 (2)浓HNO3与足量铜反应：开始____________________________________ _______________________________________________________________， 后期____________________________________________________________ ________________________________________________(写离子方程式)。 [