知识清单13 氮及其重要化合物-【口袋书】2024年高考化学一轮复习知识清单

知识清单13 氮及其重要化合物 知识点01 氮气的性质及应用 知识点03 氨和铵盐的性质 知识点02 氮氧化物的性质和应用 知识点04 硝酸的性质 知识点01 氮气的性质及应用 1．氮原子结构 （1）原子结构示意图： （2）在周期表中位置：第二周期第VA族 （3）原子的轨道表示式：，单电子数：3 （4）第一电离能：I1（N）＞I1（O） 2．氮气的结构 （1）结构式N≡N，电子式 ①化学键：1个键2个键 ②稳定性：键＜键 （2）分子极性：非极性分子 3．氮元素的自然存在 4．自然界中氮的循环 5．氮气的物理性质 （1）色味态：无色无味气体 （2）密度：在标准状况下ρ（N2）＝＝1.25g•L－1，比空气的小（极为接近） （3）溶解性：难溶于水 （4）收集方法：只能用排水法（密度与空气接近，不能用排空气法） 6．氮气的化学性质 （1）稳定性：N≡N键能很大，通常情况下很难发生反应 （2）氧化性：N2+3H22NH3（工业固氮反应） （3）还原性 ①除去中H2的N2：3Mg+N2Mg3N2 ②高能固氮反应：N2+O22NO 7．氮化镁 （1）电子式： （2）与水反应：Mg3N2+6H2O3Mg（OH）2↓+2NH3↑ （3）与过量盐酸反应：Mg3N2+8HCl3MgCl2+2NH4Cl 8、氮气的用途 （1）工业上合成氨，制硝酸 （2）代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化 （3）在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发 （4）保存粮食、水果等食品，以防止腐烂 （5）医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术 （6）高科技利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能 （1）氮元素在自然界中主要以N2的形式存在于大气中，在空气中占体积分数约为0.78，N2的相对分子质量与空气接近，故N2的密度与空气接近，实验室只能用排水法收集。 （2）N2化学性质不活泼，在一般条件下不与氧气反应，经常作为食品包装袋的填充剂隔绝空气，避免食品被氧化变质。在一定条件下能与部分活泼金属、非金属反应，表现出氧化性或还原性。 （3）氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态，如NH3转化为NO就不是氮的固定。 【典例01】（2023•湖北省选择性考试，1)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是( ) A．液氮-液氢 B．液氧-液氢 C．液态NO2-肼 D．液氧-煤油 【答案】A 【解析】A项，虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应，而且是放热反应，但是，由于N≡N键能很大，该反应的速率很慢，氢气不能在氮气中燃烧，在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体，因此，液氮-液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意；B项，氢气可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-液氢能作为火箭推进剂，B不符合题意；C项，肼和NO2在一定的条件下可以发生剧烈反应，该反应放出大量的热，且生成大量气体，因此，液态NO2-肼能作为火箭推进剂，C不符合题意；D项，煤油可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-煤油能作为火箭推进剂，D不符合题意；故选A。 【典例02】（2023·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测）氮及其化合物的转化具有重要应用，下列说法不正确的是 A．工业上模拟自然界“雷雨发庄稼”的过程生产 B．自然固氮、人工固氮都是将转化为含氮化合物 C．氨气是重要的工业原料，可用于制备化肥和纯碱等大宗化学品 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 【答案】A 【解析】A．自然界 “雷雨发庄稼”的第一步是将空气中的氮气转化为NO，工业生产硝酸的第一步是将氮气和氢气反应生成氨气，氨气催化氧化得到NO，NO被氧化为，和水反应最后得到硝酸，A项错误； B．氮的固定是是将转化为含氮化合物的过程，其中氮的固定包括自然固氮、人工固氮，B项正确； C．氨气作为重要的工业原料可以制备化肥和纯碱等大宗化学品，C项正确； D．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D项正确。 知识点02 氮的氧化物的性质及应用 1．氮元素的六种氧化物 化合价 +1 +2 +3 +4 +5 化学式 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 含氧酸 HNO2 HNO3 2．NO的性质 （1）色味态：无色无味气体 （2）溶解性：难溶于水 （3）强还原性 ①与O2反应：2NO+O22NO2 ②与酸性H2O2反应：2NO+3H2O22H++2NO3－+2H2O ③酸性KMnO4溶液：5NO+3MnO4－+4H+5NO3－+3Mn2