内容正文:
第四节 氮及其化合物
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,认识其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性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。
3.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(一) 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
物理性质
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
化学性质
N2的电子式为,结构式为。
①与H2反应的化学方程式:N2+3H22NH3,N2表现氧化性。
②与Mg反应的化学方程式:N2+3MgMg3N2,N2表现氧化性。
③与O2反应的化学方程式:N2+O22NO,N2表现还原性
[微点拨]
氮元素是一种活泼非金属,但N2稳定的原因是N2分子中氮氮三键很稳定,不易断裂,难发生化学反应。
3.氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物
氧化物的化学式
N2O
NO
N2O3
NO2、N2O4
N2O5
氮元素的价态
+1
+2
+3
+4
+5
①N2O俗称笑气。
②N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。
③NO2与N2O4可相互转化2NO2N2O4(写方程式)。
(2)NO、NO2的比较
NO
NO2
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
难溶于水
易溶于水
与O2或与H2O反应
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
收集方法
排水法
向上排空气法
与人体、环境的关系
①与血红蛋白结合,使人中毒;
②转化成NO2,形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
4.氮氧化物对环境的污染及防治
(1)常见的污染类型
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,产生的一种有毒的烟雾
酸雨
NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面
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
(2)常见的NOx尾气处理方法
碱液吸收法
工业尾气中NOx常用碱液吸收处理,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)
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);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)
1.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)通过灼热的镁粉,可除N2中的少量氧气( )
(3)NO中的NO2杂质气体,可通过盛有水的洗气瓶除去( )
(4)CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都稳定存在( )
(5)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2( )
(6)NO既可以用排水法收集,又可以用排空气法收集( )
(7)NO2溶于水时,NO2是氧化剂,水是还原剂( )
(8)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象( )
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
2.(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如,4NH3+6NO5N2+6H2O,写出用氨气转化NO2的化学方程式:________________________________________,氧化产物与还原产物的质量之比为________。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为1∶1,写出该反应的化学方程式:________________________________________________。
②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式是__________。
答案:(1)8NH3+6NO27N2+12H2O 4∶3
(2)①2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
②NaNO2
题点全面练清
题点(一) 氮及其氧化物的性质及对环境的影响
1.福建省三钢集团近年来大气污染治理成绩显著,厂区“绿”意盎然。治理后,钢铁厂排放的尾气中,下列物质含量最大的是( )
A.CO2 B.NO2 C.SO2 D.PM10
解析:选A 钢铁厂产生二氧化碳气体,不属于污染气体,二氧化氮、二氧化硫、PM10属于污染物质,治理后减少排放,二氧化碳含量最多。
2.汽车尾气中的氮氧化合物NOx与大气中的NH3发生如下作用,形成一种雾霾。
NOxN2O5HNO3烟(一种雾霾)
有关该雾