第4单元 层级1 第5课时 氮及其化合物 环保与绿色化学（Word教参）-【新高考方案】2024高考化学一轮复习（老教材 新高考）

第5课时：夯实教材基础(5)——氮及其化合物　环保与绿色化学 基础落实(一)　氮及其氧化物 系统主干知识 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，溶于水，熔点、沸点比O2的 化学性质 N2的电子式为N⋮⋮N，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 [注意]　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2NO2N2O4(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 (3)常见NOx的尾气处理方法 ①碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O； NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。 [注意]　NO不能被碱液吸收。 ②催化转化法：在催化剂、加热条件下，氨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)。后者一般适用于汽车尾气的处理。 题点细练过关 1．下列有关氮气的说法正确的是(　　) A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼 B．1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3 C．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是N2＋2O2===2NO2 D．NO、NO2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 解析：选D　A项，N2的化学性质不活泼是因为N2分子中氮氮三键不易断裂，错误；B项，N2与H2的反应为可逆反应，错误；C项，N2在放电条件下生成NO，错误。 2．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：选D　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；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。 3．某无色气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL气体甲经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成为(　　) A．NH3、NO、CO2　　　　　 B．NO、CO2、N2 C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、NO2 解析：选A　气体甲无色，则一定不含有色气体NO2，经过足量的浓硫酸后剩余气体80 mL，说明含有NH3，通过足量的过氧化钠后气体显红棕色，说明含有NO且经过足量Na2O2时产生了O2，说明含有CO2，最终几乎无气体剩余，说明不含N2。 4．下列说法中错误的是(　　) A．工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应 B．通过灼热的铜粉，可以除去N2中的O2 C．除去NO中的NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和浓H2SO4的洗气瓶中 D．NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为2∶1 解析：选D　NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为1∶2。 基础落实(二)　氨和铵盐 系统主干知识 (一)氨的物理性质与喷泉实验　 1．物理性质 无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小，易液化。极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。 2．喷泉实验 (1)喷泉实验的原理 因为烧瓶