第四章 第15讲 氮及其化合物-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（旧教材，通用版）

第15讲　氮及其化合物 1.了解氮及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及应用。 2.了解氮及其重要化合物对环境的影响。 氮及其氧化物　　　　　　　 1.自然界中氮的存在和氮的固定 2.氮气 (1)物理性质:无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。 (2)化学性质。 ①②③反应的化学方程式: ①N2+3MgMg3N2(N2表现氧化性); ②N2+3H22NH3(N2表现氧化性); ③N2+O22NO(N2表现还原性)。 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分别是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。 ③NO2与N2O4可相互转化:2NO2N2O4。 (2)NO、NO2的比较。 项目 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 与O2或与 H2O反应 2NO+O22NO2 3NO2+H2O2HNO3+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+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O (歧化反应);NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O(归中反应)。一般适合工业尾气中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、CO2。一般适用于汽车尾气的处理。 NO不能被碱液吸收。 [理解辨析] 判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定,是化学变化。(　√　) (2)NO2与水反应生成硝酸,故NO2是酸性氧化物。(　×　) 提示:二氧化氮与水发生氧化还原反应,不属于酸性氧化物。 (3)空气中点燃镁粉,主要生成氧化镁。(　×　) 提示:镁与氮气、氧气、二氧化碳均能反应。 (4)溴蒸气和NO2都是红棕色气体,可用蒸馏水鉴别。(　√　) (5)NO2、NO的混合气体,以任意比例混合均能被氢氧化钠溶液完全吸收。(　×　) 提示:由NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O可知,n(NO2)≥n(NO)时才可被完全吸收。 　氮及其氧化物的性质与应用 1.NO2可以用氢氧化钠溶液吸收,或在一定条件下用氨气与其反应使之转化为无污染的物质,发生反应的化学方程式分别是2NO2+2NaOHM+NaNO3+H2O,8NH3+6NO27X+12H2O。则M、X代表的物质的化学式分别是(　A　) A.NaNO2、N2 B.HNO2、N2 C.NO、HNO3 D.N2、N2 解析:根据元素化合价升降关系以及原子守恒,判断M为NaNO2,X为N2。 2.(2022·宁夏银川质检)德国科学家格哈德·埃特尔的成就之一是证实了气体在固体催化剂表面进行的反应,开创了表面化学的方法论。在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示。下列说法正确的是(　D　) A.NO2是该过程的最终产物 B.NO和O2必须在催化剂表面才能反应 C.汽车尾气的主要污染成分是CO2和NO D.该催化转化的总化学方程式:2NO+O2+4CO4CO2+N2 解析:气体在催化剂表面吸附与解吸的过程中先生成二氧化氮,然后在催化剂表面和一氧化碳反应,最终生成无毒气体,起到尾气净化的作用,A错误;NO和O2在常温下就会发生反应,B错误;汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等,C错误;尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分,总化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2,D正确。 　氮的氧化物溶于水的计算 3.三个容器内分别装有相同压强下的NO、NO2、O2,设三个容器的容积依次为V1、V2、V3,若将该三种气体混合于一个容积为V1+V2+V3的容器中后,倒立于水槽中,最终容器内充满水。则V1、V2、V3之比不可能是(　B　) A.3∶7∶4 B.5∶7∶6 C.7∶3∶6 D.1∶1∶1 解析:要达到题意中的结果,由4NO2+O2+2H2O4HNO3、4NO+3O2+2H2O4HNO3可知,满足n(NO2)+n(NO)=n(O2),即 n(NO2)+3n(NO)=4n(O2)即可,而相同条件下气体的体积之比等于其物质的量之比,故满足3V1+V2=4V3。3×3+7=16=4×4,A不符合题意;5×3+7=