内容正文:
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。
1.自然界中氮的存在和氮的固定
考点一 氮及其氧化物
自然固氮
人工固氮
2.氮气
(1)物理性质: 色 味气体,密度比空气略小, 溶于水。
无
无
难
(2)化学性质。
氧化
氧化
还原
3.氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物。
N2O3、N2O5
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。
② 分别是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。
③NO2与N2O4可相互转化: 。
(2)NO、NO2的比较。
项目 NO NO2
颜色 色 色
毒性 . .
溶解性 溶于水 易溶于水
与O2或与
H2O反应 . .
收集方法 . .
与人体、环
境的关系 ①与 结合,使人中毒;
②转化成NO2,形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、
.
无
红棕
有毒
有毒
不
排水法
向上排空气法
血红蛋白
光化学烟雾
(3)常见NOx的尾气处理方法。
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 或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体 。一般适用于汽车尾气的处理。
N2
N2、CO2
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。
( )
√
×
×
√
×
A.NaNO2、N2 B.HNO2、N2
C.NO、HNO3 D.N2、N2
A
氮及其氧化物的性质与应用
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
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( )
A.3∶7∶4 B.5∶7∶6
C.7∶3∶6 D.1∶1∶1
B
4.如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动试管,直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液的物质的量浓度之比为( )
A
解析:NO2、NO装满试管,则体积相同,根据阿伏加德罗定律得n(NO2)=n(NO),根据氮原子守恒,所得硝酸的物质的量相同,溶液的体积相同,所以两个试管中溶液的物质的量浓度之比为1∶1。
A.1∶1 B.5∶7 C.7∶5 D.4∶3
NOx与O2、H2O混合的计算方法
(1)电子守恒法。
n(NOx)×(5-2x)=n(O2)×4。
1.氨
(1)氨的物理性质。
无色、有 气味的气体,密度比空气的 ,易 ,液氨可作制冷剂,极易溶于水(1∶700),可由 实验证明。
(2)氨的化学性质。
①与水反应。
氨溶于水呈碱性,反应为 。
考点二 氨和铵盐
刺激性
小
液化
喷泉
氨的水溶液叫氨水,主要成分是NH3·H2O,氨水参与的化学反应,反应物写NH3·H2O,计算氨水溶质质量分数时,一般按照NH3的形式计算。
②与酸反应。
a.蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒