清单02 氮及其化合物的性质 无机非金属材料（考点清单）（讲+练）-2023-2024学年高一化学下学期期末考点大串讲（人教版2019必修第二册）

清单02 氮及其化合物的性质 无机非金属材料 01 氮气与氮的固定 1.氮气 存在 游离态 以氮分子的形式存在于空气中 化合态 存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中 分子结构 氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量 物理性质 无色、无味、难溶于水，密度与空气相近，约占空气体积的4/5 化学性质 氧化性 N2＋3MgMg3N2 N2＋3H22NH3 还原性 N2＋O2 2NO（闪电、汽车引擎中发生的反应） 用途 ①文物馆将贵重文物保存在氮气中。 ②氮气是合成氨工业的重要原料——合成氨，制化肥，HNO3。 ③雷电是自然界重要的固氮方式。 ④医疗上，液氮是常见的冷冻剂。 工业制法 1）分离液态空气： 2）耗氧法： 2.氮的固定和循环 （1）的固定 概念 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程 分类 自然固氮 高能固氮 如雷雨天气N2转化为NO 生物固氮 如豆科植物的根瘤菌固氮 人工固氮 合成氨(工业上合成氨) 仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用) （2）氮的循环 【例1】下列关于氮气的说法中，正确的是 A．通常情况下，氮气性质比较稳定 B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C．1molN2与3molH2完全反应生成2molNH3 D．氮元素是活泼的非金属元素，氮气在化学反应中作氧化剂 【例2】下列过程不属于氮的固定的是 A．氢气与氮气合成氨 B．氨和二氧化碳合成CO(NH2)2 C．雷雨天时氮气与氧气反应生成NO D．大豆根瘤菌将氮气转化为氨态氮肥 02 氮的氧化物 1.不同价态的氮的氧化物 氮的氧化物 N2O(笑气) NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 氮元素化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋4 ＋5 上述氮的氧化物中属于酸性氧化物的是N2O5和N2O3。 【注意】①NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。②验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 2.NO和NO2的比较 NO NO2 色、态、 味、毒性 无色、无味 红棕色、刺激性气味 有毒气体 水溶性 不溶 易溶且与水反应 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 与H2O反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与O2、H2O 共同反应 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 氧化性 6NO＋4NH35N2＋6H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O，NO2＋SO2===SO3＋NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 实验室制法 铜与稀硝酸反应 铜与浓硝酸反应 实验室尾气处理： 通氧气，用NaOH溶液吸收： ①2NO＋O2＝2NO2； ②NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O(归中反应) 实验室尾气处理： 用NaOH溶液吸收： 2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O(歧化反应) 3.二氧化氮溶于水的实验 (1)实验过程 实验 装置 实验 操作 在如图注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器 打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 振荡注射器 实验 现象 无明显现象 无色气体变为红棕色 红棕色气体变浅至消失，有无色气体生成，注射器活塞向内滑动 化学 方程式 　2NO+O2 === 2NO2　、　3NO2+H2O === 2HNO3+NO　  (2)对工业生产硝酸的启示 工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气，能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。 4.常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 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)。一般适合工业尾气中NOx处理。 ②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)或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。 5.氮的氧化物与氧气、水反应的相关计算 相关反应原理 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO……① 2NO＋O2＝2NO2……② 由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3……③ 由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO