2026届高三化学一轮复习：第16讲氮及其化合物

【2021·广东1月适应性测试】部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是 A.a可经催化氧化生成b B.b为红棕色，可转化为c D.d的溶液与Cu反应可生成b或c ⇌ B 【真题引入】 第五单元　化工生产中的重要非金属元素 第16讲　氮及其化合物 高二化学备课组 单慧芳 完成 P102页考点一夯实必备知识并核对答案 时长：5min 氮气是空气的主要组成成分，它非常稳定，常用作保护气。 思考：1.请从结构的角度解释氮气的稳定性？ 2.氮气非常稳定，但是在特殊条件下也可以发生反应，请问哪些情况下氮气可以发生反应？ 3.什么是氮的固定？哪些方式可以实现氮的固定？ 高温或放电条件下才能与氢气、氧气和活泼金属反应 将游离态的氮转变为化合态的氮 人工固氮 N2+3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 N2+3Mg Mg3N2 点燃 N2+O2 2NO 放电或高温 自然固氮： N2 氨或铵盐 根瘤菌 N N N≡N三键键能大 4.医疗上，为什么用液氮作冷冻剂？ N2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量 氮元素属于典型的多价态非金属元素，它有多种氧化物。 思考：1.氮的氧化物有哪些？哪些属于酸性氧化物？ 2.验证某无色气体是NO 的方法为？收集NO 的方法？ 向无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。 N2O NO N2O3 NO2（N2O4） N2O5 +1 +2 +3 +4 +5 HNO2 酸性氧化物 N2O3 N2O5 +4 HNO3 排水法 判断：1.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA 2.实验测得NO2的平均相对分子质量大于46 3.除去NO中的少量NO2气体,可通过盛有水的洗气瓶除去再干燥 溴蒸气和NO2均为红棕色气体，用下列哪些方法可以对它们进行鉴定呢？ 性质相似点：A、NO2与Br2均属于强氧化剂，能将I－、SO2、H2S等氧化： 2KI+4NO2=2KNO3+I2+2NO ； SO2+NO2=NO+SO3 ； H2S+NO2=S+NO+H2O B．溶于水后溶液呈酸性 C．能与碱溶液反应 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 性质不同点： A．通入水中，NO2溶于水发生反应后溶液无色，而溴蒸气溶于水溶液呈橙色 B．通入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气 C．通入CCl4有机溶剂中， 溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为Br2(气) a、淀粉-KI试纸 b、NaOH溶液 c、CCl4 d、AgNO3溶液 NOx都有毒. 思考：1.它们来源于哪里？对环境有哪些危害？ 来源：汽车尾气、氮肥的生产、金属的冶炼 危害： 2.实验室如何除去NOx废气? 3.汽车尾气中的NOx废气去除方法? 为探究铜与稀硝酸反应产生的是NO。图中K为止水夹（处于关闭状态），F是装有一半空气的注射器，D是尾气处理装置（兼防倒吸功能）。 2.为达到此目的，应如何操作： 利用生成的CO2将整个装置内的空气排尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰 思考：1、设计装置A的目的是： 打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K 3.装置E和F的作用是： 4.为实现此作用，其操作方法是： 验证无色气体为NO 将注射器中的空气推入E中 为探究铜与稀硝酸反应产生的是NO。图中K为止水夹（处于关闭状态），F是装有一半空气的注射器，D是尾气处理装置（兼防倒吸功能）。 P103T2选用如图所示仪器和药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO(N2和O2的用量可自由控制)。 已知:①NO+NO2+2OH- = 2N+H2O; ②气体液化的温度:NO2为21 ℃,NO为-152 ℃。 试回答: (1)仪器的连接顺序(按从左→右连接,填各接口的编号)为　　　　 　　　　。   (2)反应前应通入N2,目的是 　 。 (3)装置F的作用是　 。   (4)确认气体中含NO的现象是 　 。   (5)若通入O2过量则B中发生反应的化学方程式为　 。   P103T2选用如图所示仪器和药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO(N2和O2的用量可自由控制)。 已知:①NO+NO2+2OH- = 2N+H2O; ②气体液化的温度:NO2为21 ℃,NO为-152 ℃。 P104T4.[2024·山东肥城调研] 一定条件下,将充满二氧化氮和氧气的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为原混合气体体积的,则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积之比可能是 (　 ) A.8∶1 B.7∶3 C.7∶2 D.4∶1 B 【夯实基础】 【变式训练】向盛有15 mL NO气体、倒立于水槽的试管中通入O2，充分反应后，试管中还剩余气体3 mL，则通入的O2体积可能是(　　) 9 mL或者14.25 mL 有气体：H2 Cl2 O2 HCl NO NO2 NH3 SO2 CO2 1.若洗气瓶是干燥的，由A口进气，可收集的气体有： A　　 B Cl2 O2 HCl NO2 SO2 CO2 H2 O2 NO 【夯实基础】 若从Ｂ中进气呢？ 此时如何进气？可否测量收集的气体体积？ 2.若瓶中充满水，可收集的气体有： H2 NH3 B进A出 【北京卷】下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所的结论不正确的是 A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 【真题引入】 Ｄ 完成 P104页考点一夯实必备知识并核对答案 时长：3min 硝酸是一种无色、易挥发、具有刺激性气味的无色液体，能与水以任意比互溶，沸点为83 ℃，密度为1.42 g·cm-3。硝酸为氧化性强酸，且氧化性随浓度减小而降低。 思考：1、浓硝酸为是什么呈黄色?消除方法是什么？ 原因：硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里 2、硝酸的保存方式？ 消除方法:向变色浓硝酸中通氧气。 保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。 3.铜与硝酸反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是？ 3.向浓硝酸溶液中滴加紫色石蕊试剂有什么现象？ 先变红后褪色 3Cu+8H++2NO3－= 3Cu2++2NO↑+4H2O 4HNO3 ===4NO2↑ + O2↑ + 2H2O 光照 加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应 思考：4、硝酸可以氧化一些还原性试剂，如金属单质Fe、Cu，请书写稀、浓硝酸分别与Cu的反应方程式？并总结硝酸浓度变化得到的还原产物的变化规律? 3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O HNO3的浓度不同可得NO、N2O、 N2、NH4NO3等不同产物，一般硝酸浓度越低，还原产物中的N的价态越低。如： 4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N2O ↑ +5H2O 4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O 思考：5、硝酸可以氧化一些还原性试剂，如金属单质Fe、Cu等，非金属单质C、S、P等，请书写浓硝酸与C、S的反应方程式？并总结浓硝酸与非金属单质的反应规律? C S P + HNO3（浓） CO2 H2SO4 H3PO4 + NO2+H2O 非金属单质+浓硝酸→NO2↑+对应的最高价酸+H2O 向硫酸酸化的Fe(NO3)3溶液中逐渐通入H2S气体， 可能发生反应的离子方程式正确的是(　　) ①S2-+2NO3-+4H+═2NO2↑+S↓+2H2O ②2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+ ③Fe3++3NO3-+5H2S+2H+═3NO↑+5S↓+Fe2++6H2O ④Fe3++7NO3-+10H2S+8H+═7NO↑+10S↓+Fe2++14H2O ⑤Fe3++5NO3-+8H2S+4H+═5NO↑+8S↓+Fe2++10H2O． A. ②③⑤ B. ③④⑤ C. ②④⑤ D. ①②③ A 【夯实基础】 P106T4.[2024·广东佛山南海区调研] 将10.0 g铜镁合金完全溶解于140 mL某浓度的硝酸中,得到NO2和NO的混合气体4.48 L(标准状况)下,当向反应后的溶液中加入370 mL 4.0 mol·L-1 NaOH溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为18.5 g。下列说法不正确的是 (　 ) A.该合金中铜与镁的物质的量之比为2∶3 B.该硝酸中HNO3的物质的量浓度为10 mol·L-1 C.NO2和NO的混合气体中,NO2的体积分数为25% D.若将混合气体与水混合完全转化为硝酸,则需要通入的氧气(标准状况下)的体积为2.8 L B 硝酸与金属反应计算的思维模型 【变式训练】2.4.6 g铜和镁的合金完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量NaOH溶液,生成沉淀的质量为(　　) A.9.02 g B.8.51 g C.8.26 g D.7.04 g 向200 mL 2 mol·L-1 HNO3溶液中逐渐加入铁粉至过量(假设生成的气体只有一种),在此过程中,n(Fe2+)随n(Fe)变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.该过程中产生标准状况下的氢气4.48 L B.向c点处的反应液中加入稀盐酸后无明显现象 C.图中a=1.5、b=1.5 D.当加入铁粉n mol时(0.1<n<0.15),溶液中n(Fe3+)=(0.3-2n) mol 【能力提升】 C.密闭体系中，c存在2NO2N2O4 $$