2027届高三化学一轮复习课件：3.2.5 氮及其化合物

3.2.5 氮及其重要化合物 【专题讨论】必修一： 复习目标 1．了解氮及其重要化合物的性质和应用。 2．掌握NH3、NO、NO2的制法及性质探究。 3．了解铵盐()的检验方法。 4．从化合价的角度理解氨催化氧化制HNO3的过程及原理。 考情透视·目标导航 知识导图·思维引航 3 考点一：氮气及氮的氧化物 (1)存在 ①游离态:是空气中含量_____气体(体积分数约____)； 最多 ②化合态:存在于________体内、土壤和海洋中。 动植物 NO (2)氮的 固定 ①自然固氮雷电固氮：将转化_____；根瘤菌固氮：将转化___) ②人工固氮(合成氨工业：将转化_____) 名师提醒 氮的固定是化学变化，实质是游离态的转化为化合态氮的化合物。 1.自然界中氮元素的存在和氮的固定 下列说法中正确的是　　　　。  ①固氮反应一定属于氧化还原反应 ②N2与O2在放电条件下直接化合成NO2是氮的固定 ③将NH3在一定条件下转化为尿素属于氮的固定 ④将空气加压降温分离出液态N2和O2,不是氮的固定 ①④ 小题过基础 目录 考点一　氮及其氧化物 知识梳理 考点一：氮气及氮的氧化物 2.氮气 (1)物理性质：___色___味的气体，密度比空气略小，___溶于水。 (2)化学性质 无 无 难 Mg3N2 +6H2O =3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 可逆 弱氧化性 弱还原性 (3)用途：保护气，工业合成氨，液氮可作冷冻剂 电子式？ 【思考】为什么氮气的化学性质不活泼？ 雷雨肥庄家的第一步反应（高能固氮） 汽车尾气中NOx的来源 考点一：氮气及氮的氧化物 【思考】下列氮气的用途叙述中，分别应用了氮气的什么性质？ 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___________。 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_______________________________________。 N2的稳定性 N2的氧化性 N2的还原性 N2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量 氮的多种氧化物:O5。 (1)N2O俗称笑气,可以致人发笑,有轻微麻醉作用。 (2)N2O3、N2O5是　　　　、　　　　相应的酸性氧化物(或酸酐)。  考点一：氮气及氮的氧化物 3.氮的氧化物 HNO2 HNO3 2NO2 ⇌N2O4 ∆H<0 红棕色 无色 与NaOH反应？ 注：NOX都是大气污染物 高频考点: 标准状况下46gNO2 的体积小于22.4L (4)NO与NO2的比较   NO NO2 色、味、态 无色、无味气体 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 与O2或与 H2O反应     收集方法     红棕色、刺激性气味气体 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 排水法 向上排空气法 3.氮的氧化物 （还原性：遇空气变红棕色） 氧化性：NO2+SO2=NO+SO3 4.氮氧化物对环境的影响 光化学 烟雾 考点一：氮气及氮的氧化物 (4) NO与血红蛋白结合使人中毒。 (1)下列说法中错误的是　　　　。  ①由于NO极易与O2反应,并且其密度与空气相差不多,因此收集NO只能用排水法 ②由于NO2极易与水反应且密度比空气大,因此收集NO2只能用向上排空气法 ③NO2与H2O反应生成HNO3,故NO2是酸性氧化物 ④可用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2与溴蒸气 (2)1 mol NO2与水反应转移电子的数目为　　　　　　　　　。  ③④ 小题过基础 NA 目录 考点一　氮及其氧化物 知识梳理 由于NO2和溴蒸气在性质上有不少相似性:①均具有氧化性、②溶于水均有酸生成、③均可与碱反应、 ④均为红棕色等,所以不能用淀粉碘化钾试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别; 但二者性质又有差别,可以用下列方法鉴别:①AgNO3溶液、②CCl4、③水洗法。 【思考】已知液溴极易汽化成红棕色的溴蒸气，二氧化氮和溴蒸气有很多相似性与差异？你能设计哪些简单的实验鉴别二氧化氮和溴蒸气？能用淀粉-KI试纸检验么？ 提示　方案一　将气体分别溶于盛有少量有机溶剂(如苯、四氯化碳)的试管中，溶液变橙红色的是溴蒸气，无变化的是NO2。 方案二　将气体分别通入盛有少量水的试管中，溶液变黄的是溴蒸气，无明显现象的是NO2。 方案三　将气体分别通入盛有少量硝酸银溶液的试管中，产生淡黄色沉淀的是溴蒸气，无明显现象的是NO2。 氧化性：NO2 + 2KI = I2+ 2KNO2 （1）汽车尾气（CO、NOx）处理 如NO被CO还原的化学方程式：_______________。 （2）用氨气转化氮氧化物为无毒气体：（写出下列反应方程式） 如转化NO: 转化NO2：____________________________， 该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为_____。 N2＋2CO2 4∶3 4NH3＋6NO 5N2＋6H2O 【拓展】常见的NOx尾气处理方法 1、催化转化法 在催化剂、加热条件下，与CO在一定温度下催化转化为无毒气体和 ， 氨可将氮氧化物转化为无毒气体，一般适用于汽车尾气的处理。 二、常见的NOx尾气处理方法 2、碱液吸收法：（写出下列方程式） ①NO2被烧碱溶液吸收： 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐： NO2＋NO+2NaOH === 2NaNO2＋H2O ③ 的比值________时，NO2、NO的混合气体能被足量的烧碱溶液完全吸收 n(NO2) n(NO) 若不能完全吸收，可采取 措施确保有害气体被完全吸收 ？ 补充适量空气 ≥1 若 的比值________时，反应后溶液中溶质为： 。 n(NO2) n(NO) >1 NaNO3、NaNO2 若 的比值________时，氮氧化物能否被完全吸收： 。 n(NO2) n(NO) <1 不能 废气中氮氧化物的脱硝方法 (1)汽车尾气一般用催化转化法，在催化剂等条件下，将氮的氧化物转化为N2。 (2)硝酸工业尾气一般采用碱液吸收法，将氮的氧化物转化为化工原料或产品。 考点二：硝酸工业制法 1.在催化剂作用下与反应生成NO: 3.用水吸收生成： 4NH3+5O2 4NO+6H2O 2.NO进一步氧化生成： 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 硝酸是重要的化工原料,用于制 化肥、农药、染料等,工业制硝酸 的原理如图: 【思考】如何实现将NO或NO2完全被H2O恰好反应，完全转化为HNO3，写出相关总化学方程式？ 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 3.将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余 2 mL无色气体。 (1)若剩余的气体是　　　　,则NO2、O2的体积分别是　　　　　　　。  (2)若剩余的气体是　　　　,则NO2、O2的体积分别是　　　　　　　　　。  O2 8 mL、4 mL NO 10.8 mL、1.2 mL 目录 考点二　硝酸的工业制法 知能通关 【思维建模】 无论是单一气体，还是NO、中的两者的混合气体， 反应的实质是 ， 故若有气体剩余只能是NO或，不可能是。 (1)若NO和通入水中，总反应式为 (2)若和通入水中，总反应式为 V(NO2):V(O2) =4:1，恰好完全反应 >4:1，NO2过量，剩余气体为NO <4:1，O2过量，剩余气体为O2 V(NO):V(O2) =4:3，恰好完全反应 >4:3，剩余气体为NO <4:3，剩余气体为O2 3Mg+N2Mg3N2 N2+3H22NH3 N2+O22NO (3)NO2与N2O4可相互转化： 8NH3＋6NO27N2＋12H2O 2CO＋2NO $