《步步高2014届新人教课标Ⅰ高三化学一轮总复习资料word版：第四章 第4讲（2020年整理）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高2014届新人教课标Ⅰ高三化学一轮总复习资料word版：第四章 第4讲（2020年整理）（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学 海 无 涯 第第 4 讲讲 氮及其化合物氮及其化合物 考纲要求 1 了解 NO NO2的性质 2 掌握硝酸的性质和用途 结合金属与 HNO3的 反应 掌握守恒法的计算技巧 3 了解氮的氧化物及含磷洗涤剂对环境及人类健康的影 响 4 了解氨气 铵盐的性质及用途 掌握氨气的实验室制法 5 掌握铵根离子的检验 考点一 氮气及其氧化物 1 氮气 1 氮的固定 使空气中游离态的氮转化为化合态氮的过程 2 氮气的性质 物理性质 纯净的 N2是一种无色无味的气体 难溶于水 在空气中约占总体积的 4 5 化学性质 通常情况下 N2化学性质很稳定 只在高温 放电 催化剂等条件下才能发生一些 化学反应 a 与
2、 H2反应 N2 3H2 高温 高压 催化剂 2NH3 b 与 O2反应 N2 O2 放电或高温 2NO 2 氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5等 完成 NO 和 NO2的比较表 NO NO2 物理 性质 颜色 无色 来源 Zxxk Com 来源 学 科 网 Z X X K 来源 Z xx k Com 来源 学科网 红棕色 来源 学科网 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶 能溶 化学 性质 与 O2反应 2NO O2 2NO2 与 H2O 反应 3NO2 H2O 2HNO3 NO 与人体 环境的关系 与血红蛋白结合使人中毒 转化成 NO2形成酸雨
3、光化学烟雾 形成酸雨 光化学烟雾 学 海 无 涯 特别提醒 1 氮的氧化物都是大气污染物 2 空气中 NO2是造成光化学烟雾的主要因素 3 空气中 NO NO2主要来源于煤和石油的燃烧 汽车尾气 硝酸工厂等 4 NO2 既有氧化性又有还原性 以氧化性为主 NO2能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝 深度思考 1 根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属 为什么氮气很稳定 答案 氮气的性质不仅与原子结构有关 还与氮分子的构成有关 氮气分子中的 N N 键 键能很大 分子结构稳定 故氮气很稳定 2 俗话说 雷雨发庄稼 这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮 请同 学们写出三个有关的化
4、学方程式 答案 N2 O2 放电 2NO 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 3 如何鉴别 NO2与溴蒸气 答案 由于 NO2和 Br2在性质上有不少相似性 均具有氧化性 溶于水均有酸 生成 均可与碱反应 均为红棕色等 所以不能用淀粉 KI 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 AgNO3溶液 CCl4 溶液 用水洗法 题组一 NO NO2的性质及对环境的影响 1 下列说法正确的是 A CO NO NO2都是大气污染气体 在空气中都能稳定存在 B NO 可用于某些疾病的治疗 C NO2通入 FeSO4溶液中始终无明显现象 D 汽
5、车尾气的主要污染成分包括 NO CO 和 N2 答案 B 学 海 无 涯 解析 NO 易被氧化为 NO2 N2不是污染物 NO2通入溶液中生成 HNO3 能把 Fe 2 氧化成 Fe 3 溶液由浅绿色变成棕黄色 2 汽车排放的尾气中含有 NO2 NO2是城市大气污染的主要污染物之一 在日光照射 下 NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应 从而不断产生 O3 加重空气污染 反 应过程为 2NO2 2NO 2O 2NO O2 2NO2 O O2 O3 下列对该 反应过程及产物叙述正确的是 A NO2起催化剂作用 B NO 起催化剂作用 C NO2只起氧化剂作用 D O3与 O2为同分异构体 答案 A
6、 解析 反应过程 得 O2 2O O O2 O3 NO2起催化剂作用 反应过 程中 NO2作氧化剂 A 项正确 B C 项错误 O3与 O2的相对分子质量不相同 不 是同分异构体 属同素异形体 D 项错误 3 N2O 俗称 笑气 曾用作可吸入性麻醉剂 以下反应能产生 N2O 3CO 2NO2 催化剂 3CO2 N2O 下列关于 N2O 的说法正确的是 A 上述反应中每生成 1 mol N2O 消耗 1 5 mol CO B 等物质的量的 N2O 和 CO2含有相等的电子数 C N2O 只具有氧化性 无还原性 D N2O 会迅速与人体血红蛋白结合 使人中毒 答案 B 解析 由方程式知 生成 1
7、mol N2O 时消耗 3 mol CO A 错误 1 mol N2O 与 1 mol CO2都含有 22 mol 电子 B 正确 N2O 中氮元素为 1 价 是氮元素的中间价态 所以 N2O 既具有氧化性又具有还原性 C 错误 题组二 有关氮的氧化物计算类试题 4 如图所示 试管中盛装的是红棕色气体 可能是混合物 当倒扣在 盛有水的水槽中时 试管内水面上升 但不能充满试管 当向试 管内鼓入氧气后 可以观察到试管中水柱继续上升 经过多次重 复后 试管内完全被水充满 原来试管中盛装的气体是 A 可能是 N2与 NO2的混合气体 B 只能是 O2与 NO2的混合气体 C 可能是 NO 与 NO2的
8、混合气体 D 只能是 NO2一种气体 学 海 无 涯 答案 C 解析 解答本题要注意以下两点 1 明确氮气不溶于水 且常温下不与其他物质发 生化学反应 2 NO2可与水反应生成不溶于水的 NO NO2和 NO 与氧气按适当的 比例被水完全吸收 5 将容积为 50 mL 的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体 将量筒倒置在盛满水的水 槽里 一段时间后 量筒里剩余气体体积为 5 mL 则原混合气体中 NO2和 O2体积 比可能是 或 答案 18 7 43 7 解析 NO或NO2与O2混合气体与水的反应计算关系式可由下列化学方程式推导出来 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 由
9、2 得 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 由 3 2 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 两式就是平时计算经常用到的关系式 设剩余的5 mL气体为O2 则参加反应 的NO2和O2的总体积为50 mL 5 mL 45 mL 则原混合气体里 NO2的体积为 45 mL 4 5 36 mL O2的体积为 50 mL 36 mL 14 mL 即 NO2与 O2的体积比为 36 14 18 7 设剩余的 5 mL 气体为 NO 由 式得过量的 NO2体积为 15 mL 则发生反应 的 NO2和 O2的总体积为 50 mL 15 mL 35 mL 则原混合气体里 O2的体积为35 mL 1 5 7
10、mL NO2的体积为50 mL 7 mL 43 mL 即 NO2与 O2的体积比为 43 7 NOx和 O2混合型计算题的规律总结 1 关系式法 学 海 无 涯 1 NO 和 O2混合气体通入水中 由 2NO O2 2NO2和 3NO2 H2O 2HNO3 NO 得总反应为 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 2 NO2和 O2混合气体通入水中 由 3NO2 H2O 2HNO3 NO 和 2NO O2 2NO2得总反应为 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 3 NO NO2和 O2三种混合气体通入水中 先按 3NO2 H2O 2HNO3 NO 计算出生成的 NO 体积 再加上原来混合气体中
11、 NO 体积 再按 1 计算 2 电子守恒法 当 NOx转化为硝酸时要失去电子 如果是 NOx与 O2混合 则反应中 O2得到的电子 数与 NOx失去的电子数相等 考点二 硝酸 1 物理性质 硝酸是无色易挥发的液体 有刺激性气味 2 化学性质 1 不稳定性 反应 4HNO3 或光照2H2O 4NO2 O2 2 强氧化性 硝酸无论浓 稀都有强氧化性 而且浓度越大氧化性越强 按要求完成下列反应的方程式 与金属反应 学 海 无 涯 稀硝酸与铜反应 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 浓硝酸与铜反应 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 与非金属反应 如
12、浓硝酸与 C 的反应为 C 4HNO3 浓 CO2 4NO2 2H2O 与还原性化合物反应 硝酸可氧化 H2S SO2 Na2SO3 HI Fe2 等还原性物质 如稀硝酸与 FeSO4溶液反应的离子方程式为 3Fe2 4H NO 3 3Fe3 NO 2H2O 3 与有机物反应 硝化反应 与 C6H6反应 C6H6 HNO3 浓硫酸 C6H5NO2 H2O 颜色反应 蛋白质遇到浓硝酸时变黄色 深度思考 1 久置的硝酸呈黄色 如何除去 怎样保存硝酸 答案 硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生分解 生成的 NO2溶于浓硝酸所致 所以消除的方法是通入 O2 或空气 使其发生反应 4NO2 O2 2H2O
13、 4HNO3 保 存时应保存在棕色试剂瓶中 并置于阴凉处 2 常温下 铝和铁在浓硝酸中 钝化 是化学变化吗 答案 是化学变化 钝化是在铁 铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜 阻止了 金属与硝酸的进一步反应 题组一 硝酸性质的多重性 1 在下列反应中 硝酸既表现氧化性又表现酸性的是 A FeO 和 HNO3 B Al OH 3与 HNO3 C H2S 和 HNO3 D CH3与 HNO3 答案 A 解析 硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的典型特征是反应中既有硝酸盐的生成又 有氮元素较低价化合物的生成 对照四个选项 A 符合题意 B 只起酸的作用 C 只起氧化剂的作用 D 只作为反应物 学 海 无
14、涯 2 取三张蓝色石蕊试纸置于表面皿上 然后按顺序滴加 65 的硝酸 98 3 的硫酸和 新制氯水 三张试纸最终呈现的颜色是 A 白 红 白 B 红 黑 红 C 红 红 红 D 白 黑 白 答案 D 解析 因上述两酸均为浓酸 均具有强氧化性 新制氯水中含强氧化性的次氯酸 浓硫酸还表现出脱水性 所以应选 D 题组二 硝酸与金属反应的计算 3 在标准状况下将 1 92 g 铜粉投入一定量浓 HNO3中 随着铜粉的溶解 反应生成的 气体颜色逐渐变浅 当铜粉完全溶解后共收集到由 NO2和 NO 组成的混合气体 1 12 L 则混合气体中 NO 的体积为 A 112 mL B 1 008 mL C 22
15、4 mL D 448 mL 答案 A 解析 混合气体的总物质的量为 1 12 L 22 4 L mol 1 0 05 mol 1 92 g 铜粉的物质 的量为 0 03 mol 设 NO 的物质的量为 n1 mol 则 NO2的物质的量为 0 05 n1 mol 根据得失电子守恒得 3n1 0 05 n1 1 0 03 2 解得 n1 0 005 V NO 0 005 mol 22 4 L mol 1 0 112 L 112 mL 4 铜与一定量浓硝酸反应 得到硝酸铜溶液和 NO2 N2O4 NO 的混合气体 这些气 体与 5 6 L O2 标准状况 混合后通入水中 所有气体完全被水吸收生成硝
16、酸 则消耗 铜的质量为 A 16 g B 32 g C 64 g D 无法计算 答案 B 解析 该题氮元素变化为硝酸 氮的氧化物 硝酸 所以题目中的反应可以看成是 铜与氧气的反应 其中硝酸为 催化剂 所以铜的物质的量为 2 5 6 L 22 4 L mol 1 0 5 mol 即 32 g 5 有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸 其中 H2SO4和 HNO3的物质的量浓度分别是 4 mol L 1 和 2 mol L 1 取 10 mL 此混合酸 向其中加入过量的铁粉 待反应结束后 可产生标准状况下的气体的体积为 设反应中 HNO3被还原成 NO A 0 448 L B 0 672 L C 0 896 L D 0 224 L 学 海 无 涯 答案 B 解析 金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便 3Fe 8H 2NO 3 3Fe 2 2NO 4H2O 铁过量 产物为 Fe 2 反应中 Fe 和 H 过量 生成的 NO 的量以 NO 3为准来计算 共得 NO 0 448 L 若只考虑到这一步反应 得答案 A 是错误的 因为过量的铁还可以和溶液中过量的 H 反应产生 H2 即有 Fe 2H Fe
