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1、1氮及其化合物导学考点一氮气及其氧化物1氮气2氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N 2O、NO、N 2O3、NO 2、N 2O4、 N2O5 等。完成 NO 和 NO2 的比较表：NO NO2颜色 无色 红棕色毒性 有毒 有毒物理性 质溶解性 不溶 能溶与 O2 反应 2NOO 2=2NO2化学性质 与 H2O 反应与人体、环境的关系 与血红蛋白结合使人中毒转化 成 NO2 形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾特别提醒(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、NO 2 主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。(4)NO2：既
2、有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO 2 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元素，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 NN 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学方程式：(1)_；(2)_；(3)_。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、N
3、aOH 溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列方法鉴别：AgNO 3 溶液；CCl 4 溶液；用水洗法。题组一NO、NO 2 的性质及对环境的影响1NO 吸收治疗法可快速改善 SARS 重症患者的缺氧状况，缓解病情，病毒学研究同时证实，NO 对 SARS 病毒有直接抑制作用。下列关于 NO 的叙述正确的是()2ANO 是一种红棕色气体B常温常压下，NO 不能与空气中的氧气直接化合C含等质量的氧元素的 NO 和 CO 的质量相等DNO 难溶于水，可以用排水法收集2汽车排放的尾气中含有 NO2，NO 2 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
4、不断产生 O3，加重空气污染。反应过程为2NO 2 2NO2O，2NOO 2 2NO 2，OO 2 O 3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是()ANO 2 起催化剂作用 BNO 起催化剂作用CNO 2 只起氧化剂作用 DO 3 与 O2 为同分异构体3汽车尾气主要含有 CO2、CO、SO 2、NO x等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。(1)汽车尾气中的 CO 来自于_ ，NO 来自于_。汽车尾气对环境的危害主要有_(至少填两种)。(2)NOx能形成酸雨，写出 NO2 转化为 HNO3 的化学方程式：_。(3)汽车尾气中的 CO、NO x在适宜温度下采用催化转化法处理，使它
5、们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出 NO 被 CO 还原的化学方程式：_。氮氧化物对环境的污染及防治1常见的污染类型(1)光化学烟雾：NO x在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。(2)酸雨：NO x排入大气中后，与水反应生成 HNO3 和 HNO2，随雨雪降到地面。(3)破坏臭氧层：NO 2 可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。2常见的 NOx尾气处理方法(1)碱液吸收法2NO22NaOH= =NaNO3NaNO 2H 2ONO2NO2NaOH= =2NaNO2H 2ONO2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n(NO
6、2)n(NO)。一般适合工业尾气中 NOx的处理。(2)催化转化：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N 2)或 NOx与 CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N 2 和 CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。题组二有关氮的氧化物的简单计算4将 22.4 L 某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为 11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为 ()ANO 2 BN 2O3 CN 2O DN 2O45在一定条件下，将 NO2 和 O2 的混合气体 12 mL 通入足量水中，充分反应后剩余 2 mL 气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积
7、为()1.2 mL2.4 mL3 mL4 mLA B C D36氮氧化合物(用 NOx表示)是大气污染的重要因素，根据 NOx的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH36NO 5N26H 2O,8NH36NO 2 7N212H 2O。同温= = = = =催 化 剂 = = = = =催 化 剂 同压下，3.5 L NH 3 恰好将 3.0 L NO 和 NO2 的混合气体完全转化为 N2，则原混合气体中 NO和 NO2 的体积之比是_。(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。NO 2 被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质
8、的量之比 11，写出该反应的化学方程式：_。NO 与 NO2 按物质的量之比 11 被足量 NaOH 溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_。(3)纯碱溶液也能用于处理氮氧化合物废气，反应原理与上述(2) 类似，同时产生 CO2。请写出纯碱溶液吸收 NO2 的化学方程式：_。现有一定量的某工业废气，其中含有 3.36 L NO2、1.12 L NO(已换算为标准状况，假设不含 N2O4)，恰好被 200 mL 碳酸钠溶液吸收，所得盐的物质的量分别为_、_，该碳酸钠溶液的物质的量浓度为_molL 1 。1解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理无论是单一气体(NO 2)，还是 NO、
9、NO 2、O 2 中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2H 2O=2HNO3NO,2NOO 2=2NO2，故若有气体剩余只能是 NO 或 O2，不可能是 NO2。(1)若 NO 和 O2 通入水中，总关系式为 4NO3O 22H 2O=4HNO3。(2)若 NO2 和 O2 通入水中，总关系式为 4NO2O 22H 2O=4HNO3。2注意原子守恒和得失电子守恒的运用有关氮的氧化物的计算，从反应实质看都是氧化还原反应。可以从得失电子数相等或原子守恒的角度分析，简化计算过程。如 NOx与 O2、H 2O 转化为硝酸的计算，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
10、的性质及应用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： 。(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：稀硝酸与铜反应： 浓硝酸与铜反应： 4与非金属反应：浓硝酸与 C 的反应： ；与还原性化合物反应：硝酸可氧化 H2S、SO 2、Na 2SO3、HI 、Fe 2 等还原性物质。稀硝酸与 FeSO4 溶液反应的离子方程式：3Fe 2 4H NO =3Fe3 NO2H 2O。 3(3)与有机物反应硝化反应(与 C6H6 反应)：C 6H6HNO 3 C6H5NO2H 2O； 浓 硫 酸 颜色反应：蛋白
11、质遇到浓硝酸时变黄色。深度思考1久置的浓硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存浓硝酸？答案浓硝酸显黄色是由于浓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 O22H 2O=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。题组一硝酸的酸性和强氧化性1下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是()A浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色B硝酸能与 FeO 反应，只表现氧化性C硝酸可与 Na2
12、S 反应制得 H2S 气体D浓硝酸因分解放出的 NO2 又溶解于硝酸而呈黄色2相同质量的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稀硝酸反应，二者比较相等的是()反应中氧化剂得到电子总数 铜片消耗完所需时间反应后溶液中铜离子浓度(反应后溶液体积不变) 反应生成气体的体积 (同温、同压)A B C D3下列说法正确的是()A投入铁片产生 H2 的溶液中可大量存在 H 、Mg 2 、SO 、NO24 3B可用稀硝酸除去试管内壁上的银镜C1.0 molL 1 的 KNO3 溶液中可大量存在 H 、Fe 2 、 Cl 、SO 24D硫化铜溶于硝酸的离子方程式为 CuS2H =H2SCu 21硝酸与金属反应的规
13、律(1)HNO3 与金属反应一般不能产生 H2。(2)还原产物一般为 HNO3(浓)NO 2，HNO 3(稀) NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N 2 或 NH4NO3。(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。2涉及 HNO3 的离子反应常见的易错问题(1)忽视 NO 在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下 NO 不能与 3 3Fe2 、I 、SO 、S 2 等还原性较强的离子大量共存。23(2)在书写离子方程式时，忽视 HNO3 的强氧化性，将氧化还原反应简单的写成复分解反应。题组二硝酸与金属反应的计算4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，则反应消耗 HNO3 的物质的量为()5A0.8 mol B0.6 mol C0.11 mol
