《高考化学一轮综合复习 第四章 非金属及其化合物 第17讲 氮及其化合物练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮综合复习 第四章 非金属及其化合物 第17讲 氮及其化合物练习（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第17讲氮及其化合物考纲要求1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质和应用。2.了解氮的化合物对环境质量的影响。考点一氮气及其氧化物1氮气写出有关化学方程式：3MgN2Mg3N2；N23H22NH3；N2O22NO。特别提醒将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定，固定氮的方式有自然固氮和人工固氮。(1)自然固氮(2)人工固氮：合成氨工业2氮的氧化物氮元素有1、2、3、4、5五种正价，五种正价对应六种氧化物：N2O(俗称“笑气”，具有麻醉作用)、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5(白色固体)。其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。它们都是空气污染物，空
2、气中的NO2是造成光化学污染的主要因素。另外，在思考某些问题时，要注意：2NO2?N2O4对气体体积及平均相对分子质量的影响。3氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见的污染类型光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。NO与血红蛋白结合使人中毒。(2)常见的NOx尾气处理方法碱液吸收法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完
3、全吸收的条件是n(NO2)n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。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。氮及其氧化物的性质(1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定，是化学变化()(2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的()(3)氮元素有负化合价、正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与H2反应()解析N2在放电或高温条件下才能与O2反应；在高温高压、催化剂条件下才能与H2化合生成NH3。(4)在实验室里，NO和NO2均用排水法收集()(5)可
4、用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物()(6)通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气()(7)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂()解析3NO2H2O=2HNO3NO，NO2既是氧化剂，又是还原剂。(8)溴蒸气和NO2都是红棕色气体，不能用湿润淀粉KI试纸和NaOH溶液鉴别，可用AgNO3溶液或蒸馏水或CCl4鉴别()比较认识NO和NO2的性质1(从物理性质上认识NO和NO2)NO是一种无色，无味有毒难溶于水的气体；NO2是一种红棕色，有刺激性气味有毒的气体，NO2易液化，易溶于水。2(从化学性质上掌握NO和NO2)按要求书写方程式：(1)NO和O2的反应：2NOO2=2NO2
5、。(2)NO2与SO2：NO2SO2=SO3NO；NO、CO2(体积比为11)与足量Na2O2：2NO2CO22Na2O2=2Na2CO32NO2；NO2和NaHSO3溶液反应(写离子方程式，NO2的还原产物为NO)：NO2HSO=HSONO。(3)除去NO中的NO2：3NO2H2O=2HNO3NO。3(从实验室制法上掌握NO和NO2的性质)按要求回答问题：(1)铜和稀HNO3反应制NO，化学方程式：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，用排水法收集。(2)铜和浓HNO3反应制NO2，化学方程式：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，用浓H2SO4或P2O
6、5干燥，用向上排空气法收集。题组一氮的氧化物对环境的影响1(2017银川质检)德国科学家格哈德埃特尔的成就之一是证实了气体在固体催化剂表面进行的反应，开创了表面化学的方法论。在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法正确的是()ANO2是该过程的最终产物BNO和O2必须在催化剂表面才能反应C汽车尾气的主要污染成分是CO2和NOD该催化转化的总化学方程式：2NOO24CO4CO2N2答案D解析A项，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程中先生成二氧化氮，然后在催化剂表面和一氧化碳反应，最终生成无毒气体，起到尾气净化的作用，错误；B项，NO和O2在常温下就会发生反应
7、，错误；C项，汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等，错误；D项，尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分，化学方程式为2NOO24CO4CO2N2正好是过程图中的变化，正确。2(2018大连检测)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2NO22NO2O，2NOO22NO2，OO2O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是()ANO2起催化剂作用BNO起催化剂作用CNO2只起氧化剂作用DO3与O2为同分异构体答案A解析反应过程得O22O
8、，OO2O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2还作氧化剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2不是同分异构体，属同素异形体，D项错误。3(2017河北正定中学高三模拟)NO2可以用氢氧化钠溶液吸收，或在一定条件下用氨气与其反应使之转化为无污染的物质，发生反应的化学方程式分别是2NO22NaOH=MNaNO3H2O,8NH36NO2=7X12H2O。则M、X代表的物质的化学式分别是()ANaNO2、N2BHNO2、N2CNO、HNO3DN2、N2答案A解析根据化合价升降关系以及原子守恒，判断M为NaNO2，X为N2。4汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气
9、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、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它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：_。答案(1)汽油的不完全燃烧N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)(2)3NO2H2O=2HNO3NO(3)2CO2NON22CO2解析(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空
10、气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。NOx与NaOH溶液反应问题分析(1)NO2能被NaOH溶液吸收生成2种盐。(2)NO不能被NaOH溶液吸收。(3)n(NO2)n(NO)1时能完全被NaOH溶液吸收。题组二氮氧化物溶于水的定量判断5(NOx与H2O反应计算)(2017衡水质检)如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不
11、向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为()A11B57C75D43答案A解析NO2、NO装满试管，则体积相同，根据阿伏加德罗定律：n(NO2)n(NO)，根据原子守恒所得硝酸的物质的量相同，溶液的体积相同，所以两个试管中溶液物质的量浓度之比为11。6(2017湖南大学附中模拟)同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是NO和NO2，NO2和O2，NH3和N2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列的关系正确的是()AV1V2V3BV1V3V2CV2V3V1DV3V1V2答案B解析设各种气体的体积都为1
12、体积。根据3NO2H2O=2HNO3NO，即剩余NO的体积V1(1)体积。根据4NO2O22H2O=4HNO3，即剩余O2的体积V2(1)体积。剩余N2的体积V31体积。即B项符合题意。氮氧化物溶于水的问题分析无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体，反应的实质是3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=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4NO3O22H2O=4HNO3(43)。(2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2O22H2O=4HNO3(41)。考点二典型的氧化性酸硝酸1物理性质硝酸是无色易
13、挥发的液体，有刺激性气味。2化学性质(1)不稳定性反应：4HNO3(浓)2H2O4NO2O2。(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：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；浓硝酸与铜反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。与非金属反应：浓硝酸与C的反应：C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。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。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。(3)与有机物反应硝化反应(与反应)：；颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。特别提醒(1)硝酸与金属反应的规律HNO3与金属反应一般不能产生H2。还原产物一般为HNO3(浓)NO2，HNO3(稀)NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。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忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2、I、SO、S2等还原性较强的离子大量共存。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。
