2019版高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物第17讲氮及其化合物学案

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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：①3Mg＋N2Mg3N2；②N2＋3H22NH3；③N2＋O22NO。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

2、N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。它们都是空气污染物，空气中的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①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。②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。③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。④NO与血红蛋白结合使人中毒。(2)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法2

3、NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。②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

4、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　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，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

5、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：2NO＋O2===2NO2。(2)①NO2与SO2：NO2＋SO2===SO3＋NO；②NO、CO2(体积比为1∶1)与足量Na2O2：2NO＋2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋2NO2；③NO2和NaHSO3溶液反应(写离子方程式，NO2的还原产物为NO)：NO2＋HSO===H＋＋SO＋NO。(3)除去NO中的

6、NO2：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。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：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，用排水法收集。(2)铜和浓HNO3反应制NO2，化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，用浓H2SO4或P2O5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

7、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(　　)A．NO2是该过程的最终产物B．NO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：2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2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，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

8、转化为空气中的无毒成分，化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋