2024年高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)講義：第24講　氮及其氧化物　硝酸

第24講氮及其氧化物硝酸

［復(fù)習(xí)目標］I.了解氮及其氧化物的主要性質(zhì)及應(yīng)用；了解氮氧化物對環(huán)境的影響。2.掌握硝

酸的性質(zhì)及應(yīng)用。

考點一氮及其氧化物

■歸納整合必備知識

1.氮的固定

一態(tài)|—N式占空氣體積的五分之四左右)

體—分為自然固氮和固氮

云］—動植物體內(nèi)、土壤和水體中

2.氮氣

(1)物理性質(zhì)：____色..味的氣體，密度比空氣略小，溶于水。

(2)化學(xué)性質(zhì)

離子化合物，遇

水強烈水解

氮

工業(yè)合成氨條件：的

固

高溫、高壓、催化劑定

條件：放電或高溫

寫出有關(guān)化學(xué)方程式:

②______________________________________________________________________________________________________;

③。

(3)下列氮氣的用途敘述中，分別應(yīng)用了氮氣的什么性質(zhì)？

①文物館將貴重文物保存在氮氣中。

②氮氣是合成氨工業(yè)的重要原料?

③雷電是自然界重要的固氮方式。

④醫(yī)療上，液氮是常見的冷凍劑.

3.氮的氧化物

(1)氮有多種價態(tài)的氧化物，氮元素從+lf+5價都有對應(yīng)的氧化物，如N2。、、N2O3、

NC>2(或)、N2O5,其中屬于酸性氧化物的是N2O3、。

（2）N0和NCh的比較

性質(zhì)NO

NO2

色、味、態(tài)

水溶性易溶于水

毒性有毒，大氣污染物之一有毒，大氣污染物之一

與水反應(yīng)不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+N0

與氧氣反應(yīng)不反應(yīng)

提醒①N02與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4,因此實驗測得NO?的平均相對分子質(zhì)

量總大于46。②驗證某無色氣體為NO的方法是向該無色氣體中通入。2（或空氣），無色氣體

變?yōu)榧t棕色。

4.氮氧化物對環(huán)境的污染及防治

⑴常見的污染類型

①光化學(xué)煙霧：NO,在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有

毒的煙霧。

②酸雨：NO,排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNCh，隨雨雪降到地面。

③破壞臭氧層：NCh可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。

④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。

⑵常見的NO,尾氣處理方法

①堿液吸收法

工業(yè)尾氣中的NO,常用堿液吸收處理，NO?、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的

條件是〃（NO2）2〃（NO）。

②催化轉(zhuǎn)化法

在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體（N2）,或NOx與CO在一定溫度下

催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體（N2和CO2）o一般適用于汽車尾氣的處理。

E易錯辨析

1.固氮反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)（）

2.N2與在放電條件下直接化合成N02（）

3.可用NO2與水反應(yīng)制取硝酸，故NO?是酸性氯化物（）

4.利用AgNCh、CCL和蒸館水均可鑒別NO?和澳蒸氣（）

5.NCh通入FeSCU溶液中始終無明顯現(xiàn)象（）

■專項突破關(guān)鍵能力

一、氮氣、NO和NCh的性質(zhì)

1.(2023?南京調(diào)研)氮是生命活動不可缺少的重要元素。下列敘述錯誤的是()

A.液氮可用于醫(yī)學(xué)和高科技領(lǐng)域，制造低溫環(huán)境

B.點燃的鎂條在氮氣中不反應(yīng)

C.氮氣是工業(yè)合成氨的原料之一

D.氮的固定是將大氣中的氮氣轉(zhuǎn)化成氮的化合物

2.下列有關(guān)氮的氧化物的說法正確的是()

A.NO和NO?混合氣體的尾氣可以用水吸收

B.4.6gNO2和N2O4混合氣體中含有的氧原子數(shù)目小于0.2NA

C.用濕潤的淀粉-KI試紙鑒別Brz(g)和NO?

D.除去NO中混有少量NO2氣體時，可以用水洗滌后再干燥

二、氮的氧化物與。2、H?O反應(yīng)定量關(guān)系應(yīng)用

3.將盛有12mLNCh和的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2mL無

色氣體。

(1)若剩余的氣體是,則NO2、的體積分別是o

(2)若剩余的氣體是,則NCh、。2的體積分別是。

三、廢氣中氮氧化物的治理

4.(1)汽車尾氣中的CO、NQ,在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與

大氣循環(huán)的無毒氣體。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：

(2)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。4NH3+6NO==5N2+6H2O,寫出氨氣轉(zhuǎn)化NO2

的化學(xué)方程式：.

該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為。

(3)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。

①NO2被燒堿溶液吸收時，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比為1：1,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程

式：___________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________O

②NO與NCh按物質(zhì)的量之比1：1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的

化學(xué)式是。

考點二硝酸

?歸納整合

1.物理性質(zhì)

硝酸是一色、一揮發(fā)、_________氣味的方反體。

2.化學(xué)性質(zhì)

具有酸的通性

硝化反應(yīng)一、甲.強酸性與金屬、非金

硝酸強乳化性尿及i不用件件

反應(yīng)

顯佇反應(yīng)蛋白質(zhì)不穩(wěn)定性合物反應(yīng)

N02

⑴不穩(wěn)定性

反應(yīng)：___________________________________________________________________________________

（2）強氧化性

硝酸無論濃、稀都具有強氧化性，而且濃度越大，氧化性越強。

①與金屬反應(yīng)

稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________

濃硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________

②與非金屬反應(yīng)

濃硝酸與C反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

③與還原性化合物反應(yīng)

硝酸可氧化H?S、SO2、Na2so3、HLFe?+等還原性物質(zhì)。

稀硝酸與FeSCU溶液反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（3）與有機物反應(yīng)

A

①硝化反應(yīng)（與反應(yīng)）：

②顏色反應(yīng)：含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸加熱后變一色。

正易錯辨析

i.常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學(xué)變化（）

2.可用稀HN03與FeS固體反應(yīng)制取H2S（）

3.銅、碳分別與濃HNO3反應(yīng)，都體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性和酸性（）

4.在酸性條件下，NO］與廣、Fe2+.SO丁等離子均不能大量共存（）

5.Cu在KNCh溶液和稀H2s中均不溶解，但能溶解在其混合液中（）

6.試管內(nèi)壁上的銀鏡可用稀HNO3除去，也可用氨水除去()

7.濃HNCh和氯水均用棕色試劑瓶保存，其原理相同()

8.濃HNCh濺到皮膚上，皮膚會變黃()

■專項突破關(guān)鍵能力

一、金屬與硝酸反應(yīng)的定性分析

1.用動態(tài)觀點理解Cu與濃HNCh的反應(yīng)

向一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。

(1)反應(yīng)開始階段產(chǎn)生__________色氣體，化學(xué)方程式為。

⑵反應(yīng)進行一段時間后又產(chǎn)生無色氣體，此時的化學(xué)方程式為

⑶待反應(yīng)停止后，再加入少量的稀硫酸，這時Cu片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是

二、金屬與硝酸反應(yīng)的定量計算

2.將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NCh混合氣體

在標準狀況下的體積為11.2L。請回答下列問題：

(1)NO的體積為L,NCh的體積為L。

(2)參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是o

(3)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLqmolLr的NaOH溶液，恰好使溶液中的

Ct?+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為mol-L

(4)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNCh，至少需要30%的雙氧

水go

3.(2022?河北唐山高三期末)向含xmolHNO3和ymolH2SO4的混合稀溶液中緩慢加入鐵粉，

其氧化產(chǎn)物與所加鐵粉的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示：

回答下列問題：

(1)。。段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________

(2)厶段表示的是(填“Fe2+”或“Fe3+”)物質(zhì)的量變化。

(3)冗=，y=0

(4)反應(yīng)至c點，可收集到標準狀況下的氣體為L。

?歸納總結(jié)

金屬與硝酸反應(yīng)計算的思維流程

1.正誤判斷，正確的打，錯誤的打“X”。

⑴濃HN03和稀HN03與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NCh和NO,故稀HNO3氧化性更強

(2021?河北，10D)()

(2)向濃HNO3中插入紅熱的炭，產(chǎn)生紅棕色氣體，證明炭可與濃HNO3反應(yīng)生成NCh

(2021?山東，5C)()

2.(2022?江蘇，8)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是()

A.自然固