2025版高考化學(xué)全程一輪復(fù)習(xí)第21講氮?dú)獾趸锛跋跛嵴n件

第21講氮?dú)?、氮氧化物及硝?.了解氮及其氧化物的主要性質(zhì)和應(yīng)用，了解氮氧化物對環(huán)境的影響。2．掌握硝酸的性質(zhì)和應(yīng)用?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一1.氮元素的存在與氮的固定

N2＋3H22NH3【師說·助學(xué)】

Mg3N2遇水劇烈反應(yīng)，生成氫氧化鎂和氨氣。3．氮的氧化物(1)氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物在氮的氧化物中，屬于酸性氧化物的有____________。(2)NO、NO2的比較氮元素的價(jià)態(tài)＋1＋2＋3＋4＋5氧化物的化學(xué)式N2ONON2O3NO2、N2O4N2O5

NONO2物理性質(zhì)無色氣體，難溶于水通常為紅棕色、有刺激性氣味的氣體與O2反應(yīng)2NO＋O2===2NO2不反應(yīng)與H2O反應(yīng)不反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO收集方法排水法向上排空氣法N2O3、N2O5【師說·助學(xué)】

驗(yàn)證NO的方法：遇O2(或空氣)無色氣體變?yōu)榧t棕色，該氣體為NO。4．氮氧化物對環(huán)境的影響及尾氣處理方法(1)對環(huán)境的影響①光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(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：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成

HNO2和HNO3隨雨雪降到地面。③破壞臭氧層：NOx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。(2)常見的NOx尾氣處理方法①堿液吸收法工業(yè)尾氣中的

NOx常用堿液吸收處理，NO2、

NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(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)。一般適用于汽車尾氣的處理?！疽族e(cuò)診斷】判斷正誤，錯(cuò)誤的說明理由。1．固氮反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)：___________________________________________________________。2．NO中的NO2雜質(zhì)氣體，可通過盛有水的洗氣瓶除去：___________________________________________________________。3．CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都穩(wěn)定存在：___________________________________________________________。4．N2與O2在放電條件下直接化合成NO2：___________________________________________________________。正確。正確。錯(cuò)誤。NO易被空氣中的氧氣氧化，NO2易與空氣中的水蒸氣反應(yīng)。錯(cuò)誤。N2與O2在放電條件下直接化合成NO?！窘炭笺暯印康淅?[2021·河北卷，4]硫和氮及其化合物對人類生存和社會發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關(guān)注，下列說法正確的是(

)A．NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因B．汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C．植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，實(shí)現(xiàn)氮的固定D．工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除答案：D解析：NO2是紅棕色且有刺激性氣味的氣體，而SO2是無色有刺激性氣味的氣體，A錯(cuò)誤；汽車尾氣的主要大氣污染物為C與N的氧化物，如NOx和CO等，B錯(cuò)誤；氮的固定是指將游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，且植物可吸收土壤中的銨根離子或硝酸根離子作為肥料，不能直接吸收空氣中的氮氧化物，C錯(cuò)誤；工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除，如加入石灰石或石灰乳均可進(jìn)行脫硫處理，D正確。

答案：D

【對點(diǎn)演練】考向一氮氧化物對環(huán)境的影響1．汽車排放的尾氣中含有NO2，NO2是城市大氣污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2發(fā)生一系列光化學(xué)煙霧的循環(huán)反應(yīng)，從而不斷產(chǎn)生O3，加重空氣污染。反應(yīng)過程為①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列對該反應(yīng)過程及生成物敘述正確的是(

)A．NO2起催化劑作用B．NO起催化劑作用C．NO2只起氧化劑作用D．O3與O2為同分異構(gòu)體答案：A解析：反應(yīng)過程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化劑作用，反應(yīng)過程中NO2還作氧化劑，A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；O3與O2不是同分異構(gòu)體，屬同素異形體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì)，這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來源之一。(1)汽車尾氣中的CO來自________________，NO來自____________________________________。(2)汽車尾氣對環(huán)境的危害主要有___________________________________________________(至少填兩種)。汽油的不完全燃燒N2與O2在汽車氣缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應(yīng)形成硝酸型酸雨、導(dǎo)致光化學(xué)煙霧、產(chǎn)生溫室效應(yīng)(任填兩種即可)考向二廢氣中氮氧化物的治理3．(1)汽車尾氣中的CO、NOx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。如

4NH3＋6NO5N2＋6H2O，寫出氨氣轉(zhuǎn)化NO2的化學(xué)方程式：________________________________。

8NH3＋6NO27N2＋12H2O(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(shí)，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：____________________________________________________________。②NO與NO2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________________。NO2

＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONaNO2考向三氮氧化物與氧氣、水反應(yīng)的計(jì)算4．如圖所示，相同條件下，兩個(gè)容積相同的試管分別裝滿NO2和NO氣體，分別倒置于水槽中，然后通過導(dǎo)管緩慢通入氧氣，邊通邊慢慢搖動試管，直到兩個(gè)試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散，則兩個(gè)試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為________。1∶1解析：設(shè)試管的容積為1L，水充滿整個(gè)試管，溶液的體積是1L，無論是NO2還是NO都轉(zhuǎn)變成了HNO3，根據(jù)氮元素守恒，生成的HNO3的物質(zhì)的量相等，即硝酸的物質(zhì)的量濃度相等。5．在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12mL通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為_____________。1.2mL或4mL

歸納總結(jié)計(jì)算氮氧化物溶于水的方法(1)若NO和O2通入同一容器的足量水中，總關(guān)系式為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。(2)若NO2和O2通入同一容器的足量水中，總關(guān)系式為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，若NO2相對O2過量，還有反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO?？键c(diǎn)二1.物理性質(zhì)硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，與水互溶。久置呈黃色。2．化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性：____________________________。4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O(2)強(qiáng)氧化性：不論濃、稀硝酸都有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大氧化性越強(qiáng)。按要求完成下列反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式：①與金屬反應(yīng)：稀硝酸與銅反應(yīng)：________________________________________________；濃硝酸與銅反應(yīng)：________________________________________________。

②與非金屬反應(yīng)：濃硝酸與C的反應(yīng)：________________________________________________；③與還原性化合物反應(yīng)：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質(zhì)。稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：_________________________________?！編熣f·助學(xué)】

關(guān)于金屬與硝酸反應(yīng)的兩點(diǎn)說明：①HNO3與金屬反應(yīng)一般不產(chǎn)生H2；②硝酸的還原產(chǎn)物不僅有NO2、NO，可能有N2O、N2或NH4NO3。

3．工業(yè)制法(1)NH3在催化劑作用下與O2反應(yīng)生成NO：________________________________。(2)NO進(jìn)一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2。(3)用水吸收NO2生成HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。4NH3＋5O24NO＋6H2O

【易錯(cuò)診斷】判斷正誤，錯(cuò)誤的說明理由。1．硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體：___________________________________________________________。2．常溫下，將Al片放入濃硝酸中無明顯現(xiàn)象，原因是Al與濃硝酸不反應(yīng)：___________________________________________________________。3．濃硝酸、濃硫酸的濃度大，書寫離子方程式時(shí)寫分子式，不拆寫為離子形式：___________________________________________________________。4．濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色：___________________________________________________________。錯(cuò)誤。硝酸將S2－氧化為S，反應(yīng)中無H2S氣體生成。錯(cuò)誤。常溫下，Al與濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng)。錯(cuò)誤。濃硝酸拆寫為離子形式，濃硫酸寫分子式，不能拆寫為離子形式。錯(cuò)誤。濃硝酸能使藍(lán)色石蕊試紙先變?yōu)榧t色后褪色；稀硝酸使藍(lán)色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色。

答案：C

典例2下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對比分析所得結(jié)論不正確的是(

)A.由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)C．由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D．③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)①②③答案：D

【師說·延伸】對比典例2中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明濃硝酸與木炭反應(yīng)生成NO2的最佳實(shí)驗(yàn)為實(shí)驗(yàn)③?！緦c(diǎn)演練】考向一定性探究銅與硝酸的反應(yīng)1．在濃硝酸中放入Cu片，(1)反應(yīng)開始時(shí)的化學(xué)方程式為____________________________________，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____________________________。(2)若Cu片有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________。(3)待反應(yīng)停止后，再加入少量的稀硫酸，這時(shí)Cu片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是___________________________________________________________。Cu＋4H