氮及其化合物知识点讲解

B．HNO2、N2 D．N2、N2
[ 解析 ]
根据题目所提供的化学方程式利用原子守恒定律可得
M 为 NaNO2，X 为 N2。
[答案] A
【方法技巧】
NOx 尾气的处理方法 1．碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、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。
氮 的 固 定
4．氮气的应用 ①焊接金属时作保护气； ②液氮可作冷冻剂； ③重要的化工原料，用来制取化肥、炸药等。
[命题考查层] 命题 1 氮气的稳定性及自然界中氮循环
(1)通常情况下，N2 化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂 等条件下才能发生一些化学反应。 (2)将空气中游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。
)
[解析]
该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)一步反应就
能完成。 反应①、 ③、 ④从化合价角度来看都升高， 但反应①N2→NO2 不能一步反应完成；而反应③NO2→HNO3，虽然氮的化合价升高， 但不加氧化剂也能实现，如 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应 中，NO2 既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO 必须加入氧化 剂且一步反应就能完成。
－ －
) )
(5)NO2 通入 FeSO4 溶液中始终无明显现象。(
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2．氮的氧化物(用 NOx 表示)是大气污染物，必须进行处理。 (1)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。反应的化学方程式 可表示为__________________________________。
元素被还原，A 错误；B 项，游离态的氮元素转化为化合态的过程是 氮的固定，工业合成氨是氮气与氢气转化为氨气，属于人工固氮，B 正确；C 项，利用铵盐合成尿素说明含氮的无机物和含氮的有机物 之间可以相互转化，C 正确；D 项，由于动植物排泄物及遗体也参 与在氮的循环中，因此 C、H、O 在不同阶段参与了氮的循环，D 正 确，答案选 A。
[答案]
(1)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 填两种即可)
形成硝酸型酸雨、 导致光化学烟雾、 产生温室效应(任
催化剂 ②2xCO＋2NOx========2xCO2＋N2 △ (2)1∶3 (3)NaNO2
考点三
氨和铵盐 [教材知识层]
1． 氨 (1)物理性质： 无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化。极易溶于
导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层
[命题考查层] 命题 1 氮氧化物对环境的影响
(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，产生的一种有毒的烟雾。 (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。 反应的化学方程式为 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
[解析]
NO 与氧气反应，A 选项错误；B 选项，生成的是 NO，
错误；C 选项，钝化也属于化学变化，错误；D 选项，SO2、NO2 与 水反应分别属于化合反应、氧化还原反应，正确。
[答案] D
命题 2
消除氮氧化物对环境污染的方法
[典题示例] 1．(2013· 北京高考)NOx 是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1)NOx 能形成酸雨，写出 NO2 转化为 HNO3 的化学方程式： _______________________________________________________。 (2)在汽车尾气系统中装置催化转化器， 可有效降低 NOx 的排放， 当尾气中空气不足时，NOx 在催化转化器中被还原成 N2 排出。写出 NO 被 CO 还原的化学方程式： _____________________________ _______________________________________________。
[答案]
C
考点二
环境污染的罪魁祸首——氮的氧化物 [教材知识层]
1．氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物， 如 N2O、 NO、 NO2、 N2O4、 N2O3、 N2O5 等，其中属于酸性氧化物的是 N2O3、N2O5。
2．NO 与 NO2 性质的比较 性质 颜色状态气味 溶解性 毒性 与水反应 与氧气反应 对环境的影响 NO 无色无味气体 难溶于水 有毒(跟血红蛋白结合) 不反应 2NO＋O2===2NO2 NO2 红棕 色有刺激性 气味的气体 与水反应 有毒 3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO 不反应
第二章 非金属及其化合物
第四节 氮及其化合物
沾化一中：孔令杰
◆考纲考情快报◆ 1．了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。(5年10 考)
2．了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。(5年8
考)
考点一
性质稳定的非金属单质——氮气 [教材知识层]
1．氮的原子结构 氮元素位于元素周期表中第二周期第ⅤA 族，原子结构示意图 为 ，最外层有 5 个电子，在化学反应中能获得 3 个电子而表
(2)V(NO)＋V(NO2)＝3.0 L 2 4 V(NO)＋ V(NO2)＝3.5 L 3 3 则 V(NO)＝0.75 L V(NO2)＝2.25 L V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。 (3)NO 中氮的化合价为＋2 价，NO2 中氮的化合价为＋4 价，二 者 1∶1 混合时与 NaOH 反应生成盐的化合价必然为＋ 3 ，即为 NaNO2。
现出－3 价，其单质 N2 因 N≡N 键键能大，难以断裂，故 N2 化学性 质稳定。
2．氮气的性质 (1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质： 在通常状况下很不活泼
放电 ①氮气与氧气反应的化学方程式为 N2＋O2=====2NO 。导致汽 车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。 高温、高压 ②氮气与氢气反应的化学方程式为 N2＋3H2 2NH3 。 催化剂 (工业合成氨反应原理) △ ③氮气与金属镁反应的化学方程式为 3Mg＋N2=====Mg3N2 。
[典题示例] 1．(2015· 北京理综，8)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不 正确的是( )
A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
[解析]
高温、高压 A 项，人工固氮过程中 N2＋3H2 2NH3 中氮 催化剂
喷泉 实验证明。 水(1∶700)，可由________
(2)化学性质： ①与水反应：NH3＋H2O NH3· H2O NH4 ＋OH 。氨气溶于 水得氨水，氨水中含有的粒子有： NH3· H2O、H2O、NH3、NH4 、OH 、H 。 NH3· H2O 为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为： △ NH3· H2O=====NH3↑＋H2O。
(2) 用 氨 可 将 氮 氧 化 物 转 化 为 无 毒 气 体 。 已 知 ： 4NH3 ＋ 催化剂 催化剂 6NO ===== 5N2＋6H2O,8NH3＋6NO2 ===== 7N2＋12H2O。同温同压 △ △ 下，3.5 L NH3 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________。 (3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理， 若 NO 与 NO2 按物质的量之比 1∶1 被足量 NaOH 溶液完全吸收后得到一种钠盐， 该钠盐的化学式是____________________________。
(2)(2013· 江苏高考)标准状况下， 6.72 L NO2 与水充分反应转移的 电子数目为 0.1 NA。( )
(3)(2011· 江 苏 高 考 )NO2 与 水 反 应 的 离 子 方 程 式 ： 3NO2 ＋ H2O===2H ＋2NO3 ＋NO。(
＋ －
)
(4)(2010· 江苏高考)用 NaOH 溶液吸收 NO2 的离子方程式是： 2OH ＋2NO2===NO3 ＋NO＋H2O。(
[解析]
(1)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。②CO、NOx 反应 后生成的无毒气体为 CO2 和 N2。
[解析]
(2)根据题目信息可知 NO 被 CO 还原为 N2，而 CO 被
催化剂 氧化成 CO2，化学方程式为 2NO＋2CO ===== N2＋2CO2。 [答案] (1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
催化剂 (2)2NO＋2CO========N2＋2CO2
2．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： 2NO2 ＋ 2NaOH===M ＋ NaNO3 ＋ H2O,8NH3 ＋ 6NO2===7X ＋ 12H2O 。 则 M、X 代表的物质的化学式分别是( A．NaNO2、N2 C．NO、HNO3 )
)
[解析]
雷雨时，N2―→NO―→NO2―→HNO3―→硝酸盐进入
土壤；动物体内的蛋白质降解为氨基酸，代谢最终产物为尿素， C 错误。
[答案] C
3．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是( ①N2→NO2 ④N2→NO A．① C．④ ②NO2→NO ⑤N2→NH3 B．②⑤ D．③④ ③NO2→HNO3
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。
[高考达标层] 1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2014· 天津高考)制取二氧化氮时，用水或 NaOH 溶液吸收尾 气。( )
(3)破坏臭氧层： 科学研究表明，进入高空平流层的氮氧化物，可以加快臭氧层 中臭氧的分解速率，从而像氟氯烃类物质一样破坏臭氧层，形成臭 氮氧化物 氧空洞：2O3===========3O2。导致地面紫外线辐射量增加。
[典题示例] 1．下列叙述中正确的是( )
A．(2016· 广东湛江测试)CO、NO、NO2 都是大气污染气体，在 空气中都能稳定存在 B．(2016· 广东韶关调研 )N2 与 O2 在放电条件下直接化合生成 NO2 C．(2016· 北京怀柔一模)常温下铁与浓硫酸、浓硝酸均不反应， 可用铁槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸 D．(2016· 山东临沂质检)SO2、NO2 都能与水反应，其反应原理 不同
3．氮的固定 (1)概念：将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。 (2)类型：
催化剂 2NH3 人工固氮如工业合成氨：N2＋3H2 高温、高压 放电 自然固氮如雷雨天产生NO：N2＋O2=====2NO 生物固氮如豆科植物的根瘤菌能够将空气中的氮转化 为含氮化合物而促进自身生长 化学模拟生物固氮：利用化学方法模拟固氮酶的作用，在 温和条件下将氮转变为氨
[答案]
A
[高考达标层] 1．将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。下图中能 实现人工固氮的是( )
[解析] [答案]
选项 A、C 为自然固氮，合成氨为人工固氮。Baidu NhomakorabeaD
2．有关自然界中氮的循环的下列说法不正确的是( A．雷电可以将大气中的氮转化为硝酸盐 B．夏天腐烂的蔬菜有毒是因为产生了亚硝酸盐 C．动物体内的蛋白质降解时直接变成氮气进入大气 D．合成氨是最主要的人工固氮方式