高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第4节氮及其化合物教师用书人教版

第四节氮及其化合物

考纲定位考情播报

1.掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性

质和应用。

2．了解氮元素单质及其重要化合物对环境质

量的影响。

3．掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、

仪器、反应原理和收集方法)。

4．了解氮及其重要化合物的制备方法。

2016·全国甲卷T26(4)(5)/全国乙卷T8(B)、T10(B)、

T26/全国丙卷T27

2015·全国卷ⅠT7、T8(D)、T10(A)/全国卷ⅡT13(B)

2014·全国卷ⅠT8(C)、T27/全国卷ⅡT28

2013·全国卷ⅠT7(B)

2012·全国卷T9(C)

考点1| 氮气及其氧化物的性质

[基础知识整合]

1．自然界中氮的存在和氮的固定

2．N2的性质及应用

(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点比O2的低。

(2)化学性质

N2的电子式为N⋮⋮N，结构式为N≡N。

①与H2反应的化学方程式：N2＋3H2

高温、高压

催化剂

2NH3，N2表现氧化性。

②与Mg反应的化学方程式：N2＋3Mg=====

点燃

Mg3N2，N2表现氧化性。

③与O2反应的化学方程式：N2＋O2=====

放电或

高温

2NO，N2表现还原性。

3．NO、NO2的比较

NO NO2

颜色无色红棕色

毒性有毒有毒

溶解性难溶于水易溶于水

与O2或与H2O反应2NO＋O2===2NO2

3NO2＋H2O===

2HNO3＋NO

收集方法排水法向上排空气法

与人体、环境的关

系①与血红蛋白结合，使人中毒

②转化成NO2，形成酸雨、

光化学烟

雾

形成酸雨、光化学烟

雾

22322425

其中①N2O3、N2O5分别为HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(酸酐)。

②NO2与N2O4可相互转化2NO2N2O4。

[应用体验]

1．(1)氮元素的非金属性很强，但N2的化学性质特别稳定，其原因是什么？

(2)溴蒸气和NO2都为红棕色气体，如何区分？用湿润的淀粉­KI试纸或NaOH溶液可以吗？

[提示](1)N2的结构式为N≡N，N原子间以三键结合，键稳定，难破坏，所以N2的化学性质非常稳定。

(2)①用AgNO3溶液，Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr；②用水，溶于水后有颜色的是Br2，无颜色的是NO2。不能用湿润的淀粉­KI试纸或NaOH溶液区分，因为这两种气体都有氧化性，都可以把KI中的I－氧化成I2，使试纸变蓝色。NaOH溶液可以吸收Br2蒸气和NO2而形成无色溶液。

2．实验探究：在进行NO2溶于水的实验时有如图所示操作。

(1)将充满NO2的试管倒扣在盛有水的水槽中，可观察到的现象是：红棕色气体逐渐变为无色，水位上升，最后水充满整个试管的

2

3

。化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

(2)当向试管中通入O2，现象是无色气体又变为红棕色气体，试管内液面上升至充满，继续通O2试管内液面又下降。

[考点多维探究]

角度1 N2和NO x的主要性质及对环境的影响

1．将空气中的氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。能实现人工固氮的是( )

【导学号：95812086】A．雷雨天闪电B．NH3催化氧化制NO

C．豆科植物根瘤菌D．工业合成氨

[答案] D

2．烧瓶中放入铜片和稀硝酸，来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，这时的操作应是( )

A ．立即接上收集容器，用向上排空气法收集

B ．待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集

C ．待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集

D ．立即用排水法收集

D [红棕色气体为NO 2，NO 2与水反应生成NO 。]

3．(2017·大连模拟)随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置中，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 ．反应中NO 为氧化剂，N 2为氧化产物

B ．汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO 和N 2

C ．NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应

D ．催化转化总化学方程式为2NO ＋O 2＋4CO =====催化剂

4CO 2＋N 2

D [A 项，反应中NO 、O 2均为氧化剂，N 2为还原产物；B 项，N 2不是污染成分；C 项，NO 与O 2常温下就可以发生反应。]

NO x 对环境的3种污染类型

(1)光化学烟雾：NO x 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：NO x 排入大气中后，与水反应生成HNO 3和HNO 2，随雨雪降到地面。

(3)破坏臭氧层：NO 2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。

角度2 NO x 与H 2O 或碱液反应的问题分析

4. 如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管内水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体是( )

A ．可能是N 2与NO 2的混合气体

B ．只能是O 2与NO 2的混合气体

C ．可能是NO 与NO 2的混合气体

D ．只能是NO 2一种气体