201x届高考化学一轮复习第3章自然界中的元素第2节氮的循环鲁科版
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
[知识梳理] 1．氮元素在自然界中的存在形态及氮的固定
2．氮气 (1)分子结构：N≡N，共价键牢固，分子稳定。 (2)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (3)化学性质(填化学方程式) ①与氧气反应：__N__2_＋__O_2_=_=放_=_电=_=_2_N__O_____。
②与氢气反应：__N_2_＋__3_H__2 __高_催温_化、__剂高_压___2_N_H__3 ______。 ③与镁反应：__N__2＋__3_M__g_=_=点_=_燃=_=__M_g_3_N_2______。
3．一氧化氮和二氧化氮的比较
性质
NO
NO2
物理 通常为_无__色、无味的气 通常为_红 ___棕__色、有刺激性
性质 体，不溶于水
气味的气体，易溶于水
与水 反应
_3_N_O__2_＋__H_2_O__=_=_=_2_H_N__O__3＋__ _N_O___________
与氧 气反
__2_N_O__＋__O_2_=_=_=_2_N__O_2__
_向__上___排__空__气__法
与人体、 ①与血红蛋白结合使人
环境的关 中毒；②转化成 NO2 形 形成酸雨、光化学烟雾 系 成酸雨、光化学烟雾
4．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。
A．酸雨
B．臭氧空洞
C．温室效应
D．光化学烟雾
E．PM2．5
答案：ABD
4．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：选 D。选项 A、C 为自然固氮，合成氨为人工固氮。
将容积为 50 mL 的量筒充满二氧化氮和氧气的混合 气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里 剩余气体体积为 5 mL。则原混合气体中 NO2 和 O2 体积比可 能是________或________。
2．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 反应中：氧化剂为________、 还原剂为________，二者物质的量之比为________，1 mol
NO2 反应转移电子的个数为________。
答案：NO2
NO2
1∶2
2 3NA
3 ． ( 教 材 改 编 题 ) 下 列 环 境 问 题 与 NO2 的 排 放 有 关 的 是 ________。
[自我检测] 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)“雷雨发庄稼”原理涉及氮的固定。( √ ) (2)NO 气体遇到空气迅速变为红棕色。( √ ) (3)NO 和 NO2 均可用排空气法和排水法收集。( × ) (4)可用淀粉-KI 试纸鉴别 NO2 和 Br2。( × ) (5)标准状况下，11．2 L NO2 含有 0．5NA 个 NO2 分子。( × )
若剩余的 5 mL 气体为 NO，由②式得过量的 NO2 体积为 15mL，则发生反应③的 NO2 和 O2 的总体积为 50 mL－15 mL ＝35 mL，则原混合气体里，O2 的体积为 35 mL×1/5＝7 mL， NO2 的体积为 50 mL－7 mL＝43 mL，即 NO2 与 O2 的体积比 为 43∶7。 [答案] 18∶7 43∶7
应
性质
NO
铜与稀硝酸反应： 实验室制 3_C__u_＋__8_H__N_O__3(_稀__)_=_=_=__
备 3_C__u_(N__O__3)_2_＋__2_N_O__↑__＋__
4_H__2O_
收集方法
_排__水___法
NO2
铜与浓硝酸反应：Cu＋ 4HNO3(浓)===Cu(NO3)2 ＋2NO2↑＋2H2O
(2)常见的 NOx 尾气处理方法 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。 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)。
[解析] NO 或 NO2 与 O2 的混合气体跟水的反应计算关系式 可由下列化学方程式推导出来。
2NO＋O2===2NO2
①
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
②
由②×2＋①得
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
③
由①×3＋②×2 得
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
④
③、④两式就是平时计算经常用到的化学方程式。 若剩余的 5 mL 气体为 O2，则参加反应③的 NO2 和 O2 的总 体积为 50 mL－5 mL＝45 mL，则原混合气体里，NO2 的体 积为 45 mL×4/5＝36 mL，O2 的体积为 50 mL－36 mL＝ 14mL，即 NO2 与 O2 的体积比为 36∶14＝18∶7。
ห้องสมุดไป่ตู้
(1)氮的固定是指氮元素由单质转化为化合物的过程，并非气 态变为固态的意思，如 N2→NO，N2→NH3 都属于氮的固定， 而氨气生成氯化铵就不是。 (2)氮的氧化物都有毒，其中 NO2 与 N2O4 存在下列平衡： 2NO2 N2O4，因此实验测得 NO2 的平均相对分子质量总大 于 46。
(3)验证某无色气体是 NO 的方法：向无色气体中通入 O2(或 空气)，无色气体变为红棕色，即证明该气体为 NO。 (4)NO2 既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2 能使湿 润的淀粉-KI 试纸变蓝。
第3章 自然界中的元素
第 2 节 氮的循环
第3章 自然界中的元素
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 性质及其应用。 2．了解氮元素单质及其重要化合物对环境的影响。 3．掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器 和收集方法)。 4．以上各部分知识的综合应用。
氮及其氧化物
2．氮气 (1)分子结构：N≡N，共价键牢固，分子稳定。 (2)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (3)化学性质(填化学方程式) ①与氧气反应：__N__2_＋__O_2_=_=放_=_电=_=_2_N__O_____。
②与氢气反应：__N_2_＋__3_H__2 __高_催温_化、__剂高_压___2_N_H__3 ______。 ③与镁反应：__N__2＋__3_M__g_=_=点_=_燃=_=__M_g_3_N_2______。
3．一氧化氮和二氧化氮的比较
性质
NO
NO2
物理 通常为_无__色、无味的气 通常为_红 ___棕__色、有刺激性
性质 体，不溶于水
气味的气体，易溶于水
与水 反应
_3_N_O__2_＋__H_2_O__=_=_=_2_H_N__O__3＋__ _N_O___________
与氧 气反
__2_N_O__＋__O_2_=_=_=_2_N__O_2__
_向__上___排__空__气__法
与人体、 ①与血红蛋白结合使人
环境的关 中毒；②转化成 NO2 形 形成酸雨、光化学烟雾 系 成酸雨、光化学烟雾
4．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。
A．酸雨
B．臭氧空洞
C．温室效应
D．光化学烟雾
E．PM2．5
答案：ABD
4．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：选 D。选项 A、C 为自然固氮，合成氨为人工固氮。
将容积为 50 mL 的量筒充满二氧化氮和氧气的混合 气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里 剩余气体体积为 5 mL。则原混合气体中 NO2 和 O2 体积比可 能是________或________。
2．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 反应中：氧化剂为________、 还原剂为________，二者物质的量之比为________，1 mol
NO2 反应转移电子的个数为________。
答案：NO2
NO2
1∶2
2 3NA
3 ． ( 教 材 改 编 题 ) 下 列 环 境 问 题 与 NO2 的 排 放 有 关 的 是 ________。
[自我检测] 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)“雷雨发庄稼”原理涉及氮的固定。( √ ) (2)NO 气体遇到空气迅速变为红棕色。( √ ) (3)NO 和 NO2 均可用排空气法和排水法收集。( × ) (4)可用淀粉-KI 试纸鉴别 NO2 和 Br2。( × ) (5)标准状况下，11．2 L NO2 含有 0．5NA 个 NO2 分子。( × )
若剩余的 5 mL 气体为 NO，由②式得过量的 NO2 体积为 15mL，则发生反应③的 NO2 和 O2 的总体积为 50 mL－15 mL ＝35 mL，则原混合气体里，O2 的体积为 35 mL×1/5＝7 mL， NO2 的体积为 50 mL－7 mL＝43 mL，即 NO2 与 O2 的体积比 为 43∶7。 [答案] 18∶7 43∶7
应
性质
NO
铜与稀硝酸反应： 实验室制 3_C__u_＋__8_H__N_O__3(_稀__)_=_=_=__
备 3_C__u_(N__O__3)_2_＋__2_N_O__↑__＋__
4_H__2O_
收集方法
_排__水___法
NO2
铜与浓硝酸反应：Cu＋ 4HNO3(浓)===Cu(NO3)2 ＋2NO2↑＋2H2O
(2)常见的 NOx 尾气处理方法 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。 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)。
[解析] NO 或 NO2 与 O2 的混合气体跟水的反应计算关系式 可由下列化学方程式推导出来。
2NO＋O2===2NO2
①
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
②
由②×2＋①得
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
③
由①×3＋②×2 得
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
④
③、④两式就是平时计算经常用到的化学方程式。 若剩余的 5 mL 气体为 O2，则参加反应③的 NO2 和 O2 的总 体积为 50 mL－5 mL＝45 mL，则原混合气体里，NO2 的体 积为 45 mL×4/5＝36 mL，O2 的体积为 50 mL－36 mL＝ 14mL，即 NO2 与 O2 的体积比为 36∶14＝18∶7。
ห้องสมุดไป่ตู้
(1)氮的固定是指氮元素由单质转化为化合物的过程，并非气 态变为固态的意思，如 N2→NO，N2→NH3 都属于氮的固定， 而氨气生成氯化铵就不是。 (2)氮的氧化物都有毒，其中 NO2 与 N2O4 存在下列平衡： 2NO2 N2O4，因此实验测得 NO2 的平均相对分子质量总大 于 46。
(3)验证某无色气体是 NO 的方法：向无色气体中通入 O2(或 空气)，无色气体变为红棕色，即证明该气体为 NO。 (4)NO2 既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2 能使湿 润的淀粉-KI 试纸变蓝。
第3章 自然界中的元素
第 2 节 氮的循环
第3章 自然界中的元素
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 性质及其应用。 2．了解氮元素单质及其重要化合物对环境的影响。 3．掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器 和收集方法)。 4．以上各部分知识的综合应用。
氮及其氧化物