2021高三化学人教版：氮及其化合物含答案

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Mg 反应的化学方程式：N 2＋3Mg =====点燃

Mg 3N 2，N 2表现氧化性。 ②与H 2反应的化学方程式：N 2＋3H 2

高温、高压催化剂

2NH 3，N 2表现氧化性。

③与O 2反应的化学方程式：N 2＋O 2==========放电或高温

2NO ，N 2表现还原性。 3．氮的氧化物

(1)氮有多种价态的氧化物，如N 2O 、NO 、NO 2、N 2O 4、N 2O 3、N 2O 5等，其中属于酸性氧化物的是N 2O 3、N 2O 5；NO 2与N 2O 4能相互转化2NO 2N 2O 4(写化学方程式)。

(2)NO 、NO 2的比较

NO NO 2 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O 2或 与H 2O 反应 2NO ＋O 2===2NO 2

3NO 2＋H 2O===2HN O 3＋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NO 2，形成酸雨、光化学烟雾

形成酸雨、光化学烟雾

(3)常见NO x 的尾气处理方法 ①碱液吸收法

2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O ； NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O 。 注意：NO 不能被碱液吸收。

②催化转化：在催化剂、加热条件下，氨将氮氧化物转化为无毒气体(N 2)或NO x 与CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N 2和CO 2)。一般适用于汽车尾气的处理。

[基础判断]

(1)NH 3的催化氧化和合成氨均为氮的固定。( ) (2)NO 、NO 2均可用排空气法收集。( )

(3)NO 2与H 2O 反应可以生成HNO 3，故NO 2为酸性氧化物。( ) (4)NO 2与H 2O 反应中，H 2O 为还原剂。( )

(5)密闭容器中2 mol NO 与1 mol O 2充分反应，产物的分子数为2N A 。( ) [答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× [知识应用]

用化学方程式表示“雷雨发庄稼”这句谚语的化学原理。

[答案] N 2＋O 2=====放电

2NO,2NO ＋O 2===2NO 2,3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。

命题点1 N 2及氮的氧化物的基本性质 1．下列说法正确的是( )

A ．N 2与O 2、Mg 反应中均体现了N 2的氧化性

B ．N 2很稳定的原因是氮的非金属性较弱

C ．N 2→NO 2与N 2→NH 3均能一步完成

D ．NO 不能用排空气法收集的原因是NO 易被O 2氧化

D [A 项，N 2与O 2反应中，N 2体现了还原性；B 项，N 2稳定的原因是NN 的键很牢固，难断键；C 项，N 2→NO 2不能一步完成。]

2．下列化学事实及其解释都正确的是 ( ) A ．NO 2与水反应，NO 2作还原剂，水作氧化剂

B ．某溶液中含有大量的NO －3，该溶液中一定不存在大量的 Fe 2＋

C ．闪电时，空气中的N 2和O 2可直接化合生成NO 2

D ．除去NO 中混有少量NO 2气体时，可以用水洗涤后再干燥

D [A 项，NO 2既作氧化剂，又作还原剂，错误；B 项，在酸性条件下，NO －3与Fe 2＋反应，不能共存，错误；C 项，N 2与O 2在放电时只生成NO ，错误。]

3．(20xx·辽宁铁岭协作体联

考)已知Cu(NO 3)2受热分解的化学方程式为2Cu(NO 3)2=====

△2CuO ＋4NO 2↑＋O 2↑，将少量的Cu(NO 3)2固体放入试管中加热，然后用带火星的木条放入试管中，木条复燃，则下列说法正确的是( )

A ．NO 2能支持燃烧

B ．NO 2不能支持燃烧

C ．木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气的缘故

D ．木条复燃是因为硝酸铜分解产生的CuO 催化作用的结果

A [氧气具有助燃性，在纯氧气中能使带火星的木条复燃，但空气中由于含有大量不能助燃的N 2，而氧气量较少，所以空气不能使带火星的木条复燃；反应2Cu(NO 3)2=====△

2CuO ＋4NO 2↑＋O 2↑中，产物中NO 2、O 2的体积比与空气中N 2、O 2体积比近似相同，即为4∶1，带火星的木条放入Cu(NO 3)2受热分解得到的混合气体的试管中，木条复燃，说明NO 2能支持燃烧，A 项正确。]

命题点2 NO x 的污染及其处理方法

4．氮氧化合物(用NO x 表示)是大气污染的重要因素，根据NO x 的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。

(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH 3＋6NO =====

催化剂

△

5N 2＋6H 2O,8NH 3＋6NO 2=====催化剂

△7N 2＋12H 2O 。同温同压下，3.5 L NH 3恰好将3.0

L

NO 和NO 2的混合气体完全转化为N 2，则原混合气体中NO 和NO 2的体积之比是________。

(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。

①NO 2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式：_______________________________________________ _________________________________________________________________。

②NO 与NO 2按物质的量之比1∶1被足量NaOH 溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是__________________。

[解析] (1)利用电子守恒可得

3．5 L ×3＝V (NO)×2＋[3.0 L －V (NO)]×4 V (NO)＝0.75 L ，V (NO 2)＝2.25 L ， 故V (NO)∶V (NO 2)＝1∶3。 [答案] (1)1∶3

(2)①2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O ②NaNO 2

命题点3 氮氧化合物溶于水的定量判断 5．(20xx·贵阳模

拟)同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO 和NO 2，②NO 2和O 2，③NH 3和N 2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V 1、V 2、V 3，则下列的关系正确的是 ( )

A ．V 1>V 2>V 3

B ．V 1>V 3>V 2

C ．V 2>V 3>V 1

D ．V 3>V 1>V 2

B [设各种气体的体积都为1体积。①根据3NO 2＋H 2O=== 2HNO 3＋NO ，即剩余NO 的体积V 1＝(1＋1

3

)体积。②根据4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，即剩