(含3套新高考模拟卷)2019-2020学年高三化学一轮复习元素化合物专题八氮及其化合物

专题八氮及其化合物

【考纲要求】

1.了解氮及其氧化物的主要性质。

2.了解氮的氧化物对大气的污染及其防治。

3.掌握硝酸的强氧化性。

4.了解氨的性质、用途及制法。

5.了解铵盐的主要性质，认识它在生产中的应用。

【教学内容】

【重点知识部分】

一.物理性质

1.氮气的物理性质

通常状况下是一种无色无味的气体，而且一般氮气比空气密度小。在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.8℃时，固态氮变成雪状的固体。

2.NO、

颜色毒性密度水溶性

NO 无色有毒比空气略大难溶

NO2红棕色有毒比空气大与水反应

3.

纯硝酸是无色有刺激性气味、易挥发的液体，与水以任意比互溶。

4.氨气的物理性质

无色、有特殊刺激气味的气体，极易液化、极易溶于水，常温常压下，1体积水约能溶解700体积的NH3，可做喷泉实验。

5.铵盐的物理性质

均是白色或无色晶体，都易溶于水。

二.化学性质

【问题讨论部分】

1.根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属元素，为什么氮气很稳定？

2.如何鉴别NO2与溴蒸气？

3. 谈谈空气中NO、NO2主要来源及引起常见的污染类型和常见的NO x尾气处理方法。

4.久置的浓硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存浓硝酸？

5.常温下，铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗？

6.如何理解液氨作制冷剂。

7.固态NH4Cl受热变成气体，气体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，

这两种现象的本质是否相同？请说明判断的理由。

8.在饱和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，产生刺激性气味的气体和白色沉淀

【习题部分】

【题型一】NO、NO2的性质及对环境的影响

1.NO x是汽车尾气中的主要污染物之一。

（1）NO x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NO X的排放。当尾气中空气不足时，NO X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：；

（3）汽车尾气净化装置里装有Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。

尾气净化装置中发生的总反应的化学方程式为

（4）用氨可以和NOx在一定的条件下转化为N2和H20，若在标准状况下5 L NOx与4 L NH3恰好完全作用，则x为。

（5）用3%的H202溶液吸收尾气中的NOx生成HN03，再用NaOH 标准溶液滴定HNO3。可以测定NO x在汽车尾气中的体积分数，若通人3%的H202溶液的汽车的尾气体积为VL（标准状况），滴定时消耗浓度为cmol．L-1标准NaOH溶液amL，则NOx的体积分数为____ 。

（6）通过NO x传感器可监测NO x的含量，其工作原理示意图如下:

①Pt电极上发生的是反应(填“氧化”或“还原”)。

②写出NiO电极的电极反应式: 。

2.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：4NH3＋6NO 5N2＋6H2O,8NH3＋6NO2 7N2＋12H2O。同温同压下，3.5LNH3恰好将3.0LNO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________。

(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。

①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比1∶1，写出该反应的化学方程式：_____。

②NO与NO2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______。

(3)纯碱溶液也能用于处理氮氧化合物废气，反应原理与上述(2)类似，同时产生CO2。

①请写出纯碱溶液吸收NO2的化学方程式：________。

②现有一定量的某工业废气，其中含有3.36LNO2、1.12LNO(已换算为标准状况，假设不含N2O4)，恰好被200mL碳酸钠溶液吸收，所得盐的物质的量分别为________、________，该碳酸钠溶液的物质的量浓度为____________mol·L－1。

（4）利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：

①上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是 (填化学式)。

②该工艺需控制NO 和NO2物质的量之比接近1：1。若n(NO)：n(NO2)>1：1，

则会导致；若n(NO)：n(NO2)<1：1，则会导致。

③生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO 2)2 会发生分解，产物之一是NO ，其反应的离子方程式为 。

【题型二】探究NO 、NO 2与Na 2

O 2反应和亚硝酸钠(NaNO 2) 3.某研究性学习小组根据氧化还原反应规律，探究NO 、NO 2与Na 2O 2反应的情况，提出假设并进行相关实验。 Ⅰ.从理论上分析过氧化钠和二氧化氮既有氧化性又有还原性,于是提出如下假设: 假设1：过氧化钠氧化二氧化氮 假设2：二氧化氮氧化过氧化钠

(1)小组甲同学设计如图装置的实验如下：

①试管A 中反应的化学方程式是 。

②待试管B 中充满红棕色气体,向试管B 中加入适量Na 2O 2粉末,塞紧塞子,轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将余烬木条迅速伸进试管内,看见木条复燃。甲同学认为假设2正确；乙同学认为该装置不能达到实验目的,为达到实验目的,在A 、B 之间增加一个装置,该装置的作用是 。 ③乙同学用改进后装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失；余烬木条未复燃。得出结论:假设1正确。NO 2和Na 2O 2反应的化学方程式是 。 (2)丙同学认为NO 易与O 2发生反应,应更易被Na 2O 2氧化。 查阅资料:①2NO+Na 2O 22NaNO 2; ②2NaNO 2+2HCl 2NaCl+NO 2↑+4NO ↑+H 2O ；

③酸性条件下,NO 或NO 2都能与MnO 4—反应生成NO 3—和Mn 2+

。 ④2NaNO 3=====△

2NaNO 2＋O 2↑；

⑤NaNO 2为白色粉末状固体，既有氧化性又有还原性； ⑥NaNO 2溶液显弱碱性(原因：强碱弱酸盐的水解)。

丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究NO 与Na 2O 2的反应。

①在反应前,打开弹簧夹,通入一段时间N 2,目的是 。 ②B 中观察到的主要现象是 ,

③C 、E 中所盛的试剂不能是 。 a.无水硫酸铜 b.无水氯化钙 c.碱石灰 d.生石灰

④充分反应后,检验D 装置中产物的方法是：取D 装置中产物少许, 。 ⑤装置E 的作用是 。

⑥F 装置的作用是 。F 装置中发生反应的离子方程式 。 （3）丁同学对D 中固体的成分，因此对D 中的固体进行探究

①假如Na 2O 2已反应完全，为确定D 中固体产物的成分，该同学将固体溶于水后，经测定发现溶液呈强碱性，再向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去。由此现象推断固体产物中可能含有的物质是________________________________________(填化学式)。

②该同学又取适量固体产物于试管中密闭加热，发现白色固体部分变为淡黄色。此现象说明固体产物中还可能含有的成分是__________________(填化学式)。根据以上推测，写出Na 2O 2与NO 反应的化学方程式__________________ 。 4.亚硝酸钠(NaNO 2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。

已知：①NO ＋NO 2＋2OH －===2NO －

2＋H 2O