2020版高中一轮复习：第4章 第4讲 氮及其重要化合物

对环境的影 响
导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层
[思维诊断] 判断下列说法是否正确，正确的打“√”， 错误的打“×”。
(1)食品袋中充氮气可用来防腐( √ ) (2)氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾，又是形 成酸雨的主要物质( × ) (3)用湿润的淀粉 试纸或 NaOH 溶液可以鉴别溴蒸气 和 NO2( × ) (4)密闭容器中 2 mol NO 与 1 mol O2 充分反应，产物的分 子数为 2NA( × )
B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶
液一定显碱性
C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为
3Cu
＋
8H＋
＋2NO
－
3
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．HNO3―→NO―→NO2，以上各步变化均能通过一步实
验完成
解析：选 A。A 项中加入 KNO3 固体后，Cu 和 H＋、NO－3 发 生反应：3Cu＋8H＋＋2NO－3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A 项 错误。
2．SCR 法(选择性催化还原技术)是一种以 NH3 作为还原 剂，将烟气中 NOx 还原成无害的 N2 和 H2O 的干法脱硝技术， 反应原理为
①6NO＋4NH3===5N2＋6H2O ②6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O ③NO＋NO2＋2NH3===2N2＋3H2O
下列说法正确的是( D ) A．NO2 为酸性氧化物 B．氮气性质不活泼，其原因是氮元素的非金属性很强 C．反应③中每生成 22.4 L N2，转移电子数 1.5NA D．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步完成 解析：选 D。NO2 不是酸性氧化物，A 项错误；氮气分子 中存在 N≡N 键，破坏时需要吸收很高的能量，所以氮气性质 不活泼，B 项错误；反应③每生成标准状况下 22.4 L N2，转移 电子数 3NA，C 项错误；HNO3→NO→NO2，均能通过一步完 成，D 项正确。
(4)(2015·高考江苏卷，6C 改编)加 Al 放出 H2 的溶液：Fe2 ＋、K＋、NO－ 3 、SO24－能大量共存( × )
(5)(2015·高考海南卷，7C)稀硝酸可除去试管内壁的银镜 (√ )
探源 本高考题组源于 RJ 必修 1 P102“金属与硝酸的反 应”及其拓展，对硝酸的性质进行了多维考查。
考点二 硝酸的性质及应用
一、硝酸的物理性质
气味
颜色
刺激性 无色，久置呈黄色
二、硝酸的化学性质
挥发性 易挥发
溶解性 与水互溶
1．不稳定性 见光分解：_4_H__N_O__3(_浓__)_△_=_或=_=_光=_=_照__2_H_2_O_＋__4_N__O_2_↑__＋__O__2↑___。 2．强氧化性 硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越
(4)向 Fe(NO3)2 溶液中加入非氧化性酸，如盐酸，Fe2＋能被 氧化为 Fe3＋。
(5)向过量铜与一定量硝酸反应后的混合物中加入非氧化 性酸，铜能继续溶解。
(6)向含还原性离子的酸性溶液中加入硝酸盐，还原性离子 可被氧化。
1．某实验过程如图所示，则图③试管中的现象是( A )
A．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇空气变为红棕色 B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色 C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体 D．无明显现象，因稀硫酸不与铜反应 解析：选 A。在②试管的溶液中含有 NO－ 3 ，加入稀硫酸， 酸性条件下 NO－ 3 与铜反应生成无色气体 NO，NO 遇到空气变 为红棕色，故选 A。
有毒
与水反应
与氧气反应
实验室制取 原理及收集 方法
NO
不反应
2_N__O_＋__O__2=__=_=_2_N_O__2 _ _3_C_u_＋__8_H__N_O__3(_稀__)_=_=_=__ _3_C_u_(_N_O__3)_2_＋__2_N_O__↑__＋__ _4_H_2_O__常用_排__水___法
2．(溯源题)(高考组合)判断下列说法是否正确，正确的打 “√”，错Biblioteka Baidu的打“×”。
(1)(2016·高考全国卷Ⅰ，8C)1 mol Fe 溶于过量硝酸，电子 转移数为 2NA( × )
(2)(2016·高考海南卷，7B)将铁屑放入稀 HNO3 中证明 Fe 比 H2 活泼( × )
(3)(2015·高考山东卷，12A)向稀 HNO3 中滴加 Na2SO3 溶液： SO23－＋2H＋===SO2↑＋H2O( × )
强。
(1)与金属反应： 稀硝酸与铜反应： 3_C__u_＋__8_H_N__O_3_(_稀__)=_=_=__3_C_u_(_N_O__3)_2_＋__2_N_O__↑__＋__4_H_2_O_； 浓硝酸与铜反应： _C_u_＋__4_H__N_O__3_(浓__)_=_=_=_C__u_(_N_O__3)_2＋__2_N__O_2_↑__＋__2_H__2O__。
三、氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物，如 N2O、__N_O__、_N_O_2__、_N_2_O_4 __、 N2O3、N2O5 等。
NO 与 NO2 性质的比较
物理性质
NO
NO2
_无_色__、_无__味_____的气体， _红__棕___色、有刺激性气
不溶于水
味的气体，易溶于水
毒性 有毒(跟血红蛋白结合)
(2)与非金属反应：
浓硝酸与 C 的反应： _C_＋__4_H__N_O__3_(浓__)_=_=_△=_=_=_C__O_2_↑__＋__4_N_O__2↑__＋__2_H__2O__________。
(3)与还原性化合物反应：硝酸可氧化 H2S、SO2、Na2SO3、 HI、Fe2＋等还原性物质。
2．了解氮元素 单质及其重要
行实验探究。
化合物对环境 的影响。
4．科学态度与社会责任：具有严谨求实的科学 态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏
合成氨对社会发展的重大贡献。
考点一 氮的单质及氧化物
一、自然界中氮的存在和氮的固定
二、氮气
①N2 与 Mg 的反应：__3_M__g_＋__N__2=_点=_=_燃=_=__M_g_3_N__2 __。 ②N2 与 H2 的反应：_N__2＋__3_H__2高__催 温__化、__剂 高__压__2_N__H_3__； ③N2 与 O2 的反应：__N_2_＋__O_2_=_放=_=_电=_=_2_N__O________。
1．硝酸与金属反应的规律 (1)HNO3 与金属反应一般不产生 H2。 (2)还原产物一般为 HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很 稀的硝酸，还原产物也可能为 N2O、N2 或 NH4NO3。 (3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
2．涉及 HNO3 的离子反应常见的易错问题 NO－ 3 在酸性条件下具有强氧化性，作为隐含条件往往被忽 视而形成易错点。常见的隐含形式有： (1)在离子共存问题中，NO－ 3 在酸性条件下不与具有较强还 原性的离子如 S2－、I－、Fe2＋等大量共存。 (2)SO24－的检验中不能用 HNO3 酸化、不能用 Ba(NO3)2 作 沉淀剂，以防止 SO23－的干扰。 (3)向 Ba(NO3)2 溶液中通入还原性气体 SO2 可得到 BaSO4 沉淀。
1．汽车排放的尾气中含有 NO2，NO2 是城市大气污染的主 要污染物之一。在日光照射下，NO2 发生一系列光化学烟雾的 循环反应，从而不断产生 O3，加重空气污染。反应过程为
①2NO2―→2NO＋2O； ②2NO＋O2―→2NO2； ③O＋O2―→O3。
下列有关该反应过程及产物的叙述正确的是( A ) A．NO2 起催化剂作用 B．NO 起催化剂作用 C．NO2 只起氧化剂作用 D．O3 与 O2 互为同分异构体 解析：选 A。由反应过程①＋②得 O2―→2O，③O＋ O2―→O3，由此可知 NO2 起催化剂作用，反应过程中 NO2 既作 氧化剂又作还原剂，A 正确；B、C 错误；O3 与 O2 互为同素异 形体，D 错误。
稀硝酸与 FeSO4 溶液反应的离子方程式： 3_F__e_2＋_＋__4_H__＋_＋__N_O__－3 _=_=_=_3_F_e_3_＋_＋__N_O__↑__＋__2H__2_O_________。
3．与有机物反应
(1)硝化反应( 与浓 HNO3 反应)： ______________________________________________； (2)颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
第 4 讲 氮及其重要化合物
最新考纲要求
核心素养脉络
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。
1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识含氮 化合物的多样性，并对其进行分类。 2．变化观念与平衡思想：能多角度、动态地分 析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。 3．科学探究与创新意识：能根据氮单质及化合 物的性质提出有探究价值的问题；能从问题和 假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进
2．下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是 (B )
A．使石蕊溶液变红 B．与铜反应放出 NO 气体，生成 Cu(NO3)2 C．与 Na2CO3 反应放出 CO2 气体，生成 NaNO3 D．与 S 单质混合共热时生成 H2SO4 和 NO2
(7)由于反应物浓度越大，反应速率越快，因而常温下，相 同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解 完( × )
(8)某种 pH＝0 的 KNO3 溶液中可能含有 HNO3、Fe(NO3)2 和 CuSO4( × )
教材对接高考
1．(RJ 必修 1·P104 T8、T9 改编)下列说法不正确的是( A ) A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入 KNO3 固 体，铜粉仍不溶解
NO2 _3_N_O_2_＋__H__2O__=_=_=_2_H__N_O_3__ _＋__N_O___
不反应 _C_u_＋__4_H__N_O__3(_浓__)_=_=_=____ _C_u_(_N_O__3)_2_＋__2_N_O__2↑______ _＋__2_H_2_O_常用 __向__上_排__空_气_______法
2．(溯源题)(2015·高考北京卷改编)判断下列关于自然界中 氮循环(如下图)的说法是否正确。
(1)氮元素均被氧化( × ) (2)工业合成氨属于人工固氮( √ ) (3)含氮无机物和含氮有机物可相互转化( √ ) (4)碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环( √ ) 探源 本考题源于 RJ 必修 1 P99 中“思考与交流”中“自 然界中的氮循环”，考查了多种形式的含氮物质的转化。
(5)汽车尾气中有 NOx，主要是汽油不充分燃烧引起的 (× )
(6)NO2 通入 FeSO4 溶液中始终无明显现象( × ) (7)NO 能够与人体里血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒 (√ ) (8)可用 NO2 与水反应制取硝酸，故 NO2 是酸性氧化物 (× )
教材对接高考 1．(RJ 必修 1·P100 改编)下列叙述与氮元素的循环无关的是 (C ) A．工业合成氨的过程是固氮的过程 B．自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物 C．液氨具有腐蚀性和毒性，在使用过程中要防止液氨泄 漏 D．电闪雷鸣的雨天，N2 与 O2 会发生反应并最终转化为硝 酸盐被植物吸收
[思维诊断] 判断下列说法是否正确，正确的打“√”， 错误的打“×”。
(1)浓硝酸在光照下久置，会变黄( √ ) (2)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色( × ) (3)将可调高度的铜丝伸入稀 HNO3 中溶液变蓝，说明 Cu 与稀 HNO3 发生置换反应( × ) (4)硝酸可与 Na2S 反应制得 H2S 气体( × ) (5) 过 量 的 铜 与 浓 硝 酸 反 应 收 集 所 得 气 体 不 止 一 种 成 分 (√ ) (6)1 mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2NA( × )
1．碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 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(N2)或 NOx 与 CO 在一定温度下催化转化为无毒气 体(N2 和 CO2)。一般适用汽车尾气的处理。