氮及其化合物知识点讲解
合集下载
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)。
放电
2NH3
的 自然固氮如雷雨天产生NO：N2＋O2=====2NO
固 定
生物 为固 含氮 氮化如合豆物科而植促物进的自根身瘤生菌长能够将空气中的氮转化
化学模拟生物固氮：利用化学方法模拟固氮酶的作用，在
温和条件下将氮转变为氨
4．氮气的应用 ①焊接金属时作保护气； ②液氮可作冷冻剂； ③重要的化工原料，用来制取化肥、炸药等。
[命题考查层] 命题 1 氮气的稳定性及自然界中氮循环 (1)通常情况下，N2 化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂 等条件下才能发生一些化学反应。 (2)将空气中游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。
[典题示例] 1．(2015·北京理综，8)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不 正确的是( )
[高考达标层] 1．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] 选项 A、C 为自然固氮，合成氨为人工固氮。 [答案] D
2．有关自然界中氮的循环的下列说法不正确的是( ) A．雷电可以将大气中的氮转化为硝酸盐 B．夏天腐烂的蔬菜有毒是因为产生了亚硝酸盐 C．动物体内的蛋白质降解时直接变成氮气进入大气 D．合成氨是最主要的人工固氮方式 [解析] 雷雨时，N2―→NO―→NO2―→HNO3―→硝酸盐进入 土壤；动物体内的蛋白质降解为氨基酸，代谢最终产物为尿素，C 错误。 [答案] C
气味的气体
溶解性
难溶于水
与水反应
毒性
有毒(跟血红蛋白结合)
有毒
与水反应
与氧气反应 对环境的影响
不反应
3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO
2NO＋O2===2NO2
不反应
导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层
[命题考查层] 命题 1 氮氧化物对环境的影响 (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，产生的一种有毒的烟雾。 (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。 反应的化学方程式为 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
[解析] NO 与氧气反应，A 选项错误；B 选项，生成的是 NO， 错误；C 选项，钝化也属于化学变化，错误；D 选项，SO2、NO2 与 水反应分别属于化合反应、氧化还原反应，正确。
源自文库[答案] D
命题 2 消除氮氧化物对环境污染的方法 [典题示例] 1．(2013·北京高考)NOx 是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1)NOx 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 NOx 的排放， 当尾气中空气不足时，NOx 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：_____________________________ _______________________________________________。
第二章 非金属及其化合物 第四节 氮及其化合物
◆考纲考情快报◆
1．了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。(5年10 考)
2．了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。(5年8 考)
考点一 性质稳定的非金属单质——氮气
[教材知识层]
1．氮的原子结构
氮元素位于元素周期表中第二周期第ⅤA 族，原子结构示意图
A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
高温、高压 [解析] A 项，人工固氮过程中 N2＋3H2 催化剂 2NH3 中氮 元素被还原，A 错误；B 项，游离态的氮元素转化为化合态的过程是 氮的固定，工业合成氨是氮气与氢气转化为氨气，属于人工固氮，B 正确；C 项，利用铵盐合成尿素说明含氮的无机物和含氮的有机物 之间可以相互转化，C 正确；D 项，由于动植物排泄物及遗体也参 与在氮的循环中，因此 C、H、O 在不同阶段参与了氮的循环，D 正 确，答案选 A。 [答案] A
3．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是( )
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3
④N2→NO ⑤N2→NH3
A．①
B．②⑤
C．④
D．③④
[解析] 该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)一步反应就 能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都升高，但反应①N2→NO2 不能一步反应完成；而反应③NO2→HNO3，虽然氮的化合价升高， 但不加氧化剂也能实现，如 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应 中，NO2 既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO 必须加入氧化 剂且一步反应就能完成。
[答案] C
考点二 环境污染的罪魁祸首——氮的氧化物 [教材知识层]
1．氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物，如 N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5 等，其中属于酸性氧化物的是 N2O3、N2O5。
2．NO 与 NO2 性质的比较
性质
NO
颜色状态气味
无色无味气体
NO2 红棕 色有刺激性
高温、高压 ②氮气与氢气反应的化学方程式为 N2＋3H2 催化剂 2NH3 。 (工业合成氨反应原理)
△ ③氮气与金属镁反应的化学方程式为 3Mg＋N2=====Mg3N2 。
3．氮的固定
(1)概念：将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。
(2)类型：
氮
人工固氮如工业合成氨：N2＋3H2
催化剂 高温、高压
(3)破坏臭氧层： 科学研究表明，进入高空平流层的氮氧化物，可以加快臭氧层 中臭氧的分解速率，从而像氟氯烃类物质一样破坏臭氧层，形成臭
氮氧化物 氧空洞：2O3===========3O2。导致地面紫外线辐射量增加。
[典题示例] 1．下列叙述中正确的是( ) A．(2016·广东湛江测试)CO、NO、NO2 都是大气污染气体，在 空气中都能稳定存在 B．(2016·广东韶关调研)N2 与 O2 在放电条件下直接化合生成 NO2 C．(2016·北京怀柔一模)常温下铁与浓硫酸、浓硝酸均不反应， 可用铁槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸 D．(2016·山东临沂质检)SO2、NO2 都能与水反应，其反应原理 不同
为
，最外层有 5 个电子，在化学反应中能获得 3 个电子而表
现出－3 价，其单质 N2 因 N≡N 键键能大，难以断裂，故 N2 化学性
质稳定。
2．氮气的性质 (1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质：
在通常状况下很不活泼
放电 ①氮气与氧气反应的化学方程式为 N2＋O2=====2NO 。导致汽 车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。
2NH3
的 自然固氮如雷雨天产生NO：N2＋O2=====2NO
固 定
生物 为固 含氮 氮化如合豆物科而植促物进的自根身瘤生菌长能够将空气中的氮转化
化学模拟生物固氮：利用化学方法模拟固氮酶的作用，在
温和条件下将氮转变为氨
4．氮气的应用 ①焊接金属时作保护气； ②液氮可作冷冻剂； ③重要的化工原料，用来制取化肥、炸药等。
[命题考查层] 命题 1 氮气的稳定性及自然界中氮循环 (1)通常情况下，N2 化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂 等条件下才能发生一些化学反应。 (2)将空气中游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。
[典题示例] 1．(2015·北京理综，8)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不 正确的是( )
[高考达标层] 1．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] 选项 A、C 为自然固氮，合成氨为人工固氮。 [答案] D
2．有关自然界中氮的循环的下列说法不正确的是( ) A．雷电可以将大气中的氮转化为硝酸盐 B．夏天腐烂的蔬菜有毒是因为产生了亚硝酸盐 C．动物体内的蛋白质降解时直接变成氮气进入大气 D．合成氨是最主要的人工固氮方式 [解析] 雷雨时，N2―→NO―→NO2―→HNO3―→硝酸盐进入 土壤；动物体内的蛋白质降解为氨基酸，代谢最终产物为尿素，C 错误。 [答案] C
气味的气体
溶解性
难溶于水
与水反应
毒性
有毒(跟血红蛋白结合)
有毒
与水反应
与氧气反应 对环境的影响
不反应
3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO
2NO＋O2===2NO2
不反应
导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层
[命题考查层] 命题 1 氮氧化物对环境的影响 (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，产生的一种有毒的烟雾。 (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。 反应的化学方程式为 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
[解析] NO 与氧气反应，A 选项错误；B 选项，生成的是 NO， 错误；C 选项，钝化也属于化学变化，错误；D 选项，SO2、NO2 与 水反应分别属于化合反应、氧化还原反应，正确。
源自文库[答案] D
命题 2 消除氮氧化物对环境污染的方法 [典题示例] 1．(2013·北京高考)NOx 是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1)NOx 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 NOx 的排放， 当尾气中空气不足时，NOx 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：_____________________________ _______________________________________________。
第二章 非金属及其化合物 第四节 氮及其化合物
◆考纲考情快报◆
1．了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。(5年10 考)
2．了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。(5年8 考)
考点一 性质稳定的非金属单质——氮气
[教材知识层]
1．氮的原子结构
氮元素位于元素周期表中第二周期第ⅤA 族，原子结构示意图
A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
高温、高压 [解析] A 项，人工固氮过程中 N2＋3H2 催化剂 2NH3 中氮 元素被还原，A 错误；B 项，游离态的氮元素转化为化合态的过程是 氮的固定，工业合成氨是氮气与氢气转化为氨气，属于人工固氮，B 正确；C 项，利用铵盐合成尿素说明含氮的无机物和含氮的有机物 之间可以相互转化，C 正确；D 项，由于动植物排泄物及遗体也参 与在氮的循环中，因此 C、H、O 在不同阶段参与了氮的循环，D 正 确，答案选 A。 [答案] A
3．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是( )
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3
④N2→NO ⑤N2→NH3
A．①
B．②⑤
C．④
D．③④
[解析] 该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)一步反应就 能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都升高，但反应①N2→NO2 不能一步反应完成；而反应③NO2→HNO3，虽然氮的化合价升高， 但不加氧化剂也能实现，如 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应 中，NO2 既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO 必须加入氧化 剂且一步反应就能完成。
[答案] C
考点二 环境污染的罪魁祸首——氮的氧化物 [教材知识层]
1．氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物，如 N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5 等，其中属于酸性氧化物的是 N2O3、N2O5。
2．NO 与 NO2 性质的比较
性质
NO
颜色状态气味
无色无味气体
NO2 红棕 色有刺激性
高温、高压 ②氮气与氢气反应的化学方程式为 N2＋3H2 催化剂 2NH3 。 (工业合成氨反应原理)
△ ③氮气与金属镁反应的化学方程式为 3Mg＋N2=====Mg3N2 。
3．氮的固定
(1)概念：将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。
(2)类型：
氮
人工固氮如工业合成氨：N2＋3H2
催化剂 高温、高压
(3)破坏臭氧层： 科学研究表明，进入高空平流层的氮氧化物，可以加快臭氧层 中臭氧的分解速率，从而像氟氯烃类物质一样破坏臭氧层，形成臭
氮氧化物 氧空洞：2O3===========3O2。导致地面紫外线辐射量增加。
[典题示例] 1．下列叙述中正确的是( ) A．(2016·广东湛江测试)CO、NO、NO2 都是大气污染气体，在 空气中都能稳定存在 B．(2016·广东韶关调研)N2 与 O2 在放电条件下直接化合生成 NO2 C．(2016·北京怀柔一模)常温下铁与浓硫酸、浓硝酸均不反应， 可用铁槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸 D．(2016·山东临沂质检)SO2、NO2 都能与水反应，其反应原理 不同
为
，最外层有 5 个电子，在化学反应中能获得 3 个电子而表
现出－3 价，其单质 N2 因 N≡N 键键能大，难以断裂，故 N2 化学性
质稳定。
2．氮气的性质 (1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质：
在通常状况下很不活泼
放电 ①氮气与氧气反应的化学方程式为 N2＋O2=====2NO 。导致汽 车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。