2021版广东新高考化学人教大一轮复习课件：第四单元 第4节 氮及其重要化合物

B．由于 NH3(l)可自电离，2NH3 可写为
，
与 SiCl4 交换成
分生成 Si(NH2)4 和 NH4Cl 与题述反应原理相同，故 B 正确；
C．Cl2 与 NH3 反应生成了单质 N2，反应物没有互相交换成分，与题述反应原理不
同，故 C 错误；
D．
和 PCl3 互相交换成分生成了 H3PO3 和 HCl，与题述反应原理相同，故
Байду номын сангаас
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
B
加到少量KMnO4溶液中，再加硫酸酸 化，振荡
若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠
√C
先加到少量FeCl2溶液中，再加入稀盐 酸酸化，振荡
若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量Na2SO3溶液，再加入 BaCl2溶液和稀硝酸，振荡
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
解析：A．KClO3溶于水，电离出钾离子和氯酸根离子，亚硝酸钠溶于水电离 出钠离子和亚硝酸根离子，由于AgNO2沉淀可溶于稀硝酸，滴加硝酸银和足量 稀硝酸不能生成白色沉淀，A错误； B．氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，B错误； C．亚硝酸有氧化性，可以把二价铁氧化为三价铁，溶液变为黄色，C正确； D．稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡可以生成硫 酸钡白色沉淀，D错误；
D 正确；
8. (2022年新高考山东卷)下列试剂实验室保存方法错误的是
A. 浓硝酸保存在棕色细口瓶中
√C. 四氯化碳保存在广口塑料瓶中
B. 氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中 D. 高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
解析：A．由于浓硝酸见光易分解，故浓硝酸需保存在棕色细口瓶中避光保存， A正确； B．氢氧化钠固体能与玻璃中的SiO2反应，故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶 中，B正确； C．四氯化碳是一种有机溶剂，易挥发，且能够溶解塑料，故其不能保存在广 口塑料瓶中，应该保存在细口玻璃瓶中，C错误； D．高锰酸钾固体受热后易分解，故需在棕色广口瓶中、阴冷处密封保存，D 正确；

(工业合成氨的反应原理)
点燃
③与 Mg 反应： 3Mg＋N2=====Mg3N2
3．氮的氧化物
(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 和 NO2 性质的比较 性质
颜色状态气味
NO 无色无味气体
＋12H2O。同温同压下，3.5 L NH3 恰好将 3.0 L NO 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__1_∶__3___。
(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理，若 NO 与 NO2 按物质的量之比 1∶1 被足量 NaOH 溶液完全吸收后得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_N_a_N__O_2__。
题组一 氮气及氮的循环 1.[2015·北京高考]下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( )
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
解析 在雷电作用下 N2 与 O2 反应生成 NO，氮元素被氧化，工业合成氨属于人工固氮，合成氨过程 中氮元素被还原，A 项错误，B 项正确；由图可看出含氮无机物和含氮有机物可以相互转化，C 项正确； 合成蛋白质的过程中就有碳、氢、氧元素的参与，D 项正确 。
解析 (1)①汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生 CO； 当空气过量时，N2 和 O2 在放电或高温条件下反应生成 NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸 型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。②CO、NOx 反应后生成的无毒气体为 CO2 和 N2。

1．与氮循环有关的生态环境问题 主要有＿＿大气＿污＿染、酸＿雨＿和水＿体＿富＿营养＿化＿＿＿＿ 等。
2．氮氧化物的来ｚ源及危害 (1)来源
大气中的氮氧化物主要来源于＿汽＿车尾＿气＿、＿ 工＿厂＿排＿放气＿以及＿闪＿电使＿空＿气＿中的＿N＿2与＿O2反＿应＿＿生反应形成＿光化＿学＿烟雾 ＿＿，与空气中的水反应生成硝酸和亚硝酸， 形成＿酸＿雨＿。
b．铁、铝遇冷的浓硝酸能发生＿钝化＿，故可 用铁、铝容器运输冷的浓硝酸。
②与非金属的反应
浓硝酸与碳反应的化学方程式为 ＿C＿＋4＿HN＿O3(浓＿)＿==△=＿==C＿O2↑＿＋＿4N＿O2↑＿＋＿2H2＿O ＿＿＿。
③与某些还原性化合物(如 Fe2＋、SO23－等)的反应，离子方程式 分别为：
Fe2＿＋＋＿2H＿＋＋＿NO－3＿==＿=Fe＿3＋＋＿NO＿2↑＿＋＿H2O＿，S＿O23－＿＋＿2H＋＿＋2＿NO＿－3 ==＿=SO＿24－＋ ＿2＿NO2↑＿＋＿H2＿O ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2．化学性质 由于氮分子中两个氮原子之间共价键很牢固， 所以氮分子的结构很稳定，化学性质较稳定， 但是在一定条件下也可以发生以下反应： (1)氮气与氢气反应，化学方程式为
(2)氮气与氧气反应，化学方程式为＿＿＿＿ ＿＿＿。
(3)氮气与镁反应，化学方程式为＿＿＿＿＿ 3＿Mg＋＿N2＿=点==。燃==Mg3N2
知识梳理
一、氮元素的存在及氮的固定 1．氮元素的存在 氮元素在自然界中以＿游＿离＿态＿和化＿合＿态＿两种形式存在。 2(1．)定氮义的：固将定＿游＿离＿态＿的＿氮＿转＿变＿为＿氮＿的＿化＿合＿物＿＿的方法。 (2)分类：＿自＿然＿固＿氮＿和＿人＿工＿固＿氮。 二、氮气 1．物理性质 纯净的氮气是一种＿无＿色＿、＿无＿味、难＿溶＿于＿水＿的气体，密度 比空气稍小。

＋ － 2＋ 3＋ 3 F e ＋ 4H ＋ NO === 3 F e ＋NO↑＋2H2O 3 ______________________________________________ 。 ＋ － 2－ 2－ 3 S O ＋ 2H ＋ 2NO ===3SO 3 3 4 ＋2NO↑＋H2O ______________________________________________ 。
第四章
第四节
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2.化 学 性 质 ( 1 ) 强 酸 性 ： 硝 酸 具 有 酸 的 通 性 。 ( 2 ) 强 氧 化 性 ①与 金 属 的 反 应 应)， 都 不 产 生 H2。 (除 Au、Pt 外 ， 大 部 分 金 属 能 与 硝 酸 反
a．Cu 与 浓 、 稀 硝 酸 都 能 反 应 ， 其 反 应 的 化 学 方 程 式 分 别 为 ：
放 热 _______ 反 应 。
第四章
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3． 制 法 与 用 途
第四章
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下 列 说 法 中 正 确 的 是 ①氨 气 可 用 排 水 法 收 集
_ _ _ _ _ _ _ _
。 ②氨 气 可 用 向 上 排 空 气 法 收 集
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路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
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第四章
非 金 属 及 其 化 合 物
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非金属及其化合物
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第四章
第四节 氮 及 其 化 合 物

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【典例 1】 氮氧化合物(用 NOx 表示)是大气污染的重要因素， 根据 NOx 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催==△化==剂= 5N2＋6H2O，8NH3＋6NO2催==△化==剂= 7N2＋12H2O。同 温同压下，3.5 L NH3 恰好将 3.0 L NO 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________。
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(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3.36 L NO2、 1.12 L NO(已换算为标准状况，假设不含N2O4)，恰 好被200 mL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。
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则单独与 Na2CO3 反应的 NO2 为 0.15 mol－0.05 mol＝0.1 mol Na2CO＋2NO ===NaNO＋NaNO＋CO2 所以共生成 NaNO3：0.05 mol，NaNO2：0.15 mol c(Na2CO3)＝00.1.2mLol＝0.5 mol·L－1。 答案：(1)1∶3 (2)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ②NaNO2 (3)①Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋CO2 ②NaNO3：0.05 mol NaNO2：0.15 mol 0.5

3 .原子守恒法
4NO 2+O 2和4NO+3O 2从组成上均相当于2N 2O 5的组成,都与 N 2O 5+H 2O 2HNO 3等效。当NO 、NO 2、O 2的混合气体通入 水中时利用混合气体中N 、O 原子个数比进行分析判断。
-10 -
考点一
考点二
考点三
基础梳理 考点突破
例1 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, 若向量筒内鼓入氧气后,量筒内水柱继续上升,直至量筒内完全
被水充满,则原混合气体中NO 2和O 2体积比A 是( ) A.43 ∶7 B.18 ∶7 C.4 ∶1 D.22 ∶3
解析:NO 2、O 2与水的反应属于循环反应,可简化为 4NO 2+O 2+2H 2O 4HNO 3;根据“若向量筒内鼓入氧气后,可以 观察到量筒内水柱继续上升,直至量筒内完全被水充满”可知,反应
碳C 氢化合物(CxH y)、碳等的排放,能有效控制雾霾,D正确。
解析 答案
考点一
考点二
考点三
基础梳理 考点突破
-12 -
归纳总结 NO x的处理方法 氮的氧化物均有毒,是主要的污染性气体,对其处理主要有如下
三种方法:
(1)转化为HNO 3。利用NO x、O 2、H 2O 共同作用生产HNO 3。 (2)转化为N 2。利用NO x的氧化性,与CO 、NH 3等在催化剂作用 下生成无毒无害的N 2。 (3)碱液吸收法。主要化学方程式有:
放 降,低AB可..,尾尾造得气气成电处“子造雾,理成被霾过“还”雾程原,霾正A中,确B”正与,氮;尾确汽氧气;油催化处化未物理剂充过(只N分程O改燃,x氮变)被烧氧化还有化学原关物反(应NO速x率)中,不氮会元改素变化平合衡价转 C.Pt-Rh 催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率

(2)强氧化性：
(3)与有机物反应： ①硝化反应(与 C6H6 反应)：
浓硫酸 C6H6＋HNO3 ―△ ―→ C6H5NO2＋H2O。 ②颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
1．将石蕊试液滴入浓硝酸中或将浓硝酸滴在蓝色石蕊试纸上，均 会先变红，后变白，试解释试纸变白色的原因。
2．与浓HNO3反应时1 mol Cu或C均消耗4 mol HNO3，而反应后 Cu和C的化合价为什么不同？
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为同分异构体 答案：A
2．烧瓶中放入铜片和稀硝酸， 来制取较纯净的一氧化氮，反应 开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，这时的操作应是( )
A．立即接上收集容器，用向上排空气法收集 B．待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集 C．待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集 D．立即用排水法收集 答案：C
(2)若剩余的 5 mL 气体是 NO，则 NO2、O2 混合气体跟水反应时是 NO2 过量，过量的 NO2 再跟水反应。根据反应 3NO2＋H2O===2HNO3 ＋NO 可得出，共有 15 mL NO2 过量。
即在 NO2、O2 混合气体跟水反应的过程中共消耗气体 35 mL。根据 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 可得出：
3．一氧化氮、二氧化氮
1．氮的非金属性很强，但N2的化学性质很不活泼，原因是什么？
提示：N2 的结构式为
，N 原子间以三键结合，键能大，所以
N2 的化学性质非常稳定。
2．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”
(1)NO2与水反应生成HNO3，故NO2是HNO3的酸酐。( ) (2)可用湿润的淀粉KI试纸鉴别NO2和溴蒸气。( ) (3)可用少量水鉴别NO2和溴蒸气。( ) (4)NO→NO2属于氮的固定。( ) 答案：(1)× (2)× (3)√ (4)×

精品
7
2.二氧化氮和一氧化氮:
(1)氮的氧化物。
氮有多种价态的氧化物,如_N_2O_、_N_O_、_N_O_2、_N_2_O_4 、N2O3、N2O5 等,其中属于酸性氧化物的是_________。
N2O3、N2O5
精品
8
(2)NO和NO2的比较。
NO
颜色 毒性 溶解性
与O2反应
与H2O 反应
_无__色__
有:_红__棕__色__气__体__逐__渐__变__为__无__色__,水位上升,最后水充满整个试
管的 。
2
(2)当3 向试管中通入少量O2,现象是________________________
_________,试管内液面上升。
无色气体变为红棕色,后又
(变3)为上无述色过程涉及的化学方程式为①____________________、
b.浓溶液或加热:_N _H __ 4 _ _O __H _ _= _= _= _= _N _H _3 __H _2 _O ____ △
③“水解”——铵N 盐H 溶4 于O H 水易= = 水= = 解N ,H 离3 子方H 2程O 式:
________________________。
N H 4 H 2 O N H 3H 2 O H
_有__毒__ _________ 不溶于水 ______________ 2NO+O2====2NO2
①与血红蛋白结合,
对人体、环 使人中毒 境的影响 ②转化成NO2形成酸 雨、光化学烟雾
NO2 _红__棕__色__
_有__毒__ _________ 易溶于水
____________________ 3NO2+H2O====2HNO3+NO 形成酸雨、光化学烟雾

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。
二、有关氮的氧化物的简单计算
4．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__1_8_∶__7__或__4_3_∶__7__。
(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：
催化剂
人自工然固固氮氮如如工雷业雨合天成产氨生：____NN__O__2＋__：___3_NH__2__＋2__高__O__温2__=__放、=__=__电高=__=__压2__N__2__NO__H____3_______
(2)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它
们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为 催化剂
2_x_C_O__＋__2_N_O__x_=_=_△=_=_=__2_x_C_O__2＋__N__2 _。
解析 (1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时， 汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件 下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导 致光化学烟雾，产生温室效应。
化学烟雾
题组训练
一、氮的固定及氮氧化物的性质 1．(2015·北京理综)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的 是( )
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，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，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， 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，正确。 答案 A