第4节 氮及其化合物 -2- 考纲要求: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。 2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境的影响。 3.掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。 -3- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 氮气及氮的氧化物的性质 1.氮的固定 2.氮气 (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: -4- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 3.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物,氮元素从+1~+5价都有对应的氧化物,如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5,其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。 -5- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 (2)NO和NO2性质比较。 -6- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 -7- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 -8- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 -9- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 2.电子守恒法 当NOx转化为硝酸时要失去电子,如果是NOx与O2混合,则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。 3.原子守恒法 4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成,都与N2O5+H2O==2HNO3等效。当NO、NO2、O2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 基础梳理 考点突破 考点三 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NO2和O2体积比是( ) A.43∶7 B.18∶7 C.4∶1 D.22∶3 A 解析:NO2、O2与水的反应属于循环反应,可简化为4NO2+O2+2H2O==4HNO3;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,反应后剩余气体为NO,其体积为5 mL,结合反应3NO2+H2O==2HNO3+NO可知生成5 mL NO,需消耗NO2的体积为5 mL×3=15 mL,其余的35 mL混合气体按V(NO2)∶V(O2)=4∶1恰好发生反应,则混合气体中氧气的体积为35 mL× =7 mL,则二氧化氮的体积为50 mL-7 mL=43 mL,故原混合气体中NO2和O2体积比为43∶7。 -11- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 例2(2018全国Ⅱ)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( ) A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关 答案 解析 解析 关闭 雾和霾的分散剂均为空气,A项正确;根据题目信息,硝酸铵和硫酸铵均为无机颗粒物,是形成雾霾的因素之一,B项正确;氨气分别与硝酸、硫酸生成硝酸铵和硫酸铵,是形成无机颗粒物的反应物,C项错误;过度施用氮肥会导致空气中氨气含量增加,促进了无机颗粒物中硝酸铵、硫酸铵含量的增加,D项正确。 答案 解析 关闭 C -12- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 归纳总结 NOx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HNO3。利用NOx、O2、H2O共同作用生产HNO3。 (2)转化为N2。利用NOx的氧化性,与CO、NH3等在催化剂作用下生成无毒无害的N2。 (3)碱液吸收法。主要化学方程式有: 2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2O; NO+NO2+2NaOH==2NaNO2+H2O。 -13- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 跟踪训练 1.把一支充满NO2气体的试管,倒置于水槽中,向其中缓慢通入O2直至试管全部充满水。假设整个过程中溶质不会扩散入水槽,则硝酸的物质的量浓度c(HNO3)与通入O2的体积V(O2)关系正确的是 ( ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 -14- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 2.利用石灰乳与硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能 ... ...
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