2022年高考化学大一轮学考复习考点突破第四章非金属及其化合物第17讲氮及其化合物检测新人教版.doc

2022年高考化学大一轮学考复习考点突破第四章非金属及其化合物第17讲氮及其化合物检测新人教版考纲要求　1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质和应用2.了解氮的化合物对环境质量的影响考点一　氮气及其氧化物1.氮气写出有关化学方程式：①3Mg＋N2Mg3N2；②N2＋3H22NH3；③N2＋O22NO2.氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等完成下表中NO和NO2的比较：NONO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水能溶于水化学性质与O2反应2NO＋O2===2NO2与H2O反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO3.氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见的污染类型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，产生了一种有毒的烟雾②酸雨：NOx排入大气中，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加④NO与血红蛋白结合使人中毒2)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。

一般适合工业尾气中NOx的处理②催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可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)一般适用于汽车尾气的处理深度思考1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定，是化学变化(√)(2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的(√)(3)氮元素有负化合价，正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与H2反应(×)(4)在实验室里，NO和NO2均用排水法收集(×)(5)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(×)(6)通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气(×)解析　(3)N2在放电条件下才能与O2反应；在高温高压、催化剂条件下才能与H2化合生成NH34)NO2可与水反应生成HNO3和NO6)3Mg＋N2Mg3N22.俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮请写出三个有关的化学方程式：(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________。

答案　(1)N2＋O22NO(2)2NO＋O2===2NO2(3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO3.溴蒸气和NO2都为红棕色气体，用湿润的淀粉­KI试纸或NaOH溶液能鉴别它们吗？为什么？若不能，请你设计一种简单的方法，区别溴蒸气和NO2答案　不能鉴别因为这两种气体都有氧化性，都可以把KI中的I－氧化成I2，使试纸变蓝色NaOH溶液可以吸收溴蒸气和NO2而形成无色溶液方法：①用AgNO3溶液，Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr；②用水，溶于水后有颜色的是Br2，无颜色的是NO2题组一　NO、NO2的性质及对环境的影响1.Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，关于NO的叙述正确的是(　　)①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物　②NO是亚硝酸的酸酐　③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物　④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色A.全部 B.①③④ C.②③④ D.①④答案　B解析　NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3→NO，也可以是氧化产物，如NH3→NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。

2.下图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 mL一氧化氮若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内物质的密度为(　　)A.等于1.369 g·L－1B.等于2.054 g·L－1C.在1.369 g·L－1和2.054 g·L－1之间D.大于2.054 g·L－1答案　D解析　一氧化氮与氧气恰好发生反应生成了二氧化氮，2NO　　＋　　O2　　===　　2NO22　　　　　　 1　　　　　　222.4 mL　　　 11.2 mL　　　22.4 mL反应后生成了22.4 mL二氧化氮，假设二氧化氮体积不变，则容器中气体的密度为ρ(NO2)＝≈2.054 g·L－1，因存在转化平衡：2NO2N2O4，则混合气体的体积小于22.4 mL，所以容器中气体ρ应大于2.054 g·L－13.汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一1)汽车尾气中的CO来自于_____________________，NO来自于______________________汽车尾气对环境的危害主要有______________________(至少填两种)。

2)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：______________________3)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写出NO被CO还原的化学方程式：_________________________4)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体已知：4NH3＋6NO5N2＋6H2O,8NH3＋6NO27N2＋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________答案　(1)汽油的不完全燃烧　N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应　形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(3)2CO＋2NON2＋2CO2(4)1∶3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3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。

4)设NO的体积为V(NO)，NO2的体积为V(NO2)，依据方程式知，处理NO需V(NH3)＝V(NO)，处理NO2需V(NH3)＝V(NO2)，则解得V(NO)＝0.75 LV(NO2)＝2.25 LV(NO)∶V(NO2)＝1∶3题组二　氮氧化物溶于水的定量判断4.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满原来试管中盛装的(　　)A.可能是N2与NO2的混合气体B.可能是O2与NO2的混合气体C.不可能是NO与NO2的混合气体D.只能是NO2一种气体答案　B解析　若是N2与NO2的混合气体，无论鼓入多少氧气，最后都有N2剩余，试管内不可能完全被水充满；若是O2与NO2的混合气体，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，可知，当＞4时，NO2有剩余，剩余的NO2和水反应产生NO，故试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内不断鼓入氧气后，4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，故试管能被水充满；若是NO与NO2的混合气体，开始时，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，气体体积减小，但有NO剩余，当向试管内不断鼓入适量的氧气后，4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，试管内的气体完全被水吸收。

5.在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　　)①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mLA.①② B.②③ C.③④ D.①④答案　D解析　首先分析剩余的2 mL气体有两种可能如果剩余2 mL O2，则V(NO2)＝×(12－2) mL＝8 mL，则混合气中：V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL若剩余的2 mL气体是NO，则混合气中的V(O2)＝(12 mL－2 mL×3)×＝1.2 mL，D项正确6.(xx·湖南大学附中模拟)同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列的关系正确的是(　　)A.V1＞V2＞V3 B.V1＞V3＞V2C.V2＞V3＞V1 D.V3＞V1＞V2答案　B解析　设各种气体的体积都为1体积①根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，即剩余NO的体积V1＝(1＋)体积②根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，即剩余O2的体积V2＝(1－)体积。

③剩余N2的体积V3＝1体积即B项符合题意解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO21)若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO32)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3考点二　典型的氧化性酸——硝酸1.物理性质硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味2.化学性质(1)不稳定性反应：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑2)强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强按要求完成下列反应的方程式：①与金属反应：稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O②与非金属反应：浓硝酸与C的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；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。

稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O3)与有机物反应①硝化反应(与反应)：＋HNO3＋H2O；②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色特别提醒　(1)硝酸与金属反应的规律①HNO3与金属反应一般不能产生H2②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NH4NO3③硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。