（全国版）2019版高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第4节 氮及其重要化合物学案.doc

第4节　氮及其重要化合物 考试说明 1．掌握氮的重要化合物的主要性质及其应用。 2．了解氮及其重要化合物的制备方法。 3．掌握氨气的实验室制法。 4．了解氮及其重要化合物对环境的影响。 命题规律 氮及其化合物是中学化学的重要知识点之一，是历届各地高考的热点，考查的方法有：一是结合氮及其化合物的转化考查基本概念、基本理论；二是以NOx和HNO3的性质考查相关实验及计算；三是以框图推断考查氮及化合物的性质和应用；四是结合相关工业生产考查含氮化合物对环境质量的影响；五是以实验题形式考查氨气的实验室制法及性质探究。 考点1　氮气及其氧化物 1．氮元素在自然界中的存在及氮的固定 2．氮气(N2) (1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点很低。 (2)化学性质 N2的电子式为NN，结构式为N≡N，由于分子中含有的氮氮三键键能很大，分子结构稳定，在通常状况下，化学性质很不活泼。 ①与氧气反应：N2＋O22NO(汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)。 ②与氢气反应：N2＋3H22NH3(工业合成氨的反应原理)。 ③与Mg反应：3Mg＋N2Mg3N2。 3．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。 NO和NO2性质的比较： (1)NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。 (2)NO2气体存在平衡：2NO2((N2O4，故常温时没有纯净的NO2或N2O4气体。 (3)NO2虽然与水反应生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。NO2既有氧化性又有还原性，但以氧化性为主(如NO2能使湿润的淀粉－碘化钾试纸变蓝)；硝酸的酸酐是N2O5；NO2不是酸性氧化物。 【基础辨析】 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)NO2溶于水时生成HNO3，故NO2是硝酸的酸酐。(×) (2)工业合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应。(√) (3)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象。(×) (4)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂，二者的物质的量之比为3∶1。(×) (5)溴蒸气和NO2都为红棕色气体用湿润的淀粉-KI试纸可以鉴别。(×)　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 题组一 氮气及氮的循环 1．下列变化不属于氮的固定的是(　　) A．工业上将NH3和CO2在高温高压下制成[CO(NH2)2] B．空气中的O2和N2在闪电时化合成NO C．豆科植物的根瘤菌把氮气变成NH3 D．工业上用N2和H2来合成NH3 答案　A 解析　氮的固定是指将游离态的氮转变为氮的化合物，A项不符合题意。 2．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 答案　C 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。 题组二 NO、NO2的性质及对环境的影响 3．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是(　　) A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物 B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2 C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应 D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 答案　D 解析　反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2。 4．某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是(　　) A．肯定有SO2、O2和NO B．肯定没有Cl2、O2和NO2 C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO 答案　B 解析　该混合气体为无色气体，不含Cl2和NO2，混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，含有SO2；剩余气体通入空气，很快变为红棕色，所以还含NO，则一定不含O2。 题组