（人教版2019必修第二册）高一化学下学期 专题02 氮及其化合物（原卷版+解析）.docxVIP

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专题02氮及其化合物

思维导图

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知识详解

知识详解

考点1氮气与氮的固定

1．氮气

存在

游离态

以氮分子的形式存在于空气中

化合态

存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中

分子结构

氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量

物理性质

无色、无味、难溶于水，密度与空气相近，约占空气体积的4/5

化学性质

氧化性

N2＋3Mgeq\o(====,\s\up7(点燃))Mg3N2N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温高压),\s\do7(催化剂))2NH3

还原性

N2＋O2eq\o(========,\s\up7(放电或高温))2NO

2．氮的固定

概念

将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程

分类

自然固氮

高能固氮

如雷雨天气N2转化为NO

生物固氮

如豆科植物的根瘤菌固氮

人工固氮

合成氨(工业上合成氨)仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用)

3．氮的循环

【典例1】

【典例1】下列关于N2的说法错误的是(???)

A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气

B．反应N2+O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一

C．N2的质量约占空气总质量的

D．在反应3Mg+N2Mg3N2中，N2作氧化剂

【答案】C

【解析】A项，N2可在电焊时作保护气，是利用氮气的稳定性，故A正确；B项，汽车尾气造成污染的主要原因之一是N2+O22NO，故B正确；C项，氮气的体积约占空气总体积的，故C错误；D项，在反应3Mg+N2Mg3N2中，N元素的化合价降低，得电子，即N2作氧化剂，故D正确。

【典例2】(2022?江东省南通、徐州、宿迁、淮安、泰州、镇江六市一模)氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，氮的循环为生物体提供氮元素。将游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列过程属于氮的固定的是()

A．工业利用氮气和氢气合成氨气 B．氨气和硫酸反应制取铵态氮肥

C．氨基酸合成人体所需的蛋白质 D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气

【答案】A

【解析】根据氮的固定可知，是N2发生反应生成氮的化合物，只有A项是N2参加反应生成氮的化合物NH3，其它三个选项均是氮的化合物能加反应，故A项符合题意。

考点2一氧化氮和二氧化氮

1．不同价态的氮的氧化物

氮的氧化物

N2O(笑气)

NO

N2O3

NO2

N2O4

N2O5

氮元素化合价

＋1

＋2

＋3

＋4

＋4

＋5

上述氮的氧化物中属于酸性氧化物的是N2O5和N2O3。

2．二氧化氮溶于水的实验

实验装置

实验

操作

在如图注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器

打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹

振荡注射器

实验现象

无明显现象

无色气体变为红棕色

红棕色气体变浅至消失,有无色气体生成,注射器活塞向内滑动

化学方程式

2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO?

3．NO和NO2性质比较

氮氧化物

NO

NO2

物理性质

色、味、态

无色无味气体

红棕色、有刺激性气味气体

溶解性

不溶于水

易溶于水且与水反应

毒性

有毒(易结合血红蛋白使人中毒)

有毒(刺激腐蚀呼吸道黏膜)

氧化物类别

非酸性氧化物(不成盐氧化物)

非酸性氧化物(不成盐氧化物)

化学性质

氧化性

弱氧化性，与NH3反应

具有氧化性，能氧化SO2、KI等物质

还原性

具有强还原性

2NO＋O2＝2NO2

4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3

4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3

氧化性与还原性

——

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO

实验室制法

铜与稀硝酸反应

铜与浓硝酸反应

实验室尾气处理：

通氧气，用NaOH溶液吸收：

①2NO＋O2＝2NO2；

②NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O(归中反应)

实验室尾气处理：

用NaOH溶液吸收：

2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O(歧化反应)

4．氮的氧化物与氧气、水反应的相关计算

相关反应原理

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO……①

2NO＋O2＝2NO2……②

由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3……③

由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3……④

三种

类型

NO2气体

NO2气体溶于水时仅涉及反应①：剩余气体为NO。

NO2和O2的混合气体

NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③

NO和O2的混合气体

NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④

5．常见的NOx尾气处理方法

①碱液吸收法

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2＋