第四节 氮及其化合物
高 考 导 航 了解氮单质及其主要化合物的主要性质及应用。 了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响。 掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
考点一 氮及其氧化物
1．氮在自然界中的存在与转化 (1)氮元素的存在与氮的固定：
(2)N2的物理性质：
无色、无味气体，密度比空气略小，难溶于水。 (3)N2的化学性质：
①与氧气反应：N2＋O2=====2NO。
放电或高温
导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。 ②与氢气反应：N2＋3H22．NO与NO2
催化剂高温、高压
2NH3。
1．氮元素的非金属性很强，但N2的化学性质特别稳定，其原因是什么？ 2．溴蒸气和NO2都为红棕色气体，如何区分？用湿润的淀粉-KI试纸可以吗？
3．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，请同学们写出三个有关的化学方程式：
①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。
命题角度一 NO、NO2的性质及对环境的影响
1．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
2．(2014·山东济南模拟)红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过适量蒸馏水，再导入少量石灰水；第②份直接通入少量石灰水。则石灰水的变化最可能为( )
A．①不变浑浊，②变乳白色 B．①变乳白色，②不变浑浊 C．①变乳白色，②变乳白色 D．①不变浑浊，②不变浑浊
3．汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2===2NO2，③O＋O2―→O3。下列对该反应过程及产物叙述正确的是( )
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
命题角度二 有关氮的氧化物与水的反应
[典例] 将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2 mL气体分别是( )
A．1.2 mL，NO B．2.4 mL，O2 C．3.5 mL，O2 D．4 mL，NO
氮的氧化物与O2、H2O反应的计算方法
1．关系式法
(1)NO和O2混合气体通入水中
由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
可知当体积比V?NO?∶V?O2?
――→
等于4∶3 恰好完全反应――→
小于4∶3 剩余气体O2――→
大于4∶3 剩余气体NO
(2)NO2和O2混合气体通入水中
由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 可知当体积比V?NO2?∶V?O2?
――→等于4∶1 恰好完全反应――→小于4∶1 O2过量，剩余气体O2――→
大于4∶1 NO2过量，剩余气体NO
(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中
先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO计算出生成的NO体积，再加上原来混合气体中NO体积，再按(1)计算。
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的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。
＜2∶5 剩余O2??
N(N)∶N(O)?＝2∶5 恰好完全反应
??＞2∶5 剩余NO
4．(2014·湖北宜昌检测)如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO
创新方案高考化学大一轮复习配套讲义氮及其化合物生
