2020高考化学大一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第4节 考点1 氮气及其常见氧化物课件

非金属及其化合物第四章第四节氮及其重要化合物考纲解读考纲要求备考指南真题追踪命题趋势1.了解氮元素的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．了解氮元素的单质及其重要化合物对环境的影响。2018·全国卷Ⅱ28、11A，全国卷Ⅱ10；2017·全国卷Ⅰ26，全国卷Ⅱ8、13；2016·全国卷Ⅰ8、10、26，全国卷Ⅱ13、26；2015·全国卷Ⅰ7、10，全国卷Ⅱ13预计2020年高考对本部分的考查仍将以氨气、铵盐、一氧化氮、二氧化氮和硝酸等物质的性质为重点，以化学实验、化工生产工艺流程为载体，突出考查有关化学方程式的书写和氧化还原反应的计算。复习备考时，注重硝酸的氧化性以及相关计算。考点1氮气及其常见氧化物栏目导航01夯实考点02考点突破夯实考点11．氮气写出有关化学方程式：①与氧气反应：__________________________(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：________________________________(工业合成氨的反应原理)。③与金属镁反应：_________________________________________。【知识梳理】N2＋O2=====放电或高温2NON2＋3H2高温、高压催化剂2NH33Mg＋N2=====点燃Mg3N2将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定，固定氮的方式有自然固氮和人工固氮。(1)自然固氮雷雨天产生NO气体豆科植物根瘤菌固氮(2)人工固氮：合成氨工业2．氮的氧化物氮有多种价态的氧化物，如_______、_______、_______、_______、N2O3、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是_______________。完成表中NO和NO2的比较：NO2N2ONON2O4N2O3、N2O5性质NONO2色、态、味____________________________溶解性____________________________毒性______(跟血红蛋白结合)______与水反应不反应______________与氧气反应______________不反应实验室制法(填化学方程式)无色无味气体红棕色有刺激性气味气体难溶于水易溶于水且与水反应有毒有毒3NO2＋H2O===2HNO3＋NO2NO＋O2===2NO23Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3．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排入大气中后，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。1．判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA()(2)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO()(3)标准状况下，6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA()(4)制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气()(5)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象()(6)在实验室里，NO和NO2均可用排水法收集()(7)常温下，N2既能与O2反应又能与H2反应()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×【思维深化】2．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。请写出有关的化学方程式。(1)_______________________________________________________________；(2)_______________________________________________________________；(3)_______________________________________________________________。【答案】(1)N2＋O2=====放电或高温2NO(2)2NO＋O2===2NO2(3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO3．如何鉴别NO2与溴蒸气？由于NO2和Br2在性质上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可与碱反应；④均为红棕色等。所以不能用淀粉－KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列试剂来鉴别：①AgNO3溶液；②CCl4溶液；③水。考点突破21．(2017·湖南师大附中第一次月考)化学与环境、材料、信息、能源关系密切。下列说法中不正确的是()A．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯以达到保鲜要求B．“光化学烟雾”“臭氧空洞”的形成都与氮氧化合物有关C．氮的固定只有在高温、高压、有催化剂存在的条件下才能实现D．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”【答案】C氮气、NOx的性质、用途及对环境的影响★★★★2．(2019·北京大兴区月考)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是()A．氮元素均被氧化B．工业合成氨属于人工固氮C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环【答案】A【解析】N2转化为氨气、硝酸盐转化为空气中的N2，氮元素被还原，A项错误；工业合成氨是游离态变为化合态，且是人工合成反应，B项正确；硝酸盐、铵盐是含氮的无机物，蛋白质是含氮的有机物，可相互转化，C项正确；由图示可知，蛋白质参与了氮的循环，蛋白质中含有碳、氢、氧、氮等元素，D项正确。3．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：_____________________。【答案】(1)汽油的不完全燃烧N2与O2在汽车气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、加剧臭氧层空洞(任填两种即可)(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(3)2CO＋2NO=====一定温度催化剂N2＋2CO2【解析】(1)汽车气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，加剧臭氧层空洞。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。4．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为()①1.2mL②2.4mL③3mL④4mLA．①②B．②③C．③④D．①④【答案】DNOx和O2混合型计算题★★【解析】首先分析剩余的2mL气体有两种可能。如果剩余2mLO2，则V(NO2)＝45×(12－2)mL＝8mL，则混合气中：V(O2)＝12mL－8mL＝4mL。若剩余的2mL气体是NO，则混合气中的V(O2)＝(12mL－2mL×3)×15＝1.2mL，D项正确。5．如下图所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留m2体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为()A．3∶2B．2∶3C．8∶3D．3∶8【答案】C【解析】剩余气体与空气接触立即变为红棕色，说明剩余气体为NO，则可知m2体积的NO气体与n体积的氧气恰好完全反应，由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3得m2∶n＝4∶3，即m∶n＝8∶3。NOx和O2混合型计算题解题方法(1)关系式法。①NO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。②NO2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。③NO、NO2和O2三种气体通入水中：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。