2015《创新方案》高考化学大一轮复习配套讲义氮及其化合物.doc

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＋O2eq \o(=====,\s\up7(放电或高温),\s\do5(　))2NO。 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＋3H2eq \o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2NH3。 2．NO与NO2 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？ 提示：N2的结构式为N≡N，N原子间以三键结合，键能大，所以N2的化学性质非常稳定。 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？ 提示：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。不能用湿润的淀粉-KI试纸，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。 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________________________________________________________________________。 提示：①N2＋O2eq \o(=====,\s\up7(放电))2NO　②2NO＋O2===2NO2 ③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 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 解析：选C　3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，NO因与空气中的O2反应产生红棕色的NO2，同时还含有N2，所以想得到较纯净的NO，必须待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集，C正确。 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 解析：选B　碳与浓硝酸反应产生CO2和NO2的混合气体，混合气体先通过水，NO2可与水反应生成硝酸和NO，则剩余NO和CO2的混合气体，再通过石灰水会产生CaCO3沉淀；而混合气体直接通过石灰水，NO2可与水反应生成硝酸为强酸，故会产生Ca(NO3)2溶液，难以得到CaCO3沉淀。 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 解析：选A　反应过程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2作氧化剂，A正确，B、C错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属同素异形体，D错误。 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 [解析]　解题依据的化学反应原理为： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3， 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 设O2的体积为x，剩余的气体有两种