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考向12氮及其化合物

【2022湖南卷】科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。

下列说法正确的是

A．过程Ⅰ中发生氧化反应

B．a和b中转移的数目相等

C．过程Ⅱ中参与反应的

D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为

【答案】C

【解析】A．由图示可知，过程I中NO转化为NO，氮元素化合价由+3价降低到+2价，NO作氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误；

B．由图示可知，过程I为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO+2H++e-NO+H2O，生成1molNO，a过程转移1mole-，过程II为NO和NH在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：2NO+8NH2H2O+5N2H4+8H+，消耗1molNO，b过程转移4mole-，转移电子数目不相等，B错误；

C．由图示可知，过程II发生反应的参与反应的离子方程式为：2NO+8NH2H2O+5N2H4+8H+，n(NO):n(NH)=1:4，C正确；

D．由图示可知，过程III为N2H4转化为N2和4H+、4e-，反应的离子方程式为：N2H4=N2+4H++4e-，过程I-III的总反应为：2NO+8NH=5N2↑+4H2O+24H++18e-，D错误；

答案选C。

知识点一氮气及氮的氧化物

1．氮的存在和氮的固定

2．氮气

(1)物理性质：eq\a\vs4\al(无)色eq\a\vs4\al(无)味气体，密度比空气略小，eq\a\vs4\al(难)溶于水。

(2)化学性质

写出有关化学方程式：

①3Mg＋N2eq\o(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2；

②N2＋3H2eq\o(,\s\up11(高温、高压),\s\do4(催化剂))2NH3；

③N2＋O2eq\o(=====,\s\up7(放电或高温))2NO。

[名师点拨](1)N2到NO2不能一步转化完成。

(2)Mg3N2只能干态制取，遇水强烈反应，生成氢氧化镁沉淀，放出氨气。

3．氮的氧化物

(1)氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。

(2)NO和NO2性质的比较

NO

NO2

物理

性质

颜色

无色

红棕色

毒性

有毒

有毒

溶解性

不溶于水

易溶于水

化学

性质

与O2反应

2NO＋O2===2NO2

—

能与H2O

反应

—

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

[名师点拨](1)氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的相对分子质量总大于46。

(2)验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。

(3)NO与血红蛋白结合使人中毒。

4．氮氧化物对环境的污染及防治

(1)常见的污染类型

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，产生一种有毒的烟雾

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

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

(2)常见的NOx尾气处理方法

①碱液吸收法

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O

NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

NO2、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)，一般适合于工业尾气中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。

知识点二氨和铵盐

1．氨的分子结构与物理性质

电子式

密度

气味

水溶性(常温)

比空气小

刺激性气味

极易溶于水

(体积比约1∶700)

2．氨的化学性质

(1)氨气与水的反应

NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))＋OH－，氨气溶于水得氨水。

①氨水中含有的微粒：NH3·H2O、NH3、H2O、NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))、OH－、H＋。

②NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2Oeq\o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。

(2)氨气与酸的反应

蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠