2017度高一化學(xué)氮及其氧化物知識點(diǎn)歸納總結(jié)及其典例解析

1、氮及其氧化物【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握氮?dú)獾奈锢?、化學(xué)性質(zhì)，了解氮?dú)獾墓I(yè)制法；2、掌握一氧化氮、二氧化氮的物理、化學(xué)性質(zhì)，了解二者的實(shí)驗(yàn)室制法；3、掌握有關(guān)一氧化氮、二氧化氮的簡單計(jì)算?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、氮?dú)?物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，密度比空氣略小，在水中溶解度很?。w積比=1：0.02），在壓強(qiáng)為101KPa下，氮?dú)庠?95.8時變成無色液體，氮?dú)夥肿釉?09.9時變成雪花狀固體。2化學(xué)性質(zhì)：（1）通常狀況下很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（2）在一定條件下，能與一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 與H2反應(yīng)： 與某些金屬反應(yīng)：3Mg+N2Mg3N2 與O2反應(yīng)：在通常情況下，與O2不發(fā)生反應(yīng)，但在放電或高溫

2、的條件下能與O2直接化合生成NO。 N2+O22NO（閃電、汽車引擎中發(fā)生的反應(yīng)） NO為無色無味有毒的難溶于水的氣體，NO很容易在常溫下與空氣中的O2化合，生成NO2。2NO+O2=2NO2，NO2為紅棕色、有刺激性氣味，有毒的氣體，易溶于水并發(fā)生反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+NONO、NO2為大氣污染物3工業(yè)制法：（1）分離液態(tài)空氣：（2）耗氧法： 4用途：工業(yè)原料，合成氨，制化肥，HNO3，保護(hù)氣，制冷劑要點(diǎn)二、二氧化氮和一氧化氮的比較 NONO2物理性質(zhì)色態(tài)味無色、無味、氣體紅棕色、刺激性氣味、氣體密度密度略大于空氣密度比空氣大熔沸點(diǎn)很低低，易液化溶解性不溶易溶化學(xué)性質(zhì)毒性有毒有

3、毒與水不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NONO2既是氧化劑，又是還原劑與堿不反應(yīng)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2ONONO2 2NaOH=2NaNO2 +H2O氧化性2NO+2CO=2CO2+N22NO2+2KI=I2+2KNO2還原性2NO+O2=2NO2可使KMnO4褪色可使KMnO4褪色與O2混合，通入水中4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3實(shí)驗(yàn)室制取3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO+4H2OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 收集方法排水法向上排空氣法要點(diǎn)詮釋： 氮的氧化物除NO

4、、NO2外，還有、，其中N2O5、N2O3分別是硝酸、亞硝酸（HNO2）的酸酐。要點(diǎn)三、氮的氧化物溶于水的幾種情況分析（1）NO2或NO2與N2混合氣體溶于水時，3NO2+H2O=2HNO3+NO，利用氣體體積變化差進(jìn)行計(jì)算。（2）NO2與O2的混合氣體溶于水，由3NO2+H2O=2HNO3+NO及2NO+O2=2NO2，得：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 ，可知， （3）NO和O2同時通入水中時，其反應(yīng)是2NO+O2=2NO2 ，3NO2+H2O=2HNO3+NO ，將×3+×2得總反應(yīng)式為：4NO+3O2+2H2O=4HNO3。（4）NO、NO2、O2三種混合氣體

5、通入水中，可先按情況（1）求出NO2與H2O反應(yīng)生成的NO的體積，再加上原混合氣體中的NO的體積即為NO的總體積，再按情況（3）進(jìn)行計(jì)算。要點(diǎn)四、二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染 1大氣的主要污染物是二氧化硫和二氧化氮，溶于水后會形成酸性溶液，隨雨水降下來會形成酸雨，pH5.6。 2酸雨的主要危害是能直接破壞農(nóng)作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，還會加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具及電信電纜的腐蝕。 3二氧化硫和二氧化氮都是有用的化工原料，二氧化硫在一定條件下可被催化氧化成三氧化硫，方程式是2SO2+O22SO3。三氧化硫與水反應(yīng)的方程式是SO3+H2O=H2SO4。 4防止酸雨的主要措施：

6、 （1）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源，優(yōu)化能源質(zhì)量，提高能源利用率，減少燃煤產(chǎn)生的二氧化硫和二氧化氮等。 （2）加強(qiáng)環(huán)境管理，強(qiáng)化環(huán)保執(zhí)法，嚴(yán)格控制SO2的排放量。 （3）研究、開發(fā)適合我國國情的二氧化硫治理技術(shù)和設(shè)備。要點(diǎn)五、中學(xué)化學(xué)中常涉及的環(huán)境保護(hù)知識 常見的污染現(xiàn)象及其危害： 1酸雨形成原因主要是由SO2和氮氧化物；能使土壤酸化，腐蝕建筑物等。 2光化學(xué)煙霧主要是由氮氧化物、碳?xì)浠衔镌斐傻?；危害人體健康，影響植物生長。 3臭氧空洞主要是氮氧化物、氟氯代烴等的排放引起的；使地球上的生物受太陽紫外線的傷害加劇。 4溫室效應(yīng)主要是由于大氣中CO2含量的不斷增加造成的；會使全球氣候變暖。 5白

7、色污染形成原因是塑料制品的大量使用，隨意丟棄；會破壞土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境。 6赤潮和水華形成原因是含磷洗衣粉的大量使用及生活污水的任意排放；會使藻類過度繁殖，魚類死亡，水質(zhì)惡化，若發(fā)生在淡水中稱為“水華”，發(fā)生在海水中稱為“赤潮”。 7水俁病含汞的工業(yè)廢水引起的水體污染，可使魚類中毒，人食用中毒后的魚會造成人體汞中毒。【典型例題】類型一、NO和NO2 例1下列關(guān)于NO的敘述正確的是()ANO是一種紅棕色的氣體B常溫常壓下，NO不能與空氣中氧氣直接化合C含等質(zhì)量的氧元素的NO和CO的物質(zhì)的量相等DNO易溶于水，不能用排水法收集【答案】C【解析】NO是一種無色難溶于水的氣體，可以用排水法收集。常溫常

8、壓下，NO容易與氧氣直接化合生成NO2?！究偨Y(jié)升華】本題考查的是NO的性質(zhì)。舉一反三：【變式1】可用于區(qū)別溴蒸氣和NO2氣體的試劑是() A淀粉碘化鉀溶液 BFeCl2溶液 CAgNO3溶液 DNaOH溶液【答案】C【解析】用AgNO3溶液檢驗(yàn)，能產(chǎn)生淺黃色沉淀的氣體為溴蒸氣。還可將二者分別溶于水來鑒別?！咀兪?】某集氣瓶內(nèi)的氣體呈紅棕色，加入足量水，蓋上玻璃片振蕩，得棕色溶液，氣體顏色消失，再打開玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色，該氣體可能是下列混合氣中的() AN2、NO2、Br2 BNO2、NO、N2 CNO2、O2、NO DN2、O2、Br2 【答案】A 類型二、噴泉實(shí)驗(yàn)中的濃度計(jì)算例2

9、相同條件下，在容積相同的三個燒瓶內(nèi)分別充滿干燥的NH3、HCl、NO2氣體，做噴泉實(shí)驗(yàn)，所得三種溶液的物質(zhì)的量濃度比為()A332 B223 C111 D無法比較【答案】C【解析】HCl、NH3全部溶于水，溶液充滿整個燒瓶。設(shè)燒瓶容積為V L，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度為：對NO2，由反應(yīng)：3NO2H2O=2HNO3NO 3 mol 2 mol得，溶液的體積也充滿燒瓶體積的 ，代入濃度計(jì)算式，求得?！究偨Y(jié)升華】一要抓住濃度的概念，二要清楚氣體的性質(zhì)和其中的反應(yīng)。舉一反三：【變式1】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將O2與NO按34的體積比充滿一個干燥燒瓶，將燒瓶倒置于水中，瓶內(nèi)液面逐漸上升，最后燒瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的

10、量濃度為()A0.045 mol·L1 B0.036 mol·L1 C0.026 mol·L1 D0.030 mol·L1【答案】C【解析】由于NO和O2恰好反應(yīng)：4NO3O22H2O=4HNO3，即最后溶液充滿整個燒瓶。設(shè)燒瓶容積為V L，則n(NO)n(HNO3)，而反應(yīng)后溶液體積為V L，故c(HNO3) mol·L10.026 mol·L1。類型三、與氮的氧化物有關(guān)的計(jì)算例3在一定溫度和壓強(qiáng)下，將裝有N2和NO2混合氣體的試管倒立在水中，經(jīng)足夠時間后，試管內(nèi)氣體的體積縮小為原體積的3/5，則原混合氣體中N2與NO2的體積比是(

11、)A、2 3B、3 2C、3 5D、5 3 【答案】A 【解析】(差量法)NO2與水反應(yīng)使氣體的體積減小，設(shè)原混合氣體的體積為5mL，則： 3NO2H2O 2HNO3NO V 3mL 1mL 2mL V(NO2) 5mL×(13/5) V(NO2)3mL V(N2)V (NO2)(5mL3mL)3mL23 【總結(jié)升華】關(guān)鍵是搞清發(fā)生的反應(yīng)，理清數(shù)量關(guān)系，還要掌握差量法計(jì)算技巧。舉一反三：【變式1】將一充滿NO2和O2混合氣體的試管倒立于水中，若試管的容積為10 mL，充分反應(yīng)后剩余氣體為1 mL，求原混合氣體中NO2和O2的體積各為多少毫升？ 【答案】原混合氣體中NO2和O2的體積分

12、別是7.2 mL和2.8 mL或8.6 mL和1.4 mL?！窘馕觥浚?）若O2過量，剩余的1 mL氣體為O2。 根據(jù)4NO2+O2+2H2O=4HNO3，得： 得V (NO2)=×9 mL=7.2 mL，V(O2)=×9 mL=1.8 mL。 故V (O2)=1.8 mL+1 mL=2.8 mL。 （2）若NO2過量，剩余的1 mL氣體為NO。 先根據(jù)3NO2+H2O=2HNO3+NO得出過量的NO2體積為3 mL。 再根據(jù)4NO2+O2+2H2O=4HNO3計(jì)算參加反應(yīng)的NO2、O2的體積：V(NO2)= ×7 mL=5.6 mL，V (O2)= ×

13、7 mL=1.4 mL。故V (NO2)=5.6 mL+3 mL=8.6 mL，V (O2)=1.4 mL。 【總結(jié)升華】常常出現(xiàn)的錯誤是只考慮了4NO2+O2+2H2O=4HNO3，認(rèn)為剩余的是1 mL NO2或O2，其實(shí)在有水存在的條件下不可能有NO2，而應(yīng)該是NO剩余?！咀兪?】一支試管中充有20mLNO氣體，倒置于水槽中，現(xiàn)向其中通入一定量的O2，試管內(nèi)最終有4mL氣體，則通入O2的體積可能是多少？【答案】通入O2的體積可能是12mL或19mL 【變式3】將充有m mL NO和n mL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O2，若mn，則充分反應(yīng)后，量筒內(nèi)氣體的體積為(單位：m

14、L)()【答案】C【解析】由電子得失守恒：。設(shè)最后剩余NO x mL，根據(jù)電子得失總數(shù)相等有：3(mx)n4m。解得 mL。類型四、SO2、NO2對大氣的污染例4汽車尾氣（含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì)）是城市空氣的污染源，治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”（用鉑鈀合金作催化劑）。它的特點(diǎn)是使CO與NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO2轉(zhuǎn)化。 （1）寫出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式_ 。 （2）“催化轉(zhuǎn)換器”的特點(diǎn)是在一定程度上提高了空氣的酸度，其原因是_ 。 （3）控制城市空氣污染源的方法可以有（ ）。 A開發(fā)氫能源 B使用電動

15、車 C植樹造林 D戴上呼吸面具 【答案】（1）2CO+2NO2CO2+N2 （2）SO2轉(zhuǎn)化為SO3，產(chǎn)生了硫酸的酸霧 （3）A、B【解析】由題給信息“CO和NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使SO2的轉(zhuǎn)化（用鉑鈀合金作催化劑）”，可聯(lián)想到CO和NO反應(yīng)，生成的氣體一定是CO2。結(jié)合SO2的催化氧化，使用“催化轉(zhuǎn)換器”，提高了空氣酸度的原因是SO2轉(zhuǎn)化為SO3，產(chǎn)生H2SO4的酸霧。閱讀理解題干“控制城市空氣污染源的方法”。 【總結(jié)升華】這是一道以“汽車尾氣處理”這一生活常識為背景材料編寫的信息題，在解答時要讀懂題意，明確問題，善于聯(lián)想所學(xué)知識。平時還需多關(guān)心與化學(xué)知識相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)、生活中的熱點(diǎn)問題，做到學(xué)以致用。 舉一反三：【變式1】大氣污染是環(huán)境污染的一個重要方面，常見的大氣污染可分為一次污染和二次污染，二次污染是排入環(huán)境中的一次污染物在物理化學(xué)因素或生物作用下