魯科版2023-2024年高中化學大一輪復習第4章 第22講氮及其氧化物硝酸

第22講氮及其氧化物硝酸

［復習目標］I.了解氮及其氧化物的主要性質(zhì)及應用；了解氮氧化物對環(huán)境的影響。2.掌握硝

酸的性質(zhì)及應用。

考點一氮及其氧化物

■歸納整合必備知識

1.氮的固定

態(tài)一電(占空氣體積的五分之四左右)

g黑一分為自然固氮和固包

兀

素

態(tài)一動植物體內(nèi)、土壤和水體中

2.氮氣

(1)物理性質(zhì):一色一味的氣體，密度比空氣略小，—溶于水。

(2)化學性質(zhì)

離子化合物,遇

水強烈水解

寫出有關(guān)化學方程式：

①___________________________________________________________________________；

②___________________________________________________________________________:

③。

(3)下列氮氣的用途敘述中，分別應用了氮氣的什么性質(zhì)？

①文物館將貴重文物保存在氮氣中。

②氮氣是合成氨工業(yè)的重要原料。

③雷電是自然界重要的固氮方式O

④醫(yī)療上，液氮是常見的冷凍劑_____________________________________________________

__________________________________________________________________________________C

3.氮的氧化物

(1)氮有多種價態(tài)的氧化物，氮元素從+1—+5價都有對應的氧化物，如N20、,—、N2O3.

No2（或）、N2O5,其中屬于酸性氧化物的是N2O3、

（2）No和NCh的比較

性質(zhì)

NONO2

色、味、態(tài)

水溶性易溶于水

毒性有毒，大氣污染物之一有毒，大氣污染物之一

與水反應不反應3NO2+H2O=2HNO3+NO

與氧氣反應不反應

提醒①NCh與NzCh存在下列平衡：2No2N2O4,因此實臉測得NCh的平均相對分子質(zhì)

量總大于46。②驗證某無色氣體為No的方法是向該無色氣體中通入。2（或空氣），無色氣體

變?yōu)榧t棕色。

4.氮氧化物對環(huán)境的污染及防治

（1）常見的污染類型

①光化學煙霧：NO，在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應，產(chǎn)生了一種有

毒的煙霧。

②酸雨：NOX排入大氣中后，與水反應生成HNo3和HNo2,隨雨雪降到地面。

③破壞臭氧層：NCh可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。

④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。

（2）常見的NC）*尾氣處理方法

①堿液吸收法

工業(yè)尾氣中的NoV常用堿液吸收處理，Ne）2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的

條件是/J（NO2）?n（NO）o

②催化轉(zhuǎn)化法

在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體（N）或NQt與Co在一定溫度下

催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體（N2和CO2）?一般適用于汽車尾氣的處理。

底易錯辨析

1.固氮反應一定屬于氧化還原反應（）

2.N2與在放電條件下直接化合成N02（）

3.可用NO2與水反應制取硝酸，故NCh是酸性氧化物（）

4.利用AgNO3、CCLl和蒸館水均可鑒別NCh和濕蒸氣（）

5.NO2通入FeSo4溶液中始終無明顯現(xiàn)象（）

■專項突破關(guān)鍵能力

一、氮氣、NO和NO?的性質(zhì)

1.氮是生命活動不可缺少的重要元素。下列敘述錯誤的是()

A.液氮可用于醫(yī)學和高科技領(lǐng)域，制造低溫環(huán)境

B.點燃的鎂條在氮氣中不反應

C.氮氣是工業(yè)合成氨的原料之一

D.氮的固定是將大氣中的氮氣轉(zhuǎn)化成氮的化合物

2.下列有關(guān)氮的氧化物的說法正確的是()

A.NO和NCh混合氣體的尾氣可以用水吸收

B.4.6gNO2和N2O4混合氣體中含有的氧原子數(shù)目小于0.2NA

C.用濕潤的淀粉-Kl試紙鑒別Bn(g)和NO2

D.除去NO中混有少量NCh氣體時，可以用水洗滌后再干燥

二、氮的氧化物與。2、出0反應定量關(guān)系應用

3.將盛有12mLNCh和的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應后，還剩余2mL無

色氣體。

(1)若剩余的氣體是,則NO2、。2的體積分別是?

(2)若剩余的氣體是,則NO2、。2的體積分別是。

三、廢氣中氮氧化物的治理

4.(1)汽車尾氣中的CO、N。,在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應生成參與

大氣循環(huán)的無毒氣體。寫出NO被CO還原的化學方程式:

______________________________________________________________________________________________________________O

⑵用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。如4NH.3+6NO駕萼5N2+6H2O,寫出氨氣轉(zhuǎn)化NCh

的化學方程式：,

該反應中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為。

(3)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。

①NO?被燒堿溶液吸收時，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比為1：1,寫出該反應的化學方程

式：_______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________O

②No與NCh按物質(zhì)的量之比1：1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽,該鈉鹽的

化學式是o

考點二硝酸

■歸納整合

1.物理性質(zhì)

硝酸是一色、.揮發(fā)、.氣味的液體。

2.化學性質(zhì)

具有酸的通性

強酸性

硝化反應器譬與金屬、非金

有機強氧化性

硝酸?屬及還原性化

顯色反應*1屣反應

不穩(wěn)定性合物反應

NO

⑴不穩(wěn)定性

反應：____________________________________________________________________________________

(2)強氧化性

硝酸無論濃、稀都具有強氧化性，而且濃度越大，氧化性越強。

①與金屬反應

稀硝酸與銅反應的化學方程式：__________________________________________________________

濃硝酸與銅反應的化學方程式：__________________________________________________________

②與非金屬反應

濃硝酸與c反應的化學方程式：__________________________________________________________

③與還原性化合物反應

硝酸可氧化H2S、So2、Na2SO.^HI、Fe?+等還原性物質(zhì)。

稀硝酸與FeSO4溶液反應的離子方程式：________________________________________________

(3)與有機物反應

①硝。α四

②顯色反應：含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸加熱后變一色。

IΞ易錯辨析

1.常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學變化()

2.可用稀HNO3與FeS固體反應制取H2S()

3.銅、碳分別與濃HNO3反應，都體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性和酸性()

4.在酸性條件下，NOl與廣、Fe2+So1等離子均不能大量共存()

5.CU在KNo3溶液和稀H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中()

6.試管內(nèi)壁上的銀鏡可用稀HNo3除去，也可用氨水除去()

7.濃HNo3和氯水均用棕色試劑瓶保存，其原理相同()

8.濃HNe)3濺到皮膚上，皮膚會變黃()

■專項突破關(guān)鍵能力

一、金屬與硝酸反應的定性分析

1.用動態(tài)觀點理解CU與濃HNO3的反應

向一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。

(1)反應開始階段產(chǎn)生_________色氣體，化學方程式為

(2)反應進行一段時間后又產(chǎn)生無色氣體，此時的化學方程式為.

(3)待反應停止后，再加入少量的稀硫酸，這時CU片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是

二、金屬與硝酸反應的定量計算

2.將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體

在標準狀況下的體積為11.2L。請回答下列問題：

(I)NO的體積為L,NO2的體積為Lo

(2)參加反應的HNO3的物質(zhì)的量是.

(3)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamOLL∣的NaoH溶液，恰好使溶液中的

C/+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為mol?L^*0

(4)欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧

水g。

3.(2022?河北唐山高三期末)向含XmolHNC)3和ymolH2SO4的混合稀溶液中緩慢加入鐵粉，

其氧化產(chǎn)物與所加鐵粉的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示：

回答下列問題：

(I)Oa段發(fā)生反應的離子方程式為__________________________________________________

⑵de段表示的是(填“Fe?+”或“Fe3+”)物質(zhì)的量變化。

(3)X=,y=。

(4)反應至C點，可收集到標準狀況下的氣體為Lo

?歸納總結(jié)

金屬與硝酸反應計算的思維流程

1.正誤判斷，正確的打，錯誤的打“X”。

⑴濃HNO3和稀HNO3?Cu反應的還原產(chǎn)物分別為NO2和N0,故稀HNo3氧化性更強

(2021?河北，10D)()

(2)向濃HNO3中插入紅熱的炭，產(chǎn)生紅棕色氣體，證明炭可與濃HNo3反應生成Nθ2(2021?山

東，5C)()

2.(2022?江蘇，8)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應用。下列說法不正確的是()

A.自然固氮、人工固氮都是將N?轉(zhuǎn)化為NE

B.侯氏制堿法以H2。、NH3、Co2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl

C.工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應過