2020版高考化学一轮复习第四章第4节氮及其重要化合物教师用书

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1、第4节　氮及其重要化合物[考试说明]　1.掌握氮的重要化合物的主要性质及其应用。2.了解氮及其重要化合物的制备方法。3.掌握氨气的实验室制法。4.了解氮及其重要化合物对环境的影响。[命题规律]　氮及其化合物是中学化学的重要知识点之一，是历届各地高考的热点，考查的方法有：一是结合氮及其化合物的转化考查基本概念、基本理论；二是以NOx和HNO3的性质考查相关实验及计算；三是以框图推断考查氮及其化合物的性质和应用；四是结合相关工业生产考查含氮化合物对环境质量的影响；五是以实验题形式考查氨气的实验室制法及性质探究。考点1　氮气

2、及其氧化物知识梳理1.氮元素在自然界中的存在及氮的固定2．氮气(N2)(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点很低。(2)化学性质N2的电子式为N⋮⋮N，结构式为N≡N，由于分子中含有的氮氮三键键能很大，分子结构稳定，在通常状况下，化学性质很不活泼。①与氧气反应：N2＋O22NO(汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)。②与氢气反应：N2＋3H22NH3(工业合成氨的反应原理)。③与Mg反应：3Mg＋N2Mg3N2。3．氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、NO2、N2O4、N

3、2O3、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。(2)NO和NO2性质的比较续表(1)NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。(2)NO2气体存在平衡：2NO2N2O4，故常温时没有纯净的NO2或N2O4气体。(3)NO2虽然与水反应生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。硝酸的酸酐是N2O5；NO2不是酸性氧化物。(4)NO2能使湿润的淀粉－碘化钾试纸变蓝，原因是二氧化氮先与水反应生成HNO3，HNO3再将碘化钾氧化为I2，最终淀粉遇I2变蓝。判断正误，正

4、确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。(1)NO2溶于水时生成HNO3，故NO2是硝酸的酸酐。(×)错因：HNO3的酸酐是N2O5。(2)工业合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应。(√)错因：__________________________________________________________(3)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象。(×)错因：NO2与H2O反应生成HNO3，硝酸会将Fe2＋氧化为Fe3＋，且自身被还原为NO气体。(4)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂，二者的物质的

5、量之比为3∶1。(×)错因：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，由反应方程式分析可知：NO2既是氧化剂又是还原剂。(5)溴蒸气和NO2都为红棕色气体用湿润的淀粉KI试纸可以鉴别。(×)错因：溴蒸气和NO2均可以使湿润的淀粉KI试纸变蓝，故无法鉴别。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　题组训练题组一氮气及氮的循环1．下列变化不属于氮的固定的是(　　)A．工业上将NH3和CO2在高温高压下制成CO(NH2)2B．空气中的O2和N2在闪电时化合成NOC．豆科植物的根瘤菌把氮气变成NH3D．工业上用N2和H2来合成NH3

6、答案　A解析　氮的固定是指将游离态的氮转变为氮的化合物，A项不符合题意。2．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是(　　)①N2→NO2　②NO2→NO　③NO2→HNO3　④N2→NO　⑤N2→NH3A．①B．②⑤C．④D．③④答案　C解析　该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都升高，但反应①N2→NO2不能一步反应完成；而反应③NO2→HNO3，虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能实现，如3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应中，NO2既是氧化

7、剂又是还原剂；只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且一步反应就能完成。题组二NO、NO2的性质及对环境的影响3．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是(　　)A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2答案　D解析　反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；N

8、O和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2。4．某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后，品红