第4节氮及其重要化合物【考纲要求】了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。了解氮元素单质及其重要化合物对环境的影响。掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。以上各部分知识的综合应用。考点一氮气及氮的氧化物1．氮气写出有关化学方程式：①3Mg＋N2=====Mg3N2；②N2＋3H22NH3；③N2＋O2=====2NO。2．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NONO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化学性质与O2反应2NO＋O2===2NO2与H2O反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO3.氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见的污染类型①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。②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。③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。④NO与血红蛋白结合使人中毒。(2)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、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)。1．N2分子的结构稳定，因而氮气不支持任何物质的燃烧()2．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定，是化学变化()3．通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气()4．NO可用向上排空气法或排水法收集()5．制取二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气()6．汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的()答案：1.×2.√3.×4.×5.×6.√题组一考查NO、NO2的性质1．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生成物叙述正确的是()A．NO2起催化剂作用B．NO只起催化剂作用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、NO作还原剂，A项正确，B、C项错误；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项错误。2．Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，关于NO的叙述正确的是()①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物②NO是酸性氧化物③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色A．全部B．①③④C．②③④D．①④解析：选B。NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3→NO，也可以是氧化产物，如NH3→NO；NO是不成盐氧化物；NO是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。题组二氮氧化物溶于水的定量判断3．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体是()A．可能是N2与NO2的混合气体B．只能是O2与NO2的混合气体C．可能是NO与NO2的混合气体D．只能是NO2一种气体解析：选C。解答本题要注意以下两点：(1)明确氮气不溶于水，且常温下不与其他物质发生化学反应；(2)NO2可与水反应生成不溶于水的NO，NO2和NO与氧气按适当的比例被水完全吸收。4．将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立到水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为()A．2∶1B．1∶3C．3∶1D．1∶1解析：选C。3NO2＋H2O===2HNO3＋NOΔV31230mL20mLV(NO)＝40mL－30mL＝10mL,V(NO2)∶V(NO)＝30mL∶10mL＝3∶1。5．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为()①1.2mL②2.4mL③3...
