第四讲氮及其重要化合物[考纲展示]1．了解氮单质及其主要化合物的主要性质及应用。2.了解常见的氮的氧化物(NO、NO2)的性质及对环境的影响。3.会用硝酸的氧化性解释硝酸与金属、非金属及其他具有还原性物质反应的特点。4.掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。考点一氮气及氮的氧化物一、氮在自然界中的存在与转化1．氮元素的存在与氮的固定2．N2的物理性质无色、无味气体，密度比空气略小，难溶于水。3．N2的化学性质(1)与氧气反应：N2＋O2=====2NO。导致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。二、NO与NO2性质NONO2物理性质通常为无色、无味的气体，不溶于水通常为红棕色、有刺激性气味的气体，易溶于水与水反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO与氧气反应2NO＋O2===2NO2实验室制备铜与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O收集方法常用排水法常用向上排空气法与人体、环境的关系①与血红蛋白结合使人中毒②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾其他2NO2N2O41氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。2NO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。3验证某无色气体是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。(2015·山东枣庄模拟)室温时，在容积为amL的试管中充满NO2气体，然后倒置在水中至管内水面不再上升时为止；再通入bmLO2，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为cmL，且该气体不支持燃烧。则a、b、c的关系是()A．a＝4b＋3cB．a＝4b＋cC．a∶b＝4∶1D．a∶b＝4∶3[解析]根据反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，amLNO2会生成mLNO，通入O2后，最后气体不支持燃烧，故cmL剩余气体为NO，即与bmLO2反应的NO为mL，根据化学方程式4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3得∶b＝4∶3，整理可得a＝4b＋3c。[答案]A—有关氮的氧化物溶于水的计算(1)NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3①可知，当体积比V(NO2)∶V(O2)(2)NO和O2的混合气体溶于水时，其反应是2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，总反应式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3②可知，当体积比V(NO)∶V(O2)注意：4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5，即①、②两反应式都与N2O5＋H2O===2HNO3等效。这不仅是记忆①②两式的一种好方法，也为上述问题的解法提供了新的解题思路，即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断：N(N)∶N(O)1.将容积为50mL的量筒内充满二氧化氮和氧气的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5mL。则原混合气体中NO2和O2体积比可能是________或________。解析：NO或NO2与O2混合气体与水的反应计算关系式可由下列化学方程式推导出来。2NO＋O2===2NO2①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②由②×2＋①得4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③③式就是平时计算经常用到的关系式。设剩余的5mL气体为O2，则参加反应③的NO2和O2的总体积为50mL－5mL＝45mL，则原混合气体里，NO2的体积为45mL×＝36mL，O2的体积为50mL－36mL＝14mL，即NO2与O2的体积比为36∶14＝18∶7。设剩余的5mL气体为NO，由②式得过量的NO2体积为15mL，则发生反应③的NO2和O2的总体积为50mL－15mL＝35mL，则原混合气体里，O2的体积为35mL×＝7mL，NO2的体积为50mL－7mL＝43mL，即NO2与O2的体积比为43∶7。答案：18∶743∶7题组一NO、NO2的性质考查1．(教材改编)(1)怎样收集NO、NO2气体？(2)如何鉴别NO2与溴蒸气？解析：(1)NO只能用排水法收集，不能用排空气法；而NO2只能用向上排空气法收集，而不能用排水法收集。(2)由于NO2和Br2在性质上有不少相似性；①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成，③均可与碱反应；④均为红棕色等。所以不能用淀粉KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列溶液或方法鉴别：①AgNO3溶液；②CCl4溶液；③水洗法。答案：(1)收集NO用排水法，收集NO2用向上排空气法。(2)分别加入AgNO3溶...
