2019版高考化学一轮复习第17讲氮及其氧化物学案

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1、第17讲　氮及其氧化物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、N2O3、N2O5等，其中属于

2、酸性氧化物的是N2O3、N2O5。(2)NO和NO2性质的比较4．氮氧化物对环境的污染及防治(1)NOx对人体、环境的影响①光化学烟雾；②酸雨；③NO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——工业尾气中NOx的处理2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O、NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O②催化转化法——汽车尾气的处理在催化剂、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)。1．正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)工业

3、合成氨属于人工固氮。(　　)(2)在实验室里，NO2和NO均可用排水法收集。(　　)(3)NO2通入FeSO4溶液中无明显现象。(　　)(4)可用O2验证某无色气体为NO。(　　)(5)在标准状况下，6.72LNO2与水反应转移0.1mol电子。(　　)(6)N元素所形成的化合物均易溶于水。(　　)(7)N2化学性质活泼，可与多种物质发生反应。(　　)答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×2．下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是(　　)A．在氮的固定中，氮元素均被氧化B．工业合成氨属于人工固氮C．含氮无

4、机物和含氮有机物可相互转化D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环答案　A解析　人工固氮中氮气转化为氨气或铵盐，N的化合价由0→－3价，化合价降低，被还原，故A错误；工业合成氨是典型的人工固氮方法，故B正确；根据图像知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮无机物和含氮有机物的转化，故C正确；生物体合成蛋白质的过程也有碳、氢、氧元素的参与，故D正确。考点1　氮和氮的氧化物典例1　汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。(1)汽车尾气中的CO来自于________，NO来自于________。汽车尾

5、气对环境的危害主要有________________________(至少填两种)。(2)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：____________________。(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式____________________________。解析　(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以

6、形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。答案　(1)汽油的不完全燃烧　N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应　形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(3)2CO＋2NON2＋2CO2名师精讲氮氧化物对环境污染的常见类型(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，产生的一种有毒的烟雾。(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

7、中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。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。下列有关该反应过程及产物的叙述正确的是(　　)A．NO2起催化剂作用B．NO起催化剂作用C．NO2只起氧化剂作用D．O3与O2互为同分异构体答案　A解析　由反应过程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，由此可知NO2起催化剂作用，反应过程中NO2既作氧化剂又作还原剂，A正

8、确；B、C错误；O3与O2互为同素异形体，D错误。2．雷雨天，空气中的N2会发生一系列反应，生成氮的化合物。