2022届高三化学一轮复习讲义：氮及其化合物

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氮及其化合物

复习目标　1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。2.了

解氮的化合物对环境的影响。

考点一　氮及其氧化物

1．氮的固定

2．氮气

(1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。

(2)化学性质

写出有关化学方程式：

①3Mg＋N2=====Mg3N2；

②N2＋3H22NH3；

③N2＋O2========2NO。

3．氮的氧化物

(1) 氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋ 1―→ ＋ 5价都有对应的氧化物，如

N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是 N2O3、N2O5。

(2)NO 和NO2的比较

性质 NO NO2

色、态、味无色、无味的气体红棕色、有刺激性气味的气体

溶解性难溶于水－

毒性有毒，大气污染物之一有毒，大气污染物之一

与水反应不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

与氧气反应 2NO＋O2===2NO2不反应

提醒　①NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得 NO2的平均相对分子质

量总大于 46。②验证某无色气体为 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。

4．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，产生了一种

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

工业尾气中 NOx常用碱液吸收处理，NO2、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)。

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)固氮反应一定属于氧化还原反应(√)

(2)N2与O2在放电条件下直接化合成 NO2(×)

错因：N2

与

O 2

在放电条件下生成

NO 。

(3)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体(×)

错因：Cu

与稀硝酸生成

NO ， NO

与空气中的

O 2

反应，不能用排空气法收集。

(4)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂(×)

错因：NO2

与

H 2O

反应， NO 2

既是氧化剂又是还原剂。

(5)可用 NO2与水反应制取硝酸，故 NO2是酸性氧化物(×)

错因：NO2

与

H 2O

反应生成

HNO 3

和

NO ，所以

NO 2

不是酸性氧化物。

1．结合 N2、NO、NO2的化学性质，用化学方程式解释“雷雨发庄稼”的科学道理。

答案　① N2＋O2=====2NO

②2NO＋O2===2NO2

③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

2．NO2和溴蒸气均为红棕色气体，你用哪些实验方法鉴别二者？写出所用试剂和区别的现

象。

方案一：试剂________________，现象______________________________________________。

方案二：试剂________________，现象______________________________________________。

方案三：试剂________________，现象______________________________________________。

答案　方案一：AgNO3溶液　NO2中AgNO3溶液无明显变化，溴蒸气中产生浅黄色沉淀

方案二：CCl4(或汽油)　NO2中CCl4(或汽油)仍为无色，溴蒸气中 CCl4(或汽油)的颜色加深

方案三：蒸馏水　NO2中蒸馏水不变色，溴蒸气中水的颜色加深(其他合理的答案均正确)

题组一　氮及氧化物的性质和应用

1．(2020·通化高三月考)下列有关氮气的说法正确的是(　　)

A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼

B．1 mol N2可与 3 mol H2完全反应生成 2 mol NH3

C．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是 N2＋

2O2===2NO2

D．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物

答案　D

解析　A项，氮原子最外层有 5个电子，氮与氮形成三对共用电子对，达 8电子的稳定结构；

B项，氮气与氢气反应生成氨气是可逆反应；C项，氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化

氮；D项，NO 和氧气反应生成 NO2；NO2和水反应生成 NO。

2．下列说法中错误的是(　　)

A．工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应

B．通过灼热的铜粉，可以除去 N2中的 O2

C．除去 NO 中的 NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和浓H2SO4的洗气瓶中

D．NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为 2∶1

答案　D

解析　NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为 1∶2。

3．如图为装有活塞的密闭容器，内盛 22.4 mL 一氧化氮。若通入11.2 mL 氧气(气体体积均

在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内物质的密度为(　　)

A．等于1.369 g·L－1

B．等于2.054 g·L－1

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