考點(diǎn)3氮?dú)饧暗难趸铩竞诵目键c(diǎn)梳理】一、氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)1．氮元素及其存在(1)原子結(jié)構(gòu)：氮元素位于元素周期表的第_二_周期第VA族氮?dú)夥肿邮怯蓛蓚€(gè)氮原子通過(guò)共用三對(duì)電子結(jié)合而成的，氮?dú)夥肿拥碾娮邮剑骸肗??N∶，結(jié)構(gòu)式為N≡N。破壞氮?dú)夥肿又械又g的共價(jià)鍵需要很大的能量，所以氮?dú)夥肿雍芊€(wěn)定。但在高溫或放電等特殊條件下，也能與一些金屬或非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成含氮化合物。(2)自然界中的存在形態(tài)①游離態(tài)：以氮分子的形式存在于空氣中。②化合態(tài)：存在于動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。(3)物理性質(zhì)色態(tài)氣味密度溶解性毒性無(wú)色氣體無(wú)味比空氣的略小難溶無(wú)毒2．氮的固定：將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成含氮化合物，簡(jiǎn)稱(chēng)固氮。自然固氮生物固氮：自然界中的一些微生物種群將空氣中的氮?dú)馔ㄟ^(guò)生物化學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)化為含氮化合物，約占自然固氮的90%高能固氮：通過(guò)閃電、火山爆發(fā)等途徑產(chǎn)生含氮化合物，約占自然固氮的10%3．高能固氮的實(shí)例——“雷雨發(fā)莊稼”(1)利用化學(xué)方程式解釋“雷雨發(fā)莊稼”的原理：N2＋O2eq\o(=,\s\up10(放電))2NO、2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。雨水中的硝酸滲入土壤后與礦物質(zhì)作用生成硝酸鹽，其中的硝酸根離子被植物的根系吸收，轉(zhuǎn)化為植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)料?！镜湫屠}】例1．（2023秋·全國(guó)·高一假期作業(yè)）下列反應(yīng)中，不屬于氮的固定的是A．N2和H2在一定條件下合成NH3B．豆科植物把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮C．雷電時(shí)，空氣中的N2與O2反應(yīng)生成NOD．由NH3制碳酸氫銨和尿素例2．（2023秋·全國(guó)·高一假期作業(yè)）下列關(guān)于氮?dú)庑再|(zhì)的說(shuō)法中正確的是A．點(diǎn)燃條件下，N2在氧氣中燃燒生成NOB．點(diǎn)燃時(shí)，N2與金屬M(fèi)g反應(yīng)生成Mg3N2，N2作還原劑C．合成氨反應(yīng)中，N2發(fā)生氧化反應(yīng)D．氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，其原因是兩個(gè)氮原子之間以共價(jià)三鍵結(jié)合例3．（2022秋·山東濟(jì)南·高一?？茧A段練習(xí)）N2是空氣的重要組成部分，因此有科學(xué)家根據(jù)蒸汽機(jī)的原理，設(shè)計(jì)制造出液氮蒸汽機(jī)，即利用液態(tài)氮的蒸發(fā)來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)車(chē)，從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。其主要依據(jù)是A．液態(tài)氮的沸點(diǎn)為195.8℃，遠(yuǎn)低于常溫B．N2在空氣中燃燒放熱C．N2與H2反應(yīng)放熱D．N2在空氣中約占78%(體積分?jǐn)?shù))【核心歸納】氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)與性質(zhì)二、一氧化氮和二氧化氮的性質(zhì)1．物理性質(zhì)：顏色狀態(tài)氣味毒性水溶性NO無(wú)色氣態(tài)無(wú)味有毒微溶NO2紅棕色氣態(tài)刺激性氣味有毒易溶2．相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)原理3NO2＋H2O=2HNO3＋NO ①2NO＋O2=2NO2 ②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3 ③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3 ④3．危害：大氣中NO和NO2達(dá)到一定濃度時(shí)都會(huì)對(duì)人體造成傷害，引發(fā)“光化學(xué)煙霧”事故，能引發(fā)上呼吸道及肺部疾病。4．應(yīng)用：一氧化氮在調(diào)節(jié)心腦血管、神經(jīng)和免疫系統(tǒng)等方面有著十分重要的生物學(xué)作用和醫(yī)學(xué)前景，受到人們的普遍重視。二氧化氮在火箭燃料中用作氧化劑，在工業(yè)上可以用來(lái)制造硝酸?！镜湫屠}】例1．（2022春·云南昆明·高一?？茧A段練習(xí)）下列關(guān)于氮及其化合物的說(shuō)法正確的是A．化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護(hù)氣B．、均為大氣污染氣體，在大氣中可穩(wěn)定存在C．、均無(wú)色氣體D．、均能與水發(fā)生反應(yīng)例2．（2022春·廣西南寧·高一?？茧A段練習(xí)）下列關(guān)于NO和NO2的說(shuō)法正確的是A．NO2是紅棕色氣體，與水反應(yīng)生成硝酸，所以屬于酸性氧化物B．NO2不能由N2和O2直接化合得到C．NO和NO2均既可以用排空氣法收集又可以用排水法收集D．NO在空氣中可以長(zhǎng)久的存在例3．（2022春·新疆哈密·高一?？计谀┧闹嗤嚬芊謩e充滿(mǎn)下列氣體①NO2②SO2和Cl2(體積比1：1)③NO2和O2(體積比1：1)④NH3和O2(體積比1：1)，把四支試管倒扣在水槽中，試管水面上升高度為h1、h2、h3、h4，它們的大小順序?yàn)锳．h2＞h1＞h3＞h4 B．h2＞h1＞h4＞h3 C．h2＞h3＞h4＞h1 D．h2＞h3＞h1＞h4【核心歸納】1．有關(guān)NO2計(jì)算類(lèi)型(1)NO2氣體：NO2氣體溶于水時(shí)僅涉及反應(yīng)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，剩余氣體為NO。(2)NO2和O2的混合氣體：NO2和O2的混合氣體溶于水時(shí)涉及反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。x＝eq\f(VNO2,VO2)0＜x＜eq\f(4,1)x＝eq\f(4,1)x＞eq\f(4,1)反應(yīng)情況O2過(guò)量并剩余恰好完全反應(yīng)NO2過(guò)量又發(fā)生反應(yīng)①，剩余NO(3)NO和O2的混合氣體：NO和O2的混合氣體溶于水時(shí)涉及反應(yīng)④。x＝eq\f(VNO,VO2)0＜x＜eq\f(4,3)x＝eq\f(4,3)x＞eq\f(4,3)反應(yīng)情況O2過(guò)量并剩余恰好完全反應(yīng)NO過(guò)量并剩余2．利用原子個(gè)數(shù)比分析氮氧化物與氧氣的混合氣體溶于水方程式：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3和4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3中的“4NO2＋O2”和“4NO＋3O2”從組成上均相當(dāng)于“N2O5”的組成，也就是N、O的原子個(gè)數(shù)比符合2∶5時(shí)，氮的氧化物和氧氣均無(wú)剩余，這兩種情況均可利用混合氣體中N、O的原子個(gè)數(shù)比來(lái)分析：N(N)∶N(O)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(＜2∶5，O2剩余,＝2∶5，恰好完全反應(yīng),＞2∶5，NO剩余))【考點(diǎn)達(dá)標(biāo)隨堂練】1．（2023秋·全國(guó)·高一假期作業(yè)）下列反應(yīng)屬于氮的固定的是A．用NH3制碳酸氫銨和硫酸銨 B．NO遇O2轉(zhuǎn)化為NO2C．硝酸工廠(chǎng)用NH3氧化制NO D．N2和H2在一定條件下反應(yīng)生成NH32．（2023秋·全國(guó)·高一假期作業(yè)）下列關(guān)于氮的循環(huán)，敘述錯(cuò)誤的是A．氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程叫做氮的固定B．氮的固定可以通過(guò)自然固氮和人工固氮的方式實(shí)現(xiàn)C．人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)參與了氮的循環(huán)過(guò)程D．氮的循環(huán)過(guò)程中只有氮元素被氧化的過(guò)程3．（2022春·廣東廣州·高一校考期中）研究表明氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如圖所示)。下列敘述不正確的是A．霧和霾的分散劑相同B．NH3是形成無(wú)機(jī)顆粒物的催化劑C．圖中涉及的無(wú)機(jī)化合物在一定條件下具有氧化性D．霧霾的形成與過(guò)度使用氮肥有關(guān)4．（2022春·吉林遼源·高一校聯(lián)考期末）下列關(guān)于氮及其化合物的說(shuō)法正確的是(

)A．NO、均為大氣污染氣體，在大氣中可穩(wěn)定存在B．NO、均易溶于水C．NO、均能與NaOH發(fā)生反應(yīng)D．化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護(hù)氣5．（2022秋·山東青島·高一山東省青島第一中學(xué)?？计谥校┠惩瑢W(xué)想利用所學(xué)的知識(shí)去探究的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如下研究程序，最合理的是A．觀(guān)察(得出的物理性質(zhì))→實(shí)驗(yàn)→分類(lèi)(預(yù)測(cè)的化學(xué)性質(zhì))→比較并得出結(jié)論B．實(shí)驗(yàn)→分類(lèi)(預(yù)測(cè)的化學(xué)性質(zhì))→觀(guān)察(得出的物理性質(zhì))→比較并得出結(jié)論C．分類(lèi)(預(yù)測(cè)的化學(xué)性質(zhì))→觀(guān)察(得出的物理性質(zhì))→實(shí)驗(yàn)→比較并得出結(jié)論D．觀(guān)察(得出的物理性質(zhì))→分類(lèi)(預(yù)測(cè)的化學(xué)性質(zhì))→實(shí)驗(yàn)(觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、驗(yàn)證預(yù)測(cè))→比較得出結(jié)論，對(duì)于異?，F(xiàn)象再預(yù)測(cè)，再實(shí)驗(yàn)，再驗(yàn)證6．（2022春·廣西南寧·高一校考階段練習(xí)）某集氣瓶中的氣體呈紅棕色，加入足量水，蓋上玻璃片振蕩，得橙色溶液，氣體顏色消失。再拿走玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色，則該氣體可能是下列混合氣體中的A．H2、NO2、NO B．NO2、NO、N2 C．NO2、NO、O2 D．NO2、CO2、Br27．（2022春·黑龍江牡丹江·高一?？茧A段練習(xí)）硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料等。工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)得到硝酸，如圖所示：下列說(shuō)法中正確的是A．反應(yīng)①②③都屬于氮的固定B．從氮元素的化合價(jià)看，NH3只有還原性，NO2、HNO3只有氧化性C．反應(yīng)①②③④中，氮元素均發(fā)生氧化反應(yīng)D．NH3和NO2在一定條件下可反應(yīng)生成N2和H2O8．（2022春·重慶九龍坡·高一重慶市育才中學(xué)?？茧A段練習(xí)）2021年4月29日，中國(guó)空間站天和核心艙成功發(fā)射升空，意味著中國(guó)正式開(kāi)啟空間站建設(shè)。據(jù)了解火箭發(fā)射用N2H4為燃料，NO2為氧化劑，產(chǎn)物無(wú)污染。育才中學(xué)科研小組小浩和小晗同學(xué)探究火箭發(fā)射時(shí)的燃料反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)如下：在B中充滿(mǎn)NO2氣體，注射器中吸入N2H4，使二者在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)(為了充分反應(yīng)，該反應(yīng)中NO2充入較多)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．打開(kāi)K1并推動(dòng)注射器活塞使之反應(yīng)，則B管中紅棕色氣體變淺B．反應(yīng)后待裝置恢復(fù)到室溫，則B管中有少量水珠生成C．為了防止污染環(huán)境，C中應(yīng)盛放稀硫酸溶液D．反應(yīng)后將注射器活塞退回原處并打開(kāi)K2，C中溶液會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象9．（2022春·安徽蕪湖·高一蕪湖一中校考期中）課本實(shí)驗(yàn)中，在注射器里吸入20mLNO(標(biāo)況)，然后吸入5mL水(足量)。若再吸入30mL空氣(標(biāo)況，O2體積占計(jì)算)，夾住彈簧夾，讓內(nèi)外大氣壓相同，觀(guān)察現(xiàn)象(不考慮摩擦力)。已知常溫常壓下，氣體摩爾體積為24.5L/mol，則下列敘述不正確的是A．可觀(guān)察到注射器內(nèi)氣體由無(wú)色變成紅棕色，最后變成無(wú)色B．可觀(guān)察到注射器的活塞緩緩向左移動(dòng)C．最終剩余氣體體積約為16mLD．若反應(yīng)前后液體體積不變，所得硝酸溶液的濃度約為0.065mol/L10．（2022春·福建三明·高一統(tǒng)考期末）下圖是某元素及其化合物的“價(jià)一類(lèi)”二維圖，其中d為紅棕色氣體，f和g均為正鹽且焰色反應(yīng)為黃色。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)加熱熟石灰和氯化銨固體制取a氣體B．可用向上排空氣法收集純凈的cC．d可與NaOH溶液反應(yīng)生成f和gD．常溫下可用鐵質(zhì)容器盛放e的濃溶液11．（2022春·江西上饒·高一校聯(lián)考期末）過(guò)多的排放，往往會(huì)產(chǎn)生污染。某研究性小組探究NO與熾熱的銅粉反應(yīng)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)已知：NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化成，E中產(chǎn)生的濃度較稀。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．實(shí)驗(yàn)前通，排盡空氣，防止空氣中氧氣干擾實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后通，排盡裝置內(nèi)的NO，防止拆卸時(shí)產(chǎn)生污染性氣體B．裝置B中的試劑為C．反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中銅粉變黑，D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式D．F裝置中的試劑是NaOH，吸收多余的NO，防止污染環(huán)境12．（2022·上?！じ咭粚?zhuān)題練習(xí)）NOx是汽車(chē)尾氣中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨，寫(xiě)出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：____________________。其中氮元素的化合價(jià)在此反應(yīng)中發(fā)生的變化是_______(填序號(hào))。a．不變B．僅升高

C．僅降低

D．既有升高又有降低(2)在汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NOx的排放。①當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí)，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式：________________。②根據(jù)上述反應(yīng)，若反應(yīng)掉1.5mol的NO，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。13．（2022春·黑龍江牡丹江·高一?？茧A段練習(xí)）以下是氮循環(huán)的一部分：(1)NO2的顏色是_______。(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是_______。(3)NO2易溶于水，并和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。該反應(yīng)方程式為_(kāi)______，其中氧化劑是_______。(4)治理汽車(chē)尾氣的一種方法是用催化劑使NO與CO發(fā)生反應(yīng)：2NO＋2CO=2CO2＋N2，當(dāng)生成2molN2時(shí)，被還原的NO_______mol。14．（2022春·遼寧葫蘆島·高一統(tǒng)考期末）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)甲同學(xué)用A裝置制備氣體，上述裝置中可用于收集氣體的是_______(填字母)，A中發(fā)生反應(yīng)的