人教高中化学第14讲 氮及其化合物（精讲）（解析版）.docx

第四章 非金属及其化合物
第14讲 氮及其化合物（精讲）
【考情分析】
高考对本讲内容的考查仍将以氨气、铵盐、一氧化氮、二氧化氮和***等物质的性质为重点，突出考查反应方程式的书写和有关氧化还原反应的计算。其题目新颖、知识覆盖面广、思维跨度大。考查形式灵活多样，题型多变，大多以选择、推断、综合实验、计算题的形式出现。预计今后1.以氨气的还原性为起点命制实验题；2.以***的用途入题考查***的氧化性；3.以氮的化合物对环境的污染为背景，命制环境保护试题；4.用信息题考查其他氮族元素，如磷和***。
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想：分析氮及其化合物的化学反应，预测在一定条件下氮及其化合物可能发生的化学变化。
2.科学探究与创新意识：发现或提出对氮及其化合物有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。
3.科学态度与社会责任：关注氮及其化合物的社会热点问题，认识环境保护的重要性，形成可持续发展意识和绿色化学观念。
【网络构建】
【知识梳理】
知能点一 氮气及其氧化物
1．氮的固定
（1）自然固氮（a.雷电固氮：将N2转化NO；b.根瘤菌固氮将N2转化NH4+）（2）人工固氮：合成氨工业
2．氮气
(1)结构：
分子式：N2 电子式： 结构式：N≡N
(2)物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，在水中溶解度很小（体积比=1：0.02），在压强为101KPa下，氮气在—195.8℃时变成无色液体，氮气分子在—209.9℃时变成雪花状固体，N2空气中N2的体积分数红为0.78。
(3)化学性质
1）通常状况下很难与其它物质发生化学反应
2）在一定条件下，能与一些物质发生化学反应
①与H2反应：N2＋3H22NH3；　　
②与某些金属反应：3Mg+N2Mg3N2
Mg3N2离子化合物，在水中强烈水解Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
③与O2反应：在通常情况下，与O2不发生反应，但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。
N2+O22NO（闪电、汽车引擎中发生的反应）
(4)用途：工业原料，合成氨，制化肥，HNO3，保护气，制冷剂
(5)工业制法：
1）分离液态空气：
2）耗氧法：
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N2O5、N2O3分别是***、亚***（HNO2）的酸酐。
(2)NO和NO2的比较
　
NO
NO2
物
理
性
质
色态味
无色、无味、气体
红棕色、刺激性气味、气体
密度
密度略大于空气
密度比空气大
熔沸点
很低
低，易液化
溶解性
不溶
易溶
化
学
性质
毒性
有毒
有毒
与水
　不反应
3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO2既是氧化剂，又是还原剂
与碱
　不反应
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO＋NO2 ＋2NaOH=2NaNO2 +H2O
氧化性
2NO+2CO=2CO2+N2
2NO2+2KI=I2+2KNO2
还原性
2NO+O2=2NO2
可使KMnO4褪色
可使KMnO4褪色
与O2混合，通入水中
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
实验室制取
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O　
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
收集方法
　排水法
向上排空气法
(3)氮的氧化物溶于水的几种情况分析
1）NO2或NO2与N2混合气体溶于水时，3NO2+H2O==2HNO3+NO，利用气体体积变化差进行计算。
2）NO2与O2的混合气体溶于水，由3NO2+H2O==2HNO3+NO及2NO+O2==2NO2，得：
4NO2+O2+2H2O==4HNO3 ，可知，
3）NO和O2同时通入水中时，其反应是2NO+O2==2NO2 ①，3NO2+H2O==2HNO3+NO ②，将①×3+②×2得总反应式为：4NO+3O2+2H2O==4HNO3。

4）NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按情况（1）求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按情况（3）进行计算。
(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