2024版化学新教材鲁科版（闽粤皖京豫）教师用书第4章非金属及其化合物第4章 第22讲　氮及其氧化物　硝酸

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第22 讲　氮及其氧化物　硝酸
[复习目标]　1.了解氮及其氧化物的主要性质及应用；了解氮氧化物对环境的影响。2.掌握
硝酸的性质及应用。
考点一　氮及其氧化物
1．氮的固定
2．氮气
(1)物理性质：无色无味的气体，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)下列氮气的用途叙述中，分别应用了氮气的什么性质？
① 文物馆将贵重文物保存在氮气中________。
② 氮气是合成氨工业的重要原料________。
③ 雷电是自然界重要的固氮方式________。
④ 医疗上，液氮是常见的冷冻剂________。
答案　①N2的稳定性　② N2的氧化性　③ N2的还原性　④ N2的沸点低，液氮易汽化，且
汽化吸收热量
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、味、态 无色的气体 红棕色、有刺激性气味的气体
水溶性 不溶于水 易溶于水
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 的方法是向该无色气体中通入 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
工业尾气中的 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(　　)
3．可用 NO2与水反应制取硝酸，故 NO2是酸性氧化物(　　)
4．利用 AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别 NO2和溴蒸气(　　)
5．NO2通入 FeSO4溶液中始终无明显现象(　　)
答案　1.√　2.×　3.×　4.√　5.×
一、氮气、NO 和NO2的性质
1．氮是生命活动不可缺少的重要元素。下列叙述错误的是(　　)
A．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境
B．点燃的镁条在氮气中不反应
C．氮气是工业合成氨的原料之一
D．氮的固定是将大气中的氮气转化成氮的化合物
答案　B
解析　镁可在氮气中燃烧，B项错误。
2．下列有关氮的氧化物的说法正确的是(　　)
A．NO 和NO2混合气体的尾气可以用水吸收
B．4.6 g NO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目小于 0.2NA
C．用湿润的淀粉-KI 试纸鉴别 Br2(g)和NO2
D．除去 NO 中混有少量 NO2气体时，可以用水洗涤后再干燥
答案　D
解析　NO 与水不反应，A错误；根据原子守恒，可按 NO2计算，含有的氧原子数目为
0.2NA，不受平衡影响，B错误；NO2也能使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝，C错误；二氧化氮与
水反应生成 NO，用水洗涤后再干燥可除杂，D正确。
二、氮的氧化物与 O2、H2O反应定量关系应用
3．将盛有 12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余 2 mL 无
色气体。
(1)若剩余的气体是________，则NO2、O2的体积分别是________。
(2)若剩余的气体是________，则NO2、O2的体积分别是________。
答案　(1)O2　8 mL、4 mL
(2)NO　10.8 mL、1.2 mL
解析　解题依据的化学方程式：
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3；
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
设O2的体积为 x，剩余的气体有两种可能：
(1)若剩余 O2，则 V剩＝x－×(12 mL－x)＝2 mL，解得 x＝4 mL，则 NO2的体积是 8 mL；
(2)若剩余 NO，则 V剩＝×[(12 mL－x)－4x]＝2 mL，解得 x＝1.2 mL，则 NO2的体积是 10.8
mL。
三、废气中氮氧化物的治理
4．(1)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：__________________________
_
_______________________________________________________________________________
。
(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如 4NH3＋6NO=====5N2＋6H2O，写出氨气转化
NO2的化学方程式：______________________________________________________________
___，
该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为_________________________________________。
(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为 1∶1，写出该反应的化学方
程式：__________________________________________________________________________
___
_______________________________________________________________________________
。
②NO 与NO2按物质的量之比 1∶1被足量 NaOH 溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐
的化学式是________________。
答案　(1)2CO＋2NO=====N2＋2CO2
(2)8NH3＋6NO2=====7N2＋12H2O　4∶3
(3)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NaNO②2
考点二　硝酸
1．物理性质
硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
2．化学性质
(1)不稳定性
反应：4HNO3=====2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。
① 与金属反应
稀硝酸与铜反应的化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
浓硝酸与铜反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
② 与非金属反应
浓硝酸与 C反应的化学方程式：C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③ 与还原性化合物反应
硝酸可氧化 H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
稀硝酸与 FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)与有机物反应
① 硝化反应(与 反应)：
＋HNO3――→ ＋H2O；
②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸加热后变黄色。
1．常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化(　　)
2．可用稀 HNO3与FeS 固体反应制取 H2S(　　)
3．铜、碳分别与浓 HNO3反应，都体现了浓硝酸的强氧化性和酸性(　　)
4．在酸性条件下，NO 与I－、Fe2＋、SO 等离子均不能大量共存(　　)
5．Cu 在KNO3溶液和稀 H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中(　　)
6．试管内壁上的银镜可用稀 HNO3除去，也可用氨水除去(　　)
7．浓 HNO3和氯水均用棕色试剂瓶保存，其原理相同(　　)
8．浓 HNO3溅到皮肤上，皮肤会变黄(　　)
答案　1.√　2.×　3.×　4.√　5.√　6.×　7.√　8.√
一、金属与硝酸反应的定性分析
1．用动态观点理解 Cu 与浓HNO3的反应
向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。
(1)反应开始阶段产生______________________色气体，化学方程式为__________________
______________________________________________________________________________。
(2)反应进行一段时间后又产生无色气体，此时的化学方程式为________________________
______________________________________________________________________________。
(3)待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu 片上又有气泡产生，原因是____________
摘要：

第22讲　氮及其氧化物　硝酸[复习目标]　1.了解氮及其氧化物的主要性质及应用；了解氮氧化物对环境的影响。2.掌握硝酸的性质及应用。考点一　氮及其氧化物1．氮的固定2．氮气(1)物理性质：无色无味的气...

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