人教版-必修二-第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素-第二節(jié) 氮及其化合物 優(yōu)秀

《氮及其化合物》素材氮?dú)饧捌溲趸锏男再|(zhì)和應(yīng)用1.下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說法不正確的是 ()A.人工固氮可以得到硝酸鹽B.雷電作用可將氮?dú)庵苯愚D(zhuǎn)化為銨鹽C.細(xì)菌對(duì)氮元素的循環(huán)有重要作用D.亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程中，氮元素被氧化【解析】選B。A項(xiàng)，人工固氮是把氮?dú)夂铣砂?，氨和硝酸反?yīng)得到硝酸鹽，人工固氮可以得到硝酸鹽，正確；B項(xiàng)，放電條件下氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸，不能直接得到銨鹽，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，豆科類植物的根瘤菌能將空氣中氮?dú)廪D(zhuǎn)化為植物需要的銨鹽，實(shí)現(xiàn)生物固氮，細(xì)菌對(duì)氮元素的循環(huán)有重要作用，正確；D項(xiàng)，亞硝酸鹽中氮元素化合價(jià)為+3價(jià)，生成硝酸鹽中氮元素化合價(jià)為+5價(jià)，氮元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，正確。2.(雙選)(2019·衡水模擬改編)選擇性催化還原技術(shù)是一種以NH3作為還原劑，將煙氣中NOx分解成無害的N2和H2O的干法脫硝技術(shù)，反應(yīng)原理為①6NO+4NH35N2+6H2O；②6NO2+8NH37N2+12H2O；③NO+NO2+2NH32N2+3H2O。下列說法正確的是 ()為酸性氧化物B.氮?dú)庑再|(zhì)不活潑，其原因是氮元素的非金屬性較弱C.反應(yīng)③中標(biāo)準(zhǔn)狀況下每生成22.4LN2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)→NO→NO2，以上各步變化均能通過一步完成【解析】選C、D。A項(xiàng)，NO2不是酸性氧化物，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氮?dú)庑再|(zhì)不活潑是因?yàn)镹2分子中存在N≡N鍵，鍵能大、破壞難，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LN2物質(zhì)的量為1mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為【歸納提升】NO知識(shí)再拓展(1)驗(yàn)證某無色氣體為NO的方法是向無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。(2)NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒，中毒原理與CO類似。(3)氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4。氮氧化物溶于水的定量判斷3.(2020·沈陽模擬)在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12mL通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為 ()①mL②mL③3mL④4mLA.①② B.②③ C.③④ D.①④【解析】選D。4NO2+O2+2H2O4HNO3，若剩余的氣體是O2，則V(NO2)=45×(12-2)mL=8mL，V(O2)=12mL-8mL=4mL。若剩余的氣體是NO(2mL)?6mLNO2。則V(O2)=15×(12-6)mL=【歸納提升】氮氧化物溶于水的問題分析無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者的混合氣體，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是3NO2+H2O2HNO3+NO，2NO+O22NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(1)若NO和O2通入水中，總關(guān)系式為4NO+3O2+2H2O4HNO3(4∶3)。(2)若NO2和O2通入水中，總關(guān)系式為4NO2+O2+2H2O4HNO3(4∶1)。氮氧化物污染及其防治方法4.(2020·大連模擬)隨著我國(guó)汽車年銷量的大幅增加，空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣裝置中，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示，下列說法正確的是 ()A.反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物B.汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)D.催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N2【解析】選D。A項(xiàng)，反應(yīng)中NO、O2均為氧化劑，N2為還原產(chǎn)物；B項(xiàng)，N2不是污染成分；C項(xiàng)，NO與O2沒有催化劑存在下就可以發(fā)生反應(yīng)。5.氮氧化合物(用NOx表示)是大氣污染的重要因素，根據(jù)NOx的性質(zhì)特點(diǎn)，開發(fā)出多種化學(xué)治理氮氧化合物污染的方法。 (1)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。如，4NH3+6NO5N2+6H2O，寫出氨氣轉(zhuǎn)化NO2的化學(xué)方程式_____________________________________，

氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為_______________________。

(2)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。①NO2被燒堿溶液吸收時(shí)，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比為1∶1，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。

②NO與NO2按物質(zhì)的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學(xué)式是________________________________。

【解析】(1)NH3和NO2反應(yīng)生成N2和H2O，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物均為N2，其質(zhì)量之比是4∶3。(2)①生成兩種鈉鹽，必須是NO2的歧化反應(yīng)，依據(jù)量的關(guān)系可知兩種鹽分別為NaNO3和NaNO2。②NO中氮的化合價(jià)為+2價(jià)，NO2中氮的化合價(jià)為+4價(jià)，二者1∶1混合時(shí)與NaOH反應(yīng)生成一種鈉鹽，依據(jù)電子守恒可知，鈉鹽中氮的化合價(jià)為+3，即為NaNO2。答案：(1)8NH3+6NO27N2+12H2O4∶3(2)①2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O②NaNO2【歸納提升】常見的NOx尾氣處理方法(1)催化轉(zhuǎn)化法在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)，或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾