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2027届高考化学第一轮复习
第二章 非金属及其化合物
第4讲 氮及其化合物
第1课时 氮的单质及其氧化物
构建知识网络
镆 115Mc
回归课本知识
氮在自然界中的循环
氮在生命体不可或缺
整合必备知识
游离
人工
化合
一、氮的单质及其氧化物
将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。有：自然固氮（生物固氮占90%,闪电10%）、人工固氮
P95 1.氮的固定
2024年福建卷第6题
氮的单质只有一种吗？你想想可能有哪些？结构如何？性质如何？
必备知识整合
2.氮气（最常见的氮单质）
(1)物理性质： 色 味的气体，密度比空气略小， 溶于水。
(2)化学性质
无
无
难
什么叫做雷雨发庄稼
加热时可以与Li、Mg、Ca等反应生成离子型化合物
(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：____________
_____________________　　　　 　。
N2的稳定性
N2的氧化性
N2的还原性
N2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸
收大量热量
思考：为什么汽车尾气中含有氮的氧化物？
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也有人认为是
顺磁性
键级N-N2.5,N-O1.5
从结构再想想它有哪些性质？有哪些用途？
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（笑气）、 、N2O3、NO2(或 )、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、 。
NO
N2O4
N2O5
(2)NO和NO2的比较
性质 NO NO2
色、味、态 无色气体 __________________________
水溶性 溶于水 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 ________________ 不反应
红棕色、有刺激性气味的气体
不
易
2NO+O2===2NO2
思考：已知液溴极易汽化成红棕色的溴蒸气，你能设计哪些简单的实验鉴别NO2和溴蒸气。
水溶法、沉淀法、萃取法，降温法等
不能使用KI-淀粉溶液或试纸
与血红蛋白结合
注意：中学题目一般认为NO2不是酸性氧化物和酸酐
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4.氮氧化物对环境的影响
光化学烟雾
【光化学烟雾】汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(CxHy )和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成臭氧（O3）、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。
其他名词——雾霾天气、PM2.5 等也与此有关
常考的四个处理氮的氧化物污染是的反应
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.NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象(　　)
5.NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂(　　)
6.NO易溶于水，所以只能用排空气法收集(　　)
7.将NH3在一定条件下转化为尿素属于氮的固定(　　)
×
√
×
×
×
×
×
一、氮氧化物溶于水的问题分析
1.在一支50 mL注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①。打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②。振荡注射器，静置后再观察现象③。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.现象①②，主要体现了NO难溶于
水、具有还原性
B.现象②③，针筒示数：③<②
C.过程中若将空气10 mL改成15 mL，③能观察到针筒内无气体剩余
D.此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率
√
提升关键能力
2.NO、NO2产生酸雨的过程可表示为
(1)写出该循环中两步反应的
化学方程式：
①　　　　　　　　；
②　　　　　　　　　　　　。
(2)分别写出NO或NO2与O2、H2O恰好反应完全转化为HNO3的总化学方程式：　　　　　 　　，　　　 　。
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
4NO+3O2+2H2O===4HNO3
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
提升关键能力
注意氮的氧化物溶于水的计算讨论问题,例如NO2与O2反应可讨论如下，其他类似，请自己总结（严格讲这种题不科学，不符合真实情境！）
考查元素守恒法的应用
二、废气中氮氧化物的治理
3.(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　　　。
2CO+2NO N2+2CO2
8NH3+6NO2 7N2+12H2O
4∶3
提升关键能力
4.亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料，可配制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如图：
(1)等物质的量的NO与NO2被Ca(OH)2吸收，反应的化学方程式为_______
　　　 　　　　。
(2)吸收时，采用气—液逆流接触吸收(尾气从塔底进入，石灰乳从塔顶喷淋)，其目的是　 　　　　　　。
NO2+Ca(OH)2===Ca(NO2)2+H2O
NO+
使NO、NO2与石灰乳充分接触，加快吸收速率，提高吸收效率
(3)该工艺需控制NO和NO2的物质的量之比接近1∶1，若n(NO)∶n(NO2) <1∶1，则会导致　　　 　　；若n(NO)∶n(NO2)>1∶1，则会导致　　 　　。
(4)生产中需保持弱碱性，在酸性溶液中会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
产品中含有Ca(NO3)2
NO不能完全吸收，污染空气
3N+2H+===N+2NO↑+H2O
1.(2023·江苏卷，8)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确
的是( )
B
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：(稀)
B.工业制硝酸过程中的物质转化：
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D.实验室制备少量 的原理：
2.(2021·河北卷,4)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫
氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是
( )
D
A.和 均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为、和
C.植物直接吸收利用空气中的和 作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的 可采用石灰法进行脱除
3.(2024·甘肃卷,14)下列说法错误的是( )
D
A.相同条件下比 稳定 B.的空间构型相同
C.D.中σ键和大π键的数目不相同
4.(2025·重庆卷,7)三种氮氧化物的结构如下所示：
下列说法正确的是( )
A.O＞N2
B.
C.
D.
A
根据键长计算键级N-N为2.5,N-O为1.5，平均值为2
N2O热分解放出N2和O2，因此N2O可助燃
根据键长和键级数据，有人认为
与CO2、、等为等电子体
棕色环实验（配位反应）
二氧化氮有强氧化性，可以支持燃烧（助燃）
关于一氧化氮和二氧化氮的一些拓展补充
1、一氧化氮的一些补充反应
NO的氧化性示例
NO的还原性示例
2、二氧化氮的一些补充反应
NO2的氧化性示例
NO2的还原性示例
别忘了二聚
NO二聚的N2O2结构
二氧化氮的结构争议
NO2与水或碱歧化反应的机理
NO和NO2发生归中反应
NO不支持燃烧，以还原性为主

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