高届高级高中化学一轮复习第四章非金属及其化合物第4讲Word文件下载.docx
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NO2
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
溶解性
不溶于水
易溶于水
与O2反应
2NO＋O2===2NO2
与H2O反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
对人体、环
境的影响
①少量NO可舒张血管、增强记忆、多量会与血红蛋白结合,使人中毒
②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
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
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
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）。
一般适合工业尾气中NOx的处理。
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。
[速查速测]
1.（易混点排查）正确的打“√”,错误的打“×
”
（1）（全国乙）用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO（×
）
（2）（全国卷）密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA（×
（3）（浙江高考）燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施（√）
（4）（天津高考）制取NO2时,用水或NaOH溶液吸收尾气（×
（5）通过灼热的镁粉,可除N2中的少量氧气（×
2.（教材改编题）（RJ必修1·
P953、P964改编）下列气体,不能用排空气法收集的是________；
不能用排水法收集的是________；
不会造成空气污染的是________。
①N2 ②NO ③NO2 ④SO2 ⑤CO ⑥NH3
答案 ①②⑤ ③④⑥ ①
3.（思维探究题）溴蒸气和NO2都为红棕色气体,用湿润的淀粉KI试纸或NaOH溶液能鉴别它们吗？
为什么？
若不能,请你设计一种简单的方法,区别溴蒸气和NO2。
答案 不能鉴别。
因为这两种气体都有氧化性,都可以把KI中的I－氧化成I2,使试纸变蓝色。
NaOH溶液可以吸收溴蒸气和NO2而形成无色溶液。
方法:
①用AgNO3溶液,Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr；
②用水,溶于水后有颜色的是Br2,无颜色的是NO2。
[A组 基础知识巩固]
1.下列化学事实及其解释都正确的是（ ）
A.NO2与水反应,NO2作还原剂,水作氧化剂
B.某溶液中含有大量的NO
该溶液中一定不存在大量的Fe2＋
C.闪电时,空气中的N2和O2可直接化合生成NO2
D.除去NO中混有少量NO2气体时,可以用水洗涤后再干燥
【解析】 NO2与水反应,NO2是还原剂也是氧化剂,A错误；
和Fe2＋能共存,例如硝酸亚铁溶液,但在酸性条件下,NO
能氧化Fe2＋,B错误；
空气中的N2和O2直接化合生成的是NO,C错误。
将混有少量NO2的NO气体通过水洗涤后,因NO2与水反应生成NO,再干燥即可,D正确。
答案 D
2.（2018·
辽宁铁岭协作体联考）已知Cu（NO3）2受热分解的化学方程式为2Cu（NO3）2
2CuO＋4NO2↑＋O2↑,将少量的Cu（NO3）2固体放入试管中加热,然后用带火星的木条放入试管中,木条复燃,则下列说法正确的是（ ）
A.NO2能支持燃烧
B.NO2不能支持燃烧
C.木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气的缘故
D.木条复燃是因为硝酸铜分解产生的CuO催化作用的结果
【解析】 氧气具有助燃性,在纯氧气中能使带火星的木条复燃,但空气中由于含有大量不能助燃的N2,而氧气量较少,所以空气不能使带火星的木条复燃；
反应2Cu（NO3）2
2CuO＋4NO2↑＋O2↑中,产物中NO2、O2的体积比与空气中N2、O2体积比近似相同,即为4∶1,带火星的木条放入Cu（NO3）2受热分解得到的混合气体的试管中,木条复燃,说明NO2能支持燃烧,A项正确。
答案 A
3.在一定条件下,将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中,充分反应后剩余2mL气体（同温同压下）,则原混合气体中氧气的体积为（ ）
①1.2mL ②2.4mL ③3mL ④4mL
A.①②B.②③
C.③④D.①④
【解析】 首先分析剩余的2mL气体有两种可能。
如果剩余2mLO2,则V（NO2）＝
×
（12－2）mL＝8mL,则混合气中的V（O2）＝12mL－8mL＝4mL。
若剩余的2mL气体是NO,则混合气中的V（O2）＝（12mL－2mL×
3）×
＝1.2mL,D项正确。
【方法技巧】
氮氧化物溶于水的问题分析
无论是单一气体（NO2）,还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体,反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不可能是NO2。
（1）若NO和O2通入水中,总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3（4∶3）。
（2）若NO2和O2通入水中,总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3（4∶1）。
当V（NO2）∶V（O2）＞4∶1反应中剩余NO2气体,根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,最后剩余的气体为NO,体积为方程式剩余NO2的三分之一。
[B组 考试能力过关]
4.（2015·
北京理综,8）下列关于自然界中氮循环（如下图）的说法不正确的是（ ）
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
【解析】 A项,合成氨反应中,氮元素的化合价降低被还原,错误；
B项,工业合成氨属于人工固氮,正确；
C项,硝酸盐转化为蛋白质及经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐,实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化；
并且碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环,C正确,D正确。
5.（2018·
课标全国Ⅱ,8）研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如图所示）。
下列叙述错误的是（ ）
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【解析】 雾和霾的分散剂均为空气,A项正确；
结合图示可知形成雾霾的无机颗粒物中含有NH4NO3和（NH4）2SO4,B项正确；
根据图示可知空气中NOx、SO2等分别转化为HNO3、H2SO4后,吸收空气中的NH3生成NH4NO3和（NH4）2SO4,即NH3是形成无机颗粒物的反应物,C项错误；
过度施用氮肥,会导致空气中挥发的NH3浓度增大,与雾霾的形成有关,D项正确。
答案 C
6.（北京高考）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
（1）NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:
_____________________________________________________________________。
（2）在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放,当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。
写出NO被CO还原的化学方程式:
______________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
【解析】
（2）根据题目信息可知NO被CO还原为N2,而CO被氧化成CO2,化学方程式为2NO＋2CO
N2＋2CO2。
答案
（1）3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
（2）2NO＋2CO
N2＋2CO2
考点二 硝酸
名师课堂导语本考点主要考查硝酸的性质,重点掌握硝酸的强氧化性,硝酸与金属反应的计算方法,特别是有关硝酸化学性质的实验探究是考查重点,应特别关注。
1.物理性质
硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味。
实验室常用浓HNO3质量分数为69%,物质的量浓度约为16mol/L,95%以上的硝酸称为“发烟硝酸”。
2.化学性质
（1）不稳定性
反应:
4HNO3（浓）
2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
①市售浓硝酸呈黄色的原因是:
硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。
②硝酸要保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。
（2）强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大氧化性越强。
按要求完成下列反应的化学方程式:
①与金属反应
稀硝酸与铜反应:
3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O；
浓硝酸与铜反应:
Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O。
②与非金属反应
如浓硝酸与C的反应为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。
如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO
===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
（3）与有机物反应
①硝化反应（与C6H6反应）:
C6H6＋HNO3
C6H5NO2＋H2O；
②显色反应:
含苯环的蛋白质遇到浓硝酸变黄色。
（1）硝酸浓度越大,其还原产物的价态越高。
还原产物一般为HNO3（浓）→NO2,HNO3（稀）→NO,如果硝酸的浓度很稀,其产物也可能是N2O或NH4NO3。
（2）浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色,该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性；
常温下,铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”,并非不反应,故浓硝酸可以用铁桶盛放。
（1）浓硝酸在光照下久置,会变黄（√）
（2）（海南高考）将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼（×
（3）（山东高考）向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:
SO
＋2H＋===SO2↑＋H2O（×
（4）（广东高考）将可调高度的铜丝伸入稀HNO3中,溶液变蓝,说明铜与稀HNO3发生置换反应（×
（5）（海南高考）稀硝酸可除去试管内壁的银镜（√）
（6）（全国卷）常温下,将浓硝酸滴加到用砂纸打磨过的铝条上,会产生红棕色气体（×
P108,9）写出三种能鉴别假金币（铜锌合金）的方法
（1）__________________________________________________________________。
（2）___________________________________________________________________
（3）___________________________________________________________________
答案
（1）用火烧,若无颜色改变则为真金币,有颜色改变为假金币
（2）放入盐酸中,若无气泡冒出,则为真金币,若有气泡冒出则为假金币
（3）放入稀硝酸中,若金币溶解,溶液变蓝则为假金币,若无变化则为真金币
3.（易错强化题）某同学认为1.0mol·
L－1的KNO3溶液中可大量存在H＋、Fe2＋、
Cl－、SO
正确吗？
请说明理由。
答案 不正确；
原因是NO
在含大量H＋的溶液中具有强氧化性,能将Fe2＋氧化成Fe3＋而不能共存
1.下列有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是（ ）
A.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色
B.硝酸能与FeO反应,只表现氧化性
C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体
D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色
【解析】 硝酸是一种具有强氧化性的强酸,并且浓度越大,氧化性越强。
浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故选项A错；
硝酸是一种强氧化性酸,可氧化许多还原性物质,因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S,与FeO反应时表现氧化性和酸性,所以选项B、C错,选项D正确。
2.在通风橱中进行下列实验:
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止
Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是（ ）
A.Ⅰ中气体由无色变为红棕色的化学方程式:
B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe进一步反应
C.对比Ⅰ、Ⅱ中的现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D.针对Ⅲ中的现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
【解析】 A项,铁与稀硝酸反应生成NO,NO与空气中的O2反应生成NO2:
2NO＋O2===2NO2,正确；
B项,铁遇浓硝酸钝化,阻止铁继续与浓硝酸反应,正确；
C项,对比Ⅰ、Ⅱ,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,错误；
D项,装置Ⅲ形成原电池,通过电流计指针偏转的方向,可判断铁是否被氧化,正确。
3.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·
L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是（ ）
A.60mLB.45mL
C.30mLD.15mL
【解析】 NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中,完全生成HNO3,则整个过程中HNO3反应前后没有变化,即Cu失去的电子都被O2得到了,根据得失电子守恒:
n（Cu）×
2＝n（O2）×
4
＝
解得:
n（Cu）＝0.15mol,所以Cu（NO3）2为0.15mol,
根据 Cu2＋ ～ 2OH－
0.15mol n（OH－）
则NaOH为0.15mol×
2＝0.3mol,则NaOH体积V＝
＝0.06L,即60mL。
金属与硝酸反应计算题的一般方法
解读:
两大守恒在解答金属与硝酸计算题中的运用
（1）原子守恒法
HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO
的形式存在于溶液中；
一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。
（2）得失电子守恒法
HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
4.（2017·
北京卷）下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是（ ）
①
②
③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
【解析】 A.①中浓HNO3受热分解,发生反应4HNO3（浓）
4NO2↑＋O2↑＋2H2O,产生的气体为混合气体,故选项A正确。
B.由①可知,浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2,所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应,故选项B正确。
C.根据①和②,浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热,所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触。
同时,N元素化合价降低,所以生成的NO2为还原产物,故选项C正确。
D.红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2,故选项D错误。
5.（2016·
天津高考）铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由N、O两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。
为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1L2.2mol·
L－1NaOH溶液和1molO2,则两种气体的分子式及物质的量分别为________,生成硫酸铜物质的量为________。
【解析】 铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成NO和NO2,相对分子质量都小于50,符合题意,1molO2参与反应转移电子的物质的量为4mol。
设NO2的物质的量为x,NO的物质的量为y,则x＋y＝2.2mol,x＋3y＝4mol,解得x＝1.3mol,y＝0.9mol。
根据转移电子守恒知,参与反应的铜的物质的量为
mol＝2mol,因此生成硫酸铜物质的量为2mol。
答案 NO:
0.9mol,NO2:
1.3mol 2mol
考点三 氨、铵盐
名师课堂导语本考点命题角度:
（1）氨、铵盐的性质判断。
（2）氨的实验室制备。
（3）氨的性质实验探究。
（4）铵根的检验。
其中氨的实验室制法和性质探究是命题重点。
1.氨的物理性质与喷泉实验
（1）氨的分子结构与物理性质
电子式
密度
气味
水溶性
比空气小
强烈刺激性气味
极易溶于水（1∶700）
（2）喷泉实验
①喷泉实验的原理
因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应,使瓶内压强减小,形成压强差,大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。
②常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如下表:
气体
HCl
NH3
CO2、SO2、Cl2、H2S
NO2＋O2
吸收剂
水或NaOH
溶液
水或
盐酸
浓NaOH溶液
水
上述装置如果去掉了胶头滴管,可用手（或热毛巾等）捂热烧瓶,氨气受热膨胀,使氨气通过导管与水接触,即产生喷泉；
或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶,使水进入烧瓶,烧瓶内氨气溶于水。
2.氨的化学性质
（1）还原性
与氧气反应:
4NH3＋5O2
4NO＋6H2O。
（2）与酸反应
与氯化氢反应:
NH3＋HCl===NH4Cl。
现象:
产生白烟。
应用:
用于NH3与挥发性酸的互相检验。
（3）与水反应:
NH3＋H2O
NH3·
H2O,NH3·
H2O
NH
＋OH－,氨的水溶液叫氨水,呈弱碱性。
有关氨气的还原性实验探究是高考热点,对于有关的拓展反应应熟练掌握,下面是总结氨气的常见还原性反应,在分析原理的基础上掌握相关反应。
（1）催化氧化:
4NO＋6H2O
（2）被CuO氧化:
2NH3＋3CuO
3Cu＋N2＋3H2O
（3）被氯气氧化:
2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
（4）被氮氧化物氧化:
6NO＋4NH3===5N2＋6H2O
6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O
3.氨气的实验室制法
4.用途
制硝酸、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等。
5.铵盐
（1）物理性质:
都是无色或白色晶体,易溶于水。
（2）化学性质——“三解”
①不稳定性（热解）
a.NH4Cl受热分解:
NH4Cl
NH3↑＋HCl↑。
b.NH4HCO3受热分解:
NH4HCO3
NH3↑＋CO2↑＋H2O。
②与碱反应（碱解）
铵盐与碱溶液反应的离子方程式
a.在稀溶液中不加热:
＋OH－===NH3·
H2O。
b.加热时或浓溶液:
＋OH－
NH3↑＋H2O。
③铵盐溶于水易水解（水解）:
＋H2O
H2O＋H＋。
（3）NH
的检验:
简答题是学生失分的重灾区,规范答题语言,是提高学生解答简单题能力的重要一环,下面是总结的铵根检验的规范模板,要求学生熟记。
（1）（江苏高考）因为NH4HCO3受热易分解,故可用作氮肥（×
（2）（上海高考）用生石灰与浓氨水制得的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明NH3为碱性气体（√）
（3）（安徽高考）检验溶液中是否含有NH
:
取少量试液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体（√）
（4）（山东高考）加热盛有NH4Cl的试管,试管底部有固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华（×
（5）（全国卷）可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气（√）
P1035改编）
某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液（保持湿润）,挂在铁架台上。
另取一只盛某种溶液的烧杯,放在纸蝴蝶的下方（如图）。
过一会儿,发现纸蝴蝶变为红色。
下表的组合中,能够实现上述变化的是________。
④
纸蝴蝶上的喷洒液
石蕊
酚酞
小烧杯中的溶液
浓盐酸
浓氨水
NaOH溶液
浓硫酸
答案 ①②
3.（思维探究题）实验室里用如图装置,将
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