化学ⅰ人教新资料知识点学练考氮及其化合物.docx
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化学ⅰ人教新资料知识点学练考氮及其化合物
化学ⅰ人教新资料知识点学练考--氮及其化合物
【教法探析】
【一】引入新课
资料卡片：
信使分子——NO
三们美国药理学家RobertF.Furchgott,LouisJ.Ignarro和FeridMurad获取了1998年诺贝尔生理学或医学奖，他们发现“NO”是心血管系统的信号分子，NO却在哺乳类动物及人类机体起着广泛的重要的生物学作用
三位科学家发现NO在人体血管内具有传递信号的功能，使血管处于持续的舒张状态，血压降低，NO可抑制VSMC和心肌细胞增殖，维持其正常的有丝分裂；少量NO有正性心肌及心输出量的作用，并抑制白细胞黏附、浸润而减轻炎症介导的心肌细胞坏死，进而在心肌缺血再灌注操作中发挥细胞保护作用
［思考］NO被视为大气污染物，没想到它会在生命过程中有如此重要的作用，这会给我们什么样启示？
【二】新课教学
［板书］【二】二氧化氮〔nitrogendioxide〕和一氧化氮
［问］欲认识两种氮氧化物，我们还要从大家最熟悉的氮气入手，空气中氮气的体积分数为多少？
78%
［讲］自然界中的氮主要以游离态存在于大气中，生物体中蛋白质含有化合态氮，土壤中有硝酸盐，如KNO3、Ca〔NO3〕2等。
所以有人说“氮是生命元素”
［问］工业上用分离液态空气法制氮气的原理和操作。
请大家预测氮气的性质活泼与否
通常情况下，氮气不活泼，不与氧气反应，但氮气在一定条件下还可以与氧气反应。
［板书］1.NO和NO2的生成
［板书］N2+O22NO
2NO+O2==2NO2
实验室制法：
Cu+4HNO3〔浓〕==Cu〔NO3〕2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3〔稀〕==3Cu〔NO3〕2+2NO↑+4H2O
［问］通过实验观察，NO和NO2可能具有什么样的物理性质呢？
大家推测一下。
［板书］2.物理性质：
NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。
NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水
［思考与交流］可用什么样的方法收集NO和NO2呢
NO与空气密度相近且与空气中的氧气反应，但NO不溶于水，因此可用排水法收集
NO2溶于水，密度比空气大，故用向上排空气法收集。
［板书］3.化学性质
［讲］NO不与水反应，在常温下易与O2化合生成NO2。
［板书］〔1〕NO与氧气反应：
2NO＋O2＝＝2NO2
［讲］NO2在通常状况下，能自身相互结合生成无色的N2O4气体，且在加热时气体颜色加深
［板书］〔2〕NO2的聚合反应：
2NO2
N2O4
［讲］NO仅能与氧气反应，但NO2的N处于中间价态，有弱还原性和强氧化性。
NO2具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
［板书］〔3〕NO2的氧化性：
4NO2+2KI==2NO+2KNO3+I2
NO2+SO2+H2O==H2SO4+NO
［讲］NO和NO2有毒，污染环境，不能直接排放，但可以用碱液进行尾气吸收。
［板书］〔4〕与碱反应：
NO＋NO2＋2NaOH==2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2O
［讲］NO2溶于水，且能与水反应，NO2难被氧气氧化，易与水反应生成HNO3
［板书］〔5〕NO2与水反应
［板书］3NO2+H2O==2HNO3+NO
［思考与交流］NO2是否是硝酸的酸酐呢？
不是，因为N的化合价不是+5价
［思考与交流］俗话说“雷雨发庄稼”，请思考这其中的原理及涉及的可能反应。
空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，成为氮肥被植物吸收。
［思考与交流］在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。
然而谷内却是牧草茂盛，四季常青，这是为什么？
试写出相关反应的化学方程式。
N2+O2===2NO
2NO＋O2＝＝2NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO
［科学探究］现给你一试管预先制好的NO2，其他药品和仪器自选。
请你设计实验，要求尽可能多地使NO2被水吸收。
并填写教材上的表格
［投影］填写表格并请同学总结
实验步骤
现象
解释〔可用化学方程式表示〕
〔1〕
将一支充满NO2的试管倒放在盛有水的水槽中
红棕色气体逐渐消失，水位上升，最后水充满整个试管的2/3，无色气体充满试管的1/3〔上部〕
3NO2+H2O==2HNO3+NO
NO2为红棕色气体，易溶于水，NO为无色气体，难溶于水
〔2〕
制取少量氧气
2H2O2==2H2O+O2↑
〔3〕
将氧气慢慢地通入步骤〔1〕的试管中
无色气体变为红棕色气体，又变为无色气体，但气体体积逐渐减小，液面不断上升
2NO+O2==2NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO
［思考与交流］你的实验设计对工业上生产HNO3有什么启示？
〔从原料的充分利用，减少污染物的排放等方面考虑〕
［板书］【三】NO2、NO和O2的混合气体跟H2O反应的相关计算
1.NO2溶于水的问题
［讲］依据原理：
3NO2+H2O==2HNO3+NO，假设有气体剩余，应为NO。
［投影］例1、将20mLNO和NO2的混合气体的试管倒立于盛有H2O水槽中，充分反应后，余于气体体积变为10mL，求原混合气体中NO和NO2各占多少？
解法一：
设NO体积为xmL，NO2体积为ymL
x+y==20
3NO2+H2O==2HNO3+NO
31
yy/3
x+y/3==10解之得，x==5y==15
［讲］利用差量法可帮助快速解题，可在题中寻找体积差
解法二：
设NO2体积为xmL
3NO2+H2O==2HNO3+NO△V
312
x20-10==10
x=15
［讲］假设将NO和O2的混合气体通入水中，会发生反应4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
［板书］2.NO和O2的混合气体通入H2O
［讲］通过方程式分析可知，假设NO过量那么余下气体为NO，假设O2过量那么余下气体为O2，解这类题的关键是分析过量并判断余下气体成份。
［投影］例2、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，那么通入O2的体积可能是多少？
解：
假设最终余下气体的成份为NO，那么与水反应的NO为20-4＝16mL
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
43
16XX=12mL
假设最终余下气体的成份为O2，那么20mLNO均与水反应
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
43
20XX=15mL
此时，通入O2的体积为15+4＝19mL
∴通入O2的体积可能是12mL或19mL
【学法导引】
【一】关注重难点：
〔1〕了解氮的单质及其重要化合物的主要性质及应用
〔2〕了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响
【二】考点关注
〔1〕以氮的化合价变化为主线考查氮及其化合物的转化关系
〔2〕NO、NO2对环境的影响
〔3〕NH3的性质及制法、NH
的检验，HNO3的强氧化性
【三】考点展示
考点1：
氨气的实验室制法；
考点2：
金属与硝酸的反应及有关计算
【四】考试误区：
1.病例：
1.0mol/L的KNO3溶液：
H＋、Fe2＋、Cl－、SO
可以大量共存
诊断：
NO
在酸性条件下有强氧化性
2.病例：
滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，原溶液中无NH
诊断：
溶液中放出NH3的条件是加热
3.病例：
硫化亚铁溶于稀硝酸中：
FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
诊断：
忽略硝酸的强氧化性
4.病例：
CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
诊断：
NO常温时可以与氧气反应
【模拟练习】
1.研究说明：
一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。
病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。
以下对一氧化氮的表达正确的选项是〔〕
A.一氧化氮是一种红棕色的气体
B.一氧化氮的摩尔质量为30
C.常温常压下，一氧化氮能与空气中的氧气直接化合
D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
2.研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：
①SO2＋NO2―→SO3＋NO②SO3＋H2O―→H2SO4③2NO＋O2―→2NO2
NO2在上述过程中的作用，与H2SO4在以下变化中的作用相似的是〔〕
A.加入少量H2SO4使淀粉水解
B.碳酸钠与硫酸反应
C.向铜和双氧水的混合物中加入硫酸
D.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
3.以下有关环境污染的说法正确的选项是〔〕
A.燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
B.臭氧的体积分数越过10－4%的空气有利于人体健康
C.pH在5.6～7之间的降水通常称为酸雨
D.含磷洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
4.在某氮的氧化物中，氮元素与氧元素的质量比为7∶12，那么氮元素的化合价是〔〕
A.＋2B.＋3
C.＋4D.＋5
5.以下各组气体，在常温常压下不能共存的是〔〕
A.SO2与O2B.NO与O2
C.O2与N2D.NO2与O2
参考答案
1.解析：
NO是一种无色难溶于水的气体，其摩尔质量为30g/mol，常温时可与O2反应生成NO2。
答案：
C
2.解析：
观察题干信息可知，NO2起到了催化剂的作用，A选项中H2SO4起了催化剂的作用；B、C选项中H2SO4作为反应物；D选项中浓H2SO4起到了干燥剂的作用，A选项符合题意。
答案：
A
3.解析：
燃煤时加入石灰石发生的反应有CaCO3
CaO＋CO2↑、CaO＋SO2===CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4〔炉渣〕，因此能减少SO2的排放；B项空气中臭氧超过10－5%时可加速血液循环，令人产生振奋的感觉，故B错误；pH<5.6的降水被称为酸雨，C项错误；含磷的洗涤剂会造成水体污染使水体富营养化而引起赤潮、水华等现象。
答案：
A
4.解析：
N、O原子个数比为
∶
＝2∶3，氧化物的化学式为N2O3，氮的化合价为＋3。
答案：
B
5.解析：
NO和O2在常温常压下易发生化合反应生成NO2：
2NO＋O2===2NO2；而SO2和O2反应需催化剂、加热；N2和O2需放电或高温条件。
答案：
B
【真题再现】
1.［2018·福建理综卷11］以下物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3的是
A.二氧化氮B.钠
C.硫酸镁D.二氧化硅
B[解析]此题考查无机物间的反应。
二氧化硅不溶于水；二氧化氮溶于水形成硝酸溶液，硫酸镁溶于水形成硫酸镁溶液，这两者都不能与NH4Cl反应；钠溶于水形成NaOH溶液，能与NH4Cl发生复分解反应生成NH3，应选B项。
2.［2018·福建理综卷23］〔1〕元素M的离子与NH4＋所含电子数和质子数均相同，那么M的原子结构示意图为____________。
〔2〕硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为________________________________________________________________________
___________________________________________________________。
〔3〕能证明Na2SO3溶液中存在SO32－＋H2OHSO3－＋OH－水解平衡的事实是________〔填序号〕。
A.滴入酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液后红色褪去
B.滴入酚酞溶液变红，再加入氯水后红色褪去
C.滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
〔4〕元素X、Y在周期表中位于同一主族，化合物Cu2X和Cu2Y可发生如下转化〔其中D是纤维素水解的最终产物〕：
Cu2X
澄清溶液
悬浊液
Cu2Y〔砖红色沉淀〕
①非金属性X________Y〔填“>”或“<”〕。
②Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成，化学方程式为_____________________________________________________。
〔5〕在恒容绝热〔不与外界交换能量〕条件下进行2A〔g〕＋B〔g〕2C〔g〕＋D〔s〕反应，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。
简述该反应的平衡常数与温度的变化关系：
_______________________________。
物质ABCD
起始投料/mol2120
[答案]〔1〕
〔2〕3NH3·H2O＋Al3＋===Al〔OH〕3↓＋3NH4＋
〔3〕C
〔4〕①<②Cu2O＋6HNO3〔浓〕===2Cu〔NO3〕2＋2NO2↑＋3H2O
〔5〕平衡常数随温度升高而变小〔或其他合理答案〕
[解析]此题考查原子结构、离子方程式书写、盐类水解以及化学平衡常数等知识。
〔1〕NH4＋所含的电子数和质子数分别是10、11，与其电子数和质子数均相等的简单离子只有Na＋，Na的原子结构示意图为
。
〔2〕氢氧化铝不能溶于过量的氨水中，那么硫酸铝溶液与过量氨水反应只能生成Al〔OH〕3沉淀。
〔3〕A项，滴入H2SO4后，溶液显酸性，酚酞溶液的红色肯定褪去，无法证明SO32－的水解，错；B项，氯水具有漂白性，可使溶液的红色褪色，也无法说明；C项，加入Ba2＋与SO32－反应，使得SO32－的水解逆向移动，c〔OH－〕减小，红色褪去，正确。
〔4〕悬浊液与D溶液〔葡萄糖溶液〕生成砖红色沉淀氧化亚铜，那么Y为O元素，X，Y同主族，那么X为S元素。
非金属性：
O>S。
〔5〕起始投料D为0，所以开始时反应是正向移动的。
又D为固体，那么反应后气体的总物质的量减小，但体系压强却在增大，由题中信息知，容器恒容绝热，所以只能通过升高温度引起，即正反应是放热反应，因此该反应升高温度时平衡常数将减小，降低温度时平衡常数将增大。
3.［2018·山东理综卷12］以下由相关实验现象所推出的结论正确的选项是
A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性
B.向溶液中滴加酸化的Ba〔NO3〕2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO42－
C.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
D.分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水
D[解析]SO2使品红溶液褪色，利用的是SO2与有色物质化合生成无色物质，不能说明其具有氧化性，A项错；溶液中含有SO32－时，加入酸化的Ba〔NO3〕2溶液也会出现白色沉淀，B项错；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，C项错；HCl、NH3极易溶于水，分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置水中，气体溶解，液面迅速上升，D项正确。
4.［2018·天津卷2］以下单质或化合物性质的描述正确的选项是〔C〕〔12津〕
A.NaHSO4水溶液显中性
B.SiO2与酸、碱均不反应
C.NO2溶于水时发生氧化还原反应
D.Fe在足量Cl2中燃烧生成和FeCl2和FeCl3
C[解析]NaHSO4溶液电离出H＋使溶液呈酸性，A项错误；SiO2可与HF、NaOH溶液等反应，B项错误；NO2溶于水时发生氧化还原反应生成HNO3与NO，C项正确；Fe在氯气中燃烧生成产物只有FeCl3，D项错误。
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