【知识点详解】
1. **氮气的性质与反应**
- 氮气(N2)在常温常压下非常稳定,不易与其他元素反应,但在高温或放电条件下可以与氧气反应生成一氧化氮(NO):N2 + O2 → 2NO。
- 工业上通过哈柏-博世法制备氨气(NH3),利用氮气与氢气在高温高压和催化剂存在下反应:N2 + 3H2 → 2NH3。
- 氮气也能与某些活泼金属如镁反应,生成氮化物:3Mg + N2 → Mg3N2。
2. **氮的氧化物**
- 氮有多种氧化物,包括NO、NO2、N2O、N2O4、N2O3、N2O5等。其中,NO2和N2O5是酸性氧化物,能与碱反应生成盐和水。
- NO和NO2的性质差异:
- NO是无色无味的气体,不溶于水,有毒,可与氧气反应生成NO2:2NO + O2 → 2NO2。
- NO2是红棕色有刺激性气味的气体,易溶于水并与之反应:3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO。
3. **氮氧化物的环境影响及防治**
- 氮氧化物(NOx)对环境有重大影响,如参与光化学烟雾、酸雨的形成,破坏臭氧层,以及对人体的毒性,特别是与血红蛋白结合造成中毒。
- 废气处理方法包括碱液吸收法(如用NaOH吸收)和催化转化法(如氨气在催化剂作用下将NOx转化为N2)。
4. **氮氧化物与化学实验**
- NO不能用排空气法收集,因为它会与氧气反应生成NO2;而NO2可以用向上排空气法收集,但必须注意其对环境的影响。
- NO2通入FeSO4溶液中会发生氧化还原反应,导致溶液颜色变化。
5. **高考趋势与复习策略**
- 高考中对氮及其化合物的考查重点通常包括氨气、铵盐、一氧化氮、二氧化氮和硝酸的性质、化学方程式的书写及氧化还原反应的计算。复习时应重点关注硝酸的氧化性及相关计算。
复习时,考生应深入理解氮的固定过程,掌握氮氧化物的性质、生成与转化,了解它们对环境的影响,并能够运用相关知识解决实际问题,如环境污染的防治。同时,对历年高考真题进行分析,熟悉题型和解题技巧,是提高考试成绩的关键。