氮及其化合物是高中化学的重要部分,涉及到的化学知识广泛,主要涵盖氮气的稳定性、氮氧化物的性质、氨气的制备与性质以及氮的循环。以下是对这些知识点的详细解释:
1. **氮气的化学性质**:氮气(N2)具有很高的化学稳定性,这归因于其分子内的氮氮三键,需要较高的能量才能断裂。这种稳定性使得氮气在常温常压下不易与其他物质反应,常作为保护气使用,如在食品包装和焊接过程中。
2. **氮氧化物的环境污染与转化**:氮氧化物(如NO和NO2)是大气污染物,NO能迅速与氧气反应生成NO2,两者都能导致酸雨和光化学烟雾。NO2可以被HCl检测,因为它们相遇会生成白烟(氯化铵),这一特性可用于检查氨气管道是否泄漏。
3. **氨气的制备与收集**:氨气(NH3)可以用浓氨水和氧化钙反应制得,但氨气极易溶于水,不能用排水法收集,通常采用向下排空气法。在题目中,A选项正确地展示了利用稀硝酸和铜制取NO,并采用排水法收集NO。
4. **氨作为清洁能源**:氨(NH3)燃烧的产物是氮气和水,理论上是清洁的,但氨与氧气反应会生成NO,不是理想的清洁能源。氨的优点在于其沸点较高,易于液化,而且不易爆炸,使用相对安全。
5. **氨的用途和转化**:氨是重要的化工原料,可以转化为各种化合物,如硝酸(HNO3)、铵盐(如NH4Cl)等。其中,NH4Cl和NaHCO3(碳酸氢钠)是农业上的化肥,但Na2CO3(碳酸钠)不分解。氨气与二氧化氮在一定条件下可以进行氧化还原反应,如题目中的氮循环图所示。
6. **氨的检测与处理**:氨气的检测通常使用湿润的红色石蕊试纸,氨气遇水生成氨水,使试纸变蓝。在工业泄漏处理中,氨气在酸性环境中的吸收效率更高,因此使用盐酸处理氨泄漏可能比用NaHCO3溶液更有效。
7. **氮的氧化态转化**:氮的不同氧化态(如NO2、NO、N2O5等)之间可以通过化学反应相互转化,这些转化对于理解氮的环境行为和化学反应网络至关重要。
8. **氨的物理性质**:氨气比空气轻,标准状况下的密度约为0.76 g·L⁻¹,这一点在处理氨泄漏或设计氨的收集方法时需要考虑。
以上就是关于“2022年新教材高考化学一轮复习课时练习17氮及其化合物含解析”的主要内容,这些知识点是高中化学的重要组成部分,也是高考化学备考的重点。学生需要熟练掌握氮及其化合物的性质、反应和应用,以便在考试中能够准确解答相关问题。