文档内容
2025届高三化学一轮专题复习讲义（20）
专题四 元素及其化合物
4-5 非金属及其化合物（三、氮及其重要化合物）（1课时，共3课时）
【复习目标】
1．了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。
2．了解氮及其化合物的转化关系。
3．了解氮的化合物对环境的影响。
【重点突破】
1．精准理解相关化学反应原理，掌握NO 对环境污染的治理应用。
x
2．掌握相关氮的化合物的结构、性质、制备、应用。
【真题再现】
例题1．（2018·江苏）NO（主要指NO和NO ）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的
x 2
NO 是环境保护的重要课题。
x
（1）用水吸收NO 的相关热化学方程式如下：
x
2NO (g)+HO(l)=== HNO (aq)+HNO (aq) ΔH=−116.1 kJ·mol−1
2 2 3 2
3HNO(aq) ===HNO(aq)+2NO(g)+HO(l) ΔH=75.9 kJ·mol−1
2 3 2
反应3NO (g)+HO(l) ===2HNO(aq)+NO(g)的ΔH= kJ·mol−1。
2 2 3
（2）用稀硝酸吸收NO ，得到HNO 和HNO 的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的
x 3 2
硝酸。写出电解时阳极的电极反应式： 。
（3）用酸性(NH )CO水溶液吸收NO ，吸收过程中存在HNO 与(NH )CO生成N 和
2 2 x 2 2 2 2
CO 的反应。写出该反应的化学方程式： 。
2
（4）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH 与NO 反应生成N。
3 x 2
①NH 与NO 生成N 的反应中，当生成1 mol N 时，转移的电子数为
3 2 2 2
mol。
②将一定比例的O、NH 和NO 的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反
2 3 x
应（装置见图）。
反应相同时间NO 的去除率随反应温度的变化曲线如图所示，在50～250 ℃范围
x
内随着温度的升高，NO 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是 ；
x
当反应温度高于380 ℃时，NO 的去除率迅速下降的原因可能是 。
x。
解析：
（1）应用盖斯定律解答。
（2）根据电解原理，阳极发生失电子的氧化反应，阳极反应为HNO 失去电子生成
2
HNO。
3
（3）HNO 与（NH ）CO反应生成N 和CO，根据得失电子守恒和原子守恒写出方程式。
2 2 2 2 2
（4）①NH 与NO 的反应为8NH +6NO 7N+12H O，该反应中NH 中-3价的N升
3 2 3 2 2 2 3
至0价，NO 中+4价的N降至0价，生成7molN 转移24mol电子。
2 2
②因为反应时间相同，所以低温时主要考虑温度和催化剂对化学反应速率的影响；
高温时NH 与O 发生催化氧化反应生成NO。
3 2
答案：（1） −136.2
（2）HNO−2e−+H O===3H++NO−
2 2 3
（3）2HNO+(NH)CO===2N↑+CO ↑+3H O
2 2 2 2 2 2
（4）24/7
（5）迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO 去除反应速率迅
x
速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO 去除反应速率增大
x
（6）催化剂活性下降；NH 与O 反应生成了NO
3 2
小结：本题以有效去除NO 为载体，考查盖斯定律的应用、电解原理、指定情境下方程式的书
x
写，氧化还原反应中转移电子数的计算、图像的分析。主要体现的是对化学反应原理
的考查，对化学反应原理的准确理解是解题的关键。
例2．（2019江苏）NO、NO和NO 等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后
2 2
才能排放。
（1）NO的处理。NO是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使NO分解。
2 2 2
NH 与O 在加热和催化剂作用下生成NO的化学方程式为 。
3 2 2
（2）NO和NO 的处理。已除去NO的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为
2 2
NO+NO +2OH-=== 2NO -+H O
2 2 2
2NO +2OH-=== NO -+NO-+H O
2 2 3 2
①下列措施能提高尾气中NO和NO 去除率的有 （填字母）。
2
A．加快通入尾气的速率
B．采用气、液逆流的方式吸收尾气
C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO 晶体，所得晶体中的主要杂质是
2
（填化学式）；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 （填化学式）。
（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条
件相同，NO转化为NO -的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如
3
图所示。①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO -，其离子方程式为 。
3
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是 。
解析：（1）根据质量守恒和氧化还原反应的化合价升降书写配平。（2）①增大接触面积、延长
接触时间有助于提高NO和NO 去除率；增加一种反应物的的浓度有助于去除另一种反
2
应物；②尾气中多余的NO 与NaOH溶液反应会生成NaNO 杂质，尾气中多余的NO与
2 3
NaOH溶液不反应。（3）①根据氧化还原反应的化合价升降总数相等书写配平，HClO转
化为Cl-和化合价降低2，NO转化为NO -化合价升高3，再根据质量守恒和电荷守恒配
3
平其他物质系数。②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。
答案：（1）2NH +2O N O+3HO
3 2 2 2
（2）①BC ②NaNO NO
3
（3）①3HClO+2NO+H O=== 3Cl-+2NO-+5H+
2 3
②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
小结：（略）
【知能整合】
（1）理清知识主线：NH→N2 →NO→NO→NO→HNO
3 2 2 3
（2）形成网络构建
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苏\\全书完整的Word版文档\\9+8.TIF" \* MERGEFORMATINET
（3）价类二维图的构建【体系再构】
【随堂反馈】
基础训练
1．喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是
气体 溶液
A． HS 稀盐酸
2
B． HCl 稀氨水
C． NO 稀HSO
2 4
D． CO 饱和NaHCO 溶液
2 3
2．下列制备NH 并制取氨水的装置正确且能达到实验目的的是
3
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3．某实验兴趣小组用如下两种方法制取氮气。
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圣 哲 \\2018\\ 二 轮 \\ 化 学 \\ 江 苏 \\WORD\\9+77.TIF" \* MERGEFORMATINET
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已知：活性炭可用于吸附水中的絮状沉淀。
（1）方法一所发生反应的化学方程式为____________________。
（2）检验方法一反应后所得溶液中是否含有NH的实验方法是_______________。
（3）方法二被冰水冷却的 U 形管中所得物质是________，用冰水冷却的目的是
________________________________________________________________。
（4）方法一与方法二相比所具有的优点是_______________________________。
（5）方法一和方法二中均需用到NH Cl，NH Cl的溶解度随温度变化的曲线如图所示，
4 4
工业NH Cl固体中含有少量的FeCl ，可通过如下实验来提纯：将工业NH Cl固体
4 2 4
溶于水，___________ _____，调节溶液的pH为4～5，向溶液中加入活性炭，
将溶液加热浓缩，________________________________________，获得纯净的
NH Cl固体。（实验中可供选择的试剂有：双氧水、KMnO 溶液）
4 4
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MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\徐丽\\2018\\看PPT\\二轮\\大二轮 化学 江
苏\\全书完整的Word版文档\\9+78.TIF" \* MERGEFORMATINET拓展训练
4．联氨（又称联肼，NH，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下
2 4
列问题：
（1）联氨分子的电子式为_____________，其中氮的化合价为____________。
（2）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为 _____。
（3）①2O(g)+N(g)===NO(l) △H
2 2 2 4 1
②N(g)+2H(g)===NH(l) △H
2 2 2 4 2
③O(g)+2H(g) ===2HO(g) △H
2 2 2 3
④2 N H(l) + N O(l)= 3N(g)+ 4H O(g) △H=-1048.9kJ·mol −1
2 4 2 4 2 2 4
上述反应热效应之间的关系式为△H=________________，联氨和NO 可作为火箭
4 2 4
推进剂的主要原因为_______________________________________。
（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数
值为_____________已知：NH+H+ NH+的K=8.7×107；K =1.0×10-14）。联氨与
2 4 2 5 W
硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
（5）联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象
是 。联氨可用于处理高压锅
炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O kg；与
2
使用NaSO 处理水中溶解的O 相比，联氨的优点是 。
2 3 2
【随堂反馈】答案
1．B 2．D
3．（1）NH Cl＋NaNO =====NaCl＋N↑＋2HO
4 2 2 2
（2）向试管中加入少量反应后所得溶液，向其中加入足量NaOH浓溶液，加热，若产生能
使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含有NH；若试纸不变蓝，则溶液中不含
有NH
（3）氨水 将未反应的氨气冷却，增大氨气在水中的溶解度
（4）装置及操作简单、所得氮气纯净、原料的利用率高
（5）加入足量的双氧水 趁热过滤，将溶液冷却到0 ℃，过滤，低温干燥
4．（1） -2
；
（2）NaClO+2NH ===NH+NaCl+HO
3 2 4 2
（3）△H=2△H-2△H-△H 反应放热量大、产生大量气体
4 3 2 1
（4）8.7×10-7 NH(HSO )
2 6 4 2
（5）固体逐渐变黑，并有气泡产生 1
NH 的用量少，不产生其他杂质（还原产物为N 和HO，而NaSO 产生NaSO ）
2 4 2 2 2 3 2 4
【课后作业】
1．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（如下图所示）。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．NH 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
3
2．（2022·启东期中）肼(N H)又称为联氨，熔、沸点分别为1.4 ℃、113.5 ℃，可用如下方法制
2 4
备肼：CO(NH)＋ClO－＋2OH－===N H＋Cl－＋CO＋HO。下列有关说法正确的是
2 2 2 4 2
A．NH 中只存在极性键
2 4
B．CO的空间结构为三角锥形
C．CO(NH) 中C、N、O三种元素第一电离能大小顺序：C＜N＜O
2 2
D．肼的相对分子质量与乙烯接近，但沸点远高于乙烯的原因是能形成分子间氢键
3．采用NO 为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应
2 5
用。回答下列问题：
（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到NO，该反应的氧化产物是一
2 5
种气体，其分子式为___________。
（2）F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时NO（g）分解反应：
2 5
其中NO 二聚为NO 的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变
2 2 4
化如下表所示（t=∞时，NO(g)完全分解）：
2 5
t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞
p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1
①已知：2NO(g)===2NO(g)+O (g) ΔH=−4.4 kJ·mol−1
2 5 2 4 2 1
2NO (g)===NO(g) ΔH =−55.3 kJ·mol−1
2 2 4 2
则反应NO(g) ===2NO (g)+1/2O (g)的 ΔH=_______ kJ·mol−1。
2 5 2 2
②研究表明，NO(g)分解的反应速率v=2×10−3×p(N O（) kPa·min−1）。t=62min时，测
2 5 2 5
得体系中p(O ) =2.9 kPa，则此时的 =________kPa，v=_______ kPa·min−1。
2
③若提高反应温度至35℃，则NO（g）完全分解后体系压强p（35℃）____63.1 kPa
2 5 ∞
（填“大于”“等于”或“小于”），原因是 。
④25℃时NO（g） 2NO（g）反应的平衡常数K =_______kPa（K 为以分压表
2 4 2 p p
示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。
（3）对于反应2NO（g）→4NO （g）+O （g），R.A.Ogg提出如下反应历程：
2 5 2 2
第一步 NO NO +NO 快速平衡
2 5 3 2
第二步 NO +NO→NO+NO +O 慢反应
2 3 2 2
第三步 NO+NO →2NO 快反应
3 2
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是____（填标
号）。
A．v（第一步的逆反应）>v（第二步反应） B．反应的中间产物只有NO
3C．第二步中NO 与NO 的碰撞仅部分有效 D．第三步反应活化能较高
2 3
4．（2022·常州期中）燃煤烟气中90%以上的NO 是NO，脱硝技术主要就是指NO的脱除技
x
术。
Ⅰ．络合脱硝法
六氨合钴溶液中的[Co(NH )]2＋能络合烟气中的NO和O ，形成的两种络合物在溶
3 6 2
液中极易发生反应，实现NO的脱除。在吸收液中加入活性炭可有效催化[Co(NH )]2＋的
3 6
再生，维持溶液脱除NO的能力，原理下图所示。
（1）写出上述络合脱硝法总反应的离子方程式：________________________。
（2）在不同温度下，将含0.01 mol·L−1 [Co(NH)]3＋的溶液以一定流速通过装有活性炭
3 6
的催化器，[Co(NH )]3＋的转化率随温度升高而增大，其原因可能是____。
3 6
Ⅱ．氧化脱硝法
ClO 溶液常用于氧化脱除烟气中的NO、SO 等污染物。
2 2
（3）隔膜电解NaClO 制备ClO 的装置如图2所示。制备时先在NaClO 溶液中通入少
3 2 3
量ClO 气体，结合电极反应简述ClO 的制备过程：_______________。
2 2
图2
（4）ClO 氧化脱硝过程发生的反应如下：
2
5NO＋2ClO ＋HO===5NO＋2HCl
2 2 2
2NO ＋HO===HNO ＋HNO
2 2 2 3
随着ClO 溶液初始浓度的增加，脱硝时从溶液中逸出的NO 却随之增加。研究表
2 2
明，溶液中的ClO 不能吸收NO ，且在一定程度上阻碍水对NO 的吸收。设计实
2 2 2
验验证ClO 对NO 的吸收有抑制作用： ________________________
2 2
【课后作业】答案
1．C 2．D
3．（1）O
2
（2）①53.1
②30.0 6.0×10－2
③大于 温度提高，体积不变，总压强提高；
NO 二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高。
2
④13.4
（3）AC
4．（1）2NO＋O＋2OH－===NO＋NO＋HO
2 2
（2）温度升高，反应速率加快，提高[Co(NH )]3＋的转化率（答案合理即可）
3 6
（3）首先在阴极上ClO 发生反应，电极反应式为ClO ＋e－===ClO，产生的ClO在溶液中
2 2
再与ClO发生反应，即ClO＋ClO＋2H＋===2ClO ↑＋HO，生成的ClO 部分逸出，部
2 2 2
分继续循环反应
（4）分别取等体积的蒸馏水和一定浓度的ClO 溶液，在相同时间内以相同的流速向两份
2
溶液中通入NO ，比较逸出NO 的浓度，若通过蒸馏水逸出的NO 的浓度较小，则说
2 2 2
明ClO 对NO 的吸收有抑制作用
2 2
