第14讲 氮气和氮的氧化物-【暑假辅导班】2021年新高一化学暑假精品课程（鲁科版2019）

第14讲 氮气和氮的氧化物 【学习目标】 1．了解氮气的主要性质和用途。 2．掌握NO、NO2的主要性质。 【基础知识】 一、氮气 1．结构 （1）原子结构示意图：____________，离子结构示意图____________ （2）化合价：最高价________，最低价________ 2．元素存在 （1）化合态：蛋白质、核酸等多种化合物中 （2）游离态：氮气约占空气体积的______ 3．物理性质 （1）色味态：____色_____味的气体 （2）密度：标准状况下ρ（N2）＝_________，比空气________ （3）溶解性：难溶于水 4．化学性质 （1）稳定性：常温下很难与其他物质发生化学反应 （2）还原性：___________________________ （3）氧化性 ①H2：___________________________ ②Mg：___________________________ 5．用途 （1）工业原料：合成氨、制硝酸 （2）稳定性 ①焊接金属时保护金属不被氧化 ②填充灯泡以防钨丝被氧化或挥发 （3）不支持呼吸：保存粮食、水果、罐头等食品 （4）冷冻剂 ①医学上在冷冻麻醉条件下做手术 ②制造低温环境，液氮温度为－195.8℃ 1．空气中含大量N2，是工业生产中N2的主要来源。工业上如何从空气中分离得到纯净N2？ 2．如何除去氮气中的少量氧气？如何除去氢气中的氮气？ 3．实验室可以用NH4Cl饱和溶液和NaNO2饱和溶液反应制取氮气：NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O，收集氮气可以采用什么方法？ 二．氮的固定 1．概念：将空气中_______的氮转化为_____________的方法。 2．分类 三、氮的氧化物 1．氮元素的六种氧化物 化合价 +1 +2 +3 +4 +5 化学式 俗名 2．NO和NO2的性质 气体 NO NO2 物理性质 色味态 _____色气体 ______色有______气味的气体 密度 比空气________ 比空气________ 溶解性 ______溶于水 ______溶于水 毒性 都有毒，都是大气污染物 转化 NO→NO2 NO2→NO 3．氮氧化物的环境问题 （1）来源 ①______________________ ②______________________ ③______________________ （2）危害 ①NO能够跟人体内的___________结合，使血液失去携氧功能而引起中毒，同______。 ②______是形成酸雨的一个重要原因 ③空气中的氮氧化物和HC（碳氢化合物）是造成____________的主要原因 （3）处理 ①碱液吸收法：用纯碱、NaOH溶液吸收 ②催化还原法：用CH4、NH3、H2将其还原为N2 1．如何除去混在NO气体中的少量NO2气体？ 2．为消除氮的氧化物对大气的污染，变废为宝，常用碱溶液吸收尾气中的氮氧化物，使之转化为相应的硝酸盐、亚硝酸盐（NO2－）和水。请写出NaOH溶液和NO2反应的化学方程式。 3．NH3可以将NO2还原生成无毒的物质，请写出该反应的化学方程式。 【考点剖析】 考点一：氮气的性质和固定 例1．（2021·北京房山区高一上期中）自然界的氮循环如图所示。下列说法中，不正确的是（ ）。 A．工业合成氨属于人工固氮 B．雷电作用下N2与O2发生化学反应 C．在氮循环过程中不涉及氧化还原反应 D．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化 【解析】选C。工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，故A正确；雷电作用下N2与O2发生化学反应生成NO，故B正确；N2与O2发生化学反应生成NO的反应是氧化还原反应，所以在氮循环过程中涉及氧化还原反应，故C错误；由氮循环的示意图可知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，故D正确。 考点二：氮氧化物的性质 例2．（2020·吉林白山高一上期末）已知：Cu+4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O。某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按如图所示装置进行实验。请回答下列问题： （1）装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是__________________。 （2）实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是：______、______；装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为__________________________。 （3）为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体