第03讲 氮气、氮的氧化物（讲义）-【寒假自学课】2022年高一化学寒假精品课（人教版2019必修第二册）

第03讲 氮气、氮的氧化物 知识导航 知识预习 一、氮元素的存在形式 二、自然界中氮的循环 三、氮气的物理性质和化学性质 物理性质 氮气是一种无色无味的气体，难溶于水，密度与空气相近。 化学性质 ①与O2反应：_____________________________________。 ②与H2反应：_____________________________________。 ③与Mg反应：____________________________________。 【答案】N2 + O2 2NO N2 + 3H2 2NH3 N2 + 3Mg Mg3N2 四、氮的固定 1．概念：把空气中_________态的氮转变为氮的_________的过程。 2．分类： （1）自然固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或豆科植物根瘤菌将氮气转化为氨。 （2）人工固氮：如工业合成氨。 【答案】游离 化合物 五、NO、NO2的性质 1．性质对比 NO NO2 物理性质 无色、有毒气体、不溶于水 ________色、有刺激性气味、有毒气体、易溶于水 化学性质 常温下易与O2反应： _________________________ 与水反应，制硝酸： _____________________________ 【答案】红棕 2NO + O2 === 2NO2 3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO 实验探究——NO2溶于水 实验操作 实验现象 实验结论 在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器 无明显现象 NO不溶于水 打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 无色气体变为红棕色，注射器活塞向左移动 NO与O2反应生成红棕色的NO2 振荡注射器 红棕色气体变为无色，注射器活塞继续向左移动 NO2溶于水生成无色的NO 对点训练 题型一：氮的固定 【例1】起固定氮作用的化学反应是 A．氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气 B．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮 C．氨气经催化氧化生成一氧化氮 D．由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵 【答案】A 【分析】 氮的固定是指将游离态的氮转变为化合态的氮。 【详解】 A. 氮元素由游离态转化为化合态，故A正确； B. 氮元素始终是化合态，故B错误； C. 氮元素始终是化合态，故C错误； D. 氮元素始终是化合态，故D错误； 答案选A。 题型二：氮的循环 【变2-1】氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示，下列关于海洋氮循环的说法中正确的是 A．海洋中不存在游离态的氮 B．②中的含氮物质转化属于氮的固定 C．④中的含氮物质转化属于氮的还原 D．向海洋中排放含的废水不会影响的含量 【答案】B 【详解】 A．游离态的氮指零价态的氮，有氮气，故A错误； B．②中氮气转化为铵根离子，氮元素由游离态转变为化合态，属于氮的固定，故B正确； C．④中氮元素的化合价升高，氮元素被氧化，故C错误； D．转化关系图中硝酸根离子增多，反硝化作用增强，向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量，故D错误； 故选B。 题型三：氮气的性质 【例3】下列关于氮气的说法错误的是 A．氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸 B．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境 C．利用氮气的稳定性，工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气 D．在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂 【答案】D 【详解】 A．氮气的化学性质很稳定，在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸，A项正确； B．液氨汽化吸热，可用于制造低温环境，B项正确； C．氮气的化学性质很稳定，可用作焊接金属的保护气，C项正确； D．氮气与氢气生成氨气的反应中，N的化合价从0降低到，作氧化剂，D项错误； 答案选D。 题型四：一氧化氮和二氧化氮的性质 【变4】下列有关NO2的说法正确的是 A．NO2可由N2与O2放电反应直接制备 B．NO2有毒，但因其易溶于水且与水反应，因此不属于大气污染物 C．NO2既有氧化性也有还原性 D．NO2为红棕色气体，因此将NO2通入水中，溶液显红棕色 【答案】C 【详解】 A．N2和O2在放电或高温条件反应生成NO，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，不能直接生成，A错误； B．NO2是有刺激性的有毒气体，排放到空气中会引起酸雨、引起光化学烟雾，属于大气污染物之一，B错误； C．NO2与H2O反应生成HNO3和NO，说明NO2既有氧化性也有还原性，C正确； D．NO2通入水中，生成NO和HNO3，溶液无色，D错误；