内容正文:
第04讲 氮和氮的氧化物
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模块一 氮气
知识精讲
一、氮元素的“位——构——性”
元素位置
原子结构
元素性质
第二周期
第VA族
不容易得失电子,一般通过共用电子对与其他原子结合
主要化合价:_______________________
二、氮元素的存在形式
三、自然界中氮的循环
四、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
五、氮的固定
1.概念:把空气中游离态的氮转变为氮的化合物的过程。
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。
模块二 一氧化氮、二氧化氮
知识精讲
一、NO、NO2的性质
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:
_________________________
①与水反应,制硝酸:_____________________________
②自身化合:2NO2N2O4
思考与交流
(1)NO、NO2是酸性氧化物吗?
(2)如何收集NO、NO2气体?
(3)氮氧化物可造成什么环境污染问题?
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
题型二:氮的循环
【变2-2】氮在自然界中的转化是一个复杂的过程,如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。
(1)循环图中能够说明含氮有机物可以转化为无机物的是___________(填转化序号)。
(2)循环图中转化④的反应之一可表示为N+2O2 X+2H++H2O,写出X的化学式:_______。
(3)下列有关氮循环说法正确的是___________。
a. 图中转化②③④都属于氮的固定
b. 雷雨天气容易发生转化②的过程
c. 动植物蛋白质中一定含有氮元素
(4)氨气与二氧化氮在一定条件下可以发生反应,生成参与大气循环的物质,写出反应的化学方程式:______。
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
题型四:一氧化氮和二氧化氮的性质
【变4-1】下列关于和的说法正确的是
A.是红棕色气体,易溶于水,属于酸性氧化物
B.可由和直接化合得到
C.和均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集
D.和在一定条件下可以相互转化
【变4-3】工业制HNO3的过程中排放的NO2和NO常用NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,NO不能被NaOH溶液吸收。若同温同压下NO2与NO的体积之比如下,其中不能被NaOH溶液完全吸收的是( )
A.1:1 B.1:3 C.2:1 D.3:1
【例5】某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中,正确的是
A.肯定有SO2和NO B.可能有O2和NO2
C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO
题型五:二氧化氮溶于水的实验与计算
【变6】现有等体积混合而成的4组气体:①NO2+NO、②NO2+O2、③HCl+N2、④Cl2+SO2。现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中,试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3、h4,则高度关系是
A.h4>h2>h3>h1 B.h4>h3>h2>h1 C.h2>h3>h1>h4 D.h3>h2>h1>h4
【变7-2】将体积为(已换算成标准状况)的充满体积为的试管后倒扣在水中,如图所示。
(1)溶于水的化学方程式是___