5.2氮及其化合物（讲）-2022-2023学年高一化学同步精品讲+练(人教版2019必修第二册）

第2节　氮及其化合物 知识点1、氮气和氮的固定 1.物理性质 氮气是一种无色、无味气体，密度比空气略小（标况下）。氮气在水中的溶解度很小，_______溶于水，通常情况下，。 2.分子结构 氮气分子的电子式__________，结构式———————。氮氮三键非常稳定，很难断裂。 3. 化学性质 常温下，N2的化学性质比较稳定，但在高温、放电、点燃等条件下，N2能与H2、O2、Mg等发生化学反应。 （1）氧化性：N2+3H22NH3，N2+3MgMg3N2（淡黄色固体），N2+6Li2Li3N。 Mg3N2、Li3N遇水会发生双水解反应：___________________________； （2）还原性：与O2的化合（放电或高温条件下）N2+O22NO（闪电时发生） N2+O22NO（汽车引擎中发生） 4.用途 ①工业合成氨，制硝酸、氮肥的原料。②代替稀有气体做焊接金属的保护气。 ③填充在灯泡中，防止钨丝被氧化或挥发。④保存粮食、水果等食品，防止腐烂。 ⑤医学上用液氮做冷冻剂，在冷冻麻醉下进行手术。 5.氮气的制备 6.氮的固定 （1）氮的固定的定义及分类 将空气中游离态的氮转化成__________叫做氮的固定。氮的固定主要有两种途径，一为_________，二为___________。 （2）自然固氮 ①生物固氮：自然界中的一些微生物种群（如豆科植物的根瘤菌）将氮气通过化学过程转化为含氮化合物。 豆科植物的根瘤菌能将空气中的游离态氮转化为化合物形态的氨（或铵态氮肥）。 ②高能固氮：通过闪电、火山爆发等途径产生含氮化合物。 ③“雷雨发庄稼”涉及的反应过程： N2＋O22NO、2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO （3）人工固氮——合成氨 工业上合成氨的反应为N2+3H22NH3。 合成氨的原料是氮气和氢气，该反应放出大量的热，工业上用来预热原料气，合成氨达到平衡时，混合气体中氨的含量为20%左右，分离出氨后，将未反应的氮气和氢气送回合成塔循环使用。 【跟踪练习】1．（2022秋·河北石家庄·高一统考期末）下列不属于氮的固定的是 A．雷电作用下转化为NO B．将汽车尾气中的CO和NO催化处理为和 C．工业合成 D．豆科植物的根瘤将转化为含氮化合物 2．（2022秋·江苏淮安·高一统考期中）氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。下列关于N2的叙述错误的是 A．氮是农作物生长的必须元素 B．N2既可作氧化剂又可作还原剂 C．氮的固定是将N2转化成含氮的化合物 D．1molN2可与3molH2反应生成2molNH3 3．（2022春·陕西西安·高一期末）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如图所示，下列说法不正确的是 A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 B．海洋中存在游离态的氮和化合态的氮 C．②中的含氮物质转化属于氮的固定 D．向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量 4．（2022秋·黑龙江佳木斯·高一校考期末）下列关于氮气性质的说法中正确的是 A．点燃条件下，N2在氧气中燃烧生成NO B．点燃时，N2与金属Mg反应生成Mg3N2，N2作还原剂 C．合成氨反应中，N2发生氧化反应 D．氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合 5．（2022秋·上海·高一校考期中）“雷雨发庄稼”是一句俗语，它包涵一定的科学道理，从化学的角度分析，下列化学反应在这个过程中不会发生的是 A．N2+O22NO B．2NO+O22NO2 C．3NO2+H2O2HNO3+NO↑ D．N2+2O22NO2 知识点2、氮氧化物 1. 氮元素的氧化物有+1、+2、+3、+4、+5等五种化合价，对应六种化合物。 种类 物理性质 稳定性 N2O 笑气，无色有甜味气体，有毒，能溶于水，常用做麻醉剂 在室温下稳定，在高温下能分解成氮气和氧气 NO 无色、无味的有毒气体（与血红蛋白结合，使人中毒），难溶于水，大气污染物之一 极易在空气里被氧化成NO2 NO2 红棕色有刺激性气味的有毒气体，低于21.1℃时为暗褐色液体，易溶于水，易液化 较活泼，易发生二聚反应 N2O4 无色气体 较活泼，受热易分解 N2O3（亚硝酸酸酐） 红棕色气体，低温时为深蓝色液体或蓝色固体 不稳定，常压下即可分解为NO、NO2 N2O5（硝酸酸酐） 无色固体 易升华，易分解 【注意】（1）NO2与水反应：3NO2+H2O2HNO3+NO （2）NO、NO2的尾气吸收：2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O （3）NO的检验：2NO+O22NO2 （无色气体和空气接触后变为红棕色） （4）两个计算所用的方程式： 4NO+3O