课时精讲04 氮气及氮的氧化物-2022-2023学年高一化学同步课时核心考点讲与练（人教2019必修第二册）

第五章 化学工生产中的非金属元素 第二节 氮及其化合物 课时精讲04 氮气及氮的氧化物 【目标导航】 1．了解氮的固定。 2．掌握NO、NO2的性质。 3．能对NO、NO2和O2的混合气体溶于水的相关问题进行简单计算。 【知识导图】 一、氮气 1．氮元素的存在 (1)氮原子的结构 氮元素位于第________周期、第________族。氮原子最外电子层有________个电子，既不容易得到________个电子，也不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过________与其它原子相互结合构成物质。 氮的原子结构 常见的化合价有________、________、________、________、________、________3，其氧化物有________、________、________、________、________、________ 共有六种，其中________是HNO3的酸酐，________是HNO2的酸酐(氮的氧化物都有毒)。 (2)自然界中，氮元素主要以氮气的形式存在于空气中。 2．氮气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 ____ 气体 ____ 密度与空气接近 ____溶于水 3．氮气的化学性质 氮气的化学性质________(填“活泼”或“不活泼”)，很难跟其他物质反应，但在一定条件下，N2可以跟Mg、O2、H2等发生反应。 (1)N2与Mg反应：________________________； (2)N2与O2反应：________________________________； (3)N2与H2反应(工业合成氨的反应)：________________________________。 二、氮的固定 1．定义：________叫做氮的固定，简称________。 2．分类： 3．氮的循环 三、一氧化氮和二氧化氮 1．不同价态氮的氧化物 氧化物 ______ _____ N2O3 NO2 N2O4 ______ 对应氮的化合价 ＋1 ＋2 ______ ______ ______ ＋5 2．物理性质 物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO ____ 气体 ____ 有毒 ____溶于水 NO2 ____ 气体 ____ 有毒 ____溶于水 3．化学性质 (1)实验探究： 实验 装置 实验 操作 在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器 打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，然后再振荡注射器 现象 ____________ ____________，振荡后________ (2)结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化，反应的化学方程式为 ①NO→NO2：__________________________； ②NO2→NO：____________________(工业制取硝酸)。 【小试牛刀】 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)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 (2)在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂 (3)将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定。(　　) (4)“雷雨发庄稼”是由于放电条件有利于游离态的氮转化为化合态。(　　) (5)NO2是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物。(　　) (6)氮的氧化物均有毒。(　　) (7)可在氧气中燃烧，生成一氧化氮。(　　) (8)NO2可由N2和O2直接化合得到。(　　) (9)NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集。(　　) (10)把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4：1)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧。(　　) 考点一 氮的循环 【例1】下列过程属于人工固氮的是(　　) A．分离液态空气制氮气 B．闪电时N2转化为NO C．合成氨 D．豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3 【答案】C 【解析】A项，不属于固氮；B项，属于自然固氮中的高能固氮；C项，属于人工固氮；D项，属于自然固氮中的生物固氮。 【例2】(2022·陕西省西安市高一期末)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