5.2.1 氮与氮的氧化物-【考点精准练】2022-2023学年高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）

5.2.1氮气与氮的氧化物 核心素养发展目标 1.通过NO、NO2、O2溶于水的简单计算的学习培养学生证据推理与模型认知水平。 2.通过氮的循环的学习，让学生理解变化观念与平衡思想。 3.能列举、描述、辨识氮气、一氧化氮、二氧化氮的重要物理性质、化学性质及实验现象。 4.能进行NO、NO2、O2溶于水的简单计算。 ( 考点梳理 ) 考点1 氮气和氮的固定 一、氮气和氮的固定 结合上图氮的循环，完成下列知识点： 1．自然界中氮的循环 (1)自然界： ①豆科植物根部的根瘤菌，把氮气转变为硝酸盐等含氮的化合物。 ②在放电条件下，空气中N2与氧气化合为氮的氧化物，并随降雨进入水体和土壤中。 ③微生物分解动植物中的蛋白质生成小分子的含氮化合物，回到水体和土壤中。 (2)人类活动： ①将空气中N2合成氨，再进一步转化为其他含氮化合物，进入水体和土壤中。 ②化石燃料燃烧、森林和农作物的枝叶燃烧所产生的氮氧化物通过大气进入陆地和海洋。 2．氮气的物理性质 颜色 密度 气味 溶解性 无 比空气小 无 难溶于水 3. 氮气的化学性质 氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族。氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质，电子式：，结构式：N≡N；氮氮键很难断裂，通常情况下，氮气的化学性很质稳定、不活泼，不易与其他物质反应。 在一定条件下(如：高温、放电、点燃)，也能跟某些物质(如：H2、O2、Mg等)发生反应： (1)与氢气反应生成NH3：N2＋3H22NH3 (2)与氧气在放电或高温条件下生成NO： N2＋O22NO (在闪电时会发生反应) N2＋O22NO (在汽车引擎中会发生反应) (3)与活泼金属(Mg、Li)反应： 3Mg＋N2Mg3N2 6Li＋N22Li3N 氮化镁与水的反应：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ (金属氮化物易水解，生成氨气和相应的碱) 4．氮的固定 (1)概念：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物。 (2)分类： 氮的固定 5、氮气的用途 (1)工业上合成氨，制硝酸 (2)代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化 (3)在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发 (4)保存粮食、水果等食品，以防止腐烂 (5)医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术 (6)高科技利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能 6、氮气的制法 (1)实验室制法：加热NH4Cl饱和溶液和NaNO2晶体的混合物：NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O (2)工业制法：工业上从液态空气中，利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气 ( 即学即练 ) 1．下列关于氮元素说法中，不正确的是 A．工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮 B．闪电时，大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定 C．氮元素在自然界有游离态和化合态 D．非金属单质氮气在化学反应中只能作氧化剂 2．下列有关氮单质及其化合物用途的叙述错误的是 A．液氮作冷冻剂 B．氨气作保护气 C．硝酸作氧化剂 D．尿素用作氮肥 3．N2是空气的重要组成部分，因此有科学家根据蒸汽机的原理，设计制造出液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到环境保护的目的。其主要依据是 A．液态氮的沸点为-195.8 ℃，远低于常温 B．N2在空气中燃烧放热 C．N2与H2反应放热 D．N2在空气中约占78%(体积分数) 4．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是 A．人类活动参与了氮循环 B．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．氮元素均被氧化 5．氮元素是地球上含量丰富的一种元素，氮单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题： (1)请写出工业固氮的化学方程式：_______。 (2)下列有关氮元素的说法正确的是_______。 A．氮气因为其化学性质不活泼，可以作保护气，比如充填食品包装，充填电灯泡等 B．医学上常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性 C．氮、磷、钾是植物生长必需的营养元素 D．用NO2与水反应制取硝酸时，水做还原剂 (3)豆科植物种植时不需施加氮肥的原因是_______。 考点2 氮的氧化物 氮元素有+1、+2、+3、+4、+5价，五种正价对应六种氧化物：(N2O)、(NO)、(N2O3)、(NO2、N2O4)、(N2O5)，其中N2O3和N2O5分别是HNO2