5.2.1 氮及其氧化物-【优质讲义】2022-2023学年高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 课时1 氮及其氧化物 学习目标 核心素养 科学探究与创新意识： 培养学生根据氮及其化合物的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象；能分别利用氮及其化合物，试剂制备、分离、检验等简单任务的方案。 科学态度与社会责任 能根据氮及其化合物的性质，分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。 预习导学 一、氮气与氮的固定 1、氮的固定 (1)定义：将大气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫作氮的固定，简称 。 (2)分类： 2、自然界中氮的循环 (1)存在形式：游离态和化合态. (2)循环形式. 游离态化合态 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 放电条件下。氮气与氧气化合生成氮的氧化物,并随降水进入水体和土壤中 合成氨工厂、汽车发动机都可以将一部分氮气转化成化合态的氮 化合态游离态 硝酸盐在某些细菌的作用下转化成氮气 化合态化合态 化石燃料的燃烧、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，进入氮循环系统 3、氮气的性质 通常情况下，N2的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应，但是，在一定条件下，氮气能与氧气、氢气等物质发生反应。 （1）N2与O2反应：在放电条件下，反应方程式为： （2）N2与H2反应： （3）N2与活泼金属反应： 二、二氧化氮和一氧化氮 1、物理性质 色、态 气味 密度 溶解性 毒性 NO 无色气体 无味 比空气 微溶于水 有毒 NO2 红棕色气体 刺激性气味 比空气 易溶于水 有毒 2、化学性质 （1）常温下，NO不稳定，易与O2结合，化学方程式为 。 （2）NO2溶于水时与水发生反应化学方程式为： 。 重难突破 重点1 氮的固定 【例1】下列过程属于氮的固定的是（ ） A.氮气经加压、降温转变为液态氮 B.N2和O2经放电生成NO C．NH3催化氧化生成NO和H2O D．NH3被H2SO4硫酸吸收生成（NH4）2SO4 重点2 有关氮的氧化物溶于水的计算 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO① 2NO＋O2=2NO2② 由方程式①×2＋②得： 4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3③ 由方程式①×2＋②×3得： 4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3④ 氮的氧化物溶于水的计算大致有以下三种类型： 1．NO和NO2的混合气体 NO、NO2的混合气体溶于水时仅涉及反应①： 可利用气体体积变化差值进行计算。 V剩=V（NO）原+V（NO2） 2．NO2和O2的混合气体 NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③：其计算依据如下： 3．NO和O2的混合气体 NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④：其计算依据如下： 【例1】将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2 mL的无色气体，求原混合气体中NO2和O2各多少毫升。 课堂演练 1.一氧化氮对“非典”病毒的抑制作用明显。下列关于NO的说法正确的是(　　) A．NO是酸性氧化物 B．NO只能通过人工合成 C．NO是大气污染物，会形成酸雨 D．NO可以用向下排空气法收集 2. 下列由“NO2”获得的有关信息中，不正确的是（　　） A．二氧化氮是由氮元素和氧元素组成 B．二氧化氮中氮元素的化合价为+4 C．每个分子中含有1个氮原子和1个氧分子 D．二氧化氮中氮、氧元素的质量比为7：16 3. 为了消除NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理(反应方程式：3NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O)。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余)，则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为(　　) A.mol·L－1 B.mol·L－1 C.mol·L－1 D.mol·L－1 4.环保部门测得某市的空气里的成分有①N2 ②O2 ③CO2 ④Ar ⑤SO2 ⑥NO2 ⑦可吸入碳颗粒，其中导致酸雨的是 A．③ ⑤ ⑥ B．⑤ ⑥ C．④ ⑤ ⑦ D．除① ②以外 5.实验室制取一氧化氮时，下列收集方法不适宜的是 A．向上排空气法 B．向下排空