5.2氮及其化合物 导学案 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

氮及其化合物 一、N2 1.氮的存在 (1)游离态：主要以氮分子的形式存在于空气中 (2)化合态：部分存在于动植物体内的蛋白质中；部分存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中 2.氮的固定 (1)定义：使大气中 态的氮转化为 态的过程 (2)类别 人工固氮 自然固氮 生物固氮 豆科植物根瘤菌吸收N2形成氮的化合物 3.物理性质 颜色 气味 状态 密度 溶解性 无色 无味 气体 比空气稍小 难溶于水 4.化学性质 与O2 N2+O22NO 与Mg 3Mg+N2Mg3N2 与H2 N2+3H22NH3 【例1】关于氮气的性质的说法中，错误的是(　　) A.氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在 B.通常情况下，氮气性质很不活泼 C.可在氧气中燃烧生成一氧化氮 D.在反应3Mg+N2Mg3N2中N2作氧化剂 【例2】下列过程没有起到氮的固定作用的是(　　) A.N2与O2反应生成NO B.N2与H2在一定条件下合成氨 C.NH3经催化氧化生成NO D.豆科植物的根瘤菌将空气中的氮气转化为含氮化合物 二、NO和NO2 1.物理性质 颜色 溶解性 毒性 状态 收集 污染 来源 NO 有毒 气体 酸雨 光化学烟雾 汽车 尾气 NO2 有毒 气体 2.化学性质 NO NO2 与H2O 不反应 与O2+H2O 转化 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 【例1】某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。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.肯定没有Cl2、O2和NO C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO 【例2】某无色的混合气体甲中可能含有NO2、NO、CO2、O2、NH3、N2中的几种，将100mL甲气体经过如图所示的实验装置进行处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为(不考虑Na2O2与NO2、NO的反应)( ) A.NO2、CO2、N2 B.NH3、NO、CO2 C.NH3、N2、CO2 D.NO、O2、NH3 【例3】如图所示，试管中盛装的是红棕色气体可能是混合物，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管。当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体( ) A.可能是N2与NO2的混合气体 B.可能是O2与NO2的混合气体 C.一定是NO与NO2的混合气体 D.只可能是NO2一种气体 【例4】将盛有氮气和二氧化氮混合气体的试管倒立于水中，经过足够长时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是(　　) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1 【例5】盛有12mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是(　　) A.1.2mL B.2.4mL C.3.6mL D.4.8mL 三、氨 1.物理性质 颜色 气味 状态 溶解性 应用 无色 刺激性 气体 极易溶于水(1：700) 制冷剂(易液化) 2.喷泉实验 (1)原理 装置 操作及现象 ①打开止水夹，挤压胶头滴管 ②烧瓶中形成喷泉，瓶内液体呈红色 原理 烧瓶内NH3易溶于水且与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉 结论 NH3极易溶于水，水溶液呈碱性 形成条件 烧瓶内气体极易溶于液体或气体与液体反应 (2)计算：设容器体积为V L 装置 NH3 HCl HCl+O2 将不溶于水也不与水反应的O2看成瓶底，设HCl体积VL， 结论 极易溶于水、极易溶于水+惰性气体(不溶于水也不与水反应)喷泉实验后的浓度为 【例1】如图为喷泉实验装置。在烧瓶中充满了干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，下列各组中能形成这样的喷泉但液体不能充满烧瓶的是(　　) A.HCl和H2O B.以4∶1混合的NO2、O2混合气体和H2O C.NO2和H2O D.CO2和NaOH溶液 3.化学性质 与水 氨水显碱性 NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH- 与酸 生成白烟 NH3+HCl=NH4Cl NH3+HNO3=NH4NO3 还原性 催化氧化 4NH3+5O24NO+6H2O 被CuO氧化 2N