内容正文:
第13讲 氮及其化合物
课程标准 1.了解氮及其化合物的制备方法,掌握其主要性质和应用。2.了解氮的化合物对环境质量的影响。
考点一 氮气 氮的氧化物
授课提示:对应学生用书第118页
1.氮元素的存在与氮的固定
2.氮气
写出反应①②③的化学方程式:
①N2+3MgMg3N2;
②N2+3H22NH3(说明:工业合成氨的原理);
③N2+O22NO(特别提醒:氮气和氧气反应只能生成NO,不能生成NO2)。
3.氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物
氧化物的
化学式
N2O
NO
N2O3
NO2、N2O4
N2O5
氮元素
的价态
+1
+2
+3
+4
+5
(2)NO、NO2的比较
项目
NO
NO2
物理性质
无色的有毒气体,不溶于水
红棕色、有刺激性气味的有毒气体
化学
性质
与O2反应
2NO+O2===2NO2
与H2O反应
不反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
与人体、环境的关系
①NO与人体血红蛋白结合,使人中毒
②NO转化成NO2,形成酸雨,光化学烟雾,破坏臭氧层
微思考 俗话说“雷雨发庄稼”,这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮。请写出三个有关的化学方程式。
提示:(1)N2+O22NO;
(2)2NO+O2===2NO2;
(3)3NO2+H2O===2HNO3+NO。
判断下列对本考点内容的基本理解是否正确,若不正确,说明原因。
(1)固氮反应必须是氮气变成氮的化合物的反应,一定属于氧化还原反应。
正确 不正确 不正确的原因是_______________________________________。
(2)氮气中氮元素的化合价处于中间价态,因此氮气既有氧化性又有还原性,但由于氮气分子内含有氮氮三键,键能大,氮气分子很稳定,所以氮气的氧化性、还原性均很弱
正确 不正确 不正确的原因是_______________________________________。
(3)NO2分子内氮原子上有一个单电子,因此,NO2分子容易二聚变成N2O4。
正确 不正确 不正确的原因是_______________________________________。
(4)NO2溶于水时,NO2是氧化剂,水是还原剂。
正确 不正确 不正确的原因是_______________________________________。
答案:(1)正确
(2)正确
(3)正确
(4)不正确 NO2与水发生歧化反应,NO2既是氧化剂,又是还原剂
关键点1 再现N2、NO、NO2的性质,回答相关问题
1.下列关于氮及其化合物的叙述中,正确的是____________(填序号)。
(1)固氮反应一定属于氧化还原反应。
(2)NO中的NO2杂质气体,可通过盛有水的洗气瓶除去。
(3)CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都稳定存在。
(4)N2与过量O2在放电条件下直接化合成NO2。
(5)工业尾气中的NO、NO2可用NaOH溶液、Na2CO3溶液等碱液吸收。
答案:(1)(2)(5)
关键点2 利用氮的氧化物的性质,分析解决氮氧化物对环境的影响问题
2.汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO+2O,②2NO+O2―→2NO2,③O+O2―→O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是 ( )
A.NO2起催化剂作用
B.NO起催化剂作用
C.NO2只起氧化剂作用
D.O3与O2互为同分异构体
解析:反应过程①+②得O2―→2O,③O+O2―→O3,NO2起催化剂作用,反应过程中NO2还作氧化剂,A项正确,B、C项错误;O3与O2不是同分异构体,属于同素异形体,D项错误。
答案:A
3.随着我国汽车年销量的大幅增加,空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2
答案:D
4.汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
(1)汽车尾气中的CO来自____________________,NO来自________________________。汽车尾气对环境的危害主要有____________________________(至少填两种)。
(2)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程