内容正文:
第二讲 氮及其重要化合物
知识梳理
· 考点一 氮气及氮的氧化物
1、物理性质
氮气是一种 无 色、 无 味、 难 溶于水,密度比空气 略小 的气体。
2、 氮气分子的结构
电子式:;结构式:
3、化学性质
(1)与氢气反应
化学方程式:
(2)与金属反应(Mg)
化学方程式: N2+3MgMg3N2
(3)与氧气反应
化学方程式: N2+O22NO
[问题探究] 农谚中有“雷雨发庄稼”一说,你能解释其中的道理吗?
N2 → NO → NO2 → HNO3
4.用途
①金属切割的保护气、②冷冻麻醉剂、③ 食品包装中填充的保护气
5. 氮的固定: 将空气中游离态的氮变成化合态的过程 。
① 大气固氮 :
固氮的方法 ② 生物固氮 :
③ 人工固氮 :
(三)、氮的氧化物
氮元素有+1、+2、+3、+4、+5等五种正价态,对应有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5等五种氧化物,
其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐;
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
无毒
溶解性
不溶
能溶
化学性质
与O2反应
2NO+O2===2NO2
与H2O反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
实验室制法
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
与人体、环境的关系
①与血红蛋白结合使人中毒
②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
特别提醒:
(1)氮的氧化物都是大气污染物。
(2)空气中NO2是造成光化学烟雾和形成雾霾天气的主要因素。
(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。
(4)NO2:既有氧化性又有还原性,以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
1.下列变化属于氮的固定的是
A.工业上用氨气和硝酸合成硝酸铵 B.氮气和氧气在放电条件下生成NO
C.氨气与氯气反应生成氮气 D.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢
【答案】B
【详解】A.是含-3价N元素的NH3与含+5价N元素的HNO3反应,且反应前后化合价不变,A错误;
B.游离态的氮气与氧气反应生成+2价的NO,符合氮的固定, B正确;
C.含-3价N元素的NH3与氯气反应生成游离态的氮气,不符合氮的固定,C错误;
D.-3价的N元素在反应前后化合价不变, D错误。
故选B。
2.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.非金属单质氮气在化学反应中只能作氧化剂
C.氮元素在自然界有游离态和化合态
D.闪电时,大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定
【答案】B
【详解】A.氮的固定是指游离态氮转化为化合态氮的过程,工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮,选项A正确;
B.非金属单质氮气在化学反应中能作氧化剂,也能作还原剂,如氮气与氧气反应中,氮气作还原剂,选项B错误;
C.氮元素在自然界有游离态(氮气)和化合态(铵态氮和硝态氮等),选项C正确;
D.闪电时,大气中氮气转化为氮的氧化物属于氮的固定,选项D正确;
答案选B。
3.氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,下列过程不属于氮的固定的是
A.在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素 B.雷雨闪电时,大气中产生了一氧化氮
C.豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨 D.工业合成氨
【答案】A
【详解】A.氮得固定是将游离态得氮转化成化合态得氮,氨气和二氧化碳合成尿素不属于氮得固定,A错误;
B.雷雨闪电时,大气中产生了一氧化氮反应方程为,属于氮的固定,B正确;
C.豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨,将游离态的氮转化成了化合态的氮,属于氮的固定,C正确;
D.工业合成氨是将氢气与氮气在高温高压催化剂的条件下合成氨气,属于氮的固定,D正确;
故选A。
4.氮及其化合物的转化具有重要应用,下列说法错误的是
A.在雷雨天,空气中的N2与O2可反应生成NO
B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
【答案】C
【详解】A.在雷雨天,空气中的N2与O2可在闪电条件下反应生成NO,A正确;
B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl,反应的化