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高一化学同步辅导(人教版必修第二册)
第3讲 氮气和氮氧化物 氨气和铵盐
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1.氮气和氮氧化物
2.氨气的性质及应用
3.铵盐 氨气的实验室制法
一、氮气和氮氧化物
1.氮气的分子结构和性质
(1)氮分子的结构
氮气分子是由两个氮原子通过共用_______电子结合而成,氮气分子存在____________。
氮气分子的电子式为__________,结构式为________。
(2)氮气的化学性质
氮气的化学性质稳定,通常情况下不易发生反应。
在放电或高温条件下,氮气可与氧气化合,化学方程式为________________________________。
镁能在氮气中燃烧,化学方程式为________________________________。
2.氮的固定
将空气中________态的氮转化成________________叫做氮的固定。氮的固定主要有____________和____________两种方式。
(1)自然固氮
①生物固氮:自然界中的一些微生物种群(如豆科植物的________)将氮气通过________过程转化为________________。豆科植物的________能将空气中的游离态氮转化为化合物形态的________(或_____________)。
②高能固氮:通过________、____________等途径产生含氮化合物。
(2)人工固氮——合成氨
工业上合成氨的反应为________________________________。
3.氮的氧化物
(1)氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物,氮元素从+1~+5价都有对应的氧化物,如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5,其中属于酸性氧化物的是________、________。
(2)NO和NO2的比较
NO
NO2
色、态、味
_____色、________气体
________色、___________气味气体
溶解性
________于水
毒性
有毒,大气污染物之一
有毒,大气污染物之一
与水反应
不反应
与氧气反应
不反应
对环境的影响
NO与血红蛋白结合使人中毒,NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层。
4.氮的氧化物对环境的污染
(1)氮氧化物的来源
氮氧化物(NOx)主要包括____________。化石燃料的燃烧、硝酸生产和机动车辆尾气的排放是氮氧化物的主要来源。
(2)氮氧化物的危害
①形成酸雨:
NO2形成酸雨的过程为________________________________(用化学方程式表示)。
②光化学烟雾
在日光照射下,NO2使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3),臭氧与空气中的一些碳氢化合物在紫外线照射下发生作用后,产生了一种有毒的烟雾,人们称之为光化学烟雾。
(3)氮氧化物污染治理方法
①汽车尾气“催化转化法”: ________________________________
②氨还原法:
________________________________________;________________________________________
③碱液吸收法:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O
【课堂探究】为了有效实现NO和NO2的相互转化,设计如下实验:按图组装好实验装置,并检查装置气密性,实验前用排水法收集半瓶NO气体。
(1)打开止水夹,推动针筒活塞,使O2进入烧瓶,关上止水夹,观察到的现象是__________________,原因是___________________________________________________________。
(2)然后轻轻摇动烧瓶,烧瓶中观察到的现象是________________________。
(3)若最后烧瓶中充满了水,则原烧瓶中NO与通入O2的体积之比为________(同温同压下) 。用化学方程式说明原因________________________________。
【即学即练1】下列有关氮气的说法正确的是( )
A.氮气是由氮原子构成的双原子分子,所以化学性质不活泼
B.1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3
C.电闪雷鸣的雨天,雨水中会含有一定量的硝酸,其中发生的反应之一是N2+2O2===2NO2
D.NO、NO2在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物
【即学即练2】下列关于氮氧化物的说法正确的是( )
A.NO中的NO2杂质气体,可通过盛有水的洗气瓶除去
B.N2与O2在放电条件下直接化合成NO2
C.NO