5.2.1 氮气和氮氧化物 讲义 -2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

氮气和氮氧化物

 

一、氮气与氮的固定

1．氮元素

氮的位-构-性	一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质
氮在自然界中的存在

 

2．氮气

氮分子的结构	氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应
化学性质	①金属镁：N2+3MgMg3N2，氮气表现氧化性； ②氢气：N2+3H22NH3，氮气表现氧化性； ③氧气：N2+O22NO，氮气表现还原性。

 

3．氮的固定

概念：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程
自然固氮	高能固氮（雷雨天气N2转化为NO）
	生物固氮（豆科植物的根瘤菌固氮）
人工固氮	工业合成氨
	仿生固氮（某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用）
自然界中氮的循环

 

【课堂小练1】

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．工业上由N2和H2合成氨

 

2．下列关于氮气的说法中，正确的是（     ）

A．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮

B．氮分子中有三个共价键，在通常条件下化学性质稳定

C．1molN2与3molH2完全反应生成2molNH3

D．氮元素是活泼的非金属元素，氮气在化学反应中作氧化剂

 

3．下列说法中，正确的是（     ）

A.N2和O2在放电的条件下会直接生成NO

B.氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键

C.氮的固定中氮元素一定被氧化

D.工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮

 

二、NO与NO2

1．NO和NO2的性质

 

2．NO、NO2溶于水的相关计算

①NO2和O2的混合气体与水反应 由4NO2+O2+2H2O===4HNO3可知
②NO和O2的混合气体与水反应 由4NO+3O2+2H2O===4HNO3可知

 

例1：有一只充有20 mL NO2和NO混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有12 mL无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为(气体体积均在相同状况下测得)　　　　　。 

 

 

例2：假设试管内充有100 mL NO，通入多少O2才能使水充满试管？

 

 

 

【课堂小练2】

4．我国科学家放大NO2身份识别，快速锁定大气污染“元凶”，快速检测NO2，助力北京冬奥会精准预报天气。下列有关NO2的说法错误的是（     ）

A．NO2既有氧化性又有还原性               B．实验室用水吸收尾气中NO2

C．常温常压下NO2是红棕色气体             D．汽车尾气和硝酸厂废气都含有NO2

 

5．现有NO2、O2的混合气体12 mL，通入足量水中，充分反应后剩余气体2 mL(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能是　　　　。 

 

 

 

【课时对点练习】

 

题组一　氮气与氮的固定

1．(2024·北京高一期中)下列过程属于自然固氮的是(　　)

A.用N2和H2合成NH3    B.闪电时大气中氮气和氧气化合生成一氧化氮

C.由氨气制硝酸         D.从空气中分离出液态氮气