5.2.1氮气和氮氧化物 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节　 氮及其化合物 5.2.1氮气和氮氧化物 1.氮的存在：游离态: 化合态: 一、 N2与氮的固定 空气中N2 动植物体内的蛋白质；土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中 2. 氮的固定： 将游离态的氮转化为氮的化合物的过程 （1）自然固氮：闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或豆科植物根瘤菌将氮气转化为氨 （2）人工固氮：工业合成氨 C +7 2 5 N 第二周期、第VA族 -3 、 0 、 ＋1、＋2 、＋3 、＋4 、＋5 3.N2的物理性质:无色 无味 难溶于水（排水法）密度略小于空气 4.N2的化学性质（稳定） 电灯泡、食品包装——保护气 制冷剂 ：液氮气化吸热 （医疗手术：冷冻麻醉） 还原性 N2 + O2 2NO 氧化性 N2 + 3Mg Mg3N2 氮化镁 工业合成氨 5.氮气的用途： 【例1】判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)N2在高温条件下与O2发生反应生成NO2。(　　) (3)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气(　　) (4)白磷(P4)空气中自燃而氮气稳定存在，说明非金属性P比N强(　　) × √ × (5)闪电时氮气与氧气化合生成NO,属于自然固氮。(　　) (6)将氨转化为固态铵盐的过程属于人工固氮。(　　) (7氮气化学性质很稳定,所以镁着火时,可用氮气灭火。(　　) (8)高温、高压、催化剂条件下,1molN2与3molH2混合可生成2molNH3。( 　 ) √ × × × 2NO＋O2 2NO2 二、NO和NO2 雷电能发庄稼？ N2＋O2 2NO 放电 2NO＋O2 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO NO2 N2O NO N2O3 N2O5 -3 、 0 、 ＋1、＋2 、＋3 、＋4 、 ＋5 氮的化合物： N2O4 1. 物理性质 氧化物 颜色 气味 毒性 状态 水溶性 收集方法 NO NO2 无色 红棕色 无味 刺激性气味 有毒 有毒 气体 气体 不溶 易溶 排水法 向上排空气法 2.NO化学性质 2NO＋O2＝2NO2 检验NO 还原性 氧化性 汽车尾气催化转化装置 2NO＋2CO 2CO2＋2N2 催化剂 HNO3 HNO2 N2O5 N2O3酸性氧化物 氯气 二氧化硫氨气 二氧化氮易液化 5 3. NO2化学性质 （1）与水 氧化剂：还原剂？ 氧化性 还原性 现象：红棕色气体消失，水位上升，最后溶液占试管2/3，无色气体1/3 工业生产硝酸 2NO2+ 2NaOH ==NaNO3+ NaNO2 +H2O 2NO2 ⇌ N2O4 (无色) （3） （2）与碱 不成盐氧化物 NO+NO2+ 2NaOH ==2NaNO2 +H2O 对3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应的下列说法正确是（ ） A.氧化剂与还原剂的质量比为1∶2 B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2 C.NO2是氧化剂，H2O是还原剂 D.在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移 A 1：2 6 c 7 且气体总体积减小 下列关于NO和NO2的说法正确的是(　　) A．NO2是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物 B．NO2可由N2和O2直接化合得到 C．NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集 D．NO和NO2在一定条件下可以相互转化 D 思考与讨论 实验5-5中发生了哪些化学反应？如果要将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？上述实验对工业上生产硝酸有什么启示？ + O2 + H2O 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 可以用注射器不断吸入空气，然后使注射器里的气体充分与水反应 硝酸工业常在吸收反应进行过程中，补充一些空气，使生成的NO被氧化成NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO，经过多次氧化和吸收，NO可以完全转化为HNO3,减少环境污染。 a. NO与O2同时通入水中 2NO+O2===2NO2 ① 3NO2+H2O===2HNO3+NO ② ①×3+②×2 总的化学方程式为 4NO+3O2+2H2O===4HNO3 三、氮氧化合物溶于水的计算 3NO2+H2O===2HNO3+NO ① 2NO+O2===2NO2 ② ①×2+② 总的化学方程式为 4NO2+O2+2H2O===4HNO3 b. NO2和O2混合气体溶于水的计算 V正比n 11 【例1】按图进行实验。试管中装有12 mL NO，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2，下列是有关最终状态的描述： ①试管内气体呈红棕色　②试管内气体呈无色　③试管内液面不变　④试管内液面上升　⑤试管内气体是O2　⑥试管内气体是NO。其中正确的是 ( ) A.①③ B.②④⑤ C.②④⑥ D.②③⑤ C 4. 在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　　) ①1.2 mL　 ②2.4 mL　 ③3 mL　 ④4 mL A．①② B．②③ C．③④ D．①④ D 5.同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2。现将3支试管倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，下列关系正确的是(　　) A．V1＞V2＞V3　　　　　B．V1＞V3＞V2 C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2 D a 13 D C EV录屏3.9.3软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $