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1、氮及其化合物学案(一)乐陵一中 张书香课标解读课标要求学习目标1. 通过自然界中氮的循环,了解氮气及氮的氧化物的主要性质2. 认识其在生产中的应用1. 了解氮的固定,掌握氮气的性质2. 掌握NO、NO2的重要性质及其与环境的关系知识再现一、 氮在自然界中的循环 游离态（单质）：_， _态：存在于动植物体、土壤和水体中。1、存在通过豆科作物的_把空气中的氮气转化为_自然固氮高能固氮_2、氮的固定化学固氮：反应的方程式_人工固氮仿生固氮二、 氮气的结构和性质1、 氮气的电子式_,两个氮原子间通过_个共用电子对形成共价键，并破坏这种_,需要_,因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。2、
2、氮气的化学性质（1）氮气和氢气反应（反应方程式）_,反应条件_。（2）氮气和氧气反应（反应方程式）_,反应条件_。三、氮的氧化物及其性质1、 氮的氧化物简介种类物理性质稳定性NO_色气体，_溶于水中等活泼NO2_色气体，_溶于水，有毒较活泼，易发生二聚反应N2O4_色气体较活泼，受热_分解N2O无色气体较不活泼N2O3（亚硝酸酸酐）蓝色气体（20C）常温不易分解为NO、NO2N2O5（硝酸酸酐）无色固体气态不稳定，常温易分解2、 NO、NO2的性质、制法(1) 完成下列化学方程式 NO和氧气的反应：_，条件_。 NO2和N2O4的相互转化：_，条件_。因此反应在_下进行，故通常“纯净”的NO2
3、或 N2O4并_纯。 NO2和水反应：_。 NO2和NaOH溶液反应：_。 硝酸工业用NaOH吸收尾气：_。（2）NO2具有较强的氧化性，能_SO2；能使湿润的淀粉KI试纸_。（3）氮的氧化物溶于水计算的有关化学方程式 原理：2NO+O2 =2NO2 3NO2+H2O =2HNO3 + NO x 3 + x 2可得反应方程式_。 + x 2可得反应方程式_。 + 可得反应方程式_。（4）NO、NO2的制取 实验室制取NO的化学方程式为_；用_法收集。实验室制取NO2的化学方程式为_；用_法收集。典题解悟【例1】氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义，有些氮的转化是从氮气到氮的化合物。有的转
4、化是从氮的化合物到氮的化合物。下列过程中，以游离态的氮为原料，最终产生氮的化合物的是 （ ）A工业合成氨 B硝化细菌的硝化过程C动物尸体腐烂 D豆科植物的根瘤菌固氮E盛夏时节，雷雨肥田，植物茂盛高温、高压催化剂【解析】工业合成氨的反应原理为：3H2 + N2 2NH3 ，硝化细菌的硝化过程是将氨或铵盐转化成硝酸盐；动物尸体腐烂是从高分子有机氮到小分子有机氮的过程；豆科植物的根瘤菌固氮过程是在固氮酶的作用下将氮气转化为氮的化合物；雷雨肥田的过程为氮气和氧气在放电条件下转化为一氧化氮，一氧化氮与氧气反应转化为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸进入土壤后转化为硝酸盐，被植物吸收，植物茂盛。【答
5、案】A、D、E【例2】发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是 （ ）A 高温下N2遇空气生成NO2B NO遇空气生成NO2C CO2与NO反应生成CO和NO2D NO和H2O反应生成H2和NO2【解析】根据火箭喷出大量红烟这一明显现象可推知应为NO2，因此答案为B。【例3】将盛有12mlNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2ml无色气体，则原混合气体中O2的体积是 （ ） A1.2ml B.2.4ml C
6、.3.6ml D.4ml【解析】氮的氧化物溶于水的计算有以下几种情况：（1）NO2或NO2与N2（非O2）的混合气体溶于水时可依据：3NO2 + H2O 3HNO3+NO，利用气体体积差值进行计算。（2）NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2 + O2 +2H2O 4HNO3可知，当体积比V（NO2） ：V（O2） = 4 ：1，恰好完全反应 4 ：1，NO2过量，剩余气体为NO 4 ：3 剩余NO 4 ：3 剩余O2（4）NO、NO2、O2 三种混合气体通入水中，可先按（1）求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按（3）方法进行计算。值
7、得注意的是：4NO2 + O2和4NO +3O2从组成上均相当于N2O5的组成。即（2）（3）二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路。即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断： 2 ：5 剩余NO 本题依据的化学反应原理为：4NO2 + O2 +2H2O 4HNO33NO2 + H2O 2HNO3 + NO设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能：若剩余O2，则V剩= ，得x=4。若剩NO，则V剩= ，得x=1.2。【答案】A或D夯实双基1 实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是 （） ANO2 BNO CO2 DCl2 2下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是 （ ） ACO B
8、SO2 CNO2 DCl23关于氮气的性质的说法中，错误的是 （ ） A 通常情况下，氮气性质很不活泼 B可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C在水中溶解度小（通常情况下） D跟氢所在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂 4盛满等体积NO和NO2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应完毕后，液面上升的高度是试管的 （ ） A1/2 B1/3 C2/3 D5/6 5下列过程属于人工固氮的是 （ ） A分离液态空气制氮气 B闪电时N2转化为NOC合成氮 D豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3 6据估计，高空大气中的O2吸收紫外线可生成臭氧，臭氧可分解：O3 O2 + O。臭氧与大气污染物之一的NO发生反应：NO+
9、O3=NO2+O2，NO2+O=NO+O2，纵观这些反应可以看出NO是作 （ ） A氧化剂 B还原剂 C催化剂 D干燥剂7空气中含有大量的氮气，工业上就是利用分离空气的方法得到大量氮气的。查阅物质的沸点表，得到空气中各主要成分的沸点如下：N2（196C） O2（183C） Ar(186C) CO2（78C）（1）若将空气深度冷却液化，然后缓慢升温，沸腾分离，则最先分离出来的气体（ ） A氮气 B氧气 C氩气 D二氧化碳（2）若实验室中需制备少量的氮气，应该用氧化剂氧化下列哪种物质得到？ （ ） A氨气 B一氧化氮 C二氧化氮 D硝酸8将充有20mlN2和NO2气体的试管倒立在水槽中，充分反应后
10、，试管残留气体10ml，则原混合气体中N2和NO2的体积比是 （ ） A1 ：1 B1 ：2 C1 ：3 D2 ：39关于氮族元素（用R代表）的下列叙述正确的是 （ ） A最高化合价是+5 B氢化物的通式为RH5 C非金属性由上到下递增 D其含氧酸均为一元强酸 10上世纪80年代后期人们逐渐认识到，NO在人体内起着多方面的重要生理作用。下列关于NO的说法不正确的是 （ ） ANO分子中有极性共价键 BNO造成光化学烟雾的因素之一 CNO汽车尾气的有害成分这一 DNO分子所含电子总数为偶数 11起固氮作用的化学反应是 （ ） AN2和H2在一定条件下反应生成NH3 BNO与O2反应生成NO2 CNH3催化氧化生成NO
