氮和氮的氧化物知识和测试题

第五章

化工生产中的重要非金属元素第二节

氮及其化合物第一课时

氮和氮的氧化物课堂导入

走近科学之解密“雷雨发庄稼”一、氮元素原子结构与存在形态1.氮元素在周期表中的位置

第二周期VA族2.氮元素在自然界里的存在形式怎样？空气中的氮气

土壤海洋中硝酸盐和铵盐

动植物蛋白质二、氮气1.结构电子式

结构式

球棍模型两个氮原子间以共价三键结合，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，通常难以与其它物质反应。2.物理性质

无色气体无味密度与空气接近，略小难溶于水不能用排空气法收集氮气3.氮气的化学性质通常情况下很稳定，难与其他物质反应。但高温、高压、催化剂或者放电等条件下，可以和某些物质发生反应。N2+3Mg=Mg3N2

氧化性

N2+O2=2NO还原性N2+3H2

=

2NH3氧化性以上反应中，氮气表现什么性？4.氮的固定

将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO)自然固氮生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)人工固氮

化肥生产(工业上合成氨)思考：NH3→NH3·H2O能称为氮的固定吗？课堂练习1.自然界的氮循环如下图所示，下列说法不正确的是（

C

）A．①中N2与O2反应生成NOB．②中合成氨属于人工固氮C．③中氮元素被氧化D．氧元素参与了氮循环化合价：+1+2

+3

+4

+5氮的氧化物N2O

NO

N2O3

NO2、N2O4

N2O5N2O3是亚硝酸（HNO2）的酸酐，

N2O5是硝酸的酸酐二、一氧化氮和二氧化氮1.

物理性质一氧化氮：无色无味不溶于水二氧化氮：红棕色刺激性易溶于水2.化学性质【实验5-5】【课本实验5-5】在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象。打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。实验现象：有NO的注射器吸水水，密封震荡无明显现象，打开弹簧夹吸入空气无色气体变红棕色，振荡，红棕色变为无色2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO(工业制取硝酸)【思考与讨论】(1)NO和NO2分别采用什么方法收集？常温下NO能与O2反应，只能用排水法收集；NO2能与水反应生成NO，故只能用排空气法收集。(2)NO2转化为NO的变化中，NO2只能作氧化剂吗?3NO2+H2O===2HNO3+NONO2与水反应转化为NO的同时生成HNO3，

NO2既作氧化剂又作还原剂。课堂练习2．下列关于氮的氧化物的说法正确的是（

D

）A．氮的氧化物都是酸性氧化物.B．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性C．NO2与H2O反应生成HNO3，所以NO2是酸性氧化物D．只能用排空气法收集NO23．对3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO反应的下列说法正确的是（

A

）A．氧化剂和还原剂的质量比是1:2B．氧化产物和还原产物的物质的量之比是1:2C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂D．在反应中若有6molNO2参与反应时，有3mol电子发生转移NO和O2混和气体溶于水的反应2NO+O2=2NO2①3NO2+H2O=2HNO3+NO

②4NO+3O2+2H2O=4HNO3①×3

＋②×2:

NO2

和

O2

混和气体溶于水的反应3NO2+H2O=2HNO3+NO

①2NO+O2=2NO2

②①×2

＋②

:

4NO2+O2+2H2O=4HNO3课堂练习4.

如图所示的试管中装有12mLNO，然后间歇缓慢地通入8mLO2。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(C)A．①③

B．②④⑤C．②④⑥

D．②③⑤资料一：据了解在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，这里经常在风和日丽的晴天之时顷刻间电闪雷鸣，下起了雷雨。奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地的牧民称之为“魔鬼谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛？资料二：有句谚语“雷雨发庄稼”，你明白其中的化学道理吗？现在你可以解释魔鬼谷草木茂盛、雷雨发庄稼的原因吗？放电或高温N2+O2=========2NO2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，成为氮肥被植物吸收

。课堂达标1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）（1）空气中N2的体积分数约为78％。（）（2）N2在高温条件下与O2发生燃烧生成NO。（）（3）NO在空气中易转化为红棕色NO2。（）（4）NO2与水的反应，NO2只作氧化剂。（）（5）NO2是红棕色气体，Fe2O3是红棕色固体。（）（6）NO2既有氧化性，又有还原性。（）（7）豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定，是化学变化（）（8）NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同，但它们都是有毒的气（）（9）在实验室里，NO和NO2均用排水法收集。（）√×

√

×

√

√

√

√

×2．氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。其中反应④的离子方程式为4NH3＋5O2＝2NO2－＋6H＋＋N2O＋5H2O。下列说法正确的是（

D

）

A．①②均属于固氮反应B．海洋中的反硝化作用一定有氧气参加C．反应④中每生成1molH2O共转移2mol电子D．向海洋排放含NO3-的废水可能影响海洋中氮的循环3．下列反应起到了固氮作用的是（

A

）A．工业上N2与H2在一定条件下合成NH3

B．NO与O2反应生成NO2C．NH3被O2氧化成NO和H2O

D．由NH3制备化肥NH4HCO34．某集气瓶里的气体呈红棕色，加入足量水，盖上玻璃片，振荡，得橙色溶液，气体颜色消失，再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，该气体可能是下列混合气中的（

A

）A．N2、NO2、Br2B．NO2、NO、N2

C．NO2、O2、NOD．N2、O2、Br25.

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支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是(D)A．V1>V2>V3B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1D．V3>V1>V26．某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，特进行如下实验.（1）图1两集气瓶中（填“上”或“下”）瓶颜色深。