氮及其化合物(一)

1 第二单元第二单元 生产生活中的含氮化合物生产生活中的含氮化合物 学习目标学习目标 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 知识要点知识要点 一 氮在自然界中的循环 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 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 20 C 常温不易分解为 NO NO2 N2O5 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 1 存 在 游离态 单质 态 存在于动植物体 土壤和水体中 2 氮的固 定 自然固氮 通过豆科作物的 把空气中的氮气转化为 高能固氮 人工固氮 化学固氮 反应的方程式 仿生固氮 2 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 典型例题典型例题 例例 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 例例 2 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 NO2 B NO 遇空气生成 NO2 C CO2与 NO 反应生成 CO 和 NO2 D NO 和 H2O 反应生成 H2和 NO2 例例 3 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 A A 1 2ml B B 2 4ml C C 3 6ml D D 4ml 3 反馈训练反馈训练 1 实验室制备下列气体 只能用排水法收集的是 A A NO2 B B NO C C O2 D D Cl2 2 下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是 A A CO B B SO2 C C NO2 D D Cl2 3 关于氮气的性质的说法中 错误的是 A A 通常情况下 氮气性质很不活泼 B B 可在氧气中燃烧 生成一氧化氮 C C 在水中溶解度小 通常情况下 D 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 A A 1 2 B B 1 3 C C 2 3 D D 5 6 5 下列过程属于人工固氮的是 A A 分离液态空气制氮气 B B 闪电时 N2转化为 NO C C 合成氮 D 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 O3 NO2 O2 NO2 O NO O2 纵观这 些反应可以看出 NO 是作 A A 氧化剂 B B 还原剂 C C 催化剂 D 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 196 C O2 183 C Ar 186 C CO2 78 C 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 A 氮气 B B 氧气 C C 氩气 D 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 A 氨气 B B 一氧化氮 C C 二氧化氮 D 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 试管残留气体 10ml 则 原混合气体中 N2和 NO2的体积比是 A A 1 1 B B 1 2 C C 1 3 D D 2 3 9 关于氮族元素 用 R 代表 的下列叙述正确的是 A A 最高化合价是 5 B B 氢化物的通式为 RH5 C C 非金属性由上到下递增 D D 其含氧酸均为一元强酸 4 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 A A NO 分子中有极性共价键 B B NO 造成光化学烟雾的因素之一 C C NO 汽车尾气的有害成分这一 D D NO 分子所含电子总数为偶数 11 起固氮作用的化学反应是 A A N2和 H2在一定条件下反应生成 NH3 B B NO 与 O2反应生成 NO2 C C NH3催化氧化生成 NO D D 由 NH3制 NH4HCO3和 NH4 2SO4 12 将 12LCO2和 NO 的混合气体通过足量的 Na2O2固体 充分反应后 气体体积减少到 8L 相同状况 则原混合气体中 CO2和 NO 的体积比可能为 1 2 2 1 2 3 3 2 A A B B C C D D 13 同温同压下 在三支相同体积的试管里分别充有等体积混合的两种气体 它们是 NO 和 NO2 NO2和 O2 NH3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 则下列关系中正确的是 A A V1 V2 V3 B B V1 V3 V2 C C V2 V3 V1 D D V3 V1 V2 14 1 92 g 铜和一定量浓 HNO3反应 随着铜的不断减少 反应生成的气体颜色也逐渐变 浅 当铜全部反应时 共收集到标准状况下的气体 1 12L 则反应中消耗 HNO3的物质的 量是 A A 0 12mol B B 0 1mol C C 0 11mol D D 0 2mol 能力提高能力提高 1 火箭起飞时看到一级火箭的中部会冒出红棕色的气体 这是为了保证贮箱安全 由保险门 自动开启所排出的部分氧化剂变化而来的 用你学过的知识推测以下反应可能发生的 是 A A N2 O2 2NO 2NO O2 2NO2 B B N2O4 2NO2 C C N2 4CO2 2NO2 4CO D D N2 4H2O 4H2 2NO2 2 将 amLNO bmLNO2 xmLO2混合于同一试管里 将试管口倒插入水中 充分反应后试管内 气体可全部消失 则 x 对 a b 的函数关系式是 baxf A B C D 2 ba 3 2 ba 4 3 ba 5 4 ba 3 在标准状况下 将 O2与 NO 按 3 4 体积比充满一干燥烧瓶 将烧瓶倒置于水中 瓶 中液面逐渐上升后 最终烧瓶内溶液的物质的量浓度最接近于 A 0 045mol L 1B 0 036 mol L 1C 0 026 mol L 1D 0 030 mol L 1 4 大气污染是环境污染的一个重要方面 常见的大气污染分一次污染和二次污染 二次污 染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化 或与环境中其 他物质发生反应生成新的污染物 如 2NO O2 2NO2就是二次污染物 由 NO2导致 的污染就是 NO 的二次污染 下列物质 SO2 NO NO2 HCl CO2 不易导致二次污染的是 5 A B C 和 D 只有 5 氮气是空气中的主要成分 且含量很大 现已有科学家设计出了液氮蒸汽机 即利用液 氮的