【课件】氮气及氮的氧化物 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

一、氮气2、物理性质：颜色气味状态密度熔点沸点溶解度无色无味气态1.25g·L-1-210℃-196℃难溶于水1、氮元素在自然界的存在形式：氮元素存在于_________、_________、_________和_______________。空气土壤海洋动植物体内一、氮气氮气的化学性质很稳定，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。氧化性氧化性N2+O22NON2+3H2

2NH3还原性N2+3MgMg3N2

3、化学性质实验探究【实验5-1】2NO+

O2=

2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。现象一：无色气体变红棕色NO→NO2

现象二：红棕色变为无色NO2→NO(工业制取硝酸)如图5-10所示，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5-5发生了哪些化学反应？如果将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？上述实验对工业生产硝酸有什么启示？

+O23NO2+H2O=

2HNO3+NO2NO+O2=2NO22NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3思考与讨论NONO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性难溶于水易溶于水与O2或与H2O反应2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO收集方法排水法向上排空气法与人体、环境的关系①与血红蛋白结合，使人中毒；②形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾NO和NO2的性质比较A、通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气B、反应N2＋O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一C、N2的质量约占空气总质量的4/5D、在反应3Mg＋N2Mg3N2中，N2作氧化剂高温点燃练习1、下列关于N2的说法错误的是(

)C练习2、下列反应属于氮的固定的是(

)①N2和H2在一定条件下合成NH3

②NO2和H2O反应生成HNO3和NO

③Mg在N2中燃烧生成Mg3N2

④NO被空气氧化为NO2A、①②

B、②③C、①③

D、①④C练习3、下列关于N2的叙述错误的是（

）A、N2既可作氧化剂又可作还原剂B、在雷雨天，空气中的N2与O2可反应生成NOC、氮的固定是将N2转化成含氮的化合物D、1molN2可与3molH2完全反应生成2molNH3D⑴纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。⑵能以任意比溶于水；⑶密度比水大；⑷沸点低：83℃；⑸常用浓硝酸的质量分数为69％以上，

98％的浓硝酸叫作“发烟硝酸”。四、硝酸

物理性质二、化学性质HNO3=H++NO3-

1.具有酸的通性:使指示剂变色：与碱发生中和反应：稀硝酸使紫色石蕊试液变红HNO3+NaOH=NaNO3+H2O与活泼金属反应放出氢气：与碱性氧化物反应：与某些盐反应：2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+H2O+CO2与锌反应生成红棕色气体2、硝酸的不稳定性：久置浓硝酸为什么呈黄色？

久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液中,使得溶液变黄！硝酸应如何保存？密封于棕色瓶中,并放在阴暗处！4HNO3O2↑+2H2O+4NO2↑△或光照一般而言，硝酸越浓，越不稳定。

由于HNO3中得N处在最高价，故硝酸具有较强的得电子能力……

观察一瓶久置浓硝酸的颜色，并思考变色原因。观察久置的浓硝酸呈黄色是有NO2生成，那么硝酸的分解产物还应有什么物质生成？+5+4HNO3NO2故氧元素的化合价必然升高，有O2生成.4HNO32H2O+4NO2+O2△或光照氮元素化合价降低,氢元素已处最高价，不可能再升高.浓硝酸与铜的反应a、锥形瓶和导管内充满红棕色气体b、溶液由无色变为绿色。c、铜溶解，常温下反应剧烈。3、硝酸具有强氧化性【探究实验】现象：Cu+4H++2NO3-=Cu2+

+2NO2↑+2H2OCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O1）硝酸能与大部分金属反应:3Cu+8H++2NO3-(稀)=3Cu2++2NO↑+4H2O

3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O

也包括硝酸盐和酸的组合与铜反应。

反应较缓慢，产生无色气体，逸至试管口变为红棕色，溶液由无色变为蓝绿色。结论：硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。注意:NO3-/H+也有强氧化性

硝酸具有强的氧化性，几乎可以使所有金属（金、铂除外）氧化而生成硝酸盐。⑴常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化注意⑵硝酸与金属反应不放出氢气⑶氧化性：浓硝酸>稀硝酸（均比浓硫酸强）⑷一般情况下：浓硝酸被还原为NO2

稀硝酸被还原为NO练习写出浓硝酸与银反应的化学方程式Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2+H2O练习题：1.在浓硝酸中放入铜片：

(1)开始反应的化学方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的反应方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因用离子方程式可表示为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu+8H+＋2NO3-=

3Cu2++2NO↑+4H2O硝酸的强氧化性3体积浓盐酸与1体积浓硝酸的混合物叫做王水，它的氧化能力更强，能溶解金（Au）和铂（Pt）。浓盐酸：浓硝酸=3:1思考题：若将SO2通入Ba(NO3)2溶液，会有何现象发生？并解释其原因。

硝酸具有强的氧化性，能使许多非金属（如碳、硫、磷），某些有机物及还原剂（如H2S,HI,HBr,SO2,Na2SO3等）氧化。4HNO3+C=CO2+4NO2+2H2O练习写出浓硝酸与硫反应的化学方程式6HNO3+S=H2SO4+6NO2+2H2O思考：为什么不生成二氧化硫或亚硫酸？硝酸能把二氧化硫或亚硫酸继续氧化2）与非金属反应NO3-很稳定，在中性和碱性溶液中几乎与所有的离子能共存，但在酸性溶液中,NO3-/H+具有了强氧化性，与Fe2+、SO32-等不能共存!例:Fe(NO3)2能在溶液中稳定存在,但如果在溶液中加入盐酸,溶液将由浅绿色变为棕黄色.这说明Fe2+被NO3-/H+氧化成了Fe3+.3）氧化其它还原性化合物：硝酸与Fe2+

、S2-、I-、Br-、SO32-还原性的物质不能与硝酸共存！例:Fe2+HNO3Fe3+SO32-HNO3SO42-课堂练习1.填空稀硝酸能使紫色石蕊试液变红热的浓硝酸使红热的碳燃烧久置的浓硝酸呈黄色事实化学方程式性质酸的通性不稳定性强氧化性4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑△光照C+4HNO32H2O+4NO2↑+CO2↑△3.下列关于硝酸正确的是()A.稀硝酸能与Fe发生反应,浓硝酸不能

B.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂

C.稀硝酸是弱酸,浓硝酸是强酸

D.稀硝酸与Cu反应,生成NO2,而浓硝酸与Cu反应只生成NO,稀硝酸得电子更多,故稀硝酸氧化性大于浓硝酸课堂练习2.常温下能用铝制容器盛放的是()A.浓盐酸B.浓硝酸

C.浓硫酸D.稀硝酸BCB五、硝酸盐的性质1、物理性质：一般为无色易溶于水的晶体。2、受热易分解，分解的一般规律为：

a.金属活动顺序表中，从K到Na对应的硝酸盐受热分解生成亚硝酸盐和O2；b.金属活动顺序表中，从Mg到Cu对应的硝酸盐受热分解生成金属氧化物、NO2和O2；c.金属活动顺序表中，Cu以后的金属对应的硝酸盐受热分解生成金属单质、NO2和O2。3、在加热或酸性条件下表现出强氧化性;4、保存：硝酸盐为易爆物，应低温、避光保存。六、NO3-的检验试样是否产生红棕色气体Cu+浓H2SO4NaNO3+H2SO4(浓)===NaHSO4+HNO3Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O1.下列对硝酸的认识,不正确的是()A.浓硝酸和稀硝酸都有强氧化性B.铜与硝酸反应属于置换反应C.金属与硝酸反应不一定产生氢气D.可用铁或铝制品盛放冷的浓硝酸BC2.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的是()A.常温下都用铜容器贮存B.露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻C.常温下都能与铜较快反应D.露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低D3.在某稀溶液中含有1molKNO3和4molH2SO4,向其中加入1.5mol铜粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为()A.11.2LB.22.4LC.33.6LD.22.4L~33.6LB4.在铁与铜的混合物中,加入一定量的稀HNO3,充分反应后剩余金属m1g,再向其中加入一定量的稀H2SO4,充分震荡后,剩余金属m2g,则m1与m2之间的关系是()A.m1一定大于m2B.m1一定等于m2C.m1可能大于m2D.m1可能等于m2

A怎样以空气和水等为原料制备硝酸铵?答案

分析：有关物质的制备，可用递推法分析:

想一想5.3.2g铜与过量硝酸（8mol·L-1，30mL）充分反应，硝酸的还原产物为NO2和NO，反应后溶液中含amolH+，则此时溶液中所含NO3-的物质的量是()A.0.2+aB.0.1+aC.0.05+aD.aB38.4mg铜与一定量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL(标况)，反应中消耗的硝酸的物质的量为（）A.1.0×10-3molB.1.6×10-3molC.2.2×10-3molD.2.4×10-3mol练习题解法一、

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O64mg44.8mLXmgymL3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O192mg44.8mL(38.4-x)mg(22.4-y)mL64:44.8=x:y192:44.8=(38.4-x):(22.4-y)

从而求得参加反应的硝酸为2.2×10-3mol解得x=28.8y=20.16解法二、根据氮元素守恒可得n(HNO3)=n(Cu)×2+n(气体)=﹛(38.4×10-3)÷64﹜×2mol+1×10-3mol=2.2×10-3mol7.某单质与过量浓硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1:4，则该元素在反应中所表现的化合价可能是()A.+1B.+2C.+3D.+4

提示：1.浓硝酸可氧化金属单质，也可氧化非金属单质

2.金属单质被氧化成硝酸盐，非金属被氧化成最高价含氧酸解:(1)若为金属单质，设其化合价升为+a价

M～M(NO3)a+(4-a)NO21×a=(4-a)×1a=2(2)若为非金属单质，设其化合价升为+a价

M～4NO21×a=4×1a=4解:(1)若为金属单质，设其化合价升为+a价

M～M(NO3)a+(4-a)NO21×a=(4-a)×1a=2(2)若为非金属单质，设其化合价升为+a价

M～4NO21×a=4×1a=41、二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。2、污染物的来源：酸雨形成的主要原因（1）SO2主要来自于化石燃料（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的