人教版高中化學(xué)必修二 氮及其化合物 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素(第3課時(shí)硝酸酸雨及防治)

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)氮及其化合物第3課時(shí)硝酸酸雨及防治

一、硝酸的性質(zhì)1.物理性質(zhì)2.化學(xué)性質(zhì)(1)酸性:在水中的電離方程式為_______________。(2)不穩(wěn)定性:濃硝酸見光或受熱會(huì)發(fā)生分解,化學(xué)方程式為___________________________________。HNO3====H++4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O【微思考】根據(jù)濃硝酸的性質(zhì)分析濃硝酸應(yīng)該如何保存?提示:濃硝酸見光或受熱易分解,故濃硝酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶中,并放置在陰涼處。

(3)強(qiáng)氧化性:①實(shí)驗(yàn)探究:實(shí)驗(yàn)裝置

稀硝酸濃硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)緩慢,有少量氣泡產(chǎn)生,__________,試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生反應(yīng)劇烈,有__________產(chǎn)生,__________,液面上有________氣體產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論銅與稀硝酸常溫下緩慢反應(yīng)生成___氣體銅與濃硝酸常溫下劇烈反應(yīng)生成___氣體溶液變藍(lán)大量氣泡溶液變藍(lán)紅棕色NONO2【巧判斷】(1)硝酸的濃度越大,其氧化性越強(qiáng)。 (

)提示:√。由銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的劇烈程度可知,硝酸的濃度越大氧化性越強(qiáng)。(2)銅與濃硝酸反應(yīng)只能生成二氧化氮?dú)怏w。 (

)提示:×。銅與濃硝酸反應(yīng)開始生成NO2氣體,但隨硝酸濃度減小,會(huì)生成NO氣體。(3)在銅與硝酸的反應(yīng)中硝酸只表現(xiàn)氧化性。 (

)提示:×。銅與硝酸反應(yīng)中有NO2(或NO)生成,又有硝酸銅生成,硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。②強(qiáng)氧化性的表現(xiàn):寫出下列有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:a.與金屬反應(yīng):稀硝酸與銅反應(yīng):_____________________________________。濃硝酸與銅反應(yīng):___________________________________。3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2Ob.與非金屬反應(yīng):濃硝酸與紅熱的C(被氧化為CO2)的反應(yīng)為___________________________________________。C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O【情境·思考】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室取出一瓶濃硝酸,發(fā)現(xiàn)溶液顯黃色,與教材中關(guān)于硝酸的描述出現(xiàn)偏差。(1)你能幫助該同學(xué)解釋一下原因嗎?提示:濃硝酸不穩(wěn)定,見光或受熱會(huì)分解生成NO2,NO2溶于濃硝酸使溶液顯黃色。(2)你能幫助該同學(xué)去除硝酸的黃色嗎?提示:向濃硝酸中通入氧氣(或空氣),發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+2H2O====4HNO3,消除黃色?！厩榫场に伎肌?/p>

《本草綱目拾遺》記載:(硝酸)西洋人所造,性最猛,能蝕五金。王怡堂先生云:其水至強(qiáng),五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。上述描述體現(xiàn)了硝酸的哪些性質(zhì)呢?提示:酸性。3.硝酸的用途與工業(yè)制法(1)用途:(2)工業(yè)制法:①工業(yè)流程:②寫出有關(guān)化學(xué)方程式:N2→NH3:____________________。NH3→NO:_______________________。NO→NO2:______________。NO2→HNO3:____________________。N2+3H22NH34NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2====2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO二、酸雨及防治1.SO2與NO2的主要來源、危害和防治2.酸雨(1)概念:pH<____的降水。正常雨水由于溶解了CO2,其pH約為5.6。(2)成因:主要是大氣中的___與___溶于水形成的。5.6SO2NO2(3)危害:①直接損傷農(nóng)作物、破壞森林和草原,使土壤、湖泊酸化。②加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具和電纜的腐蝕。知識(shí)點(diǎn)一硝酸的強(qiáng)氧化性【重點(diǎn)釋疑】1.規(guī)律(1)硝酸的濃度越大,反應(yīng)溫度越高,其氧化性越強(qiáng)。(2)濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2,稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO。(3)還原劑一般被氧化為最高價(jià)態(tài)。2.表現(xiàn)(1)硝酸與金屬的反應(yīng)①除Au、Pt等少數(shù)金屬外,硝酸幾乎可以氧化所有的金屬,如3Ag+4HNO3(稀)====3AgNO3+NO↑+2H2O;②活潑金屬與硝酸反應(yīng)不生成H2,硝酸的濃度不同,還原產(chǎn)物不同;③常溫下濃硝酸能使Fe、Al鈍化,加熱時(shí)反應(yīng)。(2)硝酸與非金屬的反應(yīng)①反應(yīng)規(guī)律:非金屬單質(zhì)+濃硝酸→最高價(jià)氧化物或其含氧酸+NO2↑+H2O;②實(shí)例:C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O。(3)硝酸與還原性化合物的反應(yīng)硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子,如HI、HBr、SO2、Fe2+、FeO、Br-、I-、S2-、

等均能被HNO3氧化?！舅伎肌び懻摗?/p>

(1)少量的Fe與足量稀硝酸反應(yīng),Fe被氧化為+2價(jià)還是+3價(jià)?過量的Fe與稀硝酸反應(yīng)呢?提示:硝酸的氧化性較強(qiáng),可將Fe氧化為Fe3+,故少量的Fe與足量稀硝酸反應(yīng),Fe被氧化為+3價(jià);由于Fe可與Fe3+生成Fe2+,故過量的Fe與稀硝酸反應(yīng)得到+2價(jià)鐵。(2)銅投入稀硫酸中不會(huì)溶解,再向溶液中投入KNO3固體,銅會(huì)不會(huì)溶解?為什么?提示:會(huì)溶解。由離子方程式8H++2+3Cu====3Cu2++2NO↑+4H2O可知,只要溶液中同時(shí)有H+和,銅就會(huì)發(fā)生反應(yīng)而溶解?！景咐痉丁?/p>

【典例】某校課外活動(dòng)小組為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體主要是NO設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案。(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)過程中活塞2為打開狀態(tài))。①組裝好裝置檢驗(yàn)氣密性后,如何加入稀硝酸?___________________________。

②如何控制反應(yīng)的進(jìn)行?如何加快反應(yīng)速率?___________________________。

③如何操作驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體為NO?___________________________。

(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關(guān)閉狀態(tài)),F是一半空的注射器。①設(shè)計(jì)裝置A的目的是________________________。

②裝置E和F的作用是________________________。為實(shí)現(xiàn)此作用,操作是__________________________。

③裝置D的作用是__________________________。

【解析】(1)①打開活塞1使左右大氣相通,加入硝酸時(shí),液面才能達(dá)到液面a處;②關(guān)閉或開啟活塞1能控制U形管內(nèi)產(chǎn)生氣體的壓強(qiáng),當(dāng)關(guān)閉活塞1,左側(cè)壓強(qiáng)大時(shí)能使銅和稀硝酸分離從而停止反應(yīng);加熱可加快反應(yīng)速率;③一氧化氮是無(wú)色氣體,如果證明反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是一氧化氮,需要將活塞1打開,將氣體放入分液漏斗中,氣體在分液漏斗中變?yōu)榧t棕色,則證明反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體是一氧化氮。(2)①裝置中含有氧氣,對(duì)NO的檢驗(yàn)有干擾,A產(chǎn)生的CO2可以排除裝置中的空氣;②將注射器F中的空氣推入E中,若氣體變?yōu)榧t棕色則說明生成了NO;③氮的氧化物是大氣污染物,可以被氫氧化鈉溶液吸收,干燥管可以防止倒吸。答案:(1)①打開活塞1,加入稀硝酸至液面a處②通過關(guān)閉或開啟活塞1可以控制反應(yīng)的進(jìn)行;在裝置左側(cè)稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應(yīng)速率③反應(yīng)開始后,膠塞下方有無(wú)色氣體生成,打開活塞1,漏斗中有紅棕色氣體,證明該氣體為NO

(2)①

產(chǎn)生CO2,趕走裝置中的空氣,防止因NO與O2反應(yīng)生成NO2而產(chǎn)生干擾②驗(yàn)證NO的生成將注射器F中的空氣推入E中,若氣體變?yōu)榧t棕色則說明生成了NO

③吸收多余的氮氧化物,防止污染空氣,防止倒吸【遷移·應(yīng)用】下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)(

)

①②③A.由①中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)C.由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D.③的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2,由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)【解析】選D。A.①中的碎玻璃不與濃硝酸反應(yīng),但仍有紅棕色氣體產(chǎn)生,說明濃硝酸受熱分解產(chǎn)生了二氧化氮和氧氣,A正確;B.通過A分析可知,濃硝酸受熱可以分解產(chǎn)生二氧化氮和氧氣,所以②中紅棕色氣體可能來源于硝酸分解,即不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生反應(yīng),B正確;C.實(shí)驗(yàn)③中木炭沒有與濃硝酸接觸,濃硝酸沒有被加熱,生成的紅棕色氣體二氧化氮只能是揮發(fā)出的硝酸蒸氣與紅熱木炭反應(yīng)或是揮發(fā)出的硝酸受熱分解,從生成的二氧化氮看,都是來源于HNO3中+5價(jià)氮元素,所以紅棕色氣體是還原產(chǎn)物,C正確;D.由于空氣中含有氧氣,因此紅熱的木炭可能與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生了CO2,且③中木炭和濃硝酸并沒有接觸,因此不能說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng),D錯(cuò)誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】

(2019·瀏陽(yáng)高一檢測(cè))下列反應(yīng)中硝酸既能表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是 (

)A.使石蕊試液變紅B.與銅反應(yīng)放出NO氣體,生成Cu(NO3)2C.與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體,生成NaNO3D.與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成H2SO4和NO2

【解析】選B。在上述反應(yīng)A、C項(xiàng)中HNO3均表現(xiàn)出酸性。在B、D項(xiàng)中HNO3中氮元素的化合價(jià)均降低,表現(xiàn)出氧化性,并且在B項(xiàng)中又有Cu(NO3)2和水生成,說明此反應(yīng)中HNO3還表現(xiàn)出酸性?！舅仞B(yǎng)提升】某同學(xué)通過查閱資料了解到:硝酸銅[Cu(NO3)2]的無(wú)水物和水合物都是藍(lán)色晶體,但性質(zhì)有很大不同。亮藍(lán)色的無(wú)水硝酸銅是易揮發(fā)的固體,在真空中升華。請(qǐng)思考由銅粉制備硝酸銅有哪些途徑?并評(píng)價(jià)哪種途徑更優(yōu)?提示:途徑一:3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。途徑二:Cu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。途徑三:2Cu+O22CuO,CuO+2HNO3====Cu(NO3)2+H2O。途徑三更優(yōu)。原因是制備等量的Cu(NO3)2消耗的硝酸最少且無(wú)污染性氣體產(chǎn)生。知識(shí)點(diǎn)二硝酸與金屬反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算【重點(diǎn)釋疑】1.硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律硝酸與金屬單質(zhì)反應(yīng)時(shí)一部分被還原,一部分生成硝酸鹽,故硝酸既表現(xiàn)了酸性又表現(xiàn)了氧化性,但硝酸與金屬反應(yīng)一般不生成H2。(1)硝酸與銅的反應(yīng):在反應(yīng)中硝酸的作用可用如圖表示:可以看出,隨HNO3濃度的降低,還原產(chǎn)物會(huì)由NO2變?yōu)镹O。①由氮原子守恒可知,無(wú)論是NO2還是NO,被還原的硝酸與被還原生成氣體的物質(zhì)的量總是相等的;②未被還原的

與Cu2+構(gòu)成Cu(NO3)2,

的物質(zhì)的量為Cu2+物質(zhì)的量的2倍;③運(yùn)用電子守恒、原子守恒,便可順利求解參加反應(yīng)的Cu、HNO3以及產(chǎn)物NO2、NO之間量的關(guān)系。(2)稀硝酸與鐵的反應(yīng):Fe+4HNO3(稀)====Fe(NO3)3+NO↑+2H2O①3Fe(過量)+8HNO3(稀)====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O②反應(yīng)物的量與生成物的關(guān)系如圖所示:上述反應(yīng)首先發(fā)生反應(yīng)①,若Fe剩余再發(fā)生反應(yīng)③Fe+2Fe(NO3)3====3Fe(NO3)2,合并①③即可得反應(yīng)②。所以,無(wú)論反應(yīng)①還是反應(yīng)②,被還原的HNO3皆占參與反應(yīng)的HNO3的

。2.金屬與硝酸反應(yīng)常用的計(jì)算方法(1)原子守恒法:HNO3與金屬反應(yīng)時(shí),反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量等于顯酸性的HNO3(以硝酸鹽的

形式存在于溶液中)的物質(zhì)的量與顯氧化性的HNO3(以NOx的形式存在)的物質(zhì)的量之和。(2)電子守恒法:HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。(3)電荷守恒:HNO3過量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH-)有:c(

)=c(H+)+n×c(Mn+)(Mn+代表金屬離子)。【思考·討論】

(1)銅與足量稀硝酸反應(yīng)時(shí),表現(xiàn)酸性的HNO3與作氧化劑的HNO3物質(zhì)的量之比是多少?提示:Cu與稀硝酸反應(yīng):3Cu+8HNO3====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。當(dāng)有8molHNO3參加反應(yīng)時(shí),有2molHNO3表現(xiàn)氧化性,6molHNO3表現(xiàn)酸性,故表現(xiàn)酸性的HNO3與作氧化劑的HNO3物質(zhì)的量之比為3∶1。(2)mgCu與足量的一定濃度的硝酸充分反應(yīng),生成VLNO、NO2混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是多少?提示:被還原的硝酸無(wú)論生成NO還是NO2,均有氮原子與被還原HNO3的物質(zhì)的量相等;未被還原(起酸性作用)的硝酸等于Cu(NO3)2物質(zhì)的量的2倍,故參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為()mol?！景咐痉丁?/p>

【典例】(2019·三明高一檢測(cè))在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將1.92g銅粉投入一定量濃硝酸中,隨著銅粉的溶解,反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺,當(dāng)銅粉完全溶解后共收集到由NO2和NO組成的混合氣體1.12L,則混合氣體中NO的體積為 (

)A.112mL

B.1008mL

C.224mL

D.448mL【思維建?！拷獯鹩嘘P(guān)金屬與硝酸反應(yīng)問題的思維流程如下:【解析】選A?；旌蠚怏w的總物質(zhì)的量為1.12L÷22.4L·mol-1=0.05mol,1.92g銅粉的物質(zhì)的量為0.03mol。設(shè)NO的物質(zhì)的量為n1mol,則NO2的物質(zhì)的量為(0.05-n1)mol,根據(jù)得失電子守恒得3n1+(0.05-n1)×1=0.03×2,解得n1=0.005,V(NO)=0.005mol×22.4L·mol-1=0.112L=112mL。

【母題追問】(1)上題參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是多少?提示:0.11mol。由氮原子守恒知參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NOx)=2n(Cu)+n(NOx)=0.03mol×2+0.05mol=0.11mol。(2)上題反應(yīng)中起酸性作用與作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量之比是多少?提示:6∶5。起酸性作用與作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量之比=2n[Cu(NO3)2]∶n(NOx)=(0.03×2)mol∶0.05mol=6∶5。【規(guī)律方法】解答有關(guān)金屬與硝酸反應(yīng)的思維流程【遷移·應(yīng)用】

(2019·漢中高一檢測(cè))9.7gCu和Zn的合金與足量的稀硝酸反應(yīng),還原產(chǎn)物只有NO氣體,其體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24L。將溶液稀釋為1L,測(cè)得溶液的c(H+)=0.1mol·L-1,此時(shí)溶液中

的濃度為 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)(

)A.0.3mol·L-1 B.0.4mol·L-1C.0.2mol·L-1 D.0.6mol·L-1【解析】選B。n(NO)=0.1mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol×3=0.3mol,n(Cu)+n(Zn)=0.3mol÷2=0.15mol,n[Cu(NO3)2]+n[Zn(NO3)2]=0.15mol,其中所含n()=0.3mol,溶液中c(HNO3)=c(H+)=0.1mol·L-1,其中含n()=0.1mol,溶液中的總濃度為0.4mol·L-1?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.鋅與很稀的硝酸反應(yīng)生成硝酸鋅、硝酸銨和水,當(dāng)生成1mol硝酸鋅時(shí),被還原的硝酸的物質(zhì)的量為 (

)A.2mol

B.1mol

C.0.5mol

D.0.25mol【解析】選D。反應(yīng)的方程式可以表達(dá)為4Zn+10HNO3(稀)====4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O,所以被還原的硝酸就是被還原成的那部分,所以生成1mol的硝酸鋅,相對(duì)應(yīng)的生成硝酸銨物質(zhì)的量就是0.25mol,所以硝酸被還原的部分就是0.25mol。2.一定量的Cu和1mol·L-1的稀硝酸反應(yīng),如果

的濃度下降0.2mol·L-1,則溶液中c(H+)同時(shí)下降(假定反應(yīng)前后溶液體積不變) (

)A.0.2mol·L-1 B.0.4mol·L-1C.0.6mol·L-1 D.0.8mol·L-1【解析】選D。由Cu與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2====3Cu2++2NO↑+4H2O可知,當(dāng)

濃度下降0.2mol·L-1時(shí),c(H+)下降0.8mol·L-1。3.1L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物質(zhì)的量濃度分別為0.1mol·L-1和0.4mol·L-1。若向該混合液中加入足量的銅粉,則最多能溶解銅粉的質(zhì)量為 (

)A.2.4g B.3.2g C.6.4g D.9.6g【解析】選D。據(jù)反應(yīng)原理寫出反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2

+

8H+====3Cu2++2NO↑+4H2O

0.1mol

0.9mol根據(jù)n()計(jì)算溶解銅粉的質(zhì)量:m(Cu)==9.6g?！菊n堂回眸】第1課時(shí)氮?dú)夂偷趸锏谖逭?/p>

第二節(jié)氮及其化合物

1.能從分子結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)氮?dú)獾幕瘜W(xué)穩(wěn)定性，熟知氮?dú)馀c鎂、氧氣、氫氣的化學(xué)反應(yīng)及其條件。了解氮的固定和自然界中氮的循環(huán)。2.能從物質(zhì)類別和氮元素的化合價(jià)認(rèn)識(shí)氮氧化物的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，熟知工業(yè)制硝酸的反應(yīng)原理，促進(jìn)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)二、一氧化氮和二氧化氮內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN一、氮?dú)馀c氮的固定氮?dú)馀c氮的固定DANQIYUDANDEGUDING011.氮——重要的非金屬元素(1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第

族，氮元素的非金屬性比氧元素

，比碳元素

，硝酸的酸性比磷酸

。(2)氮元素原子最外層有

個(gè)電子，氮原子很難

電子形成離子鍵，一般通過

與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)。(3)氮元素在自然界中的存在①游離態(tài)：主要以

的形式存在于空氣中。②化合態(tài)：部分存在于動(dòng)植物體內(nèi)的

中；部分存在于土壤、海洋里的

中。知識(shí)梳理ⅤA弱強(qiáng)強(qiáng)5得失共用電子對(duì)氮分子蛋白質(zhì)硝酸鹽和銨鹽2.氮?dú)?1)氮分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以

結(jié)合，斷開該化學(xué)鍵需要

的能量，所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很

，通常情況下

與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(2)寫出氮?dú)馀c下列物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式：①金屬鎂：

，氮?dú)獗憩F(xiàn)

性；②氫氣：

，氮?dú)獗憩F(xiàn)

性；③氧氣：

，氮?dú)獗憩F(xiàn)

性。共價(jià)三鍵(N≡N)較多穩(wěn)定很難氧化氧化還原3.氮的固定氮的固定—概念：將大氣中

的氮轉(zhuǎn)化為

的過程分類自然固氮高能固氮(如雷雨天氣N2轉(zhuǎn)化為NO)生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)人工固氮合成氨(工業(yè)上合成氨)仿生固氮(某些金屬有機(jī)化合物可起到根瘤菌

的作用)游離態(tài)氮的化合物(1)氮元素有多種化合價(jià)，其最高正價(jià)為＋5價(jià)(

)(2)氮原子與其他原子只能形成共價(jià)鍵，不能形成離子鍵(

)(3)氮?dú)獬Ｓ米骱附咏饘佟⑻畛錈襞?、保存食品的保護(hù)氣(

)(4)白磷(P4)在空氣中能自燃而氮?dú)饽芊€(wěn)定存在，說明磷元素非金屬性比氮元素強(qiáng)(

)(5)硝酸鹽在某些細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化成氮?dú)鉃樽匀还痰?

)(6)在高溫、高壓、催化劑條件下，1molN2與3molH2混合可生成2molNH3(

)判斷正誤√×√×××1.汽車尾氣中含有CO、NO等多種污染物，已成為城市空氣的主要污染源。汽油和柴油中基本不含氮元素，那么汽車尾氣中的NO是如何產(chǎn)生的？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(忽略空氣中二氧化碳)深度思考提示汽車尾氣中的NO是由空氣中的氮?dú)夂脱鯕庠趦?nèi)燃機(jī)中高溫條件下反應(yīng)而生成，N2＋O22NO。2.金屬鎂在空氣(忽略空氣中二氧化碳)中燃燒可生成哪些產(chǎn)物？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。3.氮在自然界中的循環(huán)如下圖所示。(1)氮在自然界中主要存在形式有哪些？提示大部分以氮?dú)獾男问酱嬖?，少部分以化合物的形?如硝酸鹽、銨鹽、蛋白質(zhì)等)存在。(2)人體里的蛋白質(zhì)中的氮元素是從哪兒來的？提示人體里蛋白質(zhì)中的氮是從外界攝入的，特別是肉類、蛋類物質(zhì)等。若溯本求源，則來自大氣中的N2。(3)自然界中有哪些固定氮的途徑？提示自然界中固氮主要有自然固氮和人工固氮，自然固氮有高能固氮(雷電作用)、生物固氮(豆科植物)。(4)氮循環(huán)中含氮物質(zhì)有多種形式的轉(zhuǎn)化，有的對(duì)人類生產(chǎn)生活有益，有的則產(chǎn)生負(fù)面作用，請(qǐng)舉例說明。提示①對(duì)人類有益的有：人工固氮如合成氨，不僅為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供了必需的氮元素，而且為其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了重要的原料。②對(duì)人類有害的有：工業(yè)廢氣、汽車尾氣中的氮氧化物會(huì)造成大氣污染等；工廠廢液、生活廢水中的氮元素對(duì)水體造成污染。解析活潑金屬鈉、鎂、鋁可以在N2中燃燒。1.下列關(guān)于性質(zhì)的敘述中錯(cuò)誤的是A.任何物質(zhì)在氮?dú)庵卸疾荒苋紵鼴.氮?dú)饧染哂醒趸?，又具有還原性C.將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變成含氮化合物屬于氮的固定D.氮?dú)馀c氧氣在一定條件下反應(yīng)生成一氧化氮跟蹤強(qiáng)化123√2.下列敘述與氮的固定無(wú)關(guān)的是A.工業(yè)上氮?dú)馀c氫氣化合成氨B.工業(yè)上將氨轉(zhuǎn)化為硝酸和其他含氮化合物C.豆科植物的根瘤菌把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮化合物D.電閃雷鳴的雨天，空氣中的氮?dú)鈺?huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被

植物吸收解析氮的固定是指把空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程?！?233.氮的循環(huán)在自然界元素的循環(huán)中具有重要的意義，有些氮的轉(zhuǎn)化是從氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的化合物，有的轉(zhuǎn)化發(fā)生在含氮的化合物之間。下列過程中，以游離態(tài)的氮為原料，最終產(chǎn)生含氮的化合物的是A.汽車尾氣中的氮氧化物形成酸雨B.硝化細(xì)菌的硝化過程C.動(dòng)物尸體腐爛D.豆科植物的根瘤菌固氮123√解析氮氧化物形成酸雨是其與水反應(yīng)生成硝酸的緣故；硝化細(xì)菌的硝化過程是將氨或銨鹽轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；動(dòng)物尸體腐爛是從高分子有機(jī)氮到小分子有機(jī)氮的過程；豆科植物的根瘤菌固氮過程是在固氮酶的作用下將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的化合物。123返回02一氧化氮和二氧化氮YIYANGHUADANHEERYANGHUADAN1.不同價(jià)態(tài)的氮的氧化物知識(shí)梳理氮的氧化物N2O(笑氣)NON2O3NO2N2O4N2O5氮元素化合價(jià)______________________＋1＋2＋3＋4＋4＋5上述氮的氧化物中屬于酸性氧化物的是

。N2O5和N2O32.一氧化氮、二氧化氮性質(zhì)探究(1)在一支50mL的注射器里充入20mLNO，觀察顏色：

，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器?，F(xiàn)象：

，結(jié)論：

。(2)打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾，現(xiàn)象：

；振蕩注射器?，F(xiàn)象：

。結(jié)論：在一定條件下，NO和NO2可以相互轉(zhuǎn)化。寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：①NO→NO2：

；②NO2→NO：

。無(wú)色注射器內(nèi)無(wú)明顯變化NO難溶于水注射器內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色氣體的紅棕色消失2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO3.二氧化氮的性質(zhì)(1)

、有刺激性氣味的

氣體，密度比空氣的大。(2)易溶于水且與水反應(yīng)：

。(3)具有強(qiáng)氧化性：能與SO2、KI等反應(yīng)。(4)自身二聚：2NO2

N2O4(無(wú)色氣體)。紅棕色有毒3NO2＋H2O===2HNO3＋NO歸納總結(jié)NO和NO2性質(zhì)比較氮氧化物NONO2色、味、態(tài)無(wú)色無(wú)味氣體紅棕色、有刺激性氣味氣體溶解性不溶于水易溶于水且與水反應(yīng)氧化物類別非酸性氧化物(不成鹽氧化物)非酸性氧化物(不成鹽氧化物)氧化性或還原性具有氧化性、還原性，主要表現(xiàn)強(qiáng)還原性具有氧化性、還原性，主要表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，能氧化SO2、KI等物質(zhì)毒性有毒(易結(jié)合血紅蛋白使人中毒)有毒(刺激腐蝕呼吸道黏膜)相互轉(zhuǎn)化(1)由于NO極易與O2反應(yīng)，并且其密度與空氣相差不多，因此收集