资源简介

(共49张PPT)
[学习目标]
1.了解N2、NO和NO2的主要物理性质和化学性质。
2.结合实例认识氮的固定，认识N2、NO和NO2在生产中的应用和对环境的影响。
1.自然界中氮元素的存在
N2　
蛋白质
硝酸盐
N≡N
氧化
氧化
还原
3.氮的固定
(1)概念：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
(2)分类
4.自然界中氮的循环
5.氮气的用途
(1)工业上合成氨，制硝酸。
(2)代替稀有气体作焊接时的保护气，防止金属被O2氧化。
(3)贮存粮食、水果等食品的保护气。
(4)医疗上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术。
(5)高科技利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能。
[正误判断]　（正确的打“√”，错误的打“×”）。
(1)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气( )
(2)氮的固定中氮元素一定被氧化( )
(3)工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮( )
(4)N2和O2在放电条件下会生成NO2( )
√
×
×
×
1.自然界中的氮循环如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.①中N2与O2反应生成NO
B.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
C
C
3.在水体中部分含氮物质循环如图。图中转化属于氮的固定的是(　　)
A.③ B.④
C.⑤ D.⑥
解析　将N2转化为氮的化合物的过程叫氮的固定，因此循环图中只有转化⑤属于氮的固定。
C
1.NO和NO2的物理性质
(1)一氧化氮(NO)
无色无味的气体，密度略大于空气，___溶于水，有毒。
(2)二氧化氮(NO2)
____色气体，有刺激性气味，密度比空气___，易液化，___溶于水，有毒。
不
红棕
大
易
2.NO和NO2的化学性质
(1)实验探究
装置
操作 在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器 ①打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹；
②振荡注射器
现象 无明显现象 ①无色气体变为_____色；
②红棕色气体逐渐变为___色，注射器活塞向左移动
红棕
无
(2)实验结论及解释
①NO不溶于水，也不与水反应，但能与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2，化学方程式：_________________。
②NO2能与水反应生成无色的NO，化学方程式：_________________________。
(3)NO和NO2化学性质的比较
物质 NO NO2
与O2反应 2NO＋O2===2NO2 不反应
与H2O反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
与NaOH溶液反应 不反应 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
[自我思考]
NO2能与水反应生成硝酸，NO2是酸性氧化物吗？反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是多少？
提示　NO2不是酸性氧化物；由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。
[正误判断]　（正确的打“√”，错误的打“×”）。
(1)氮的氧化物都是空气污染物，不可直接排放到空气中( )
(2)NO能用排空气法收集，NO2可用排水法收集( )
(3)NO2与水反应生成HNO3，因此NO2属于酸性氧化物( )
(4)用蒸馏水除去NO中的NO2杂质，用空气除去NO2中的NO杂质( )
√
×
×
×
1.下列关于NO和NO2的说法正确的是(　　)
A.NO2是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物
B.NO2可由N2和O2直接化合得到
C.NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集
D.NO和NO2在一定条件下可以相互转化
解析　NO2不是酸性氧化物，A项错误；在高温或放电条件下，N2和O2直接化合生成NO，NO与O2反应生成NO2，B项错误；NO易与空气中的氧气反应生成NO2，只能用排水法收集，NO2能与水反应，只能用排空气法收集，C项错误；NO和O2反应生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，D项正确。
D
D
3.将一支充入12 mL NO2和O2混合气体的试管倒置于盛有水的水槽中，充分反应后剩余 2 mL气体，则原混合气体中O2的体积可能是　　　　　　　。
4 mL或1.2 mL
[名师点睛]
氮的氧化物(NO、NO2)与O2混合与水反应的计算
(1)NO2和O2混合气体与水反应
由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知：
(2)NO和O2混合气体与水反应
由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知：
1.（2025·海淀高一期末）下列说法中，不正确的是(　　)
A.工业合成氨属于人工固氮
B.氮循环中，氮气只发生氧化反应
C.二氧化氮分散在大气中会污染环境
D.汽车尾气中的氮氧化物由氮气与氧气反应得到
解析　固氮是将游离态N2转化为化合态，工业合成氨将N2和H2在一定条件下生成NH3，属于人工固氮，A正确；氮循环中，氮气与氢气的反应中，N的化合价降低被还原，发生还原反应，B错误；二氧化氮有毒，属于大气污染物，分散在大气中会污染环境，C正确；汽车尾气中的氮氧化物由氮气与氧气在汽车发动机的汽缸内，高温高压放电条件下反应得到，D正确。
B
2.NO2在火箭燃料中作为氧化剂。下列说法正确的是(　　)
A.NO2属于酸性氧化物
B.NO2经转化被植物吸收，属于氮的固定
C.NO2为红棕色且有刺激性气味的气体
D.高温时N2与过量的氧气反应可直接生成NO2
解析　NO2与NaOH溶液反应生成NaNO3、NaNO2和H2O，不属于酸性氧化物，A错误；氮的固定是指N2转化为化合物，B错误；NO2为红棕色且有刺激性气味的气体，C正确；高温时N2与过量的O2反应生成NO，NO和O2反应生成NO2，D错误。
C
3.（2025·朔州高一检测）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是(　　)
A.反应(Ⅰ)在常温下不容易发生
B.反应(Ⅱ)中NO是还原剂
C.甲是空气中体积分数最大的成分
D.乙是引起温室效应的气体之一
解析　甲与O2反应生成NO，NO与CO反应生成甲和乙，可得甲为N2，乙为CO2。反应(Ⅰ)为N2与O2反应，该反应在常温下不容易发生，A正确；反应(Ⅱ)中NO中的N元素化合价降低，则NO为氧化剂，B错误；甲为N2，是空气中体积分数最大的成分，C正确；乙为CO2，是引起温室效应的气体之一，D正确。
B
4.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。

(1)氮气的电子式：　　　　　。海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是____　　　　
（填图中的数字序号）。
②
(2)下列关于海洋氮循环的说法不正确的是　　　　。
A.海洋中存在游离态的氮
B.海洋中的氮循环起始于氮的还原
C.向海洋排放含NO的废水会影响海洋中NH的含量
D.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
(3)如图所示，将收集有NO2的试管倒置于水槽中，观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。请写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　。
D
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
1.氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。下列关于N2的叙述错误的是(　　)
A.空气中含有N2 B.N2是红棕色的气体
C.灯泡中填充N2用作保护气 D.N2的化学性质很稳定
解析　空气的主要成分氮气是化学性质很稳定的无色无味的气体，灯泡中填充氮气可以起到保护气的作用。
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2.（2025·喀什高一检测）将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列转化中属于氮的固定的是(　　)
A.N2→NH3 B.HNO3→NO2
C.NO→NO2 D.NH3→NH4Cl
解析　N2→NH3是氮气单质化合形成氮的化合物，属于氮的固定，A符合题意；HNO3→NO2为氮的化合物之间的转化，不属于氮的固定，B不符合题意；NO→NO2是氮的化合物之间的转化，不属于氮的固定，C不符合题意；NH3→NH4Cl为氮的化合物之间的转化，不属于氮的固定，D不符合题意。
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3.一氧化氮是最简单的分子之一，尽管它的结构简单，但对机体健康至关重要，它能起到防止心血管系统的老化、促进血管扩张等作用。下列关于NO的叙述不正确的是(　　)
A.NO不溶于水，是一种大气污染物
B.NO是一种红棕色的有毒气体
C.NO结合血红蛋白的能力比CO还强
D.NO与氧气反应生成NO2，体现其还原性
解析　NO是一种不溶于水的大气污染物，A正确；NO是一种无色的气体，B错误；NO与血红蛋白结合的能力大于CO，C正确；NO与氧气反应的过程中氮元素化合价升高，表现还原性，D正确。
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
4.（2025·亳州高一检测）下列关于NO2性质的描述错误的是(　　)
A.NO2有毒
B.通常情况下，NO2是红棕色气体
C.NO2溶于水生成亚硝酸(HNO2)
D.NO2可以用排空气法收集
解析　NO2是一种有毒气体，A正确；NO2通常情况下是红棕色气体，B正确；NO2溶于水，与水反应生成HNO3和NO，C错误；NO2密度比空气大，可以用排空气法收集，D正确。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析　NO与水不反应，A项不符合题意；NO与CO在催化剂作用下反应生成CO2和N2，B项符合题意；N2与O2在放电条件下反应生成NO，不会生成NO2，C项不符合题意；NO与NaOH溶液不反应，D项不符合题意。
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
6.（2025·武汉高一检测）下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述错误的是(　　)
A.CO转化为CO2所需氧元素来源于NOx
B.汽车尾气发生的都是氧化反应
C.催化剂在化学反应前后质量不变
D.CO2属于酸性氧化物
解析　由图可知，CO、CxHy与NOx反应生成氮气、二氧化碳和水，则CO转化为CO2所需氧元素来源于NOx，故A正确；由图可知，氮的氧化物变为氮气，发生还原反应，故B错误；催化剂只是参与反应，但是反应前后其质量是不变的，故C正确；CO2能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，属于酸性氧化物，故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
7.无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的气体甲经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成为(　　)
A.NO2、N2 B.NO、CO2
C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
解析　混合气体无色，说明气体中不含NO2；气体通过Na2O2后显红棕色，说明原混合气体中含有NO，且有与Na2O2反应生成O2的气体CO2；通入水中，溶液呈酸性，且几乎无气体剩余，说明原气体中不含N2。
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
9.汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
(1)汽车尾气中的CO来自　　　　　　　　　，
NO来自　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。
(2)写出NO2转化为HNO3的化学方程式：　　　　　　　　　　　　。
(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：
　　　　　　　　　　　　　　　　。
汽油的不完全燃烧
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
解析　(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在高温条件下反应生成NO。(2)NO2转化为HNO3的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。(3)CO 与NO反应生成参与大气循环的无毒气体为CO2和N2。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
①按上图所示组装完实验仪器后，下一步操作为　　　　　　　。
②实验前需利用气体X将装置的空气排净，气体X可以为　　　　（填标号）。
A.Ar B.H2
C.CO D.NO2
③排净空气后，后续实验的最佳操作顺序是　　　　 c、b（填标号）。
a.点燃酒精灯，加热 b.熄灭酒精灯
c.打开K1和K2，关闭K3，缓缓通入气体X d.打开K1和K3，关闭K2，缓缓通入NO2
e.关闭K1，停止通入NO2
④装置B的作用是　　　　　　　　　。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
检查装置气密性
A
ade
将未反应的NO2冷却
(3)分析NO2和铁粉反应的产物
①实验过程中A、C装置的物质均无明显颜色变化，D收集到无色气体。由此可推知气体产物为　　　　　。
②取少量固体产物于试管中，先加入盐酸充分溶解，再加入KSCN溶液，溶液若不变为红色，则产物不含三价铁。该方案是否可行并说明理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③实验得到的相关数据如下表：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
玻璃管质量/g Fe 质量/g 反应后（玻璃管＋固体）/g
m 1.12 m＋1.52
综合实验现象和计算可知，固体生成物一定有　　　　（填“FeO”“Fe2O3”或“Fe3O4”）；反应的方程式为　　　　　　　　　　　　　。
N2
若存在过量的铁将溶液中的三价铁全部还原，溶液也不变为红色
Fe3O4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

展开更多......

收起↑