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高三化学氮气和氮的氧化物人教实验版
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
氮气和氮的氧化物
1、氮气
2、氮的氧化物
二. 重点、难点
1、了解氮气的分子结构，掌握氮气的化学性质，理解氮的固定的含义。
2、掌握NO和NO2的重要性质及NO、NO2与O2的混合气体溶于水的计算。
三. 复习过程
（一）氮气
1、氮气的物理性质
空气中氮气的体积分数为78%，氮气是一种无色、无味、密度比空气稍小、熔、沸点低，难溶于水的气体。
2、氮分子的结构
（1）氮气的分子式：N2
（2）电子式：
（3）结构式：N≡N
分析：两个氮原子间以叁键相结合，使氮分子的结构很牢固。常温下氮气化学性质很不活泼。氧气和氮气共存于空气中，氧气很容易跟其他物质反应，而氮气却很难参加反应。但化学性质的稳定是相对的，一定条件下，如高温、高压、放电等，氮分子获得足够能量，使共价键断裂，就能与一些物质如O2、H2等发生反应。
3、氮气的化学性质
（1）稳定性
氮元素的非金属性仅次于氟和氧。氮气性质不活泼是因为两个氮原子之间以键能为946kJ·mol-1的三键结合，是所有双原子分子中键能最大的。因而尽管氮是十分活泼的非金属，自然界仍有大量的游离态的氮气存在。
（2）氧化性
<1>与氢气反应：
N2＋3H22NH3
①反应条件：高温、高压、催化剂。
②反应特征：可逆反应，即N2与H2化合生成氨气，放出热量，同时，氨气也会分解生成N2和H2。
③工业合成氨的原理。
<2>与活泼金属镁反应：
（3）还原性
与氧气在放电条件下反应：
（二）氮的氧化物
氮元素有＋1、＋2、＋3、＋４、＋5等五种正价，五种正价对应六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。
1、一氧化氮
NO是一种无色有刺激性气味的气体，能与人血液中的血红蛋白结合而使人中毒。接触空气后立即被氧化为二氧化氮而变为红棕色，收集NO气体必须用排水取气法。NO在神经信号传递、血压生理调控、血流量控制、免疫调节、抵抗感染等方面起到了重要作用，被称为“信使分子”。
（1）一氧化氮的制备
氮气与氧气反应：
铜与稀硝酸反应：3Cu+8HNO3（稀）====3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
（2）一氧化氮的还原性
2NO+O2====2NO2
分析：NO不能用排空气法收集。无色的混合气体中若有一氧化氮，则一定没有O2，若有O2，则一定没有NO。
2、二氧化氮
NO2是一种红棕色、具有刺激性气味、有毒的气体。NO2与水反应，易溶于水。[极易溶于水的气体HCl（1：500）、NH3（1：700），易溶于水的气体SO2（1：40）、NO2（反应），溶于水的气体Cl2、H2S、CO2] NO2是一种强氧化剂，能将I－、SO2、H2S等氧化。
（1）二氧化氮的制备
铜与浓硝酸反应：Cu+4HNO3（浓）====Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
一氧化氮与氧气反应：2NO+O2====2NO2
（2）二氧化氮与水反应：3NO2+H2O====2HNO3+NO
分析：“雷雨发庄稼”的道理：空气中的氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用，可形成可溶性硝酸盐，成为氮肥，被植物吸收，所以有利于庄稼生长。
（3）二氧化氮的聚合反应：2NO2N2O4
分析：通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，因为在常温、常压下能发生聚合反应。由于此可逆反应的发生，通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要小。同理，通常实验测得N2O4的相对分子质量小于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要大。此外涉及NO2气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。因而可逆反应2NO2N2O4在解化学题中有很重要的应用。
【总结】NO、NO2都是大气污染物，空气中的NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。其中空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
3、氮的氧化物与水反应的计算
（1）关系式法：
①对于NO2、NO分别与O2混合与水反应的计算：首先写出以下方程式：3NO2+H2O====2HNO3+NO、2NO+O2====2NO2。将以上两式叠加得以下计算关系式：4NO2+O2+2H2O====4HNO3、4NO+3O2+2H2O====4HNO3。计算时要注意过量判断及剩余气体的成分。
②NO、NO2、O2混合溶于水：将以上两式再叠加可得：NO2+NO+O2+H2O====2HNO3
若n（N）∶n（O）=2∶5，则混合气体刚好溶于水；n（N）∶n（O）>2∶5，NO过剩；若n（N）∶n（O）<2∶5，O2过剩。
（2）电子守恒法：
当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体与O2混合，O2得电子，且得失电子数必然相等，这是电子守恒法解答此类题目的依据。
（三）化学肥料
农作物的生长需要较多的C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等元素和微量的B、Mn、Cu、Zn、Mo等元素。土壤里常缺乏的是N、P、K三种元素，因此农业上主要施用含N、P、K元素的化学肥料。化学肥料是用矿物、空气、水等作原料，经过化学加工制成的。化学肥料的种类很多，主要有以下几类：
（1）氮肥：氮是作物体内蛋白质、核酸和叶绿素的重要成分，氮肥能促使作物的茎、叶生长茂盛，叶色浓绿。目前常用的氮肥有：NH3·H2O（氨水）、CO（NH2）2（尿素）、NH4HCO3（碳铵）、（NH4）2SO4（硫铵）和NH4NO3（硝铵）等。
（2）磷肥：磷肥能促使作物根系发达，增强抗寒抗旱能力，还能促进作物提早成熟、穗粒增多、籽粒饱满。制磷肥用的原料是磷矿粉，它不溶于水，目的是把不溶性的磷酸盐，转化为可溶性磷酸盐，便于植物吸收。
①过磷酸钙：主要成分为Ca（H2PO4）2和CaSO4，有效成分为Ca（H2PO4）2。
Ca3（PO4）2+2H2SO4====2CaSO4+Ca（H2PO4）2
②重过磷酸钙：主要成分为Ca（H2PO4）2。
Ca3（PO4）2+4H3PO4====3Ca（H2PO4）2
使用磷肥时，不能与碱性物质混合，因为Ca（H2PO4）2水溶液呈弱酸性，遇碱性物质会使其生成CaHPO4或Ca3（PO4）2沉淀，由于不溶于水而不能被作物吸收，降低或丧失肥效。
（3）钾肥：钾肥能促使作物健壮，茎秆粗硬，增强对病虫害和倒伏的抵抗能力，并能促进糖分和淀粉的生成。常用的钾肥有KCl、K2SO4以及草木灰（有效成分为K2CO3）等。
（4）复合肥料：是指含有两种或两种以上营养元素的化肥。如KNO3、NH4H2PO4、KH2PO4等。
（5）微量元素肥料：主要有硼肥、锰肥、铜肥、锌肥、钼肥等，在我国施用的量很少。植物缺乏这些微量元素，也会影响生长发育，减弱抗病能力。
【典型例题】
例1、Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，关于NO的叙述正确的是（ ）
①NO可以是某些含低价氮的物质被氧化的产物②NO不是亚硝酸酐③NO可以是某些含高价氮的物质被还原的产物④NO是无色气体
A、全部 B、①③④ C、②③④ D、①④
分析：NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3→NO，也可以是氧化产物，如NH3→NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是无色气体。所以，所给的几种说法都正确。答案A
例2、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2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3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（ ）
A、V1＞V2＞V3 B、V1＞V3＞V2 C、V2＞V3＞V1 D、V3＞V1＞V2
分析：设每种气体的体积为1体积，则：①中剩余1+（1/3）=4/3体积气体；②中剩余3/4体积的氧气；③中剩余1体积的氮气。显然选择B。答案B
例3、氮气与其他单质化合一般需要高温，有时还需高压等条件，但金属锂在常温、常压下就能与氮气化合生成氮化锂，这是因为（ ）
①此反应可能是吸热反应②此反应可能是放热反应③此反应中氮分子可能不必先分解成为原子④此反应前可能氮分子先分解成为原子
A、①② B、②④ C、②③ D、①④
分析：氮分子中存在N≡N，键能很大，非常牢固，通常情况下很难断裂N≡N键成为氮原子与其他物质反应，如果氮分子与这种物质比较容易反应，只可能是氮分子不必先分解为氮原子这种情况；另外化学反应中放热反应一般比较容易发生。综上所述正确选项应为C选项。答案C
例4、工业废气的氮氧化物（如NO、NO2等，用通式NOx表示）是主要的大气污染物之一。为了保护环境，工业上常通入氨气与之发生如下反应：NOx+NH3→N2+H2O有关此反应，下列说法中错误的是（ ）
A、N2既是氧化产物又是还原产物
B、当x=1时，每生成2.5molN2，被氧化的气体有3mol
C、当x=2时，有1mol气体被还原，转移电子4mol
D、反应通式配平表示为：6NOx +4xNH3=（3+2x）N2+6xH2O
分析：由配平方程式得到A、D选项均正确，将x=1代入6NOx+4x NH3= （3+2x）N2+6x H2O中得到6NO+4NH3=5N2+6H2O 分析可知：每生成5mol N2，被氧化的气体有4mol（被氧化的气体为NH3），则每生成2.5mol N2，被氧化的气体只有2mol。同理可推得C选项正确。所以，答案应为选项B。答案B
例5、下图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4mL一氧化氮。若通入11.2mL氧气（气体体积均在标准状况下测定），保持温度、压强不变，则容器内的密度（ ）
A、等于1.369g/L B、等于2.054g/L.
C、在1.369g/L和2.054g/L之间 D、大于2.054g/L
分析：题给的密闭容器中通入O2后发生2个化学反应：2NO+O2=2NO2 2NO2N2O4。为便于计算和推导，可将题给的22.4mLNO转换为22.4LNO，将题给11.2mLO2转换为11.2LO2，即容器内盛有1molNO，充入0.5molO2。根据质量守恒定律，容器内的总质量为：1mol×30g/mol+0.5mol×32g/mol=46g。假定1molNO与0.5molO2恰好完全反应，则生成1molNO2。在标准状况下1molNO2的体积为22.4L，此时混合气体的密度为46g/22.4L=2.054g/L。但是，由于反应2NO2N2O4的存在，且保持温度、压强不变，因此使平衡混合气体的体积小于22.4L，故其密度必定大于2.054g/L。答案D
例6、将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是_______ mL。
分析：本题依据的化学反应原理为：
4NO2+O2+2H2O=== 4HNO3
3NO2+H2O===2HNO3+NO
设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能：
①若剩O2，则V剩=x－（12 mL－x）=2 mL，
得x=4 mL。
②若剩NO，则V剩=[（12 mL－x）－4x]=2 mL，
得x=1.2 mL。
答案：4或1.2
例7、用仪器A、B和胶管组成装置收集NO（①收集仪器A已经气密性检查；②除水外不能选用其它试剂）。正确的操作步骤是_____________________________________。
分析：由于NO通常情况下易与空气中的O2反应，所以只能用排水法收集。
答案：在A中加满水，盖紧瓶塞，用胶管连接b和c接口，向a导入NO气体，水通过b和c排入B中。
例8、科学家根据自然界存在的N2，制取出N3，1998年底又制出N5。
（1）上述提到的3种物质中，属于非金属单质的是__________。
（2）N5的分子极不稳定，需保存在－80 ℃的干冰中。在通常状况下，它发生爆炸式的反应生成氮气。若向高空发射1吨设备，运载火箭需消耗液氢5吨，若使用N5作燃料，这一比率可以改变。假如你是科学家，想采用N5作燃料来发射火箭，则需要解决的主要问题是____________。
分析：该题以新科技成果N5及其性质设置情境，考查N5的类别以及用科学家的思维方法来探究用N5作燃料要解决的问题。对科学素养、探索能力要求较高。N2、N3、N5都属于氮元素组成的3种非金属单质。依据N5的性质及保存，采用N5作燃料来发射火箭，要解决制法、防爆、保存、盛放、成本等问题。
答案：（1）N2、N3、N5（2）①怎样制得N5，并防止发生爆炸；②怎样保存N5，用什么容器盛放；③发射1吨设备，需要多少吨N5，与液氢相比成本如何
例9、NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。
（1）NO对环境的危害在于_________（填以下项目的编号）。
A、破坏臭氧层 B、高温下能使一些金属被氧化
C、造成酸雨 D、与人体血红蛋白结合
（2）在含Cu+的酶的活化中心中，亚硝酸根离子可转化为NO。写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：___________________________________________。
（3）在常温下，把NO气体压缩到100个大气压，在一个体积固定的容器里加热到50℃，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力2/3就不再改变，已知其中一种产物为N2O，写出上述变化的化学方程式：_______________________________________。
（4）解释变化（3）中为什么最后的气体总压力小于原压力的2/3？
分析：（1）NO有毒，能与人体血液中的血红蛋白结合。NO对环境的污染是指破坏臭氧层、形成酸雨或光化学烟雾等。
（2）先根据信息Cu++NO+H+NO↑+……，推断其他产物Cu2+、H2O，再配平。
（3）依据题意2NON2O可知，N元素化合价降低2价，故必有另一变化升高2价，得另一产物为NO2。
答案：（1）AC（2）Cu++NO+2H+====Cu2++NO↑+H2O（3）3NO====N2O+NO2
（4）生成的NO2又发生如下反应2NO2N2O4，而使压力略小于原来的2/3。
例10、实验室常用饱和NaNO2和NH4Cl溶液反应制取纯净氮气，反应式为NaNO2+NH4Cl====NaCl+N2↑+2H2O↑ （该反应为放热反应）的实验装置如图所示，试回答：
（1）装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是________
a、防止NaNO2饱和溶液蒸发
b、保证实验装置不漏气
c、使NaNO2饱和溶液容易滴下
（2）B部分的作用是_________
a、冷凝 b、冷却N2 c、缓冲N2气流
（3）加热前必须进行的一个操作步骤是_______，加热片刻后，即应移去酒精灯以防反应物冲出，其原因是__________。
（4）收集N2前，必须进行的步骤是（用文字说明）________、收集N2最适宜的方法是______。
a、用排气法收集在集气瓶中
b、用排水法收集在集气瓶中
c、直接收集在球胆或塑料袋中
分析：从反应式看，发生反应时，烧瓶中的压力必然比分液漏斗A中大，因而使A中的NaNO2溶液不易滴入烧瓶中。由于是液体与液体反应制气体，又是放热反应，因此气体产物N2中一定含有大量蒸气，通过冰盐制冷剂后，可将大部分水蒸气冷凝。制气在反应前必须检查装置的气密性，该反应是放热反应，反应一旦启动，就不必再加热，由于实验目的是制纯净的N2，因而在收集N2前必须将系统内的空气排尽，最适宜的方法是直接收集在球胆或塑料袋中。
答案：（1）c
（2）a
（3）检查装置的气密性 本反应为放热反应
（4）将系统内空气排尽 c
【模拟试题】
1、N2是空气的主要组成部分。因此有科学家根据蒸汽机的原理，设计制造出了液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到环境保护的目的。其原理的主要依据是（ ）
A、液态氮的沸点为-195.8℃，远低于常温 B、N2在空气中燃烧放热
C、N2和H2反应放热 D、N2在空气中约占78%（体积分数）
2、某密闭容器中充入的NO和O2的物质的量分别是a和b，待反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为（ ）
A、a:b B、a:2b C、a:（a+b）2 D、a:（a+2b）
3、某集气瓶呈红棕色，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体中的（ ）
A、N2、NO2、Br2 B、NO2、NO、N2
C、NO2、O2、NO D、N2、O2、Br2
4、为了从混有少量CO、CO2、H2O（g）的N2中得到纯净干燥的N2，设想将气体通过灼热的CuO、NaOH溶液、浓硫酸，通过各物质的正确顺序为（ ）
A、CuO、浓硫酸、NaOH溶液 B、浓硫酸、CuO、NaOH溶液
C、NaOH溶液、CuO、浓硫酸 D、CuO、NaOH溶液、浓硫酸
5、对比下列三个反应式：
O+O====O2；ΔH=－497 kJ·mol－1
N+N====N2；ΔH=－948 kJ·mol－1
Cl+Cl====Cl2；ΔH=－242 kJ·mol－1
可以得出的结论是（ ）
A、氮元素不能形成同素异形体
B、在常温下，氮气比氧气、氯气要稳定得多
C、氮的非金属性最强
D、氮、氧、氯的单质在自然界都能稳定存在
6、对二氧化氮的下列说法不正确的是（ ）
A、二氧化氮不是硝酸的酸酐
B、二氧化氮不是硝基
C、二氧化氮不是造成大气污染的气体之一
D、在通常状况下测得的NO2的相对分子质量是不准确的
7、2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，这种高聚氮的N—N键的键能为160kJ/mol（N2的键能为942kJ/mol），晶体片段结构如下图所示。又发现通过N2可制取N5、N3。含N5+离子的化合物及N60、N5极不稳定。则下列说法错误的是（ ）
A、按键型分类，该晶体中含有非极性共价键
B、含N5+离子的化合物中既有离子键又有共价键
C、高聚氮与N2、N3、N5、N5+、N60互为同素异形体
D、这种固体的可能潜在应用是烈性炸药或高能材料
8、氮是蛋白质的基本组成元素之一，所有生物体均含蛋白质，氮循环涉及到生物圈的全部领域，以下关于氮的生物体的吸收途径正确的是（ ）
（1）氮在大气中高达78%，可被生物体直接利用。
（2）通过高能固氮可将空气中游离的氮转化为硝酸盐和氨，而被植物吸收。
（3）所有植物都具有生物固氮作用，其根部的根瘤菌可将氮气转变成硝酸盐，而被植物吸收。
（4）动物以植物为食而获得氮并转化为动物蛋白
（5）动物死亡后，遗骸中的蛋白质被微生物分解成NH4+、NO3-、NH3，又回到土壤中和水体中，被植物再次吸收。
A、（1）（5） B、（3）（5） C、（2）（4）（5） D、（2）（4）
9、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与H2O反应生成H2和NO2
10、将容积为 18 mL 的试管盛满水倒立于水槽中，然后通入6 mL NO2，6 mL NO，8 mL O2，充分反应后，最终试管内剩余气体为（ ）
A、16mL B、12mL C、4mL D、2mL
11、将盛有一定量O2和40 mL NO2混合气体的试管倒立于水中，充分反应后，剩余10mL气体，则O2的体积是（ ）
A、2.5mL B、7.5 mL C、20 mL D、40 mL
12、将相同条件下的a mL NO、b mL NO2、x mL O2混合于同一试管里，将试管倒插入水中，充分反应后溶液充满整个试管，则下列关系式正确的是（ ）
A、x = （a＋b）/2 B、x = （2a＋b）/3
C、x = （3a＋b）/4 D、x = （4a＋b）/5
13、硝酸尾气处理的反应原理如下：
2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O；NO2 + NO + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
下列气体中不可能被过量NaOH溶液完全吸收的是（ ）
A、1 mol O2和4 mol NO2 B、1 mol NO和4 mol NO2
C、1 mol O2和4 mol NO D、4 mol NO和1 mol NO2
14、在一定温度和压强下，将一支容积为15mL的试管充满NO2后，倒置于一个盛满水的水槽中，当试管内液面上升到一定高度不再变化时，在相同条件下再通入O2。若要使试管内液面仍保持在原高度，则通入的氧气的体积为（ ）
A、3.75 mL B、7.5 mL C、8.75 mL D、10.5 mL
15、据报道，科学家已成功合成了少量N4。
⑴有关N4的说法正确的是（ ）
A、N4是N2的同素异形体
B、N4是N2的同分异构体
C、相同质量的N4和N2所含原子的个数比为1:2
D、N4的摩尔质量是56g
⑵若N4分子中所有原子最外层都达到8电子结构，画出其可能的结构式 。
16、常温下，有A和B两种气体组成的混合气体（A的相对分子质量大于B的相对分子质量），经分析混合气体中只含有氮和氢两种元素，而且不论以何种比例混合，氮和氢的质量比总大于14/3，由此可确定A为 ，B为 ，其理由是 ；若上述混合气体中氮和氢的质量比为7∶1，则在混合气体中A和B的物质的量之比为 。
17、1982年9月两位日本科学家在南极昭和站拍摄到南极上空臭氧空洞的照片。
（1）1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家。氟里昂（如CCl2F2）可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久破坏作用，有关反应为：O3→O2+O、Cl+O3→ClO+O2、ClO+O→Cl+O2
①上述变化的总反应式是_______________。
②在上述变化中，Cl是（ ）
A、反应物 B、生成物 C、中间产物 D、催化剂
③试分析当O3、O2、ClO、Cl作氧化剂时，其氧化能力的大小顺序为_______。
④O2和O3是（ ）
A、同分异构体 B、同系物 C、同素异形体 D、氧的同位素
⑤如果臭氧空洞愈来愈大，辐射到地球表面的紫外线量增大，造成生物遗传物质发生变化，导致的后果为使人类皮肤癌增多，植物表皮受损。这里所说的遗传物质的变化是________。
（2）超音速飞机排放的氮的氧化物（NO和NO2）也会破坏臭氧层，它们和O3及O原子，发生如下反应：O3+NO==NO2+O2、O+NO2== NO+O2
这两个反应反复循环，其总反应式为_________。氮的氧化物在破坏臭氧层过程中起了_____作用。
（3）下列物质：①SO2 ②CO2 ③CO ④N2 ⑤氟里昂 ⑥NO，能使臭氧层遭到破坏的物质有________（填序号）。
（4）臭氧除可吸收紫外线外，又由臭氧具有极强的氧化性，工业上可用臭氧进行________________________。
18、将V mL NO和NO2的混合气体通过水吸收后得到a mL无色气体A，将此无色气体A与等体积氧气混合，再通过水充分吸收后，收集到5 mL无色气体B。
⑴A气体是 ，B气体是 。
⑵A气体的体积是 mL。
⑶V值的范围是 。
19、超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为：
Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO
由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量，进行了以下两个实验：
⑴称取10.00g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36L（标准状况）。
①上述反应的化学方程式为 ；
②该样品中的A1N的质量分数为 。
⑵另取10.00g样品置于反应器中，通入2.016L（标准状况）O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L－1（已折算成标准状况，AlN不跟O2反应）。该样品中含杂质炭_________g。
20. 某试管中盛有NO2和NO的混合气体25mL，将其倒扣于盛水的大烧杯中，反应停止后，试管中剩余15mL气体。求
①原混合气体中有NO多少毫升？
②如果向试管中的剩余气体中通入9.3mL O2,充分反应后试管中剩余气体的体积为多少
③若大烧杯中共有水500mL（包括进入试管中的水），反应前后溶液体积不变，则所得硝酸溶液的物质的量浓度是多少？（气体体积均已折算成标准状况，不考虑N2O4的存在）
试题答案
1、A 2、D 3、A 4、D 5、B 6、C 7、C
8、C 9、B 10、D 11、A C 12、C 13、D 14、C
15、⑴A ⑵（正四面体，类P4）
16、N2 NH3 NH3中N与H元素的质量比恰好为14：3 1：4
17、（1）①：2O3→3O2，②D，③O3>ClO>O2>Cl，④C，⑤臭氧空洞愈来愈大，紫外线辐射到地球表面，会使遗传物质发生基因突变。
（2）O3+O2O2，催化剂。
（3）由于臭氧具有极强的氧化性，还原性物质：SO2、CO、NO、氟里昂，可使臭氧层破坏，故应填：①③⑤⑥。
（4）杀菌、漂白。
18、⑴NO O2 ⑵20 ⑶20＜V＜60
19、AlN + NaOH +H2O = NaAlO2 + NH3↑ 61.5% 1.92
20、①=（25mL－15mL）
VNO=25mL－15ML=10mL
②据反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3
∵15:9.3>4:3 ∴NO过量
VNO=15mL－9.3mL×
③=

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