第16課時第2節(jié) 氮的循環(huán)自然界中氮的循環(huán)、氮氣、氮的氧化物第3章|自然界中的元素第3章|自然界中的元素單質(zhì)化合②人類活動的影響氮氣―化學―方→法NH3―→氮肥、硝酸等含氮化合物。燃燒反應產(chǎn)生的

通過大氣進入陸地和海洋，參與氮的循環(huán)。氮氧化物2．氮氣(1)物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味水中的溶解性

無色氣體無味難溶于水(2)化學性質(zhì)寫出下列反應的化學方程式：(3)氮的固定的過程。②分類氮的固定自然固氮

固氮人工固氮

固氮①概念：使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物

高能固氮生物合成氨固氮仿生(4)氮氣的用途①根據(jù)在通常狀況下氮氣的化學性質(zhì)很不活潑，可用作保護氣、填充燈泡、防食品腐爛等。②液氮常用作制冷劑，制造低溫環(huán)境。③用于合成氨等。N2O

NO

N2O3NO2N2O52.NO

和NO2(1)物理性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)NONO2顏色無色紅棕色狀態(tài)氣體氣體氣味無味刺激性氣味毒性有毒有毒水溶性難溶易溶(2)相互轉(zhuǎn)化(寫化學方程式)。。①NO→NO2：②NO2→NO：(3)影響①NO：是傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”，但容易與血紅蛋白結(jié)合而使人體缺氧。②NO2：能使多種織物退色，損壞多種織物和尼龍制品，對金屬和非金屬材料也有腐蝕作用。2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO3．有關(guān)NO、NO2、O2

溶于水的計算(1)計算依據(jù)

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①2NO＋O2===2NO2②反應①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③反應①×2＋②×3

得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④(2)計算類型NO2

或NO2

與N2(非O2)的混合氣體溶于水時，可根據(jù)反應①利用氣體體積的變化差值進行計算。NO2

和O2

的混合氣體溶于水時，可根據(jù)反應③討論計算。氣體比例剩余氣體情況V(NO2)∶V(O2)＝4∶1時恰好反應，無氣體剩余V(NO2)∶V(O2)<4∶1

時剩余氧氣V(NO2)∶V(O2)>4∶1

時NO2

過量，剩余氣體為NO，且體積為過量NO2

體積的1/3Ⅲ.NO

和O2

的混合氣體溶于水時，可根據(jù)反應④討論計算。氣體比例剩余氣體情況V(NO)∶V(O2)＝4∶3

時恰好反應，無氣體剩余V(NO)∶V(O2)<4∶3時剩余氧氣V(NO)∶V(O2)>4∶3時剩余NO答案：D)2．下列反應屬于氮的固定的是(A．N2

和O2

反應生成NOB．NH3

經(jīng)催化氧化生成NOC．NO

與O2

反應生成NO2D．由NH3

制碳銨和硫銨解析：選A。氮的固定是指N2

轉(zhuǎn)化為氮的化合物。3．下列有關(guān)氮氣的說法正確的是(

)A．氮氣是由氮原子構(gòu)成的雙原子分子，所以化學性質(zhì)不活潑B．醫(yī)學上常用液氮作冷凍劑，在冷凍麻醉條件下做手術(shù)，是利用氮氣化學性質(zhì)的不活潑性C．H2與N2一定條件下反應生成NH3，反應中N2體現(xiàn)氧化性D．電閃雷鳴的雨天，雨水中會含有一定量的硝酸，其中可能發(fā)生的反應有N2＋2O2==放=電==2NO2解析：選C。A

項，氮氣性質(zhì)穩(wěn)定的原因是兩個氮原子之間共用三對電子，破壞這種結(jié)合時需要很高的能量；B項，液氮汽化時需要吸收大量的能量，使周圍環(huán)境溫度降低，與其化學性質(zhì)的不活潑性無關(guān)；C

項，反應方程式為N2

＋催化劑2

33H

高溫、高壓2NH

，反應中氮元素化合價降低，氮氣作氧化劑；D

項，N2

和O2

在放電條件下生成NO，不能直接生成NO2。氮元素均被氧化工業(yè)合成氨屬于人工固氮

C．含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化

D．碳、氫、氧三種元素也參加了氮循環(huán)解析：選A。A.N2→NH3

過程中氮元素由0

價變?yōu)椋?

價，被還原。B．工業(yè)合成氨的過程屬于人工固氮。C.1828

年，德國化學家維勒首次利用無機物氰酸銨合成了尿素；而含氮的有機物也可以直接分解為無機物。D．雷電發(fā)生時涉及的反應有N2

＋O2

==放=電==2NO

，2NO

＋O2===2NO2

，3NO2

＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3

進入土壤，與礦物質(zhì)結(jié)合成硝酸鹽；豆科植物也可以將N2合成氮肥，生物體內(nèi)含有C元素，所以碳、氫、氧三種元素都參加了氮循環(huán)。5．下列關(guān)于

N2

的說法中錯誤的是(

)A．通常情況下，氮氣性質(zhì)比較穩(wěn)定

B．可在氧氣中燃燒，生成一氧化氮C．N2

在反應中既能作氧化劑又能作還原劑D．實驗室可用排水法收集氮氣解析：選B。N2

不能在O2

中燃燒，故B

錯。6．下列說法中錯誤的是(

)A．N2

的化學性質(zhì)不活潑，是因為氮元素不活潑B．利用N2的不活潑性，工業(yè)上常用N2代替稀有氣體來作焊接金屬的保護氣C．N2

可跟H2、O2

直接化合D．生物固氮是自然固氮的一種途徑解析：選A。N2

的活潑性與氮元素的活潑性是兩個不同的概念，N2的活潑性取決于氮分子的結(jié)構(gòu)，兩者之間沒有因果關(guān)系。)7．下列關(guān)于氮氣的敘述錯誤的是(A．N2

是一種無色無味的氣體

B．N2

可用作生產(chǎn)氮肥和硝酸的原料

C．N2

可用濃硫酸和堿石灰干燥

D．N2

可用排空氣法收集解析：選D。N2

是空氣的主要成分，不能用排空氣法收集N2。解析：選C。2NO＋O2===2NO2，故NO

不能用排空氣法收集。9．在

NO2

與水的反應中(

)A．氮元素的化合價不發(fā)生變化

B．NO2

只是氧化劑C．NO2

只是還原劑D．NO2

既是氧化劑又是還原劑10．將裝有50

mL

NO2、NO

混合氣體的量筒倒立于水槽中，反應后氣體體積縮小為

30

mL，則原混合氣體中

NO2

和

NO)的體積比是(A．5∶3C．3∶2B．3∶5D．2∶3解析：選C。運用差量法計算。設混合氣體中NO2

的體積為x，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO3

1xΔV250mL－30

mL＝20

mL3

2

x＝20

mL，解得x＝30

mL。則原混合氣體中NO為50mL－30mL＝20mL。所以V(NO2)∶V(NO)＝30

mL∶20

mL＝3∶2。11．在一定條件下，將充滿NO2

和O2

的試管倒立于水槽中，1充分反應后，剩余氣體體積為原混合氣體體積的8，則原混合氣體中

NO2

和

O2

的體積之比可能是(

)①8∶1A．①②C．②③②7∶3

③7∶1

④4∶1B．①③D．②④解析：選C。反應為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，設原氣體體積為8

L，則剩余氣體為1

L。①若剩余的1

L氣體為O

，則V(NO)＝

42

2

21(5×7)

L，V(O

)＝(5×7＋1)

L。二者體積之比為7∶3。②若剩余的1

L

氣體為NO，而上述反應后剩余3

L

NO2，則2V(NO

)＝(324

1＋5×5)

L，V(O)＝(5×5)

L。二者體積之比為7∶1。12．NOx

是汽車尾氣中的主要污染物之一。NOx

能形成酸雨，寫出NO2

轉(zhuǎn)化為HNO3

的化學方程式：

。(2)在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NOx的排放。當尾氣中空氣不足時，NOx

在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO

被CO

還原的化學方程式：

。答案：(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO2NO＋2CO=催=化==劑=N2＋2CO213．將

10 mL充滿

NO2

和

O2

的混合氣體的試管，倒置于水槽中，反應停止后試管內(nèi)剩余

2 mL的無色氣體，求原混合氣體中

NO2

和

O2

各多少毫升？解析：剩余2

mL

氣體可能是NO

或O2，分兩種情況討論：(1)若剩余的是NO

，可以看成先發(fā)生了反應：4NO2

＋O2

＋

2H2O===4HNO3。剩余的NO2

又與水作用，最終有2

mL

NO產(chǎn)生。由反應3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

知，剩余的NO2

的體積24＋1為

2

mL×3＝6

mL。則原有

O

的體積為(10

mL－6

mL)×

1

＝0.8

mL，NO2

的體積為10

mL－0.8

mL＝9.2

mL。(2)若剩余的是

O2，則有10

mL－2

mL＝8

mL

NO2

和O2

的混合氣體按反應4NO22

2

3

21＋4＋O

＋2H

O===4