第二单元生产生活中的含氮化合物
第二单元生产生活中的含氮化合物
【考点解读】
1、 了解氮的固定，掌握氮气的性质
2、 掌握NO NO 的重要性质及其与环境的关系
【课前热身】
1、 氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义，
有些氮的转化是从氮气到氮的化合物。
有的转化是从氮的化合物到氮的化合物。 下列过程中，以游离态的氮为原料，最终产生氮的 化合物的
是
（
A .工业合成氨
B .硝化细菌的硝化过程 C.动物尸体腐烂
D.豆科植物的根瘤菌固氮
E .盛夏时节，雷雨肥田，植物茂盛
2、 大气污染是环境污染的一个重要方面，常见的大气污染分一次污染和二次污染，二次污
染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化， 或与环境中其他物质
发生反应生成新的污染物，如 2NO + 02 = 2NO2就是二次污染物，由 NQ 导致的污染就是 NO
的二次污染。下列物质：① SQ ;②NQ ③NO ;④HCI :⑤CO
不易导致二次污染的是
（
）
A .①②③④⑤ B.①③⑤ C ④和⑤ D.只有④
3、 同温同压下，在三支相同体积的试管里分别充有等体积混合的两种气体 ,它们是①NO 和NO,
②NQ 和Q,③NH 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
Vi 、V2、V3,则下列关系中正确的是 （
）
A . V >V2>V3
B . Vi>V3>V2 C. V2>V3>V D. V3>V>V2
【知识要点】
、氮在自然界中的循环
r 游离态（单质）：
1、 N 原子电子排布式 __________________________ ;氮气的电子式 _________ ,两个氮原子间通
过 ______ 个共用电子对形成共价键， 破坏这种 __________ ,需要 ___________ ,因此氮气化 学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。所形成晶体的类型
__________________ 。
2、 氮气的化学性质
（1） 氮气和氢气反应（反应方程式） _______________________ ,反应条件 ____________
1、存在
态：存在于动植物体、土壤和水体中。
r 自然固氮
通过豆科作物的 把空气中的氮气转化为
2、氮的固定
高能固氮
二、氮气的结构和性质 I 人工固氮
化学固氮：反应的方程式 仿生固氮
（2）氮气和氧气反应（反应方程式）_______________________ ,反应条件___________ 三、氮的氧化物及其性质
、氮的氧化物简介
2、NO NO的性质、制法
（1）完成下列化学方程式
①NO和氧气的反应：_________________________________ ，条件____________ 。
②NQ和N2C4的相互转化： __________________________ ，条件____________ 。因此反应在
_______ 下进行，故通常“纯净”的NQ或N2C4并―纯。
③NO和水反应：__________________________ 。
④NO和NaOH溶液反应： ________________________ 。
⑤NO NQ和NaOH溶液反应：____________________________ 。
（2）NO具有较强的氧化性，能_____ SO;能使湿润的淀粉KI试纸 _________ 。
（3）氮的氧化物溶于水计算的有关化学方程式
原理：2NO+O=2NO .... ①
3NO 2+H2O =2HNO + NO .......... ②
①x 3 + ②x 2 可得反应方程式___________________________________ 。
①+ ②x 2 可得反应方程式______________________________________ 。
①+②可得反应方程式_____________________________________ 。
（4）NO NO的制取
①实验室制取NO的化学方程式为 ___________________________ ;用________ 法收集。
②实验室制取NO的化学方程式为 ___________________________ ;用________ 法收集。
【典型例题】
【例1】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CO、H2O N2、NQ这些气体均为无色，但在卫星发
射现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NO B NO遇空气生成NO
C CQ与NO反应生成CO和NQ
D NO 和H2O反应生成Hb和NO
【例2】将盛有12mlNQ和Q的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2ml无色气体，则原混合气体中Q的体积是（）
A. 1.2ml
B. 2.4ml
C.3.6ml
D.4ml
【课后训练】
1 ?氮气是空气中的主要成分，且含量很大，现已有科学家设计出了液氮蒸汽机，即利用液
氮的蒸发来驱动机车，从而达到保护环境的目的。其主要依据是
（）
A .液氮的沸点为-195.8 ° C,远低于常温
B .氮气与氧气反应放热
C.氮气在空气中燃烧放热
D.氮气在空气中约 78%（体积分数）
2 ?下列过程属于人工固氮的是 （）
A .分离液态空气制氮气 C.合成氮
B .闪电时N2转化为NQ
D.豆科作物根瘤菌将 Na 转化为NH
3、 实验室制备下列气
体，
只能用排水法收集的是
( )
A . NQ B. NQ C. Q D. Cl 2
4. 下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是 ( )
A . CQ B. SQ C. NQ D. CI2
5. 关于氮气的性质的说法中，错误的是 ( )
A .通常情况下，氮气性质很不活泼 B.可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C.在水中溶解度小（通常情况下）
D.跟氢所在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂
6 .将12LCO 和NO 的混合气体通过足量的 N@Q 固体，充分反应后，气体体积减少到 8L （相
同状况），则原混合气体中 CQ 和NQ 的体积比可能为 （） ①1 : 2 ②2 : 1 ③2 : 3④3 : 2 A.① B .②④ C.①③ D.②
7、 叠氮酸钠（NaN ）是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质， 3mol NaNs 受撞 击会生成4mol 氮气和一种离子化合物（NasN ）.下列有关叙述错误的是 A. NaNS 受撞击时，NaN 既是氧化剂又是还原剂 B. NaNs 跟水反应时，有 NH 生成
C. NasN 中N 3
-半径比Ns T 半径大
D. NaN3中，既存在离子键又存在非极性共价键 8. 研究发现，空气其中少量的 NQ 能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：
①SQ+NQ — SQ+NO ②SQ+H? HSQ ③2N0+S2NQ , NQ 在上述过程中的作用， 与H2SQ 在下 列变化中的作用相似的是
A .潮湿的氯气通过盛有浓 HSQ 的洗气瓶
B .硫化氢通入浓 HSQ 中
若控制其他实验条件均相同， 在催化反应器中装载不同的催化剂， 将经催化反应后的混合气
C.浓HbSQ 滴入萤石中，加热
D.加入少量HSQ 使乙酸乙酯水解
9、2007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德?埃特尔，以表彰他在表面
化学研究领域作出的开拓性贡献 ?
⑴.某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究 不同催化剂对 NH 还原NC 反应的催化性能?
』检测
NOs NH 3
混合气体
＞催化反应器
尾气处理
体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)?为比较不同催化剂的催化性能，
需要测量并记录的数据是_____________ ? __________
⑵?在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)，它的作用是使CO NO
反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧
①.写出CO与NO反应的化学方程式：_____________________________________________ ，该反应作氧化剂的物质是___________ ?
②.用CH4催化还原NO也可以消除氮氧化物的污染?例如：
—1 CH(g)+4NO2(g) ^4NO(g) + CO(g)+2H 20(g) ; △ H=—574 kJ ? mol
CH(g)+4N0(g) _2N 2(g) + CO(g)+2H 2O(g) ; △ H2
若1mol CH4还原NO至N2,整个过程中放出的热量为867kJ，则△ H b=
⑶?①?有人认为该研究可以使氨的合成反应，在铁催化剂表面进行时的效率大大提高，从而使原料的转化率大大提高?请你应用化学基本理论对此观点进行评价：
②?合成氨工业生产中所用的 a —Fe催化剂的主要成分是FeO FezQ，当催化剂中Fe2+与Fe3+
的物质的量之比为1: 2时，其催化活性最高，以Fe2Q为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭粉，发生如下反应：2 FezQ十C -' 4FeO十CO f ?为制得这种活性最高的催化剂，应向480g FezQ 粉末中加入炭粉的质量为g.
10. (1)使用常用仪器，运用化学原理进行巧妙的设计，就可以用同一个简单的装置实现多种用途。
I、利用上图中(1)装置，用两种不同的方法分别收集NQ试简述操作方法:
H、甲同学把试管底部钻出一小洞，并和广口瓶组成图中(2)装置，通过开、
关导管上的阀门可以控制试管内的反应随时发生或随时停止。如果该装置中的隔板是用铜丝制成，则该装置可以制取的常见气体有( 填二种)。
川、乙同学认为，可把(2)装置做如下图(3)的改动，用橡皮塞替代铁架台来固定试管。请判断乙同学的做法是否可行？ _________
(2)拟用如右图所示装置进行硝酸与铜反应的实验。
为了防止污染，在右边的试管中盛放足量的NaOH溶液。
若实验中使用的是质量分数为63%勺硝酸和小铜片，
操作中怎样加入硝酸和铜片才能避免铜与硝酸刚一接触时生成的气体外逸到空气中：
篇化刮1
9、⑴溶液显色所需要的时间⑵①2CO+2NO* N2+2CO2 NO ②—1160 kJ mol
⑶①该研究只能提高化学反应速率，不能使化学平衡发生移动②6g
10、I①广口瓶中盛满水，NO 从B管通入：②广口瓶中盛满CO2气体,NO 从B管通入
n H2 CO2 H2S
川、否由于广口瓶被橡皮塞密封后，瓶内的气压会随液体的排入而增大，使试管中的液体不能在关闭阀门时排入广口瓶中，因而不能使反应随时停止，甚至会由于容器中气压过高而发生危险。(2)向试管口加入适量的硝酸后，将试管倾斜，以镊子夹取一小铜片于试管内壁上，小心塞紧橡皮塞后，再将试管慢慢竖起使铜片滑入底部。