氮及其化合物学案(一) 课标解读知识再现一、氮在自然界中的循环二、氮气的结构和性质1、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，并破坏这种_________,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。
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__________。
（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1、氮的氧化物简介2、NO、NO2的性质、制法(1)完成下列化学方程式①NO和氧气的反应：_____________________________，条件___________。
②NO2和N2O4的相互转化：_______________________，条件___________。
因此反应在______下进行，故通常“纯净”的NO 2或 N 2O 4并___纯。
③NO 2和水反应：________________________。
④NO 2和NaOH 溶液反应：_______________________。
⑤硝酸工业用NaOH 吸收尾气：_________________________。
（2）NO 2具有较强的氧化性，能______SO 2；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 2 =2NO 2 ………①3NO 2+H 2O =2HNO 3 + NO ………②① x 3 + ② x 2可得反应方程式_____________________________。
① + ② x 2可得反应方程式______________________________。
① + ②可得反应方程式_______________________________。
（4）NO 、NO 2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 2的化学方程式为_________________________；用______法收集。
典题解悟【例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【解析】工业合成氨的反应原理为：3H 2 + N 2 2NH 3 ，硝化细菌的硝化过程是将氨或铵盐转化成硝酸盐；动物尸体腐烂是从高分子有机氮到小分子有机氮的过程；豆高温、高压催化剂科植物的根瘤菌固氮过程是在固氮酶的作用下将氮气转化为氮的化合物；雷雨肥田的过程为氮气和氧气在放电条件下转化为一氧化氮，一氧化氮与氧气反应转化为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸进入土壤后转化为硝酸盐，被植物吸收，植物茂盛。
【答案】A、D、E【例2】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NO2B．NO遇空气生成NO2C．CO2与NO反应生成CO和NO2D．NO和H2O反应生成H2和NO2【解析】根据火箭喷出大量红烟这一明显现象可推知应为NO2，因此答案为B。
【例3】将盛有12mlNO2和O2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O2的体积是（）A．1.2ml B.2.4ml C.3.6ml D.4ml【解析】氮的氧化物溶于水的计算有以下几种情况：（1）NO2或NO2与N2（非O2）的混合气体溶于水时可依据：3NO2 + H2O 3HNO3+NO，利用气体体积差值进行计算。
（2）NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2+ O2+2H2O 4HNO3可知，当体积比V （NO2）：V（O2）= 4 ：1，恰好完全反应> 4 ：1，NO2过量，剩余气体为NO< 4 ：1，O2过量，剩余气体为O2（3）NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO+O22NO2，4NO2+O2+2H2O 4HNO3，总式为：4NO+3O 2+2H 2O 4HNO 3当体积比V （NO ） ：V （O 2）= 4 ：3 恰好完全反应> 4 ：3 剩余NO< 4 ：3 剩余O 2（4）NO 、NO 2、O 2 三种混合气体通入水中，可先按（1）求出NO 2与H 2O 反应生成的NO 的体积，再加上原混合气体中的NO 的体积即为NO 的总体积，再按（3）方法进行计算。
值得注意的是：4NO 2 + O 2和4NO +3O 2从组成上均相当于N 2O 5的组成。
即（2）（3）二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路。
即利用混合气体中的N 、O 原子个数比进行分析判断：< 2 ：5 O 2剩余N ：O = 2 ：5 完全反应> 2 ：5 剩余NO本题依据的化学反应原理为：4NO 2 + O 2 +2H 2O 4HNO 33NO 2 + H 2O 2HNO 3 + NO设O 2的体积为x ，剩余的气体有两种可能：①若剩余O 2，则V 剩= 2)12(41=--x x ，得x=4。
②若剩NO ，则V 剩=2]4)12[(31=--x x ，得x=1.2。
【答案】A 或D 夯实双基1． 实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是 （ ）A ．NO 2B ．NOC ．O 2D ．Cl 22．下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是 （ ）A．CO B．SO2C．NO2D．Cl23．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4．盛满等体积NO和NO2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应完毕后，液面上升的高度是试管的（）A．1/2 B．1/3 C．2/3 D．5/65．下列过程属于人工固氮的是（）A．分离液态空气制氮气B．闪电时N2转化为NOC．合成氮D．豆科作物根瘤菌将N2转化为NH36．据估计，高空大气中的O2吸收紫外线可生成臭氧，臭氧可分解：O3O2 + O。
臭氧与大气污染物之一的NO发生反应：NO+O3=NO2+O2，NO2+O=NO+O2，纵观这些反应可以看出NO是作（）A．氧化剂B．还原剂C．催化剂D．干燥剂7．空气中含有大量的氮气，工业上就是利用分离空气的方法得到大量氮气的。
查阅物质的沸点表，得到空气中各主要成分的沸点如下：N2（—196°C）O2（—183°C）Ar(—186°C) CO2（—78°C）（1）若将空气深度冷却液化，然后缓慢升温，沸腾分离，则最先分离出来的气体（）A．氮气B．氧气C．氩气D．二氧化碳（2）若实验室中需制备少量的氮气，应该用氧化剂氧化下列哪种物质得到？（）A．氨气B．一氧化氮C．二氧化氮D．硝酸8．将充有20mlN2和NO2气体的试管倒立在水槽中，充分反应后，试管残留气体10ml，则原混合气体中N2和NO2的体积比是（）A．1 ：1B．1 ：2C．1 ：3D．2 ：39．关于氮族元素（用R代表）的下列叙述正确的是（）A．最高化合价是+5B．氢化物的通式为RH5C．非金属性由上到下递增D．其含氧酸均为一元强酸10．上世纪80年代后期人们逐渐认识到，NO在人体内起着多方面的重要生理作用。
下列关于NO的说法不正确的是（）A．NO分子中有极性共价键B．NO造成光化学烟雾的因素之一C．NO汽车尾气的有害成分这一D．NO分子所含电子总数为偶数11．起固氮作用的化学反应是（）A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3B．NO与O2反应生成NO2C．NH3催化氧化生成NO D．由NH3制NH4HCO3和（NH4）2SO412．将12LCO2和NO的混合气体通过足量的Na2O2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CO2和NO的体积比可能为（）① 1 ：2 ②2 ：1 ③2 ：3 ④3 ：2A．①B．②④C．①③D．②13．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，则下列关系中正确的是（）A．V1>V2>V3B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1D．V3>V1>V214. 1.92 g铜和一定量浓HNO3反应，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色也逐渐变浅；当铜全部反应时，共收集到标准状况下的气体1.12L，则反应中消耗HNO3的物质的量是（）A．0．12mol B．0.1mol C．0.11mol D．0.2mol15．一氧化氮气体因污染空气而臭名昭著。
近年来，发现少量的一氧化氮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，成为当前生命科学的研究热点，一氧化氮亦被称为“明星分子”。
请回答下列问题：（1）一氧化氮对环境的危害在于（）A．破坏臭氧层B．高温下能使一些金属被氧化C．产生酸雨D．与人体血红蛋白结合（2）在含Cu+的酶的活化中心，NO-2可转化为一氧化氮，写出Cu+和NO-2在酸性水溶液中反应的离子方程式：____________________________。
（3）在常温下，把一氧化氮气体压缩到100atm，在一个体积固定的容器里加热到50°C，发现气体的压力迅速下降，压力降到略小于原压力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压力小于原压力的2/3？__________________________________________。
16．一无色气体可能是由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2中的一种或几种组成。
将此无色气体通过装有浓硫酸的洗气瓶，发现气体体积减少一部分，继续通过装有固体Na2O2的干燥管，发现从干燥管出气口一端出来的气体颜色显红棕色，再将该气体通入盛满水、倒立于水槽中的试管内，最后试管里仍然充满液体。