氮气与氮的氧化物.
氮及其化合物
氮及其化合物氮元素是一种典型的变价元素，掌握氮元素形成的单质和化合物的有关知识，应抓住以 下线索（N 元素化合价为线索）化合价 -3 0 +2 +4 +5 物 质 NH3 N 2 NO NO 2 HNO 3 （铵盐） （硝酸盐） 而对其中每种物质都从结构、性质（物理、化学）、制法、用途四方面来认识理解记忆，最后在各物质（不同价态间）间形成相互转化的知识网络。
一、氮气及氮的氧化物 1．氮气（N 2）（1）分子结构：电子式为∶N ┇┇N ∶，结构式为N≡N ，氮氮叁键键能大，分子结构稳 定，化学性质不活泼。
（2）物理性质：纯净的氮气是无色无味的气体，难溶于水，空气中约占总体积的78%。
（3）化学性质：常温下性质稳定，可作保护气；但在高温、放电、点燃等条件下能与H 2、O 2、IIA 族的Mg 、Ca 等发生化学反应，即发生氮的固定（将空气中的氮气转变为含氮化合物的过程，有自然固氮和人工固氮两种形式）N 2中N 元素0价，为N 的中间价态，既有氧化性又有还原性 ①与H 2反应：N 2 +3H 22NH 3 ②与O 2反应：N 2+O 2＝2NO③与活泼金属反应： N 2 +3Mg ＝ Mg 3N 2（4）氮气的用途：化工原料；液氮是火箭燃烧的推进剂；还可用作医疗、保护气等。
二、氮的氧化物（2）NO 和NO 2的重要性质和制法 ①物理性质：NO ：无色无味气体，有毒，密度比空气大，不溶于水；NO 2：红棕色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水； ②化学性质：2NO+O 2＝2NO 2（易被氧气氧化,无色气体转化为红棕色）； 2NO 2 (红棕色)N 2O 4(无色）（平衡体系）； 3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO （工业制硝酸）； NO+NO 2+2NaOH ＝2NaNO 2+H 2O （尾气吸收）；注：NO 2有较强的氧化性,能使湿润的KI 淀粉试纸变蓝。
高温、高压 催化剂放电 点燃③制法： NO ：3Cu+8HNO 3(稀)＝3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O （必须用排水法收集NO ）； NO 2：Cu+4HNO 3(浓)＝Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O （必须用向上排空气法收集NO 2） （3）氮的氧化物溶于水的计算：①NO 2或NO 2与N 2（非O 2）的混合气体溶于水可依据3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行计算。
高考化学总复习之-经典资料4-4氮
【典例导析1】将容积为50 mL的量筒内充满二氧化 氮和氧气的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽
里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 mL。
则原混合气体中NO2和O2体积比可能是 或 。
解析 NO或NO2与O2混合气体与水的反应计算关
系式可由下列化学方程式推导出来。
2NO+O2 3NO2+H2O 由②×2+①得 4NO2+O2+2H2O 4HNO3 4HNO3 ③ ④ 2NO2 2HNO3+NO ① ②
第4讲 氮的氧化物和硝酸 基础盘点
一、氮气及氮的氧化物 自我诊断 1.用化学方程式表示“雷雨发庄稼”的原理。 ① N2+O2 ② 2NO+O2 ③ 3NO2+H2O 2NO ， 2NO2 ， 2HNO3+NO 。
雨水中的HNO3进入土壤与矿物质作用生成 硝酸盐 ，其中 NO 3 被植物根系吸收。
成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为
部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水
由①×③+②×②
4NO+3O2+2H2O
③、④两式就是平时计算经常用到的关系式。
设剩余的5 mL为O2，则参加反应③的NO2和O2的总 体积为:50 mL-5 mL=45 mL 则原混合气体里,NO2的体积为:45 mL×4/5=36 mL O2的体积为：50 mL-36 mL=14 mL 即NO2与O2的体积比为：36∶14=18∶7。
盐中NO
+ 3 在H2SO4提供H 的条件下能继续与金属
反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先 作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO 3 进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。
氮气和氮氧化物-高中化学必修二课件
氮的氧化物溶于水的计算（工业生成硝酸的启示）
2. NO2和O2混合气体通入水中
3NO2+H2O===2HNO3+NO
①
2NO+O2===2NO2
②
①×2+② 总的化学方程式为 4NO2+O2+2H2O===4HNO3
一氧化氮和二氧化氮
氮的氧化物溶于水的计算（工业生成硝酸的启示） 3. NO，NO2，O2三种气体通入水中
(2)打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹 簧夹 无色气体变为红棕色，注射器活塞向左移动， 说明NO与O2 反应生成红棕色的 NO2 (3)振荡注射器 红棕色气体变为无色，NO2
溶于水生成无色的NO。
一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮和二氧化氮
2.化学性质
NO的强还原性：
NO2与水反应：
2NO + O2 === 2NO2 遇空气立即变为红棕色
①3体积②4体积③5体积④5.5体积⑤2体积
A. ③
B. ④或⑤
C. ⑤
D. ②或⑤
一氧化氮和二氧化氮
练习
2. 在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体，将其倒立在水槽里， 去塞后再通入280 mL氧气，恰好完全反应，且液体充满烧瓶(气体体积都已折 合为标准状况下的体积)，下列有关叙述正确的是( B ) A. 总反应为NO＋NO2＋O2＋H2O === 2HNO3 B. 总反应为4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O === 12HNO3 C. 生成硝酸的物质的量浓度均为0.030 mol·L－1 D. 生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 mol·L－1
3NO2+H2O===2HNO3+NO
①
氮气 氮的氧化物的性质
第三节氮的循环第1课时氮气、氮氧化物的性质【学习目标】1.了解氮气的性质，了解NO 和NO2的物理性质.2.掌握氮氧化物之间的转化.3.了解氮氧化物对空气的污染及防治措施.氮气、氮氧化物的性质（课内探究案）探究点一、氮气的性质问题探究 1. 联系身边的氮气归纳出氮气有哪些物理性质？通常情况下氮气的化学性质稳定吗？联系生活实际，想想氮气有哪些用途？问题探究 2. 从物质所属类别角度推测氮气有哪些主要化学性质？根据氮元素所处价态，从氧化性，还原性角度预测氮气有哪些性质。
（1）与金属反应与Mg的反应：_________________________________________（2）与非金属反应工业合成氨：___________________________________________与氧气反应：___________________________________________问题探究3.什么是氮的固定？氮的固定有哪几种形式？概念：氮的固定（定义：）高能固氮（如）生物固氮分类：合成氨（方程式）仿生固氮【例题1】起固氮作用的化学反应的是 ( )A.工业上用氮气和氢气合成氨气B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C.氨气经催化氧化生成一氧化氮D.由氨气制碳酸氢氨和硫酸氨【变式训练1】下列过程属于人工固氮的是（）A.分离液态空气制氮气B.电闪雷鸣时N2转化为NOC.工业合成氨D.豆科植物根瘤菌固氮探究点二、氮氧化物的性质问题探究1.（1）氮的氧化物有哪些？如何收集NO和NO2？（2）如何除去NO气体中的NO2？用化学方程式解释原因？（3）如何除去NO2气体中的NO？用化学方程式解释原因？小结：NO与NO2的性质【思考】在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”。
经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。
然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。
这是为什么？问题探究2.氮氧化物对环境有哪些污染、危害？有什么防治措施？问题探究3.（1）将一支盛满NO2的试管倒置在水槽中，能观察到什么现象？写出反应的化学方程式，找出氧化剂、还原剂，若有3mol NO2反应转移的电子数目为多少？若使试管中液面上升，可采取什么措施？（2）将一支盛满NO2的试管（40mL）倒置在水槽中，在持续通入氧气的情况下，能否使溶液充满整个试管？若能，需要多少mLO2?（3）若将2中的NO2换成NO,则需要通入多少mLO2 ?【例题2】.工业上制硝酸和自然界中硝酸的生成既有相同的地方又有区别。
氮及其化合物知识归纳总结
氮及其化合物知识点归纳总结一、氮气、氮的氧化物1、氮气：无色无味的气体，难溶于水。
氮的分子结构：电子式_______ 结构式______________。
（1） 氧化性：N 2+3H 22NH 3，N 2+3Mg=Mg 3N 2其产物的双水解反应：（2）还原性：与O 2的化合（放电或高温条件下）NO O N 222放电+ 2、氮的固定将空气中游离的氮气转化为氮的化合物的方法，统称为氮的固定。
氮的固定的三种途径：（1） 生物固氮：豆科植物根瘤菌将氮气转化为化合态氮（2） 自然固氮：打雷闪电时，大气中的氮气转化为NO NO O N 222放电+ （3） 工业固氮：工业合成氨N 2+3H 22NH 33、氮氧化物种类 物理性质 稳定性 N 2O 笑气NO 无色气体，溶于水中等活泼NO 2红棕色色气体，易溶于水，有毒较活泼，易发生二聚反应N 2O 4 无色气体 较活泼，受热易分解 N 2O 无色气体较不活泼N 2O 3 （亚硝酸酸酐） 蓝色气体（—20°C ）常温不易分解为NO 、NO 2N 2O 5（硝酸酸酐）无色固体 气态不稳定，常温易分解（1） NO 2与水反应：NOHNO O H NO +=+32223（2） NO 、NO 2的尾气吸收：OH NaNO NaOH NO NO O H NaNO NaNO NaOH NO 22222322222+=++++=+（3） NO 的检验：2222NO O NO =+ 现象无色气体和空气接触后变为红棕色。
（4） 两个计算所用的方程式： 4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 34NO 2+O 2+ 2H 2O =4HNO 3氮的氧化物溶于水的计算（1）NO 2或NO 2与N 2（非O 2）的混合气体溶于水时可依据：3NO 2+H 2O ✂2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行汁算。
（2）NO 2与O 2的混合气体溶于水时．由4 NO 2＋O 2十2 H 2O ✂4HNO 3，可知，当体积比：=4：1，恰好完全反应V(NO 2)：V(O 2) >4：1，NO 2过量，剩余气体为NO <4：1，O 2过量，剩余气体为O 2(3) NO 与O 2同时通如水中时．由4 NO ＋3O 2十2 H 2O ✂4HNO 3，可知，当体积比： =4：3，恰好完全反应 V(NO)：V(O 2) >4：3，剩余气体为NO <4：3，剩余气体为O 2（4）NO 、NO 2、O 2三种混合气体通人水中，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。
高中化学必修二教案讲义：氮气和氮氧化物(教师版)
氮气和氮氧化物1．了解氮的固定和自然界中氮的循环。
2．了解氮气的主要化学性质。
3．认识氮氧化物的性质与转化。
一、氮气与氮的固定 1．氮元素的原子结构和性质(1)氮元素的原子结构氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA 族，氮原子最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。
氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。
(2)氮元素在自然界中的存在①游离态：主要以氮气分子的形式存在于空气中，约占78%（体积分数）。
②化合态：存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋的硝酸盐和铵盐中。
2．氮气的性质(1)物理性质通常情况下，氮气是无色、无味的气体，密度比空气的稍小，难溶于水。
(2)化学性质氮分子内两个氮原子间以共价三键(N ≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应，但在高温、放电等条件下，氮气也可以与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。
写出氮气与下列物质反应的化学方程式。
①金属镁：N 2＋3Mg=====点燃Mg 3N 2，氮气表现氧化性； ②氢气：N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3，氮气表现氧化性；③氧气：N 2＋O 2=======放电或高温2NO ，氮气表现还原性。
(3)用途①氮气常用作保护气，如焊接金属、填充灯泡、保存食品等。
②氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。
③液氮可用作制冷剂，应用于医学、科技等领域。
3．氮的固定(1)含义：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
(2)分类：①自然固氮：大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的化合物（高能固氮），或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨（生物固氮）。
②人工固氮：工业合成氨。
二、一氧化氮和二氧化氮1．一氧化氮、二氧化氮的物理性质氧化物颜色状态气味水溶性NO无色气态无味难溶NO2红棕色气态刺激性气味与水反应2．一氧化氮、二氧化氮的相互转化操作一：在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，观察颜色，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。
氮气及氮的氧化物的性质 Word版含解析
氮气及氮的氧化物的性质1．氮元素在自然界中的存在形态及氮的固定2．氮气（1）物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。
（2）化学性质：①与氧气反应：N 2＋O 2=====放电2NO(导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)②与氢气反应：N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3(工业合成氨的反应原理)3．氮的氧化物（1）氮有多种价态的氧化物，如N 2O 、NO 、NO 2、N 2O 4、N 2O 3、N 2O 5等，其中属于酸性氧化物的是N 2O 3、N 2O 5。
（2）NO 和NO 2的比较NO NO 2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒有毒 溶解性 不溶于水易溶于水与O 2反应 2NO ＋O 2===2NO 2与H 2O 反应3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO对人体、环境的影响（1）与血红蛋白结合，使人中毒（2）转化成NO 2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾【重难点指数】★★★【重难点考向一】NO 、NO 2的性质及对环境的影响【典型例题1】汽车尾气主要含有CO 2、CO 、SO 2、NO x 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 来自于________________，NO 来自于________________。
汽车尾气对环境的危害主要有________________(至少填两种)。
（2）NO x 能形成酸雨，写出NO 2转化为HNO 3的化学方程式：_________________________________。
（3）汽车尾气中的CO 、NO x 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：________________________________。
【答案】（1）汽油的不完全燃烧 N 2与O 2在汽车汽缸内的高温环境下的反应 形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可) （2）3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO （3）2CO ＋2NO =====催化剂N 2＋2CO 2【名师点睛】氮氧化物对环境的污染及防治（1）常见的污染类型①光化学烟雾：NO x 在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。
氮气及氮氧化物
氮气和氮的氧化物的性质一、氮气1．氮气的化学性质N2 分子中，氮原子与氮原子之间存在着“N≡N”，键长短，键能大，损坏此键需较高的能量，所以氮气分子的构造很稳固。
在往常状况下，氮气的性质不开朗，但在高温或放电条件下也能够与其余物质反响。
（1）非金属的通性：①氮气的 O2 反响 N2+O2 2NO（无色气体）②与氢气反响 N2+3H2 2NH 3③氮气和某些金属反响 N2+3Mg Mg3N22．氮的固定（1）将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法称为氮的固定。
（2）氮的固定分为自然固氮和人工固氮两大类。
二、一氧化氮：1、物理性质： NO往常为色、味的体。
溶于水，有毒。
2、NO的化学性质：（1）NO不与水反响。
（2）NO与 O2的反响：在常温下很简单与空气中的氧气氧化成为 N O2。
化学方程式：（NO2 的生成）3、NO的采集方法—排水法：实验室常用的气体采集方法有、，因为NO易与 O2反响，不溶于水也不与水反响，所以， NO ( 填“能”或“不可以” ) 与氧气大批共存；实验室中采集 NO 只好用法，而不用法。
三、二氧化氮：1、N O2的物理性质：二氧化氮是色、味的有气体。
密度比空气的，易液化，溶于水。
2、N O2的化学性质：（1）N O2与水的反响：二氧化氮溶于水生成硝酸和 NO。
化学方程式：应用：利用二氧化氮与水反响生成硝酸，这是工业上生产硝酸的主要方式。
（2）在往常状况下，二氧化氮还可以自己化合生成无色的四氧化二氮气体。
N2O42NO2 N 2O4因为二氧化氮和四氧化二氮易互相转变，故往常它们均无纯净可言。
（3）二氧化氮有较强的氧化性，可使润湿的碘化钾淀粉试纸变蓝。
（4）N O2不与 O2 反响，难被氧气氧化。
3、N O2的采集方法—向上排空气法：因为 N O2 易与水反响，难被 O2 氧化，所以， N O2 ( 填“能”或“不可以” ) 与氧气大批共存；实验室中采集 N O2 用法，而不可用法。
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气味 毒性
无味 有毒
溶解性
密度
难溶于水 比空气略重
NO2 红棕色 气体 刺激性 有毒
易溶于水 比空气重
排水 收集NO只能用______ 收集NO2只能用 向上排空气
法。 法。
+4
ჷH2O
思考:
2HNO3+NO
(1)工业制备硝酸时,可采用什么措施使NO2尽可 能多的转化为硝酸呢? 通入适量氧气 (2)充满NO2的集气瓶倒扣于水中,反应后进入瓶 中溶液的体积约占整个集气瓶的几分之几? 2/3 (3)以上反应是氧化还原反应吗？如果是,NO2在 反应中做氧化剂还是还原剂?
第三章 第2节
第1课时
氮的循环
氮气与氮的氧化物
一、自然界中氮的循环
0
N2
NH3
-3
+2
+4
NO NO2
+5
HNO3
-3
+5
铵盐(NH4+) 、硝酸盐(NO3-)
二、氮循环中的重要物质
(一)、氮气 1、物理性质
颜色
无色
气味
无味
状态
气体
溶解性
难溶于水
密度
比空气略轻
思考:实验室里收集氮气采用什么方法?
结 构 化学性质 稳定，很难与其他物质反应
2、氮的固定
使空气中游离态的氮转化为含氮化合物 游离态 自然固氮 化合态 高能固氮
氮 的 固 定
生物固氮
人工固氮 合成氨 仿生固氮
高能固氮
在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷，经常 电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是 牧草茂盛，四季常青。请解释原因。
N2+3H2
催化剂 高温高压
2NH3
合成氨厂
自然界中氮的循环
0
N2
NH3
-3
+2
+4
NO NO2
+5
HNO3
-3
+5
铵盐(NH4+) 、硝酸盐(NO3-)
制冷剂
4、氮的用途
超低温手术
做保护气
制氮肥、硝酸
课堂练习:
1、关于氮气性质的说法中，错误的是( B ) A.通常情况下，氮气性质不活泼 B.氮气可在常温下与氧气反应，生成一氧化氮 C.氮气在水中溶解度小（通常情况下） D.氮气跟氢气在一定条件下发生反应，氮 气是氧化剂
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
VNO VO
2
＞ 4:3 剩余NO ＝ 4:3 恰好完全反应
＜
4:3 剩余O2
3、实验室收集下列气体时，不能用排空气法收 集的是（ D ） A．氨气 C．二氧化氮 B．氢气 D．一氧化氮
4.下列气体不会污染空气的是（ D ） A. NO B. SO2 C. CO
N2 + O2 ==== 2NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 雷雨发庄稼；一场雷雨一层肥包含的化学方程式
放电
生物固氮
与大豆、蚕 豆等豆科植 物共生的根 瘤菌中存在 固氮酶，能 在常温常压 下把空气中 的氮气转变 为氨。
根瘤菌
人工固氮---合成氨
2.下列反应不属于氮的固定的是(
D
)
A.氮气和氧气在放电条件下反应生成一氧化氮
B.合成氨
C.豆科类植物的根瘤菌将空气中的氮气转化为含 氮化合物
D.一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮
(二)、氮的氧化物
+1
+2
+3
+4
+4
+5
N2O
NO N2O3
NO2
N2O4 N2O5
(二)、氮的氧化物 NO、NO2的物理性质 颜色 状态 NO
D. N2
E. NO2
F.Cl2
5、在反应 3NO2 +H2O=2HNO3 +NO中,氧化剂和还原 剂的物质的量之比是 ( B ) A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.无法确定
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2NO + O2 = 2NO2
4NO2+2H2O+O2=4HNO3
VNO VO
2 2
＞ 4:1 剩余NO ＝ 4:1 恰好完全反应
＜
4:1 剩余O2
思考
2、不断往装有NO气体的试管中 通入O2，怎么可以使试管装满水？
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
是，既做氧化剂又做还原剂
课堂小结： 一、自然界中氮的循环 NH3
H2
N2
O2
NO
O2 H2O
NO2
H 2O
HNO3
二、氮循环中的重要物质
高温高压 放电 雷 雨 肥 庄 稼
N2 +O2 = 2NO
N2+3H2
催化剂
NH3
氮 的 固 定
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
思考
1、不断往装有NO2气体的试管中 通入O2，怎么可以使试管装满水？