第1课时 自然界中氮的循环 氮气及

解析
( C )
根据反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 中元素化
合价的变化可判断。 2 中氮元素化合价既有升高也有 NO 降低。
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5．下列关于氮气的性质的说法中，错误的是 ( B ) ．下列关于氮气的性质的说法中， A．通常情况下，氮气性质很不活泼 ．通常情况下，ห้องสมุดไป่ตู้B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 ．可在氧气中燃烧， C．通常情况下，氮气在水中的溶解度很小 ．通常情况下， D．跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是氧化剂 ．跟氢气在一定条件下发生反应时，
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(2)若 NO2 过量，设过量的 NO2 体积为 y 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 3 y＝6 mL 1 2 mL
则参加反应的 NO2 和 O2 总体积：12 mL－6 mL＝6 mL V(O2)＝6×(1/5)＝1.2 mL， V(NO2)＝12－1.2＝10.8 mL。
答案 1.2 mL
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该题有两个要求：一是必须加入氧化剂， 解析 该题有两个要求 ：一是必须加入氧化剂，二是 一次反应就能完成；反应 （ 、 （3 、 （4 一次反应就能完成；反应（1）（3）（4）从化合价 角度来看都升高，但反应（1 ）N2→NO 2 不能一次反应 角度来看都升高，但反应（ 就能完成；而反应（ 就能完成；而反应（3）NO2→HNO3 虽然氮的化合价升 高 ， 但 不 加 氧 化 剂 也 能 实 现 ， 如 3NO2 ＋ H2O===2HNO3＋ NO，在该反应中，NO 2 既是氧化剂 ，在该反应中， 又是还原剂。只有反应（ 又是还原剂。只有反应（4）N2→NO 必须加入氧化剂 且一次反应就能完成。 且一次反应就能完成。
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二、氮气 1．物理性质 颜色 状态 气味 无色 气体 无味 水中的溶解性 难溶于水
思维拓展 1．能否用排空气法收集氮气？ ．能否用排空气法收集氮气？
的密度与空气相近，不能用排空气法收集， 答案 N2的密度与空气相近，不能用排空气法收集， 应该用排水法。 应该用排水法。
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2．化学性质 ．
3．氮的固定 ． (1)概念： 概念： 概念 使空气中 游离态 的氮转化为 含氮化合物 的 过程。 过程。 (2)分类 分类
红蛋白结合而使人体缺氧。 红蛋白结合而使人体缺氧。 能损坏多种织物和尼龙制品， ② NO2：能损坏多种织物和尼龙制品，对金属和非金属 材料有腐蚀作用。 材料有腐蚀作用。
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思维拓展 2．“雷雨发庄稼”有什么科学道理？试用化学方程式 表示。
放电 答案 N2＋O2=====2NO， 2NO＋O2===2NO2， 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
素，化合态氮元素间转化不属氮的固定。
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3．下列气体中，不会造成空气污染的是 ．下列气体中， A．N2 ． B．NO ． C．NO2 ． D．SO2 ．
( A )
解析
NO、NO2 会造成光化学烟雾，NO2、SO2 会引起
酸雨。
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4．在 NO2 与水的反应中，NO2 ． 与水的反应中， A．只是氧化剂 ． B．只是还原剂 ． C．既是氧化剂，又是还原剂 ．既是氧化剂， D．既不是氧化剂，又不是还原剂 ．既不是氧化剂，
第2节 第 1 课时
氮的循环
自然界中氮的循环 氮气及 氮的氧化物
基础梳理
一、自然界中氮的循环 1．氮的存在形态 ． 氮是地球上含量丰富的一种元素， 以 氮是地球上含量丰富的一种元素， 单质 的形式存 在于大气中， 的形式存在于动植物体、 在于大气中，以化合态 的形式存在于动植物体、土 壤和水体中。 壤和水体中。
答案 C
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9．在 NO2 被水吸收的反应中，发生还原反应和发生氧 ． 被水吸收的反应中， 化反应的物质的质量比为 A．3∶1 ． ∶ B．1∶3 ． ∶ C．1∶2 ． ∶ ( C ) D．2∶1 ． ∶
解析
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10．将 12 毫升 NO2 和 O2 的混合气体通入足量的水中， ． 的混合气体通入足量的水中， 充分反应后， 毫升气体(气体体积均在相同状 充分反应后，剩余 2 毫升气体 气体体积均在相同状 态下测定)。 态下测定 。计算原混合气体中 NO2 和 O2 各有多少 毫升。 毫升。
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随堂训练
1．下列反应属于自然固氮的是 ． A．N2 和 O2 在雷电的作用下生成 NO ． B．某金属化合物将氮气转化为化合态的氮 ． C．在一定的条件下使 N2 和 H2 反应生成 NH3 ． D．NO 生成 NO2 ．
解析 所谓自然固氮就是通过闪电或一些微生物种群
( A )
将空气中的氮气通过生物化学过程转化为含氮的化合 物。
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NO2：8 mL，O2：4 mL 或 NO2：10.8 mL，O2：
11． ． 在元旦联欢会上， 某同学给同学们表演了一段魔术： 在元旦联欢会上， 某同学给同学们表演了一段魔术： 首先收集一集气瓶红棕色的气体，用玻璃片盖好， 首先收集一集气瓶红棕色的气体，用玻璃片盖好， 然后向其中加入少量水，振荡后变为无色， 然后向其中加入少量水，振荡后变为无色，然后轻 轻移动玻璃片使少量空气进入集气瓶， 轻移动玻璃片使少量空气进入集气瓶，气体又变为 红棕色，振荡，又变为无色…… 红棕色，振荡，又变为无色…… (1)集气瓶中红棕色的气体是 集气瓶中红棕色的气体是________。 集气瓶中红棕色的气体是 。 (2)气体颜色变化的原因是 气体颜色变化的原因是___________________； 气体颜色变化的原因是 ； 有关反应的化学方程式为___________________。 。 有关反应的化学方程式为 (3) 做 魔 术 时 操 作 者 要 注 意 什 么 问 题 ？ 为 什 么 ？ _______________________________________。 。
＋3 N 2 O3
NO
＋4 NO2 N2O4
＋5 N2O5
NO 无色 气体 无味 有毒 难溶
NO2 红棕色 气体 刺激性气味 有毒 易溶
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(2)相互转化 相互转化 ① NO ② NO2 (3)影响 影响 NO：是传递神经信息的“信使分子” ① NO：是传递神经信息的 “信使分子”， 但容易与血 NO2： 2NO＋O2===2NO2 。 NO： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 。 ：
1
2．氮在自然界中的循环 ． (1)在自然界中豆科植物根部的 根瘤菌 把空气中的 在自然界中豆科植物根部的 等含氮的化合物。 氮气转变为 硝酸盐 等含氮的化合物。 在放电条件 下，空气中少量的 氮气 与 氧气 化合生成 NO，NO ， 和 O2 迅速生成 NO2 并随水进入土壤和水体。 并随水进入土壤和水体。 (2)人们通过化学方法把空气中的氮气转化为氨气 ， 人们通过化学方法把空气中的氮气转化为 再根据需要进一步转化成各种含氮化合物 (如氮肥 、 硝酸 )。 如 。
( A )
C．将空气中的 N2 转变成含氮化合物属于氮的固定 ．
解析
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8.下列反应必须加入氧化剂且一次反应就能完成的是 下列反应必须加入氧化剂且一次反应就能完成的是 （ （1）N2→NO2（2）NO2→NO（3）NO2→HNO3 ） ） （ ） （4）N2→NO（5）N2→NH3 ） （ ） A.（1） （ ） B.（2） ） （ ） （5） （ C.（4） （ ） D.（3） ） （ ） （4） （ ）
解析 气体有剩余，说明反应气体 O2 或 NO2 有过量情 况出现。需进行必要的讨论。 (1)如 O2 过量，剩余 2 毫升气体为 O2 设参加反应的 NO2 体积为 x
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根据 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 4 x 1 1 x 4
1 x＋4x＝12 mL－2 mL x＝8 mL V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL
( D )
解析 氮的氧化物中 NO2 为红棕色气体；除 N2O、NO 难溶于水外，其他氮的氧化物都可溶于水；除 N2O3、 N2O5 是酸性氧化物外， 其他氮的氧化物都不是酸性氧化 物；氮的氧化物都有毒，它们都是大气污染物。
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7．下列关于 N2 性质的叙述，错误的是 ． 性质的叙述， A．任何物质在 N2 中都不能燃烧 ． B．氮气既具有氧化性，又具有还原性 ．氮气既具有氧化性，
高能 固氮 自然固氮 生物 固氮 氮的固定 合成氨 固氮 人工固氮仿生 固氮
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三、氮的氧化物 1．氮的氧化物 ． 化合价 对应氧化物 2.NO 和 NO2 (1)物理性质 物理性质 物质 性质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性
＋1 N2O
＋2
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答案 (1)NO2 (2)NO2 与 H2O 反应生成无色气体 NO， 无色气体 NO 遇 到空气，与空气中的氧气反应又生成红棕色气体 NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2 (3)做魔术时要注意安全，因为 NO 和 NO2 均有毒。
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2．在下列反应中，不属于氮的固定的是 ．在下列反应中，
( D )
A．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐 ． B．下雷雨时空气中的氮气和氧气化合生成一氧化氮 ． C．工业合成氨 ． D．一氧化氮和氧气合成二氧化氮，进而被水吸收生 ．一氧化氮和氧气合成二氧化氮， 成硝酸
解析
氮的固定是指游离态氮元素转化为化合态氮元
解析 在通常状况下，氮气的化学性质很不活泼，很难
与其他物质发生反应， 但在高温、 加热、 放电等条件下， 氮气能与 O2、H2 等发生反应；氮气不能在氧气中燃烧； 氮气跟 H2 发生反应时，氮元素得到电子被还原为 NH3， 氮气做氧化剂； 通常情况下， 氮气在水中的溶解度很小。
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6．下列对氮的氧化物的叙述中，正确的是 ．下列对氮的氧化物的叙述中， A．氮的氧化物都是无色气体 ． B．氮的氧化物都难溶于水 ． C．氮的氧化物都是酸性氧化物 ． D．氮的氧化物都是大气污染物 ．