第二節(jié)　氮及其化合物第一課時(shí)　氮?dú)饧暗难趸?/span>學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)航課程目標(biāo)展示素養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成1.了解自然界中的氮循環(huán)。2.了解N2的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。3.掌握NO、NO2的性質(zhì)。1.宏觀辨識(shí)與微觀探析:通過(guò)分析氮的原子結(jié)構(gòu),推斷氮元素可能的化學(xué)性質(zhì)并進(jìn)行驗(yàn)證,使學(xué)生理解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)之間的關(guān)系。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:能從物質(zhì)類別和氮元素的化合價(jià)角度,認(rèn)識(shí)氮氧化物的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化,促進(jìn)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)的發(fā)展。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):通過(guò)氮的氧化物相關(guān)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和創(chuàng)新意識(shí)。4.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任:通過(guò)了解氮的氧化物對(duì)環(huán)境的影響、工業(yè)制硝酸等,培養(yǎng)學(xué)生良好的社會(huì)責(zé)任感。學(xué)習(xí)任務(wù)1　氮?dú)?/span>NO.1　自主學(xué)習(xí)·夯實(shí)基礎(chǔ)1.氮的結(jié)構(gòu)及存在(1)氮原子的最外電子層有 5個(gè)電子,很難得失電子,一般通過(guò)共用電子對(duì)與其他原子結(jié)合構(gòu)成物質(zhì),氮元素的非金屬性比氧元素弱。(2)氮元素在自然界中的存在2.氮?dú)獾男再|(zhì)相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:①3Mg+N2Mg3N2。②N2+3H22NH3。③N2+O22NO。微點(diǎn)撥:無(wú)論氧氣是否過(guò)量,氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)直接生成的是一氧化氮。3.氮的固定(1)概念:將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程。(2)分類NO.2　互動(dòng)探究·提升能力如圖為自然界中氮的循環(huán)。探究　自然界中氮的轉(zhuǎn)化問(wèn)題1:氮在自然界中主要存在形式有哪些?人體里的蛋白質(zhì)中的氮元素是從哪兒來(lái)的?提示:大部分以氮?dú)獾男问酱嬖?少部分以化合物的形式(如硝酸鹽、銨鹽、蛋白質(zhì)等)存在;人體里的蛋白質(zhì)中的氮元素是從外界攝入的,特別是肉類、蛋類等物質(zhì),若溯本求源,則來(lái)自大氣中的N2。問(wèn)題2:固定氮的途徑有哪些?提示:固定氮的途徑有自然固氮和人工固氮,自然固氮有高能固氮(雷電作用)、生物固氮(豆科植物)。問(wèn)題3:氮循環(huán)中含氮物質(zhì)有多種形式的轉(zhuǎn)化,有的對(duì)人類生產(chǎn)、生活有益,有的則產(chǎn)生負(fù)面作用,請(qǐng)舉例說(shuō)明。提示:對(duì)人類有益的事例有人工固氮如合成氨,不僅為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供了必需的氮元素,而且為其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了重要的原料。對(duì)人類有害的事例有工業(yè)廢氣、汽車尾氣中的氮氧化物會(huì)造成大氣污染等;工廠廢液、生活廢水中的氮元素對(duì)水體造成污染。氮的性質(zhì)及氮的固定的易錯(cuò)點(diǎn)(1)N2的化學(xué)性質(zhì)不活潑,但氮元素為活潑非金屬元素。(2)氮的固定是指氮元素的游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)的過(guò)程,如NH3轉(zhuǎn)化為NO就不是氮的固定。NO.3　應(yīng)用體驗(yàn)·形成素養(yǎng)題點(diǎn)一　氮?dú)獾男再|(zhì)1.下列關(guān)于氮?dú)獾恼f(shuō)法中,正確的是(　A　)A.通常情況下,氮?dú)獾男再|(zhì)比較穩(wěn)定B.可在氧氣中燃燒,生成一氧化氮C.1 mol N2與3 mol H2完全反應(yīng)生成2 mol NH3D.氮元素是活潑的非金屬元素,氮?dú)庠诨瘜W(xué)反應(yīng)中只作氧化劑解析:N2不能在O2中燃燒,與O2在放電或高溫時(shí)反應(yīng)生成NO,B錯(cuò)誤;N2與H2的反應(yīng)是可逆反應(yīng),1 mol N2與3 mol H2不可能完全反應(yīng)生成2 mol NH3,C錯(cuò)誤;氮?dú)庵械氐幕蟽r(jià)為零價(jià),在化學(xué)反應(yīng)中既可升高也可降低,既可作氧化劑也可作還原劑,D錯(cuò)誤。2.氮?dú)馐谴髿庵泻孔疃嗟臍怏w。下列有關(guān)氮?dú)獾恼f(shuō)法正確的是(　D　)①氮元素的非金屬性較強(qiáng),所以氮?dú)馐且环N活潑的非金屬單質(zhì)②常溫下,N2既能與O2反應(yīng)又能與H2反應(yīng)③通過(guò)灼熱的鎂粉除去N2中的O2④“雷雨發(fā)莊稼”是指雷雨時(shí)可增加土壤中氮肥的含量,此變化屬于氮的固定⑤3 mol H2與1 mol N2混合反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于6×6.02×1023A.①②③④⑤ B.②③④⑤C.②④⑤      D.④⑤解析:氮元素是非金屬性較強(qiáng)的元素,N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N,兩個(gè)氮原子通過(guò)共價(jià)三鍵結(jié)合,鍵能大,難斷裂,所以N2是一種不活潑的非金屬單質(zhì),故①錯(cuò)誤。N2既能與O2反應(yīng)又能與H2反應(yīng),但不是常溫下,N2+O22NO,N2+3H22NH3,故②錯(cuò)誤。N2與O2均能與灼熱的鎂粉發(fā)生反應(yīng),2Mg+O22MgO,N2+3MgMg3N2,所以不能通過(guò)灼熱的鎂粉除去N2中的O2,故③錯(cuò)誤。雷雨時(shí),空氣中的N2能在放電的條件下轉(zhuǎn)化為NO,進(jìn)而通過(guò)一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化為HNO3,可增加土壤中氮肥的含量,此變化屬于氮的固定,故④正確。N2與H2合成NH3屬于可逆反應(yīng),1 mol N2與3 mol H2不可能完全反應(yīng)生成2 mol NH3,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量小于6 mol,故⑤正確。題點(diǎn)二　氮的固定及循環(huán)3.下列敘述與氮的固定無(wú)關(guān)的是(　B　)A.工業(yè)上氮?dú)馀c氫氣化合成氨B.工業(yè)上將氨轉(zhuǎn)化為硝酸和其他含氮化合物C.豆科植物的根瘤菌把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮化合物D.電閃雷鳴的雨天,N2與O2會(huì)發(fā)生反應(yīng)并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被植物吸收解析:氮的固定是指把大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程。B選項(xiàng)中,NH3→HNO3屬于含氮化合物之間的轉(zhuǎn)化,不是N2的轉(zhuǎn)化,所以不是氮的固定。4.氮在自然界中的循環(huán)如圖所示。(1)過(guò)程①稱為　　　　,寫出合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式:　, 該反應(yīng)中氮?dú)怙@　　　　(填“氧化”或“還原”,下同)性。 (2)過(guò)程②中能通過(guò)　　　　　　　　　　的作用將空氣中的氮?dú)夤潭ㄏ聛?lái),寫出③中固氮反應(yīng)的化學(xué)方程式:　,該反應(yīng)中 氮?dú)怙@　　　　性。 (3)過(guò)程④中的亞硝酸鹽有毒,工業(yè)上若直接排放將對(duì)環(huán)境造成污染。已知NaNO2遇到具有還原性的N會(huì)被還原為N2。在廢液中加入下列物質(zhì)不能使NaNO2無(wú)害化排放的是　　　　(填字母)。 a.H2O2　b.NH4Cl　c.KNO3　d.NaOH解析:(3)據(jù)題給信息,NaNO2可以被N還原為N2,因此NH4Cl可以處理廢水中的N,而H2O2為氧化劑,不能將NaNO2還原為無(wú)毒的N2,KNO3、NaOH和NaNO2不反應(yīng),故a、c、d符合題意。答案:(1)人工固氮　N2+3H22NH3　氧化(2)豆科植物的根瘤菌　N2+O22NO　還原(3)acd氮的固定1.氮的固定必須為將游離態(tài)的N2轉(zhuǎn)化為含氮的化合物的過(guò)程,為氧化還原反應(yīng)。2.氮?dú)庑再|(zhì)的“一惰性、兩反應(yīng)”。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,通常狀況下,很難與其他物質(zhì)反應(yīng),但是在一定條件下,也能與氫氣、氧氣反應(yīng)。3.氮元素是多價(jià)態(tài)元素,氮?dú)庵械爻?價(jià),處于中間價(jià)態(tài),故氮?dú)饧扔醒趸?與H2反應(yīng)),又有還原性(與O2反應(yīng))。學(xué)習(xí)任務(wù)2　氮的氧化物——NO和NO2NO.1　自主學(xué)習(xí)·夯實(shí)基礎(chǔ)1.NO與NO2性質(zhì)的比較比較項(xiàng)目NONO2物理性質(zhì)無(wú)色的氣體,不溶于水紅棕色、有刺激性氣味的氣體,易溶于水,易液化毒性有毒(易結(jié)合血紅蛋白使人中毒)有毒(刺激、腐蝕呼吸道黏膜)與水反應(yīng)不反應(yīng)3NO2+H2O2HNO3+NO(工業(yè)制硝酸的原理)與氧氣反應(yīng)2NO+O22NO2不反應(yīng)收集方法常用排水法常用向上排空氣法2.一氧化氮、二氧化氮的性質(zhì)探究及相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器,觀察現(xiàn)象。打開彈簧夾,快速吸入10 mL空氣后夾上彈簧夾,觀察現(xiàn)象。振蕩注射器,再觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察發(fā)現(xiàn)NO為無(wú)色氣體;吸入5 mL水后注射器內(nèi)無(wú)明顯變化;快速吸入10 mL空氣后注射器內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色;振蕩注射器后氣體的紅棕色消失實(shí)驗(yàn)結(jié)論NO為無(wú)色氣體、難溶于水;NO易與氧氣反應(yīng);生成的產(chǎn)物容易與水發(fā)生反應(yīng)。在一定條件下,NO和NO2可以相互轉(zhuǎn)化,反應(yīng)方程式為2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO微點(diǎn)撥:(1)NO和O2反應(yīng),不能用排空氣法收集,可用排水法收集;NO2和水反應(yīng),不能用排水法收集,可用向上排空氣法收集。(2)NO不能和堿反應(yīng),NO2可以和堿反應(yīng)生成硝酸鹽、亞硝酸鹽和水,但NO2不是酸性氧化物。(3)NO2可以使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),不能用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙鑒別NO2和溴蒸氣。NO.2　互動(dòng)探究·提升能力在元旦聯(lián)歡會(huì)上,小明同學(xué)給同學(xué)們表演了一段魔術(shù):首先收集一集氣瓶紅棕色的氣體,用玻璃片蓋好,然后向其中加入少量水,振蕩后變?yōu)闊o(wú)色,然后輕輕移動(dòng)玻璃片使少量空氣進(jìn)入集氣瓶,氣體又變?yōu)榧t棕色,振蕩,又變?yōu)闊o(wú)色……探究　NO和NO2的轉(zhuǎn)化問(wèn)題1:集氣瓶中氣體顏色變化的原因是什么?提示:NO2與H2O反應(yīng)生成無(wú)色氣體NO,NO遇到空氣中的O2反應(yīng)又生成紅棕色的NO2。問(wèn)題2:若要將NO2充分轉(zhuǎn)化為硝酸,可以采取什么措施?對(duì)工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示?提示:可通入適量的氧氣;在用水吸收NO2制取硝酸的過(guò)程中,要不斷地補(bǔ)充一些空氣,使NO2盡可能多地轉(zhuǎn)化為硝酸。問(wèn)題3:若把NO2與O2的混合氣體同時(shí)通入水中時(shí)反應(yīng)原理是什么?剩余氣體的情況如何?提示:3NO2+H2O2HNO3+NO、2NO+O22NO2;剩余氣體可能是O2,也可能是NO。氮的氧化物與氧氣混合溶于水的反應(yīng)規(guī)律1.反應(yīng)原理①3NO2+H2O2HNO3+NO②2NO+O22NO2由方程式①×2+②得:③4NO2+O2+2H2O4HNO3由方程式①×2+②×3得:④4NO+3O2+2H2O4HNO32.計(jì)算類型NO.3　應(yīng)用體驗(yàn)·形成素養(yǎng)題點(diǎn)一　NO、NO2的性質(zhì)1.下列對(duì)NO、NO2的描述,不正確的是(　B　)A.NO2是紅棕色氣體,易溶于水,不是酸性氧化物B.NO可以用排水法收集,但不能由N2和O2直接化合而得到C.NO、NO2在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化,且兩者都是引起光化學(xué)煙霧的大氣污染物D.NO、NO2都有毒,且NO是汽車尾氣的有害成分之一解析:A項(xiàng),NO2是紅棕色氣體,易溶于水,并與水發(fā)生反應(yīng),3NO2+H2O2HNO3+NO,由于反應(yīng)前后氮元素的化合價(jià)發(fā)生了變化,因此NO2不是酸性氧化物,正確;B項(xiàng),NO難溶于水,可以用排水法收集,在放電時(shí)可由N2和O2直接化合而得到,不正確;C項(xiàng),NO與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成NO2,NO2與水反應(yīng)生成硝酸和NO,因此兩者在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化,且兩者都是引起光化學(xué)煙霧的大氣污染物,正確;D項(xiàng),NO、NO2都有毒,且汽車發(fā)動(dòng)時(shí),在電火花作用下N2和O2化合產(chǎn)生NO,NO是汽車尾氣的有害成分之一,正確。2.NO中有少量的NO2,除去方法為(　D　)A.通過(guò)盛有濃H2SO4的洗氣瓶B.通過(guò)盛有無(wú)水CaCl2的干燥管C.先通過(guò)盛有濃H2SO4的洗氣瓶,然后再通過(guò)盛有水的洗氣瓶D.先通過(guò)盛有水的洗氣瓶,然后再通過(guò)盛有濃H2SO4的洗氣瓶解析:利用NO不溶于水且不與水反應(yīng)的性質(zhì),應(yīng)先通過(guò)盛有水的洗氣瓶,發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O2HNO3+NO,NO中會(huì)混有水蒸氣,則應(yīng)再通過(guò)濃H2SO4除去水分,故選D。題點(diǎn)二　NO、NO2、O2的混合氣體溶于水的反應(yīng)規(guī)律及計(jì)算3.在一定條件下,將6體積的NO2(不考慮N2O4)和一定體積的NO置于試管中,并將試管倒置于水中,當(dāng)通入4.5體積的O2充分反應(yīng)后,剩余1.5體積的氣體,則原NO的體積可能為(　C　)①3體積?、?體積?、?體積?、?.5體積⑤2體積A.③ B.①或⑤C.④或⑤ D.②或⑤解析:本題的關(guān)鍵在于理解剩余的1.5體積氣體,可能是一氧化氮,也有可能是氧氣。若剩余的為一氧化氮,則氧氣全部反應(yīng),二氧化氮完全反應(yīng)用掉了1.5體積的氧氣,剩余的3體積應(yīng)該被一氧化氮消耗,所以一氧化氮的體積為4體積+1.5體積=5.5體積;若剩余的為氧氣,則這過(guò)程中一氧化氮消耗的氧氣為1.5體積,所以一氧化氮的體積是2體積。4.在一定條件下,將NO2和O2的混合氣體12 mL通入足量水中,充分反應(yīng)后剩余2 mL氣體(同溫同壓下),則原混合氣體中氧氣的體積為(　D　)①1.2 mL?、?.4 mL?、? mL?、? mLA.①② B.②③ C.③④ D.①④解析:4NO2+O2+2H2O4HNO3,若剩余的氣體是O2,則V(NO2)=×(12-2) mL=8 mL,V(O2)=12 mL-8 mL=4 mL;若剩余的氣體是NO(2 mL)?6 mL NO2,則V(O2)=×(12-6) mL=1.2 mL。氮氧化物溶于水的計(jì)算原理無(wú)論是單一氣體還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是3NO2+H2O2HNO3+NO,2NO+O22NO2,故若有氣體剩余,只能是NO或O2,不可能是NO2。(1)若NO和O2通入水中,總關(guān)系式為4NO+3O2+2H2O4HNO3。(2)若NO2和O2通入水中,總關(guān)系式為4NO2+O2+2H2O4HNO3。1.誤認(rèn)為N2與O2反應(yīng),O2不足生成NO,O2過(guò)量生成NO2。其實(shí)不然,因?yàn)閮烧叻磻?yīng)只能生成NO。2.誤認(rèn)為氮?dú)馀c氧氣點(diǎn)燃就可以反應(yīng)。其實(shí)不然,因?yàn)閮烧叻磻?yīng)的條件是高溫或放電。3.誤認(rèn)為氮原子最外層五個(gè)電子且半徑小,所以氮?dú)庖椎秒娮?很活潑。其實(shí)不然,因?yàn)榈獨(dú)庵械优c氮原子形成穩(wěn)定的三鍵,導(dǎo)致氮?dú)夂芊€(wěn)定。4.誤認(rèn)為NO2為酸性氧化物。其實(shí)不然,因?yàn)榕c堿反應(yīng)時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以其屬于特殊氧化物。5.誤認(rèn)為NO2氧化性不強(qiáng)。其實(shí)不然,因?yàn)橛龅剿畷?huì)生成氧化性很強(qiáng)的硝酸。???NO分子因會(huì)污染空氣而引起人們的注意。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),少量NO在生物體內(nèi)許多組織中存在,它有擴(kuò)張血管、增強(qiáng)免疫及記憶的功能,因而成為生命科學(xué)的研究熱點(diǎn),NO亦被稱為“明星分子”。(1)NO來(lái)源于　　　　　(填字母,下同)。A.汽車、飛機(jī)尾氣　　　B.工業(yè)制硝酸尾氣　　 　C.電閃雷鳴(2)工業(yè)上可采用堿液吸收和氨還原處理含NOx的尾氣,其中用堿液吸收的化學(xué)方程式為NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O。根據(jù)上述原理,下列氣體中被過(guò)量NaOH溶液吸收后有氣體剩余的是　　　　　。 A.1 mol O2和4 mol NO2　　　　　B.1 mol NO和4 mol NO2C.1 mol O2和7 mol NO D.4 mol NO和4 mol NO2(3)煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一,為了監(jiān)測(cè)其含量,選用如下采樣和檢測(cè)方法?；卮鹣铝袉?wèn)題:采樣步驟:a.檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性;b.加熱器將煙道氣加熱至140 ℃;c.打開抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣;d.采集無(wú)塵、干燥的氣樣;e.關(guān)閉系統(tǒng),停止采樣。①A中裝有無(wú)堿玻璃棉,其作用是　　　　　。 ②C中填充的干燥劑是　　　　　(填字母)。 A.堿石灰　　　　　　　　　B.無(wú)水CuSO4　　　　　　C.P2O5③用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置,其作用與D(裝有堿液)相同,在虛線框中畫出該裝置的示意圖,標(biāo)明氣體的流向及試劑。④采樣步驟b加熱煙道氣的目的是　。 解析:(1)現(xiàn)代城市空氣污染物之一NO主要來(lái)源于汽車、飛機(jī)尾氣,A正確;工業(yè)制硝酸,尾氣中含有NO,B正確;電閃雷鳴的條件下,氮?dú)鈺?huì)和氧氣化合為NO,C正確。(2)1 mol O2和4 mol NO2會(huì)恰好完全轉(zhuǎn)化為硝酸,能被氫氧化鈉溶液完全吸收,A不符合題意;根據(jù)反應(yīng)NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,NO被吸收完畢,二氧化氮剩余,但是二氧化氮能直接被NaOH溶液吸收,B不符合題意;1 mol O2和7 mol NO混合后反應(yīng)生成二氧化氮,同時(shí)會(huì)有NO剩余,剩余的NO不能被NaOH溶液完全吸收,C符合題意;4 mol NO和4 mol NO2的體積比是1∶1,根據(jù)反應(yīng)NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O知,能被NaOH溶液完全吸收,D不符合題意。(3)①A的過(guò)程叫“過(guò)濾”,所以其中玻璃棉的作用是除去煙道氣中的粉塵。②堿石灰是堿性干燥劑,可能與NOx反應(yīng),所以不能使用。無(wú)水硫酸銅的吸水能力太差,一般不用作干燥劑,所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥劑,與NOx不反應(yīng),故選C。③實(shí)驗(yàn)室通常用洗氣瓶來(lái)吸收氣體,與D的作用相同,應(yīng)該在洗氣瓶中加入強(qiáng)堿(氫氧化鈉)溶液,所以裝置示意圖為。④加熱煙道氣的目的是避免水蒸氣冷凝后,NOx溶于水中。答案:(1)ABC　(2)C　(3)①除塵?、贑　③?、芊乐筃Ox溶于冷凝水課時(shí)作業(yè)鞏固選題表考查點(diǎn)合格考等級(jí)考氮?dú)馀c氮的固定1,25NO、NO2的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化47,9NO、NO2、O2混合氣體的計(jì)算36,8合格考題組1.下列關(guān)于氮?dú)庑再|(zhì)的敘述中錯(cuò)誤的是(　A　)A.任何物質(zhì)在氮?dú)庵卸疾荒苋紵?/span>B.氮?dú)饧染哂醒趸?又具有還原性C.將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變成含氮化合物屬于氮的固定D.氮?dú)馀c氧氣在一定條件下反應(yīng)生成一氧化氮解析:活潑金屬鈉、鎂、鋁可以在N2中燃燒。2.下列反應(yīng)中屬于氮的固定的是(　A　)A.N2+3H22NH3B.2NO+O22NO2C.4NH3+5O24NO+6H2OD.NH3+H2O+CO2NH4HCO3解析:氮的固定是把N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過(guò)程,故選A。3.已知某廠排放的尾氣中NO、NO2的體積比為1∶1,該廠采用NaOH溶液來(lái)處理該尾氣,處理后所得溶液中只有一種含氮的鈉鹽。則該含氮的鈉鹽中,氮元素的化合價(jià)為(　C　)A.-3 B.+1 C.+3 D.+5解析:體積比為1∶1的NO、NO2通入NaOH溶液中只生成一種產(chǎn)物,反應(yīng)后的化合價(jià)應(yīng)介于+2和+4之間,應(yīng)為+3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O。4.某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為探究NO2和SO2的反應(yīng),特進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。(1)圖1兩集氣瓶中　　     　  　(填“上”或“下”)瓶顏色深。(2)圖2中反應(yīng)的現(xiàn)象是 　　　　  　　　　　。(3)圖3中“有紅棕色氣體產(chǎn)生”說(shuō)明SO2和NO2反應(yīng)的產(chǎn)物中有　　　　,說(shuō)明NO2在該反應(yīng)中顯　　　　性。(4)由圖2和圖3中的現(xiàn)象寫出NO2和SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:　   。解析:圖3中氣體遇空氣顯紅棕色,說(shuō)明圖2中反應(yīng)生成了NO,即NO2和SO2反應(yīng),NO2轉(zhuǎn)化為NO,表現(xiàn)氧化性,而SO2則表現(xiàn)還原性,被氧化,硫元素化合價(jià)升高,只能變成+6價(jià),應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO3。答案:(1)下　(2)兩氣體混合后,顏色消失(3)NO　氧化　(4)NO2+SO2NO+SO3等級(jí)考題組5.氮元素在海洋中的循環(huán)是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過(guò)程可用下圖表示。下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說(shuō)法正確的是(　D　)A.海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化B.海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是③C.海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與D.向海洋排放含N的廢水,會(huì)影響海洋中N的含量解析:海洋中的氮循環(huán)起始于N2N,即起始于氮的還原,A項(xiàng)錯(cuò)誤;海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是②,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反硝化作用中氮元素化合價(jià)降低,被還原,而O2是常見的氧化劑,不需要有O2參與,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知,若向海洋中排放含N的廢水,會(huì)使N增多,反硝化作用增強(qiáng),海洋中N2增多,從而影響海洋中N的含量,D項(xiàng)正確。6.將40 mL NO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管里,充分反應(yīng)后,試管中剩余20 mL氣體,則原混合氣體中NO2和NO的體積比為(　C　)A.2∶1 B.1∶1 C.3∶1 D.4∶1解析:3NO2+H2O2HNO3+NO　　ΔV   3 mL         1 mL 2 mL   V(NO2)　　　　　　 　  40 mL
                           -20 mL=,解得V(NO2)=30 mL,所以原混合氣體中V(NO)=40 mL-30 mL=10 mL,因此V(NO2)∶V(NO)=30 mL∶10 mL=3∶1。7.運(yùn)載火箭的推進(jìn)劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后的高溫氣體成分有CO2、H2O、N2、NO等,這些氣體均為無(wú)色,但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)看到火箭噴射出大量“紅煙”,產(chǎn)生“紅煙”的原因是(　D　)A.“紅煙”是Fe2O3B.NO與H2O反應(yīng)生成NO2C.CO2與NO反應(yīng)生成NO2D.NO遇空氣生成NO2解析:氣體中不含鐵元素,“紅煙”不可能是Fe2O3,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NO與H2O不反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;CO2與NO不反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;高溫氣體的成分有CO2、H2O、N2、NO等,其中NO與空氣中的O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2而產(chǎn)生“紅煙”,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO+O22NO2,D項(xiàng)正確。8.在同溫同壓下,將等體積混合而成的四組氣體:①NO2+O2;②NO2+NO;③HCl+N2;④SO2+O2。分別通入體積相同的試管,并立即倒立于水槽中,如圖所示,待試管內(nèi)液面穩(wěn)定后,則剩余氣體體積最多的是(　B　)A.① B.② C.③ D.④解析:假設(shè)各種氣體的體積都是a,試管的容積為2a,氣體減少的體積等于試管內(nèi)液體的體積。①根據(jù)4NO2+O2+2H2O4HNO3知,NO2完全反應(yīng),剩余氣體是O2,則剩余O2的體積為a;②根據(jù)3NO2+H2O2HNO3+NO可知,生成NO的體積為NO2體積的,則NO2和水反應(yīng)生成NO的體積為a,原來(lái)混合氣體中NO的體積為a,故NO總的體積為a;③N2和水不反應(yīng),HCl極易溶于水,故剩余氣體為N2,其體積為a;④SO2易溶于水,能和水反應(yīng),該反應(yīng)是可逆反應(yīng),氣體溶解使液面上升,O2不和水反應(yīng),剩余氣體的體積比a略大,故剩余氣體體積最多的為②。9.利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng),既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2,其部分工藝流程如圖:已知:①NO+NO2+Ca(OH)2Ca(NO2)2+H2O。②4NO2+2Ca(OH)2Ca(NO2)2+Ca(NO3)2+2H2O。(1)上述工藝中采用氣—液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進(jìn)入,石灰乳從吸收塔頂噴淋),其目的是　　　　　　　　　　　　　　　;濾渣可循環(huán)使用,濾渣的主要成分是　　　　(填化學(xué)式)。(2)該工藝需控制NO和NO2的物質(zhì)的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,則會(huì)導(dǎo)致　　　　　　　　　　　　　;若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,則會(huì)導(dǎo)致　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性,在酸性溶液中Ca(NO2)2會(huì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)物之一是NO,其反應(yīng)的離子方程式為 　　　　　　　　　。解析:(1)氣—液逆流可以使氣體與吸收液充分接觸,吸收更完全;因Ca(OH)2微溶于水,石灰乳為Ca(OH)2的懸濁液,據(jù)流程圖知Ca(NO2)2應(yīng)是濾液中的主要成分,所以濾渣的主要成分是Ca(OH)2,可以循環(huán)使用。(2)根據(jù)“該工藝需控制NO和NO2的物質(zhì)的量之比接近1∶1”可知,制備Ca(NO2)2的化學(xué)方程式為NO+NO2+Ca(OH)2Ca(NO2)2+H2O,根據(jù)該方程式可知,尾氣中NO與NO2的物質(zhì)的量之比為1∶1時(shí)恰好反應(yīng)。如果n(NO)∶n(NO2)>1∶1,剩余的NO不能被吸收,會(huì)導(dǎo)致排放的氣體中NO含量升高;如果n(NO)∶n(NO2)<1∶1,剩余的NO2能繼續(xù)反應(yīng),4NO2+2Ca(OH)2Ca(NO2)2+Ca(NO3)2+2H2O,會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2的含量升高。(3)Ca(NO2)2中氮元素顯+3價(jià),在酸性條件下N發(fā)生歧化反應(yīng),其離子方程式為3N+2H+N+2NO↑+H2O。答案:(1)使尾氣中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2(2)排放氣體中NO含量升高(或氣體吸收不完全)　產(chǎn)品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高(3)3N+2H+N+2NO↑+H2O??? 命題解密與解題指導(dǎo)情境解讀:本題以NO為背景,通過(guò)NO不同的來(lái)源和用途認(rèn)識(shí)NO的性質(zhì)。素養(yǎng)立意:能依據(jù)實(shí)際條件并運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)和方法解決生產(chǎn)、生活中的簡(jiǎn)單問(wèn)題,在實(shí)踐中逐步形成節(jié)約成本、循環(huán)利用、保護(hù)環(huán)境的觀念,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)的水平。思路點(diǎn)撥:(1)NO是大氣污染物。(2)NO為不成鹽氧化物,但NOx能與堿反應(yīng)。

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