第五章

化工生產中的重要非金屬元素第二節

氮及其化合物第1課時

氮及氧化物1.存在及結構：游離態：存在于大氣中，75%（質量含量）78%（體積含量）化合態：有機物和鹽

一、氮氣(N2)氮原子位置及結構：元素周期表的

周期、第

族。最外層有

個電子，既不容易得3個電子，又不容易失去5個電子。因此氮原子一般通過

與其他原子相互結合構成物質。第二ⅤA5共用電子對N2的結構：

。

電子式：

兩個氮原子間以共價三鍵(N≡N)結合2.物理性質3.化學性質由于氮分子內兩個氮原子間以共價三鍵（N≡N）結合，斷開該化學鍵需要較多的能量，通常情況下難以與其他物質發生化學反應，但在高溫、放電等條件下，能夠與鎂、氫氣、氧氣發生反應。1）3Mg+N2===Mg3N2Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2+2NH3↑Mg3N2+8HCl==3MgCl2+2NH4Cl2）N2＋3H2 2NH33）

N2+O2=====

2NO放電或高溫燃燒4.氮的固定：

1）定義：把游離態的氮轉化成化合態的氮

2）方法：

自然界中的氮循環CoverContentsTransitionSubstanceEnding5.用途：原料氣合成氨、制硝酸保護氣用于焊接、燈具中、保存食品液氮可用作制冷劑可用于醫學、科學

等領域

二、氮的氧化物1.存在及價態N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5+1+2+3+4+4+5一種無色、無味不溶于水的有毒氣體，密度比空氣略大，是大氣的污染物之一，極易被氧化2.一氧化氮（NO）2NO

+O2==2NO2注意：不能用排空氣法收集NO

①密度與空氣相差不大

②與空氣中的O2發生反應二、氮的氧化物3.二氧化氮（NO2）

紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水并與水反應3NO2+H2O==2HNO3+NO2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH==2NaNO2+H2O4.有關NO、NO2、O2三種氣體的組合類型及溶于水后的計算此時剩余氣體為NO1）NO2和NO混合氣體與水反應反應：3NO2+H2O==2HNO3+NO例1.將40mLNO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管里,充分反應后試管中剩余20mL氣體,則原混合氣體中NO2和NO的體積比為(

)A.2∶1 B.1∶3C.3∶1 D.1∶1C3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO3結論V(NO2):V(O2)=4:1恰好反應，無氣體剩余V(NO2):V(O2)<4:1O2過量，剩余O2V(NO2):V(O2)>4:1NO2過量，NO剩余總反應式2）NO2和O2混合氣體溶于水3NO2+H2O=2HNO3+NO總反應式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3結論：V(NO):V(O2)=4:3恰好反應，無氣體剩余V(NO):V(O2)<4:3O2過量，剩余O2V(NO):V(O2)>4:3NO過量，NO剩余3）NO和O2混合氣體溶于水2NO+O2=2NO2例2.在一定溫度和壓強下，將一容積為15mL的試管充滿NO2后，倒置于一個盛有水的水槽中。當試管內液面上升至一定高度不再變化時，在相同條件下再通入O2，若要使試管內液面仍保持在原高度，則通入O2的體積為()A．3.75mL B．7.5mL

C．8.75mL D．10.5mLC歸納總結NO.mp4(1)原理

無論是單一氣體(NO2),還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體,反應的實質是3NO2+H2O====2HNO3+NO,2NO+O2====2NO2,故若有氣體剩余只能是NO或O2,不能是NO2。(2)NO2與O2的混合氣體溶于水(3)NO與O2的混合氣體溶于水1.下列關于氮氣的說法中錯誤的是(

)當堂檢測C2.下列關于NO和NO2的敘述正確的是(

)A.NO是一種紅棕色氣體B.常溫常壓下,NO不能與空氣中的氧氣直接化合C.含等質量的氧元素的NO和CO的物質的量相等D.NO2可用排水法收集C當堂檢測3.下列物質的轉化必須加入氧化劑且通過一步反應就能完成的是(

)①N2→NO2

②NO2→NO

③NO2→HNO3

④N2→NOA.① B.② C.④

D.③C4.NO2溶于水時,與水反應,該反應的氧化劑和還原劑的物質的量之比是(

)

A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.1∶3B5.如圖所示,室溫下向盛有3.0mLNO的試管中緩緩通入1.5mLO2(所有氣體體積均在標準狀況下測定)。請回答下列問題:(1)寫出觀察到的現象:①

;

②

;

③