人教高中化学第5讲 氮及其重要化合物（教案）.doc

第5课时　必备知识——氮及其重要化合物
知识清单
[重要物质]①N2；②NO和NO2；③HNO3；④NH3；⑤铵盐
[基本规律]①***与金属、非金属反应的规律；②含氮物质之间的相互转化
知识点1　氮及其氧化物
1．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)从分子结构角度认识N2的化学性质
由于N2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，因此N2的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应。
写出上述反应的化学方程式：
①3Mg＋N2Mg3N2；
②N2＋3H22NH3；
③N2＋O22NO。
3．氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物
氮氧化物
N2O
NO
N2O3
NO2、N2O4
N2O5
氮元素的价态
＋1
＋2
＋3
＋4
＋5
N2O俗称笑气，有麻醉作用；只有N2O3和N2O5是酸性氧化物，其余均不是。
(2)列表比较NO和NO2的性质
NO
NO2
氮元素
＋2价
＋4价
化合价
物理性质
无色、不溶于水的气体
红棕色、有刺激性气味的气体，易液化，易溶于水
化
学
性
质
O2
2NO＋O2===2NO2
不反应
H2O
不反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
H2O、
O2
4NO＋2H2O＋3O2===4HNO3
4NO2＋2H2O＋O2===4HNO3
氧化性
有氧化性，但通常情况下表现出还原性
强氧化性，在溶液中能氧化S2－、I－、Fe2＋等离子
对环境
的影响
有毒，大气污染物之一
有毒，大气污染物之一
制
法
试剂
Cu和稀HNO3反应
Cu和浓HNO3反应
收集
通常用排水法收集
通常用向上排空气法收集
①氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4之间存在平衡：2NO2⇌N2O4在阿伏加德罗常数问题中要考虑该平衡的存在；②NO、CO都能与血红蛋白结合使人中毒。
(3)氮氧化物的污染
①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。
②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)(2020·江苏卷)NO2通入水中制***：2NO2＋H2O===2H＋＋NO＋NO(×)
(2)(2020·山东卷)大气中NO2参与酸雨形成不涉及氧化还原反应(×)
(3)(2019·北京卷)除去NO中NO2，除杂试剂为H2O、无水CaCl2(√)
(4)(2019·天津卷)收集NO2气体：(×)
(5)(2018·北京卷)热铜丝插入稀***中，产生无色气体，随后变为红棕色(√)
(6)(全国卷Ⅰ)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA(×)
[通关2] (新教材链接)(人教必修第一册·P18，2题改编)在NO2与水的反应中(　　)
A．N和H元素的化合价均发生变化
B．NO2作氧化剂，H2O作还原剂
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D．该反应可用于实验室中NO2的尾气处理
C　[NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，N元素由＋4价变为＋5价和＋2价，则NO2既是氧化剂又是还原剂，其中起氧化剂与还原剂的NO2的物质的量之比为1∶2，C项正确。该反应产生污染性气体NO，不能用于NO2的尾气处理，D项错误。]
[通关3] (2021·北京师大附中检测)在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　　)
①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mL
A．①②　　　　　　　　 B．②③
C．③④ D．①④
D　[根据反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3分析，若剩余的气体是O2，则V(NO2)＝×(12－2)mL＝8 mL，V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL。若剩余的气体是NO(2 mL)⇒6 mL NO2，则V(O2)＝×(12－6)mL＝1.2 mL。]
[通关4] (深度思考)(2021·山东德州检测)同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列的关系正确的是(　　)
A．V1＞