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氮?dú)?、一氧化氮、二氧化氮知識(shí)導(dǎo)圖模塊一氮?dú)庖?、氮元素的“位——?gòu)——性”-3、0、+2、+4、+5元素位置原子結(jié)構(gòu)元素性質(zhì)第三周期第VA族不容易得失電子,一般通過共用電子對(duì)與其他原子結(jié)合主要化合價(jià):_______________________二、氮元素的存在形式氮元素游離態(tài)以N2分子的形式存在于空氣中化合態(tài)存在于動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中,以及土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中三、自然界中氮的循環(huán)四、氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)和化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)氮?dú)馐且环N無色無味的氣體,難溶于水,密度與空氣相近?;瘜W(xué)性質(zhì)鎂條在空氣中燃燒,固體產(chǎn)物有幾種?三種。Mg3N2、MgO、C(鎂條可以在CO2中燃燒)五、氮的固定1.概念:把空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锏倪^程。2.分類:(1)自然固氮:大自然通過閃電釋放的能量將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的化合物,或豆科植物根瘤菌將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨。(2)人工固氮:如工業(yè)合成氨?!纠?】下列關(guān)于氮?dú)獾臄⑹?,正確的是(
)A.氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定,即使在高溫下也很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
B.氮?dú)獗瓤諝廨p,且不溶于水C.氮?dú)鉄o氧化性,也無還原性,不跟其他物質(zhì)反應(yīng)
D.氮?dú)饪膳c許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)活潑B【例2】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。海洋中無機(jī)氮的循環(huán)過程可用下圖表示,下列關(guān)于海洋中氮循環(huán)的說法不正確的是(
)A.海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是②B.海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化C.②中的含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化屬于氮的固定化作用D.向海洋排放含NO3-的廢水會(huì)影響海洋中NH4+的含量B【變3】自然界中時(shí)刻存在著氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化。實(shí)現(xiàn)氮?dú)獍凑找欢ǚ较蜣D(zhuǎn)化一直是科學(xué)領(lǐng)域研究的重要課題,如圖為N2分子在催化劑的作用下發(fā)生的一系列轉(zhuǎn)化示意圖。下列敘述正確的是(
)
A.N2→NH3,NH3→NO均屬于氮的固定B.在催化劑a作用下,N2發(fā)生了氧化反應(yīng)C.催化劑a、b表面均發(fā)生了極性共價(jià)鍵的斷裂D.使用催化劑a、b均可以提高單位時(shí)間內(nèi)生成物的產(chǎn)量D模塊二一氧化氮、二氧化氮一、NO、NO2的性質(zhì)紅棕
NONO2物理性質(zhì)無色、有毒氣體、不溶于水________色、有刺激性氣味、有毒氣體、易溶于水化學(xué)性質(zhì)常溫下易與O2反應(yīng):_________________________①與水反應(yīng),制硝酸:___________________________②自身化合:2NO2N2O42NO+O2
===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO你知道“雷雨發(fā)莊稼”背后的原理嗎?一、NO、NO2的性質(zhì)紅棕
NONO2物理性質(zhì)無色、有毒氣體、不溶于水________色、有刺激性氣味、有毒氣體、易溶于水化學(xué)性質(zhì)常溫下易與O2反應(yīng):_________________________①與水反應(yīng),制硝酸:___________________________②自身化合:2NO2N2O42NO+O2
===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NONO、NO2是酸性氧化物嗎?不是。N2O3和N2O5才是酸性氧化物。一、NO、NO2的性質(zhì)紅棕
NONO2物理性質(zhì)無色、有毒氣體、不溶于水________色、有刺激性氣味、有毒氣體、易溶于水化學(xué)性質(zhì)常溫下易與O2反應(yīng):_________________________①與水反應(yīng),制硝酸:___________________________②自身化合:2NO2N2O42NO+O2
===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO如何收集NO、NO2氣體?NO用排水法,NO2用向上排空氣法一、NO、NO2的性質(zhì)紅棕
NONO2物理性質(zhì)無色、有毒氣體、不溶于水________色、有刺激性氣味、有毒氣體、易溶于水化學(xué)性質(zhì)常溫下易與O2反應(yīng):_________________________①與水反應(yīng),制硝酸:___________________________②自身化合:2NO2N2O42NO+O2
===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO氮氧化物可造成什么環(huán)境污染問題?酸雨、光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧是什么?汽車、工廠等污染源排入大氣的氮氧化物與碳?xì)浠衔铮ㄒ淮挝廴疚铮?jīng)紫外線照射發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成以臭氧為主的二次污染物,參與光化學(xué)反應(yīng)過程的一次污染物和二次污染物的混合物,稱為光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧危害人體健康和植物生長(zhǎng)。
資料卡片——光化學(xué)煙霧NO氧化性較弱:6NO+4NH35N2+6H2O、2NO+2CO
N2+2CO2NO2氧化性較強(qiáng):NO2+SO2
===NO+SO3
資料卡片——NO、NO2的氧化性生活中利用該反應(yīng)進(jìn)行汽車尾氣處理實(shí)驗(yàn)探究——NO2溶于水實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器無明顯現(xiàn)象NO不溶于水打開彈簧夾,快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾無色氣體變?yōu)榧t棕色,注射器活塞向左移動(dòng)NO與O2反應(yīng)生成紅棕色的
NO2振蕩注射器紅棕色氣體變?yōu)闊o色,注射器活塞繼續(xù)向左移動(dòng)NO2溶于水生成無色的NO將充滿NO2的試管倒置在裝滿水的水槽里,會(huì)有什么現(xiàn)象?最終試管里剩余氣體占試管體積的幾分之幾?
紅棕色逐漸褪去,水槽里的水倒吸入試管中,最終氣體占1/3將一充滿NO2的試管倒置于水槽中,同時(shí)不斷地緩慢通入O2,最終液體充滿整個(gè)試管,該過程的總反應(yīng)式可表示為:_________________________________。將一充滿NO
的試管倒置于水槽中,同時(shí)不斷地緩慢通入O2,最終液體充滿整個(gè)試管,該過程的總反應(yīng)式可表示為:_________________________________。4NO2+O2+2H2O===4HNO34NO
+3O2+2H2O===4HNO3有一個(gè)倒置于水槽且裝滿水的容器,依次通入一定體積的NO2、NO、O2,充分反應(yīng)后容器中仍充滿溶液,若NO與O2的物質(zhì)的量之比為2:3,求NO2與NO的物質(zhì)的量之比。3:1【例4】某無色混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體?,F(xiàn)將此混合氣體通過品紅溶液后,品紅溶液褪色,向剩余氣體中通入空氣,很快變?yōu)榧t棕色。下列對(duì)于原混合氣體成分的判斷中正確的是(
)
A.肯定有SO2、O2和NO B.肯定沒有Cl2、O2和NO2
C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NOB【變4-1】無色的混合氣體甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的幾種,將一定量的甲氣體經(jīng)過如圖實(shí)驗(yàn)的處理,結(jié)果得到酸性溶液,而幾乎無氣體剩余,則甲氣體的組成為(
)
A.NO2、N2 B.NO、CO2C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2B【變4-2】把少量NO2體通入過量小蘇打溶液中,再使逸出的氣體通過裝有足量的過氧化鈉顆粒的干燥管,最后收集到的氣體是(
)A.氧氣 B.二氧化氮 C.二氧化氮和氧氣 D.二氧化氮和一氧化氮C【例5】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為探究NO2和SO2的反應(yīng),特進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(如下圖所示)。(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”說明NO2和SO2反應(yīng)的產(chǎn)物中有____,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:____________________________。下兩氣體混合后,顏色消失
NO氧化NO2+SO2
===NO+SO3【例6】某課外活動(dòng)小組欲探究鎂與NO2的反應(yīng)。已知鎂與CO2的反應(yīng)為2Mg+CO22MgO+C(1)該小組類比Mg與CO2的反應(yīng)對(duì)Mg與NO2的反應(yīng)進(jìn)行猜測(cè),寫出Mg與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________。(2)該小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述猜測(cè),實(shí)驗(yàn)裝置(用于連接玻璃管的乳膠管均內(nèi)襯錫紙)如圖所示。
資料信息:2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O①裝置A中的試劑是____________。②干燥管和裝置B的作用分別是____________________________、_________________。③正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟是______。a.通入NO2 b.打開彈簧夾c.點(diǎn)燃酒精燈 d.當(dāng)硬質(zhì)玻璃管充滿紅棕色氣體后,關(guān)閉彈簧夾NaOH溶液吸收NO2避免污染環(huán)境收集N2
badc【例7】四支試管中分別充滿NO、SO2、NO2、Cl2中的一種,把它們分別倒立于盛有水的水槽中,充分放置后的現(xiàn)象如圖所示。其中原試管充滿NO2的是(
)B【變7-1】如圖所示,試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物),當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r(shí),試管內(nèi)水面上升,但不能充滿試管,當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后,可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升,經(jīng)過多次重復(fù)后,試管內(nèi)完全被水充滿,原來試管中盛裝的不可能是(
)
A.NO與NO2的混合氣體 B.O2與NO2的混合氣體C.N2與NO2的混合氣體 D.NO2一種氣體C【變7-2】相同條件下,兩個(gè)容積相同的試管分別裝滿NO2和NO氣體,分別倒置于水槽中,然后通過導(dǎo)管緩慢通入氧氣,邊通邊慢慢搖動(dòng)試管,直到兩個(gè)試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散,則兩個(gè)試管內(nèi)溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度之比為(
)A.1∶1 B.5∶7 C.7∶5 D.4∶3A【例8】如圖所示:在B水槽中裝有500mL水,容積為amL的試管A充滿了NO2和NO的混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),將試管A倒插入B水槽的水中。充分反應(yīng)后,試管A中余下氣體的體積為0.5amL。(1)將A倒插入B槽中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________,
該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為_______,原混合氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比為________。(2)通過導(dǎo)氣管C向余下0.5amL氣體的試管A中持續(xù)通入氧氣,A中可能觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________________________________________。(3)當(dāng)試管A中充滿氣體時(shí)停止通入氧氣,然后將試管取出水槽,水槽B中溶液的物質(zhì)的量濃度為________mol·L?1(設(shè)溶液的體積仍為500mL)。3NO2+H2O===2HNO3+NO1∶23∶1
無色氣體變?yōu)榧t棕色,試管中液面不斷上升至全充滿。繼續(xù)通入氧氣后,試管中液面下降,最后充滿無色氣體
【變8-2】有一個(gè)倒置于水槽且裝滿水的容器,依次通入一定體積的NO2、NO、O2,充分反應(yīng)后容器中仍充滿溶液,則通入的NO2、NO、O2的體積比可能是____________。①1:1:1 ②4:3:2 ③4:16:13 ④4:3:4①③【變8-3】將VmLNO和NO2的混合氣體通過水吸收后,得到無色氣體A。將此無色氣體A與等體積的O2通入水中充分吸收后,得到5mL無色氣體B,下列說法不正確的是()A.A氣體是NO,B氣體是O2B.A氣體的體積是20mLC.V的取值范圍是20mL<V<60mLD.將盛有體積比為4:1NO2和O2的混合氣體的燒瓶倒立于水槽中充分反應(yīng)后,燒瓶中所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1/22.4mol/LD【例9】汽車尾氣(含CO2、N2、CO、SO2、NOx
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