5.2氮及其化合物（讲）-2022-2023学年高一化学同步精品讲练(人教版2019必修第二册）（原卷版）

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第2节　氮及其化合物
知识点 1、氮气和氮的固定
1.物理性质
氮气是一种无色、无味气体，密度比空气略小（标况下 ）。氮气在水中的
溶解度很小，_______溶于水，通常情况下， 。
2.分子结构
氮气分子的电子式__________，结构式———————。氮氮三键非常稳定，很难断
裂。
3. 化学性质
常温下，N2的化学性质比较稳定，但在高温、放电、点燃等条件下，N2能与
H2、O2、Mg 等发生化学反应。
（1）氧化性：N2+3H22NH3，N2+3Mg Mg3N2（淡黄色固体），N2+6Li
2Li3N。
Mg3N2、Li3N遇水会发生双水解反应：___________________________；
（2）还原性：与 O2的化合（放电或高温条件下）N2+O22NO（闪电时发生）
N2+O22NO（汽车引擎中发生）
4.用途
①工业合成氨，制硝酸、氮肥的原料。②代替稀有气体做焊接金属的保护气。
③填充在灯泡中，防止钨丝被氧化或挥发。④保存粮食、水果等食品，防止腐烂。
⑤医学上用液氮做冷冻剂，在冷冻麻醉下进行手术。
5.氮气的制备
6.氮的固定
（1）氮的固定的定义及分类
将空气中游离态的氮转化成__________叫做氮的固定。氮的固定主要有两种途径，一
为_________，二为___________。
（2）自然固氮
①生物固氮：自然界中的一些微生物种群（如豆科植物的根瘤菌）将氮气通过化学过
程转化为含氮化合物。
豆科植物的根瘤菌能将空气中的游离态氮转化为化合物形态的氨（或铵态氮肥）。
②高能固氮：通过闪电、火山爆发等途径产生含氮化合物。
③“雷雨发庄稼”涉及的反应过程：
N2＋O2=====2NO、2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
（3）人工固氮——合成氨
工业上合成氨的反应为 N2+3H22NH3。
合成氨的原料是氮气和氢气，该反应放出大量的热，工业上用来预热原料气，合成氨
达到平衡时，混合气体中氨的含量为 20%左右，分离出氨后，将未反应的氮气和氢气送回
合成塔循环使用。
【跟踪练习】1．（2022 秋·河北石家庄·高一统考期末）下列不属于氮的固定的是
A．雷电作用下 转化为 NO B．将汽车尾气中的 CO 和NO 催化处理为
和
C．工业合成 D．豆科植物的根瘤将 转化为含氮化合物
2．（2022 秋·江苏淮安·高一统考期中）氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。下列关
于N2的叙述错误的是
A．氮是农作物生长的必须元素
B．N2既可作氧化剂又可作还原剂
C．氮的固定是将 N2转化成含氮的化合物
D．1molN2可与3molH2反应生成 2molNH3
3．（2022 春·陕西西安·高一期末）氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和
关键。海洋中无机氮的循环过程如图所示，下列说法不正确的是
A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B．海洋中存在游离态的氮和化合态的氮
C．②中的含氮物质转化属于氮的固定
D．向海洋排放含 的废水会影响海洋中 的含量
4．（2022 秋·黑龙江佳木斯·高一校考期末）下列关于氮气性质的说法中正确的是
A．点燃条件下，N2在氧气中燃烧生成 NO
B．点燃时，N2与金属 Mg 反应生成 Mg3N2，N2作还原剂
C．合成氨反应中，N2发生氧化反应
D．氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合
5．（2022 秋·上海·高一校考期中）“雷雨发庄稼”是一句俗语，它包涵一定的科学道理，
从化学的角度分析，下列化学反应在这个过程中不会发生的是
A．N2+O22NO B．2NO+O22NO2
C．3NO2+H2O 2HNO3+NO↑ D．N2+2O22NO2
知识点 2、氮氧化物
1. 氮元素的氧化物有+1、+2、+3、+4、+5 等五种化合价，对应六种化合物。
种类 物理性质 稳定性
N2O笑气，无色有甜味气体，有毒，
能溶于水，常用做麻醉剂
在室温下稳定，在高温
下能分解成氮气和氧气
NO 无色、无味的有毒气体（与血红
蛋白结合，使人中毒），难溶于
水，大气污染物之一
极易在空气里被氧化成
NO2
NO2红棕色有刺激性气味的有毒气
体，低于21.1℃时为暗褐色液
体，易溶于水，易液化
较活泼，易发生二聚反
应
N2O4无色气体 较活泼，受热易分解
N2O3（亚硝
酸酸酐）
红棕色气体，低温时为深蓝色
液体或蓝色固体
不稳定，常压下即可分
解为 NO、NO2
N2O5（硝酸
酸酐）
无色固体 易升华，易分解
【注意】（1）NO2与水反应：3NO2+H2O 2HNO3+NO
（2）NO、NO2的尾气吸收：2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O
（3）NO 的检验：2NO+O22NO2 （无色气体和空气接触后变为红棕色）
（4）两个计算所用的方程式： 4NO+3O2+2H2O 4HNO3
4NO2+O2+ 2H2O 4HNO3
2. 气体和溴蒸气的鉴别
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