高考化学一轮复习 第3章 自然界中的元素 第2节 氮的循环课件

3．氮的氧化物(NO、NO2)对环境的影响 (1)氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应 生成的一种有毒的烟雾，称为光化学烟雾。氮氧化物与 空气中的水反应生成硝酸和亚硝酸，是酸雨的成分。氮 氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，同时 造成水体污染。
(2)大气中氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧、汽 车尾气(燃料在发动机内电火花引燃时，氮气与氧气反应 生成的)和植物体的焚烧，以及农田土壤和动物排泄物中 含氮化合物转化。
答案：选 C
角度二 NO、NO2 的性质及对环境的影响 3．NO 吸收治疗法可快速改善 SARS 重症患者的缺氧 状况，缓解病情，病毒学研究同时证实，NO 对 SARS 病毒 有直接抑制作用。下列关于 NO 的叙述正确的是( ) A．NO 是一种红棕色气体 B．常温常压下，NO 不能与空气中的氧气直接化合 C．含等质量的氧元素的 NO 和 CO 的质量相等 D．NO 难溶于水，可以用排水法收集
②NO2 和 O2 混合气体通入水中 由 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 和 2NO＋O2===2NO2 得总反应为 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，
③NO、NO2 和 O2 三种混合气体通入水中 先按 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 计算出生成的 NO 体积，然后加上原来混合气体中 NO 体积，再按①计算。
＋3O2＋2H2O===4HNO3；由这两个反应可得 NO＋NO2
＋O2＋H2O===2HNO3，b>a，则同温同压下反应中 NO2
过量(b－a)mL，而过量的
NO2
与水反应生成
b－a 3
mL
NO。
答案：选 A
角度一 N2 的性质和氮的固定 1．将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固 氮。下图中能实现人工固氮的是( )
(3)在工业上含氮氧化物的尾气吸收常利用以下反 应：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。
问题 氮的氧化物与 O2、H2O 反应的计算方法 (1)关系式法 ①NO 和 O2 混合气体通入水中 由 2NO＋O2===2NO2 和 3NO2＋H2O===2HNO3＋ NO 得总反应为 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，
[对点练] 将充有 a mL NO 和 b mL NO2 气体的试
管倒立于水槽中，然后通入 a mL O2。气体体积均在同
温同压下测定，且 b>a，则充分反应后，试管中气体在
同温同压下的体积为( )
b－a A. 3 mL
a－b B. 3 mL
4b－1 C. 13 mL
3 D.b－a mL
解析：已知反应 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3,4NO
2．氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、
N2O4、N2O5 等。
完成 NO 与 NO2 性质的比较
氮的价态
NO ＋2 价
NO2 ＋4 价
物理性质
无 色、 不 溶 红棕 色、有刺激性气味 于水的气体 气体,易液化, 易 溶于水
NO
O2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2NO＋O2===2NO2
NO2 不反应
解析： NO 是一种无色难溶于水的气体，可以用 排水法收集；常温常压下，NO 易与氧气直接化合生成 NO2。
答案：选 D
4．氮的氧化物(用 NOx 表示)是大气污染物，必须进 行处理。
化
H2O
学
不反应
3NO2＋H2O===2HNO3 ＋NO
性 H2O、O2 4NO＋2H2O＋
4NO2＋2H2O＋
质
3O2===4HNO3
O2===4HNO3
有氧化性，但通常情 强氧化性，在溶液中能氧
氧化性
况下表现出还原性 化 S2－、I－、Fe2＋等离子
化学 性质
对环境 的影响
NO
NO2
有毒，大气污染物 有毒，大气污染物之一
第 4 节 氮的循环
1．氮在自然界中的存在与转化 (1)氮元素的存在与氮的固定：
(2)N2 的物理性质： 无色、无味气体，密度比空气略 小 ， 难 溶于水。 (3)N2 的化学性质：
思考 1：氮元素的非金属性很强，但 N2 的化学性质 特别稳定，其原因是什么？
提示：N2 的结构式为 N≡N，N 原子间以三键结合， 键能大，所以 N2 的化学性质非常稳定。
(2)电子守恒法：当 NOx 转化为硝酸时要失去电子， 如果是 NOx 与 O2 混合，则反应中 O2 得到的电子数与 NOx 失去的电子数相等。
(3)原子守恒法：4NO2＋O2 和 4NO＋3O2 从组成上均 相当于 2N2O5 的组成，都与 N2O5＋H2O===2HNO3 等效。 当 NO、NO2、O2 的混合气体溶于水时利用混合气体中 N、 O 原子个数比进行分析判断。
之一
实验室制取原 理及收集方法
3Cu＋8HNO3(稀) ===3Cu(NO3)2＋ 2NO↑＋4H2O
( 排水 法)
Cu＋4HNO3(浓)
===Cu(NO3)2＋
2NO2↑＋2H2O ( 向上排空气 法)
思考 2：溴蒸气和 NO2 都为红棕色气体，如何区分？ 用湿润的淀粉-KI 试纸或 NaOH 溶液可以吗？
解析：选项 A、C 为自然固氮，合成氨为人工固氮。
答案：选 D
2．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的
是( )
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO ⑤N2→NH3
A．①
B．②⑤
C．④
D．③④
解析：该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2) 一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看 都升高，但反应①N2→NO2 不能一步反应完成；而反应 ③NO2→HNO3，虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也 能实现，如 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应中， NO2 既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO 必须 加入氧化剂且一步反应就能完成。
提示：①用 AgNO3 溶液，Br2 可与 AgNO3 溶液反应 生成浅黄色沉淀 AgBr；②用水，溶于水后有颜色的是 Br2，无颜色的是 NO2。不能用湿润的淀粉-KI 试纸或 NaOH 溶液区分，因为这两种气体都有氧化性，都可以 把 KI 中的 I－氧化成 I2，使试纸变蓝色。NaOH 溶液可以 吸收 Br2 蒸气和 NO2 而形成无色溶液。