第五章 第二节 第1课时　氮气和氮氧化物 学案（含答案）—2024春高中化学人教版必修二

第二节　氮及其化合物 第1课时　氮气和氮氧化物 [核心素养发展目标]　 1.通过对氮元素“位—构—性”的分析，认识氮元素在自然界中的存在形式，了解氮的固定的意义。 2.掌握N2的性质。 3.掌握NO、NO2的性质及二者的相互转化。 4.掌握NO、NO2与O2混合溶于水的计算。 一、氮气与氮的固定 1．氮元素 (1) 一般通过_____与其他原子相互结合构成物质。 (2)氮元素在自然界中的存在 2．氮气 思考1　根据氮原子核外电子排布和氮气分子的结构，推测氮气的化学活性。 _____ _____ 在高温、放电等条件下，氮气可以与镁、氢气、氧气等物质发生化合反应。 写出氮气与下列物质发生反应的化学方程式： ①金属镁：_____，氮气表现_____性； ②氢气：_____，氮气表现_____性； ③氧气：_____，氮气表现_____性。 思考2　写出镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式。 _____ 3．氮的固定 氮的固定 1．判断正误 (1)N2和O2在放电的条件下会直接生成NO2(　　) (2)氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键(　　) (3)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气(　　) (4)氮的固定中氮元素一定被氧化(　　) (5)工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮(　　) 2．氮在自然界中的循环如下图所示。 (1)过程①称为_____，写出合成氨反应的化学方程式：_____，该反应中氮气显_____(填“氧化”或“还原”)性。 (2)过程②中能通过_____的作用将空气中的氮气固定下来，写出③中固氮反应的化学方程式：_____，该反应中氮气显_____(填“氧化”或“还原”)性。 (3)过程④中的亚硝酸盐有毒，工业上若直接排放将造成对环境的污染。已知NaNO2遇到还原性较强的NH会被还原为N2，在废液中加入下列物质不能使NaNO2无害化排放的是_____(填字母)。 a．H2O2　b．NH4Cl　c．KNO3　d．NaOH 二、一氧化氮和二氧化氮 1．NO和NO2的物理性质 氧化物 颜色 状态 气味 水溶性 NO ____色 气体 － ____溶 NO2 ____色 气体 _____气味 ____溶 2.NO和NO2的化学性质 (1)实验探究 装置 操作 在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器 ①打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 ②振荡注射器 现象 ①无色气体变为_____ ②_____ (2)实验结论及解释 ①NO不溶于水，也不与水反应，但能与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2，化学方程式：_____。 ②NO2能与水反应生成无色的NO，化学方程式：_____。 思考1　如果要将注射器中的NO充分转化为硝酸，可以采取什么措施？上述实验对工业上生产硝酸有什么启示？ _____ 3．NO、NO2溶于水的相关计算 思考2　若将充满NO2的试管倒置在装满水的水槽里，会有什么现象？若同时向倒置试管中不断地缓慢通入O2，最终现象是什么？ _____ 由上述思考： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　① 2NO＋O2===2NO2　② ①×2＋②得：_____，①×2＋②×3得：_____。 (1)无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体溶于水，若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。 (2)对于连续发生的化学反应，可用化学方程式叠加的方法而得到复合反应，解决问题更简便。 1．判断正误 (1)由于NO极易与O2反应，并且其密度与空气相差不多，因此收集NO只能用排水法(　　) (2)由于NO2极易与水反应且密度比空气大，因此收集NO2只能用向上排空气法(　　) (3)NO2与H2O反应生成HNO3，故NO2是酸性氧化物(　　) (4)可用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2与溴蒸气(　　) 2．现有NO2、O2的混合气体12 mL，通入足量水中，充分反应后剩余气体2 mL(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能是_____。 1．(2023·四川绵阳高一期中)下列说法正确的是(　　) A．氮气化学性质不活泼，原因是N的非金属性较弱 B．氮气与氧气在汽车内燃机 ... ...