第05講-氮氣和氮的固定(人教版2019必修第二冊)-(原卷版)

第0第05講氮氣和氮的固定必備知識必備知識1．自然界中氮的存在和氮的固定將游離態(tài)氮轉變?yōu)榛蠎B(tài)氮的過程叫氮的固定，固定氮的方式有自然固氮和人工固氮。(1)自然固氮eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(雷雨天產生NO氣體,豆科植物根瘤菌固氮))(2)人工固氮：工業(yè)合成氨。2．氮氣電子式為︰N??N︰，結構式為N≡N。分子中2個氮原子形成三個共價鍵，鍵能大，通常情況下性質 不活潑 。(1)物理性質：無色無味氣體，密度比空氣略小，溶于水。熔點、沸點很低。(2)化學性質N2分子結構很穩(wěn)定，化學性質不活潑。①與O2反應。N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO。(N2不能通過一步反應生成NO2)②工業(yè)合成氨。N2＋3H22NH3。③與Mg反應。_3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點燃))Mg3N2__。(Mg3N2是離子化合物，遇水強烈水解。)(3)氮氣的用途①惰性之用：保護氣(充燈泡、焊接金屬、保存糧食等)。②作原料用：合成氨、制HNO3等。③液氮可作醫(yī)療麻醉劑易混易錯點易混易錯點1．氮氣與氧氣在高溫或放電條件下發(fā)生反應生成NO，而不是NO2。N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO。(N2不能通過一步反應生成NO2)2．實驗室制備N2。亞硝酸鈉與氯化胺的飽和溶液相互作用制備氮氣

（1）反應原理：NH4Cl+NaNO2===NaCl+2H2O+N2↑（2）氣體發(fā)生裝置：細剖精析細剖精析易混不混易錯不錯1．N2的穩(wěn)定性和氮元素的活潑性是否矛盾？【細剖精析】不矛盾，氮元素的活潑性是指氮原子的活潑性，而氮氣的性質不僅與原子結構有關，還與氮分子的構成有關；氮氣中的N≡N鍵能很大，故分子很穩(wěn)定。2．俗話說“雷雨發(fā)莊稼”，這說明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合態(tài)的氮。請寫出三個有關的化學方程式：①N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO；②_2NO＋O2=2NO2__；③_3NO2＋H2O=2HNO3＋NO__。對點訓練對點訓練1．下列說法不正確的是A．雷電時，空氣中的與反應生成NO屬于氮的固定B．盧瑟福根據粒子散射現(xiàn)象提出了帶核的原子結構模型C．工業(yè)上可用氨水消除燃煤煙氣中的二氧化硫D．鋁的化學性質不活潑，因此鋁合金在生產生活中應用非常廣泛2．下列化學反應中起固氮作用的是A．由氨氣制碳酸氫氨和硫酸氨B．一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮C．氨氣經催化氧化生成一氧化氮D．雷電使氮氣和氧氣反應生成了一氧化氮氣體3．下列應用不涉及氧化還原反應的是A．實驗室用大理石和稀鹽酸制備B．工業(yè)上電解熔融狀態(tài)制備AlC．工業(yè)上利用合成氨實現(xiàn)人工固氮D．用作呼吸面具的供氧劑4．下列過程中屬于人工固氮的是A．用氨氣和二氧化碳合成尿素 B．工業(yè)合成氨C．閃電時，氮氣轉移為一氧化氮 D．分離液態(tài)空氣制氮氣5．下列過程不屬于氮的固定的是A．雷電時生成氮的氧化物B．工業(yè)上用氫氣與氮氣合成氨C．植物的根從土壤中吸收銨根離子和硝酸鹽D．豆科植物的根瘤把空氣中的氮氣轉化為硝酸鹽6．下列關于氮的循環(huán)，敘述錯誤的是A．氮氣轉化為氮的化合物的過程叫做氮的固定B．氮的固定可以通過自然固氮和人工固氮的方式實現(xiàn)C．人類的生產活動參與了氮的循環(huán)過程D．氮的循環(huán)過程中只有氮元素被氧化的過程7．科學家已獲得了氣態(tài)N4分子，其結構為正四面體(如圖所示)。已知斷裂1molN—N吸收167kJ能量，斷裂1molN≡N吸收942kJ能量，下列說法錯誤的是A．N4屬于一種單質B．1molN4完全轉化為N原子的過程中釋放1002kJ能量C．1molN4轉化為N2時要放出882kJ能量D．N4和N2互為同素異形體8．下列關于氮氣的性質，敘述錯誤的是A．氮氣在通常條件下化學性質穩(wěn)定B．氮氣在高溫、放電等條件下可以發(fā)生化學反應C．氮氣在化學反應中只能做氧化劑D．氮氣在發(fā)生化學反應過程中發(fā)生了化學鍵的斷裂9．將氮從游離態(tài)轉化為化合態(tài)的過程稱為固氮。下列屬于自然固氮的是A．汽車尾氣排放過程中會有部分轉化為氮氧化合物B．在高溫、高壓、催化劑的條件下用和合成C．蛋白質在空氣中微生物作用下轉化為無機物D．雷雨天里空氣中的轉化為氮氧化合物10．N、O、Si、S是重要的非金屬元素。下列說法正確的是A．N、O、S、Si的原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱B．汽車尾氣中排放的氮氧化物主要是由游離態(tài)氮轉化來的C．氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化學煙霧的主要物質，又是形成酸雨的主要物質D．N、Si、S的單質均能和氧氣反應，生成的產物分別是NO2、SiO2和SO211．氮氣的用途很廣泛，下列不屬于氮氣用途的是()A．合成氨制作氮肥 B．充入燈泡作保護氣C．液氮可作制冷劑 D．醫(yī)療上可作為危重病人的急救氣12．以下物質間轉化不能通過一步反應實現(xiàn)的是（）A．Fe→FeCl2 B．N2→NO2C．SiO2→Na2SiO3 D．Cl2→HCl13．下列實驗操作、現(xiàn)象和結論完全一致的是選項實驗操作現(xiàn)象結論A向密閉容器中充入體積比為1：1的氮氣和氧氣，高壓放電生成紅棕色氣體氮氣在放電條件下生成二氧化氮B將紅熱的鐵絲伸入充滿氧氣的集氣瓶中火星四射，生成黑色固體鐵被氧化為+3價的氧化物C將1體積氮氣和3體積氫氣通過高溫高壓下的鐵網，將所得的氣體通過細導管慢慢通入酚酞溶液中溶液變紅，未發(fā)生倒吸合成氨反應為可逆反應D向苯酚溶液中滴入少許濃溴水并振蕩產生白色沉淀苯酚和濃溴水發(fā)生了取代反應，生成了不溶于水的三溴苯酚14．實驗室用與制備的裝置如圖所示(焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣)，下列說法不正確的是A．①、②、③中依次盛裝濃溶液、溶液、焦性沒食子酸溶液B．實驗操作順序為：通空氣→管式電爐④通電加熱→管式電爐⑤通電加熱C．⑤中發(fā)生的化學反應時：D．當⑤的瓷舟中燃燒產生白光時，⑤可停止通電加熱裝置15．下列關于N2性質的敘述中錯誤的是A．氫氣在氮氣中能燃燒B．氮氣既具有氧化性，又具有還原性C．將空氣中的氮氣轉變成含氮化合物屬于氮的固定D．氮氣與氧氣在一定條件下反應生成一氧化氮16．下列說法中正確的是A．氮氣化學性質不如磷活潑，故氮元素非金屬性弱于磷B．氮氣只有氧化性，沒有還原性C．“雷雨發(fā)莊稼”所包含的化學變化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸鹽D．NO與O2反應生成NO2屬于氮的固定17．下列關于氮元素或氮原子的敘述正確的是A．氮元素位于周期表第二周期，第VA族B．氮原子核外共有3個電子層，最外層有5個電子C．氮原子在反應中不易失去5個電子，但易得到3個電子D．氮原子一般通過離子鍵與其他原子相互結合構成物質18．自然界的氮循環(huán)如圖所示。下列說法中，不正確的是

A．工業(yè)合成氨屬于人工固氮B．雷電作用下N2與O2發(fā)生化學反應C．在氮循環(huán)過程中不涉及氧化還原反應D．含氮無機物與含氮有機化合物可相互轉化19．下列化合物能用相應的兩種單質直接化合的是A．SO3 B．Cu2S C．FeCl2 D．NO2提升訓練提升訓練1．大氣固氮過程中，不會產生A．NH3 B．NO C．NO2 D．HNO32．已知A、B、C、D為由短周期元素組成的四種物質，它們有如下所示轉化關系，且D為強電解質(其他相關物質可能省略)。下列說法不正確的是A．若A為非金屬單質，則它與Mg反應的產物中陰、陽離子個數(shù)比可能為2:3B．若A為非金屬單質，則其組成元素在周期表中的位置可能處于第二周期第IVA族C．若A是共價化合物，則A和D有可能發(fā)生氧化還原反應D．若A是金屬或非金屬單質，則常溫下0.1mol/L的D溶液中由水電離出的c(H+)可能為10-13mol/L3．已知a、b、c均為非金屬單質，d、e均為含有10個電子的共價化合物，且分子中所含原子個數(shù)：d＞e，f為離子化合物。則下列說法中不正確的是()A．常溫下，單質a呈氣態(tài)B．單質c具有強氧化性C．穩(wěn)定性：e＜dD．f受熱易分解生成d和e4．設NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法正確的是A．在密閉容器中，使1molN2和3molH2充分反應后生成NH3的分子數(shù)為2NAB．標準狀況下，0.56L丙烷中含有共價鍵的數(shù)目為0.2NAC．2gH218O和D2O的混合物中，含有的中子數(shù)為NAD．若lmol氯化鐵完全轉化為氫氧化鐵膠體，則分散系中膠體微粒數(shù)為NA5．下列各組中的兩種物質作用，反應條件(溫度或者反應物濃度、用量等)改變，不會引起產物改變的是A．Na和O2 B．N2和O2C．Cu和HNO3 D．Na2CO3和HCl6．設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是A．2.24L由氧氣和臭氧組成的混合物中含有分子數(shù)目為0.1NAB．1molN2與4molH2反應生成的NH3分子數(shù)為2NAC．pH=1的稀硫酸中，含有H+總數(shù)為0.1NAD．過氧化鈉與水反應時，生成0.1mol氧氣轉移的電子數(shù)為0.2NA7．在給定的條件下，下列選項所示的物質間轉化均能實現(xiàn)的是A．SiO2SiCl4SiB．FeS2SO2H2SO4C．N2NH3NH4Cl(aq)D．MgCO3MgCl2Mg8．下列敘述正確的是A．直徑介于1nm~100nm之間的微粒稱為膠體B．氮的固定只有在高溫、高壓、催化劑的條件下才能實現(xiàn)C．雞蛋白溶膠中加入飽和硫酸銨溶液后有沉淀析出，該過程屬于物理變化D．電泳現(xiàn)象可證明膠體屬于電解質溶液9．下列詩句或諺語，說法不正確的是A．“雷雨發(fā)莊稼”不包含化學變化B．“落湯螃蟹著紅袍”肯定發(fā)生了化學變化C．“水乳交融，火上澆油”前者包含物理變化，后者包含化學變化D．“忽聞海上有仙山，山在虛無縹緲間”的海市蜃樓是一種自然現(xiàn)象，與膠體知識有關10．氮元素在地球上含量豐富，氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用。下列敘述與氮元素的循環(huán)無關的是A．工業(yè)合成氨的過程是固氮的過程B．自然界中，氨是動物體特別是蛋白質腐敗后的產物C．為防止糧食、罐頭、水果等食品腐爛，常用氮氣作保護氣D．在電閃雷鳴的雨天，N2與O2會發(fā)生反應并最終轉化為硝酸鹽被植物吸收11．在給定條件下，下列選項所示的物質間轉化均能實現(xiàn)的是A．N2NOHNO3B．MnO2Cl2漂白粉C．黃鐵礦SO3硫酸D．CuSO4(aq)Cu(OH)2Cu2O12．在下列所示的轉化關系中，X不可能是A．N2 B．Si C．Na D．C13．氮是自然界各種生物體生命活動不可缺少的重要元素。(1)下列說法中，正確的是_______(填字母序號)。a．氮原子的最外層有5個電子b．氮元素位