【文档说明】20222023学年高一化学 苏教版2019必修第二册 核心考点归纳与测试 考点6 氮的固定（核心考点归纳）（原卷版）.docx，共(12)页，1.794 MB，由小赞的店铺上传

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考点6氮的固定【核心考点梳理】一、氮气的结构与物理性质1．氮元素及其存在(1)原子结构：氮元素位于元素周期表的第_二_周期第VA族氮气分子是由两个氮原子通过共用三对电子结合而成的，氮气分子的电子式：∶N⋮⋮N∶，结构式为N≡N。破坏氮气分子中氮原子之间的共价键需

要很大的能量，所以氮气分子很稳定。但在高温或放电等特殊条件下，也能与一些金属或非金属单质发生反应，生成含氮化合物。氮元素在自然界中的存在形态①游离态：以氮分子的形式存在于空气中。②化合态：存在于动植物体内的

蛋白质中，土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。2．氮气物理性质色态气味密度溶解性毒性无色气体无味比空气的略小难溶无毒3．氮的固定(1)概念：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物。(2)分类：氮的固定自然固氮高能固氮生物固氮→占10%→占90%人工固氮

合成氨仿生固氮自然固氮生物固氮：自然界中的一些微生物种群将空气中的氮气通过生物化学过程转化为含氮化合物，约占自然固氮的90%高能固氮：通过闪电、火山爆发等途径产生含氮化合物，约占自然固氮的10%高能固氮的实例——“雷雨发庄稼”(1)利用化学方程式解释“雷雨发庄稼

”的原理：N2＋O2=====放电2NO、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。雨水中的硝酸渗入土壤后与矿物质作用生成硝酸盐，其中的硝酸根离子被植物的根系吸收，转化为植物生长所需的养料。【

典型例题】例1．（2022春·江苏连云港·高一校联考期中）有关氮元素的说法不正确的是A．氮元素是一种活泼的非金属元素，但N2性质稳定B．人类从动植物中获得氮元素C．植物能直接从空气中合成获得氮元素D．氮元素能促进植物的生长例2．（2022春·江苏盐城·高一校考阶段练习）属于人工固氮的是A．用N2

和H2合成氨B．闪电将空气中N2转化为NOC．用NH3和CO2合成尿素D．豆科植物的根瘤固氮例3．（2022春·江苏苏州·高一江苏省震泽中学校考期中）下列过程不．属于氮的固定的是A．氢气与氮气合成氨B．氨和二氧化

碳合成CO(NH2)2C．雷雨天时氮气与氧气反应生成NOD．大豆根瘤菌将氮气转化为氨态氮肥【核心归纳】氮气的结构与性质二、一氧化氮和二氧化氮的性质1．不同价态的氮的氧化物氧化物N2ONON2O3NO2N

2O4N2O5对应氮的化合价＋1＋2＋3＋4＋4＋5N2O俗称笑气，具有麻醉作用2．NO和NO2(1)物理性质NONO2颜色无色红棕色状态气态气态气味无味刺激性气味毒性有毒有毒水溶性难溶易溶(2)相互转化①NO→NO2：2NO＋O2===2NO2NO接触空气就会变红棕色②NO2→NO：3NO2＋

H2O===2HNO3＋NO。③2NO2N2O4存在NO2时就存在N2O43．危害及处理：①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。②酸雨：NOx排入大气中，与水反应生成HNO3和

HNO2，随雨雪降到地面。③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。④NO与血红蛋白结合使人中毒。(4)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋

NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx处理。②催化转化法在催化剂、加热条件下

，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。4．应用：一氧化氮在调节心脑血管、神经和免疫系统等方面有着十分重要的生物学作用和医学前景，受到人们的普遍重视。二氧化氮在火箭燃料中用作氧化剂，在工业上可以用来

制造硝酸。【典型例题】例1．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管完全被水充满。原来试管中盛装的()A．可能是N2与NO2的混合气体B．可能是

O2与NO2的混合气体C．不可能是NO与NO2的混合气体D．只能是NO2一种气体例2．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧

气的体积为()①1.2mL②2.4mL③3mL④4mLA．①②B．②③C．③④D．①④例3．（2022春·湖北荆州·高一统考期中）氮元素是空气中含量最多的元素，在自然界中分布十分广泛，在生物体内亦有极大作用。含氮元素的物质的循环转化关系如图。下列说法正确的是A．过程b、j、c属于“

氮的固定”B．过程a、l、f为非氧化还原反应C．过程j可能为汽车尾气的处理过程D．过程h说明NO2为酸性氧化物【核心归纳】1．相互转化的反应原理3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①2NO＋O2===2NO2②由方程式①×2＋②得：4

NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④2．计算类型(1)NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①，剩余气体为NO。(2)NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③。x＝VNO2VO20＜x＜41

x＝41x＞41反应情况O2过量并剩余恰好完全反应NO2过量又发生反应①，剩余NO(3)NO和O2的混合气体：NO和O2的混合气体溶于水时涉及反应④。x＝VNOVO20＜x＜43x＝43x＞43反应情况O2过量并剩余恰好完全反应NO过量并剩余二氧化氮被水吸收的实验总结实验步骤实验现象

实验结论试管内气体颜色慢慢变为无色，水面不断上升，最后静止在距试管底部约1/3处NO2不能全部被水吸收，有无色气体NO生成把充满NO2的试管倒立水中，再通入O2水面不断上升，最后试管内无色气体约为原NO2体积的1/3，通入适量O2后液面继续上升，最后试管全部充满液体NO2溶于水生成

的NO全部与O2反应被水吸收水面不断上升，最后试管全部充满液体NO2可被NaOH溶液全部吸收3.利用原子个数比分析氮氧化物与氧气的混合气体溶于水方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3和4NO＋3O2＋2H2O===4HN

O3中的“4NO2＋O2”和“4NO＋3O2”从组成上均相当于“N2O5”的组成，也就是N、O的原子个数比符合2∶5时，氮的氧化物和氧气均无剩余，这两种情况均可利用混合气体中N、O的原子个数比来分析：N(N)∶N(O)＜2∶5，

O2剩余＝2∶5，恰好完全反应＞2∶5，NO剩余【考点达标随堂练】1．（2022秋·河南郑州·高一统考期末）化学与传统文化密切相关，下列说法错误的是A．《清明上河图》中绿色颜料的主要成分为氧化铁B．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，其中胆

矾属于硫酸盐C．“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”中“漉”相当于“过滤”D．“雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋”，雷雨天可实现氮的固定2．（2023秋·江苏泰州·高一靖江高级中学校考期末）氮是植物生长必需的元素，在大气中主要以分子形式存在在放电条件下，与O2可发生反应：22N+O2NO放电。

20世纪初，德国化学家哈伯等首次合成了氨气，化学方程式为：223N+3H2NH高温、高压催化剂，生成的NH3与HCl反应合成氮肥。固氮可分为人工固氮和自然固氮。下列可实现自然固氮的是A．N2→NOB．N2→NH

3C．NH3→NOD．NO→NO23．（2022春·江苏宿迁·高一统考期中）在有机碳源和微生物作用下，大气中氮可以实现平衡循环，过程如图所示。下列说法正确的是A．图示所有含氮微粒中N的化合价只有0、+3、+5B．循环转化过程中NO3

−被甲醇氧化为N2C．温度越高，N2转化成NH4+的速率越快D．NH4+与NO2−反应的离子方程式为：NH4++NO2−=N2↑+2H2O4．（2022春·江苏连云港·高一校联考期中）反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是A．Cl2分子

的结构式：Cl-ClB．中子数为9的氮原子：97NC．N2分子的电子式：D．Cl-的结构示意图：5．（2022春·江苏盐城·高一盐城市伍佑中学校考阶段练习）近年来，利用半导体光催化实现还原氮气制备氨气引起全世界极大关注。下图

是在半导体光催化的作用下，N2被光催化材料捕获进而被还原实现“N2→NH3”的转化示意图。下列说法正确的是A．此方法不属于人工固氮技术B．由转化示意图可知，氮气化学性质很活泼C．该反应过程中有共价键的断裂和形成D．该反应的化学方程式223N3H2NH+催化剂6．（2022春·江苏常

州·高一江苏省前黄高级中学校考阶段练习）下列转化不能通过一步反应完成的是①N2→NO2②NO2→NO③NH3→NO④NH3→N2⑤Cu→Cu(NO3)2⑥HNO3→NO2A．①⑤B．①C．①④⑥D．①④7．（2022秋·北京西城·高一北京市西城外国语学

校校考期中）海洋中无机氮的循环过程可用图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是A．海洋中不存在游离态的氮B．海洋中的氮循环起始于氮被氧化C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与D．向海洋排放含NO3−的废水会影响海洋中NH4

+的含量8．（2022春·北京海淀·高一统考期末）自然界中的氮循环部分过程如图所示，有关循环过程的说法中，正确的是A．固氮过程中，N2可能做还原剂B．硝化过程的反应物中，NH3属于盐C．反硝化过程中，必须有O2的参

与D．氮元素可通过氨化过程从无机物转移到有机物中9．（2022春·吉林长春·高一长春外国语学校校考阶段练习）一种新型合成氨的方法如图。下列说法不正确的是A．过程①属于“氮的固定”，N2发生了还原反应B．过程②的反应物Mg3N2

中只含离子键C．合成过程中所涉及反应均为氧化还原反应D．总反应为N2+6HCl=3Cl2+2NH310．（2022·上海·高一专题练习）自然界中氮的循环如如图所示。下列说法中，不正确．．．的是A．工业合成氨属于人

工固氮B．雷电作用下2N与2O发生了化学反应C．在氮的循环中不涉及氧化还原反应D．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化11．三容器内分别装有相同压强下的NO、NO2、O2，设三容器容积依次为V1、V2、V3，若将三气体混合于一个容积为V1+V2+V3的容器中后，倒立于水槽中，最终

容器内充满水。则V1、V2、V3之比不可能是（）A．3∶7∶4B．5∶7∶6C．7∶3∶6D．1∶1∶112．某化学反应在催化剂条件下的转化过程的微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是A．该反应中，氧化性：NO＞CO2B．该反应可表示为2NO+2CO催化剂N2+2CO2C．

该反应中，被氧化与被还原的元素的质量之比为7：6D．每生成标准状况下2.24LN2，转移的电子数为0.4NA13．在标准状况下，将50mlNO2和O2的混合气体通入水中，最终得到10ml无色气体，则NO2和O2的体积之比可能是()A．4：1B．4：3C．16：9D．16：

1914．已知NO2、NO的混合气体可与NaOH溶液发生化学反应：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，将224mL(标准状况下)NO和NO2的混合气体溶于20mLNaOH溶液中，恰好完全

反应并无气体逸出。则NaOH溶液的物质的量浓度为()A．1mol/LB．0.5mol/LC．0.25mol/LD．0.2mol/L15．（2022春·江苏盐城·高一江苏省阜宁中学校考阶段练习）氮元素在地球上含量丰富，是构

成生命体的基本元素之一、回答下列问题：(1)N元素在元素周期表中的位置为_______。(2)制备下列物质属于固氮的是_______。A．用氮气和氢气合成氨B．分离液态空气获得氮气C．用NH4Cl和熟石灰制备氨气D．NO2溶于水得到HNO3(3)受到阳光照射浓硝酸会变黄的原因是_______

(用化学方程式表示)。(4)近几年来关于氮污染的治理倍受关注，根据氮的性质回答以下问题；①氮的氧化物是空气的主要污染物，下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是_______。A．酸雨B．光化学烟雾C．白色污染D．水土流

失②向酸性工业废水中加入次氯酸钠溶液，可将其中的NH+4完全转化为N2，而次氯酸钠被还原为NaCl。写出上述反应的离子方程式：_______。(5)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示：①电极a名称是_______。②电解质溶液中OH

-离子向_______移动(填“电极a”或“电极b”)。③电极b的电极反应式为_______。16．（2022春·江苏盐城·高一盐城市伍佑中学校考阶段练习）铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问

题：(1)黄铁矿()2FeS是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料，其中发生的一个反应为222343FeS8O6SOFeO++高温，若有23molFeS参加反应，则转移_______mol电子。(2)细菌可以促使铁、氮两种

元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如图所示。①如图所示氮循环中，属于氮的固定的有_______(填字母序号)。a.2N转化为氨态氮b.硝化过程c.反硝化过程②硝化过程中，含氮物质发生_______(填“氧化”或“还

原”)反应。③氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移的电子的物质的量为_______mol。④土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中

除去)，用离子方程式说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮的原理_______。(注：土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮产生H+)17．利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：(1)一定条件下，NO与NO2可以生成一

种新的氧化物，试写出该反应的化学方程式：_________________________________________________________________________________

______________________________________。(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋)，其目的是______________________

________________________________________________________________________________________；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是________(填化学式)。(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若

n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，则会导致________________________________；若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，则会导致_____________________________________。(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，

产物之一是NO，其反应的离子方程式为_____________________________________________。