氮元素的用途及其氧化物

一、氮元素的用途及其氧化物

1、氮元素的存在

氮元素在自然界中既有游离态，又有化合态。游离态以双原子分子（$\ce{N2}$）存在于大气中，约占空气体积的78%；化合态存在于动植物体内、土壤和水体中。

2、氮的固定

（1）氮的固定：将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。

（2）氮的固定的途径

①生物固氮：豆科作物根瘤菌将$\ce{N2}$转化为化合态氮。

②天然固氮：天空中打雷闪电时，$\ce{N2}$转化为$\ce{NO}$。

③人工固氮：在一定条件下，由$\ce{N2}$和$\ce{H2}$合成氨。

3、氮气的物理性质

常温常压下，氮气无色、无味，比空气密度稍小，难溶于水。

4、氮气的化学性质

（1）与$\ce{O2}$反应

$\ce{N2 +O2\xlongequal[\displaystyle{}或高温]{\displaystyle{}放电} 2NO}$

（2）与$\ce{H2}$反应

$\ce{N2 +3H2<=>[\displaystyle{}高温、高压][\displaystyle{}催化剂]2NH3}$（人工固氮）

（3） 与$\ce{Mg}$反应

$\ce{N2 +3Mg<=>[\displaystyle{}点燃] Mg3N2}$

5、氮的氧化物

（1）氮的氧化物种类

氮有多种价态的氧化物：$\ce{N2O}$、$\ce{NO}$、$\ce{N2O3}$、$\ce{NO2}$、$\ce{N2O4}$、$\ce{N2O5}$等

（2）二氧化氮（$\ce{NO2}$）和一氧化氮（$\ce{NO}$）

6、氮元素的用途：氮和氮的化合物如氨、硝酸、氮肥、炸药以及蛋白质、核酸等在工农业生产、国防和生命科学研究等领域中都有重要的用途。

二、氮元素的用途的相关例题

下列关于氮及其化合物，说法不正确的是_______

A．氮的固定是将$\ce{N2}$转化成含氮化合物

B．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态

C．$\ce{NO}$和$\ce{NO2}$都可稳定存在于空气中

D．$\ce{N2}$既可做氧化剂又可做还原剂

答案：C

解析：氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。如豆类植物共生的根瘤菌，它们能吸收大气中的氮气分子，将其转变成氨及铵离子，A正确；自然界中N有游离态，如$\ce{N2}$，也有化合态，如铵盐、硝酸盐等，B正确；$\ce{NO}$不稳定，易与$\ce{O2}$反应生成$\ce{NO2}$，C错误；$\ce{N2}$中$\ce{N}$元素处于中间价态，既可以升高又可以降低，$\ce{N2}$既可以做氧化剂又可以做还原剂，D正确。