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第3节 氮的循环
第1课时 自然界中的氮循环 氮的固定
【学习目标】 1.通过了解自然界中氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质。
2．了解含氮物质的相互转化在生产、生活中的应用及对生态环境的影响。
3．通过实验探究和真实情境，了解氮气、一氧化氮和二氧化氮的性质。
知识点一
PART
01
第一部分
知识点一 自然界中的氮循环 氮的固定 氮气
1．自然界中的氮循环
(1)氮元素的存在
①游离态：以氮分子的形式存在于大气中。
②化合态：以化合物的形式存在于动植物体、土壤和水体中。
(2)自然界中的氮循环
(3)人类活动对自然界中氮循环的影响
2．氮的固定
(1)含义：将空气中____________的氮转化为______________的过程。
游离态
含氮化合物
生物固氮
闪电固氮
工业合成氨
仿生固氮
3．氮气的性质
(1)物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性
无色 无味 气体 与空气接近 难溶于水
(2)化学性质
通常状况下，氮气的化学性质不活泼，它很难与其他物质发生化学反应。
①还原性(模拟闪电固氮)
实验装置
实验操作 给硬质玻璃管两端的电极上通电，在硬质玻璃管内产生火花
实验现象 气体颜色由_____色变为_____色
解释 在放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO立即被氧化为NO2，化学方程式为________________________________________
无
红棕
4．氮气的主要用途
(1)氮气常用作保护气，用于焊接金属、填充灯泡、保存食品等。
(2)氮气是合成氨、制硝酸的主要原料。
(3)液氮可用作冷冻剂，用于医学、科技等领域。
(1)N2的性质不活泼，因此可以作为很多物质的保护气( )
(2)工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮( )
(3)氮的固定中氮元素一定被氧化( )
(4)N2中N元素的化合价为0价，处于中间价态，因此既有氧化性，又有还原性( )
(5)N2的密度比空气小，可以通过向下排空气法收集干燥的N2( )
√
×
×
√
×
√
1．(2024·惠州高一月考)下列过程不属于氮的固定的是( )
A．雷雨天有NO生成
B．工业上用氢气与氮气合成氨
C．植物的根从土壤中吸收铵离子和硝酸盐
D．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐
解析：雷电时生成氮的氧化物，是将游离态氮转化为化合态氮的过程，属于氮的固定，A不符合题意；
工业上用氢气与氮气合成氨，是将游离态氮转化为化合态氮的过程，属于氮的固定，B不符合题意；
植物的根从土壤中吸收铵离子和硝酸盐，不是将游离态氮转化为化合态氮的过程，不属于氮的固定，C符合题意；
豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐，是将游离态氮转化为化合态氮的过程，属于氮的固定，D不符合题意。
解析：通常情况下，氮气的性质不活泼，不具有可燃性，在放电或高温条件下，能与氧气反应生成一氧化氮。
√
3．下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法错误的是( )
√
解析：氮的固定是指将N2转化为含氮化合物的过程，反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反应②属于生物固氮，A正确；
由题图知，氮循环过程中涉及氢、氧元素，B正确；
知识点二
PART
02
第二部分
知识点二 一氧化氮和二氧化氮
一、一氧化氮和二氧化氮
1．物理性质
物质 颜色 气味 状态 毒性 水溶性
NO _____ 无味 气体 有毒 _______
溶于水
NO2 _________ _________ 气味 气体 有毒 ______
溶于水
无色
难
红棕色
有刺激性
易
实验装置 实验操作 实验现象
向充满NO气体的试管中注入O2 气体颜色由_______色逐渐变为______色
2.化学性质
(1)实验探究
无
红棕
实验装置 实验操作 实验现象
向充满NO2气体的试管中注入水 气体逐渐减少，颜色由________色变为_________色，得到_____色溶液
红棕
无
无
(2)结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化，反应的化学方程式为
①NO→NO2：____________________(NO表现___________)；
②NO2→NO：___________________________(NO2既表现_____________，又表现__________)(工业制取硝酸的关键步骤)。
2NO＋O2===2NO2
还原性
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
还原性
氧化性
3．NO、NO2的其他性质及应用
①
②
强
褪色
腐蚀
(1)氮的氧化物种类很多，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。
①N2O、NO、NO2、N2O4都不是酸性氧化物。NO不能与碱反应，NO2与NaOH溶液的反应为2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。
②N2O3和N2O5是酸性氧化物，它们与水反应分别生成HNO2和HNO3。
③NO2和N2O4是两种不同的氧化物，通常情况下，NO2能进行自身二聚：2NO2(红棕色) N2O4(无色)，故NO2中总混有N2O4。
二、氮的固定涉及的氮及其化合物之间的转化关系
氮的固定，是以氮气为核心的氮及其化合物之间的转化。下图中涉及的转化均可以通过氧化还原反应实现。
(1)NO的密度比空气的大，在实验室中可以用向上排空气法收集NO( )
(2)氮的氧化物都是大气污染物，而且在一定条件下可相互转化( )
(3)NO2可用排水法收集，且可由NO和O2化合得到( )
(4)NO2和NaOH可发生反应：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，故NO2为酸性氧化物( )
(5)可用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2和Br2( )
×
√
×
×
×
氮氧化物溶于水的计算
(1)二氧化氮与氧气混合溶于水的反应分析
2NO＋O2===2NO2①
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②
由①＋②×2得4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，当体积比V(NO2)∶V(O2)
[注意] 因为水溶液中发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以无论何种情况下水溶液中不会剩余NO2。
1．(教材习题变式)“天宫一号”和“神舟八号”是我国航天事业发展的里程碑。运载火箭的推进剂引燃后。从尾部会喷出大量的高温气体，该气体的主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在发射现场可以看到火箭尾部产生大量红棕色气体，你认为其原因最有可能是( )
A．高温下N2遇空气生成了NO
B．NO遇空气生成了NO2
C．CO2与NO反应生成CO和NO2
D．NO与H2O反应生成H2和NO2
√
解析：NO是无色气体，A错误；
引燃后的高温气体成分CO2、H2O、N2、NO等无色气体中，一氧化氮易被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮是红棕色气体，B正确；
在该条件下，CO2与NO不反应，C错误；
一氧化氮和水之间不发生反应，D错误。
√
2．将盛有22 mL NO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2 mL气体可能分别是( )
A．1.2 mL，NO B．2.4 mL，O2
C．3.2 mL，NO D．4 mL，O2
解析：将盛有22 mL NO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，假设剩余2 mL O2，根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，20 mL混合气体中氧气占五分之一即4 mL，总的氧气体积为6 mL；假设剩余2 mL NO气体，根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，生成2 mL NO消耗6 mL NO2，还有16 mL NO2和O2混合气体溶于水发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则氧气占这16 mL的五分之一即3.2 mL，故C符合题意。
3．将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于水槽中，再通入0.4 mol O2，充分反应后，整个试管充满水，则原混合气体中NO与NO2的体积比为( )
A．1∶2 B．2∶5
C．3∶7 D．无法确定
√
课堂检测 巩固落实
PART
03
第三部分
1．下列关于N2的说法错误的是( )
A．自然固氮包括生物固氮和闪电固氮
B．化石燃料燃烧时，通常不释放氮氧化物
C．N2在反应中既能作为氧化剂又能作为还原剂
D．实验室可用排水法收集氮气
√
2．下列对NO、NO2的描述正确的是( )
A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物
B．NO在人体内作为“信使分子”能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的NO对人体无害
C．NO、NO2在一定条件下可相互转化
D．NO、NO2互为同素异形体，且NO2能与水反应，不能用排水法收集
√
解析：NO是无色、难溶于水的气体，不与碱反应，不是酸性氧化物，故A项错误；
NO有毒，为大气污染物，对人体有害，故B项错误；
NO和O2发生反应：2NO＋O2===2NO2，NO2与H2O发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故NO、NO2在一定条件下可相互转化，故C项正确；
NO与NO2都不是单质，不互为同素异形体，故D项错误。
3．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮的循环无关的是( )
A．豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转化为硝酸盐
B．自然界中，氨是动植物遗体中的蛋白质腐败后的产物
C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作为保护气
D．在电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
√
解析：在自然界中，豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转化为硝酸盐等含氮化合物，符合氮的循环，故A不选；自然界中，动植物遗体中的蛋白质腐败后生成氨，符合氮的循环，故B不选；用氮气作为保护气，属于氮气的用途，与氮的循环无关，故C选；在电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收，符合氮的循环，故D不选。
A．V1 B．V2
C．V3 D．V4
√
4．在同温同压下，将等体积混合而成的四组气体：①NO2＋O2、②NO2＋NO、③HCl＋N2、④SO2＋O2，分别通入容积相同的试管中，并立即倒立于水槽中，如下图所示，待试管内液面稳定后，剩余气体体积依次为V1、V2、V3、V4，则剩余气体体积最大的是( )
5．为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法收集半烧瓶NO气体。
(1)打开止水夹a，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关闭止水夹a，首先观察到烧瓶中的现象为________________________________，产生此现象的化学方程式为___________________。
(2)轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为①_________________________，②_________________________________________；产生此现象的化学方程式为____________________________。
烧瓶中气体由无色变为红棕色
2NO＋O2===2NO2
烧瓶中红棕色气体又变为无色
烧杯中的水倒吸入烧瓶中(或烧瓶中液面上升)
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
解析：(1)无色的NO能与O2反应产生红棕色的NO2。(2)轻轻摇动烧瓶，使得NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以烧瓶中红棕色气体又变为无色，因为烧瓶内气体的量减少，引起烧瓶内气体的压强降低，所以烧杯内的水会倒吸入烧瓶中，使烧瓶中液面上升。第3节 氮的循环
第1课时 自然界中的氮循环 氮的固定
【学习目标】 1.通过了解自然界中氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质。
2．了解含氮物质的相互转化在生产、生活中的应用及对生态环境的影响。
3．通过实验探究和真实情境，了解氮气、一氧化氮和二氧化氮的性质。
知识点一 自然界中的氮循环 氮的固定 氮气[学生用书P114]
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1．自然界中的氮循环
（1）氮元素的存在
①游离态：以氮分子的形式存在于大气中。
②化合态：以化合物的形式存在于动植物体、土壤和水体中。
（2）自然界中的氮循环
INCLUDEPICTURE "BL84.TIF" INCLUDEPICTURE "BL84.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "BL84.TIF" \* MERGEFORMAT
（3）人类活动对自然界中氮循环的影响
INCLUDEPICTURE "DSWL21A.TIF" INCLUDEPICTURE "DSWL21A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "DSWL21A.TIF" \* MERGEFORMAT
2．氮的固定
（1）含义：将空气中__________________________的氮转化为__________________________的过程。
（2）分类
3．氮气的性质
（1）物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性
无色 无味 气体 与空气接近 难溶于水
（2）化学性质
通常状况下，氮气的化学性质不活泼，它很难与其他物质发生化学反应。
①还原性（模拟闪电固氮）
实验装置 INCLUDEPICTURE "BL85.TIF" INCLUDEPICTURE "BL85.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "BL85.TIF" \* MERGEFORMAT
实验操作 给硬质玻璃管两端的电极上通电，在硬质玻璃管内产生火花
实验现象 气体颜色由_____________色变为_____________色
解释 在放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO立即被氧化为NO2，化学方程式为___________________________
②氧化性
N2与H2在一定条件下反应生成NH3，反应的化学方程式为_______________________________________；
Mg在N2中燃烧生成Mg3N2，反应的化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2。
4．氮气的主要用途
（1）氮气常用作保护气，用于焊接金属、填充灯泡、保存食品等。
（2）氮气是合成氨、制硝酸的主要原料。
（3）液氮可用作冷冻剂，用于医学、科技等领域。
INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）N2的性质不活泼，因此可以作为很多物质的保护气（ ）
（2）工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮（ ）
（3）氮的固定中氮元素一定被氧化（ ）
（4）N2中N元素的化合价为0价，处于中间价态，因此既有氧化性，又有还原性（ ）
（5）N2的密度比空气小，可以通过向下排空气法收集干燥的N2（ ）
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．（2024·惠州高一月考）下列过程不属于氮的固定的是（ ）
A．雷雨天有NO生成
B．工业上用氢气与氮气合成氨
C．植物的根从土壤中吸收铵离子和硝酸盐
D．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐
2．下列关于氮气的性质的说法中，错误的是（ ）
A．大气中的氮气很难被植物吸收
B．通常情况下，氮气的性质不活泼
C．氮气可在氧气中燃烧生成一氧化氮
D．在反应3Mg＋N2Mg3N2中，N2是氧化剂
3．下列关于自然界中氮循环（如下图）的说法错误的是（ ）
INCLUDEPICTURE "25F50.TIF" INCLUDEPICTURE "25F50.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F50.TIF" \* MERGEFORMAT
A．①和②均属于氮的固定
B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
C．④中每生成1 mol NO，消耗2 mol O2
D．③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化
知识点二 一氧化氮和二氧化氮[学生用书P116]
INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
一、一氧化氮和二氧化氮
1．物理性质
物质 颜色 气味 状态 毒性 水溶性
NO ___________ 无味 气体 有毒 __________溶于水
NO2 __________________ _____________气味 气体 有毒 __________溶于水
2.化学性质
（1）实验探究
实验装置 实验操作 实验现象
INCLUDEPICTURE "BL86.TIF" INCLUDEPICTURE "BL86.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "BL86.TIF" \* MERGEFORMAT 向充满NO气体的试管中注入O2 气体颜色由__________________色逐渐变为_____________ 色
INCLUDEPICTURE "BL87.TIF" INCLUDEPICTURE "BL87.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "BL87.TIF" \* MERGEFORMAT 向充满NO2气体的试管中注入水 气体逐渐减少，颜色由_____________ 色变为_____________ 色，得到_____________色溶液
（2）结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化，反应的化学方程式为
①NO→NO2：_________________________________（NO表现__________________________）；
②NO2→NO：__________________________（NO2既表现___________________，又表现__________________________）（工业制取硝酸的关键步骤）。
3．NO、NO2的其他性质及应用
① INCLUDEPICTURE "学25F50A.TIF" INCLUDEPICTURE "学25F50A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "学25F50A.TIF" \* MERGEFORMAT
② INCLUDEPICTURE "学25F50B.TIF" INCLUDEPICTURE "学25F50B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "学25F50B.TIF" \* MERGEFORMAT
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "名师点拨LLLa.TIF" INCLUDEPICTURE "名师点拨LLLa.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "名师点拨LLLa.TIF" \* MERGEFORMAT )
（1）氮的氧化物种类很多，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。
①N2O、NO、NO2、N2O4都不是酸性氧化物。NO不能与碱反应，NO2与NaOH溶液的反应为2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。
②N2O3和N2O5是酸性氧化物，它们与水反应分别生成HNO2和HNO3。
③NO2和N2O4是两种不同的氧化物，通常情况下，NO2能进行自身二聚：2NO2（红棕色） N2O4（无色），故NO2中总混有N2O4。
（2）“雷雨发庄稼”的原理：N2NONO2HNO3硝酸盐。
（3）工业上用水吸收NO2制取硝酸的反应过程中，常需要不断地补充一些空气，其目的是把生成的NO再氧化为NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO。经过多次的氧化和吸收，NO2可以较完全地被水吸收，能够尽可能多地转化为硝酸。
二、氮的固定涉及的氮及其化合物之间的转化关系
氮的固定，是以氮气为核心的氮及其化合物之间的转化。下图中涉及的转化均可以通过氧化还原反应实现。
INCLUDEPICTURE "DSWL22.TIF" INCLUDEPICTURE "DSWL22.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "DSWL22.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）NO的密度比空气的大，在实验室中可以用向上排空气法收集NO（ ）
（2）氮的氧化物都是大气污染物，而且在一定条件下可相互转化（ ）
（3）NO2可用排水法收集，且可由NO和O2化合得到（ ）
（4）NO2和NaOH可发生反应：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，故NO2为酸性氧化物（ ）
（5）可用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2和Br2（ ）
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
氮氧化物溶于水的计算
（1）二氧化氮与氧气混合溶于水的反应分析
2NO＋O2===2NO2①
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②
由①＋②×2得4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，当体积比V（NO2）∶V（O2）
（2）一氧化氮与氧气混合溶于水的反应分析
由①×3＋②×2得4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，当体积比V（NO）∶V（O2）
[注意] 因为水溶液中发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以无论何种情况下水溶液中不会剩余NO2。
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．（教材习题变式）“天宫一号”和“神舟八号”是我国航天事业发展的里程碑。运载火箭的推进剂引燃后。从尾部会喷出大量的高温气体，该气体的主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在发射现场可以看到火箭尾部产生大量红棕色气体，你认为其原因最有可能是（ ）
A．高温下N2遇空气生成了NO
B．NO遇空气生成了NO2
C．CO2与NO反应生成CO和NO2
D．NO与H2O反应生成H2和NO2
2．将盛有22 mL NO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2 mL气体可能分别是（ ）
A．1.2 mL，NO B．2.4 mL，O2
C．3.2 mL，NO D．4 mL，O2
3．将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于水槽中，再通入0.4 mol O2，充分反应后，整个试管充满水，则原混合气体中NO与NO2的体积比为（ ）
A．1∶2 B．2∶5
C．3∶7 D．无法确定
INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P117]
1．下列关于N2的说法错误的是（ ）
A．自然固氮包括生物固氮和闪电固氮
B．化石燃料燃烧时，通常不释放氮氧化物
C．N2在反应中既能作为氧化剂又能作为还原剂
D．实验室可用排水法收集氮气
2．下列对NO、NO2的描述正确的是（ ）
A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物
B．NO在人体内作为“信使分子”能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的NO对人体无害
C．NO、NO2在一定条件下可相互转化
D．NO、NO2互为同素异形体，且NO2能与水反应，不能用排水法收集
3．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮的循环无关的是（ ）
A．豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转化为硝酸盐
B．自然界中，氨是动植物遗体中的蛋白质腐败后的产物
C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作为保护气
D．在电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
4．在同温同压下，将等体积混合而成的四组气体：①NO2＋O2、②NO2＋NO、③HCl＋N2、④SO2＋O2，分别通入容积相同的试管中，并立即倒立于水槽中，如下图所示，待试管内液面稳定后，剩余气体体积依次为V1、V2、V3、V4，则剩余气体体积最大的是（ ）
INCLUDEPICTURE "BL95.TIF" INCLUDEPICTURE "BL95.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "BL95.TIF" \* MERGEFORMAT
A．V1 B．V2
C．V3 D．V4
5．为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法收集半烧瓶NO气体。
INCLUDEPICTURE "22ch49.TIF" INCLUDEPICTURE "22ch49.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "22ch49.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）打开止水夹a，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关闭止水夹a，首先观察到烧瓶中的现象为_______________________________________，产生此现象的化学方程式为_________________________________________________________。
（2）轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为①_______________________________________，②_______________________________________；产生此现象的化学方程式为_________________________________________________。
