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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（$\ce{NO}$）
| $\ce{NO}$ | $\ce{NO2}$ | |
| 物理性质 | 无色、不溶于水、有毒气体 | 有刺激性气味、有毒气体、易液化 |
| 化学性质 | ① 常温下易与氧气化合：$\ce{2NO +O2}$$\xlongequal[]{\quad}$$\ce{2NO2}$（常用于检验$\ce{NO}$)② 弱氧化性：$\ce{6NO +4NH3}$$\ce{\xlongequal[\displaystyle{}△]{催化剂} \displaystyle{}}$$\ce{5N2 +6H2O}$ | ① 与水反应:$\ce{3NO2 +H2O}$$\xlongequal[]{\quad}$$\ce{2HNO3 +NO}$（工业制$\ce{HNO3}$的反应原理）② 强氧化性：a．$\ce{NO2 +SO2}$$\xlongequal[]{\quad}$$\ce{NO +SO3}$b．可使湿润的淀粉$\ce{-KI}$试纸变蓝③ 与$\ce{N2O4}$的转化：$\ce{2NO2}$（红棕色）$\ce{<=>}$$\ce{N2O4}$（无色）④ 与$\ce{NaOH}$溶液反应：$\ce{2NO2 + 2NaOH}$$\xlongequal[]{\quad}$$\ce{NaNO3 +NaNO2 +H2O}$ |
| 实验室制法 | $\ce{3Cu +8HNO3}$（稀）$\ce{\xlongequal[]{\quad}}$$\ce{ 3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O}$ | $\ce{Cu +4HNO3}$（浓）$\ce{\xlongequal[]{\quad}}$$\ce{Cu(NO3)2 +2NO2↑ +2H2O}$ |
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。