2022年高三化学一轮复习《氮的循环（上）》学案

2022年高三化学一轮复习氮的循环（上）学案【课题】氮的循环（上）【目标要求】1、掌握氮气、氮氧化物和氨气的主要性质及应用和它们对环境质量的影响。 2、通过小组合作探究氨气的实验室制法。 3、以高度的热情全力以赴，体验学习的快乐【使用说明】利用一节课完成学案，下课收齐。下节课修改15分钟，针对存在问题重点讨论10分钟，师生探究、学生展示15分钟，巩固落实5分钟【基础知识复习】一、氮气及氮的固定1、通常情况下，氮气的化学性质 ，很难与其他物质反应，但在一定条件下，氮气能与 _ 、_等物质反应，反应方程式分别为_、 2、氮的固定是指 的方法，氮的固定主要有自然固氮和人工固氮。自然固氮的途径主要有两种： 和 ， 人工固氮包括 和 练习1、起氮的固定作用的化学反应是（ ）A .NH3经催化氧化生成NO B .NO与O2反应生成NO2C .N2与H2在一定条件下反应生成NH3 D. NH3与 NO2作用生成 N2二、氮的氧化物1、NO是 色气体， 溶于水， 毒，常温下NO可与氧气反应2、NO2是 色有 气味的气体， 溶于水， 毒，可与水反应， 3、列举含N的化合物对环境的影响（列三点） 练习2、为什么说“下一次雷雨相当于施一次肥”？写出有关的化学方程式 3、将盛有24mLNO2、3mLO2的混合气体的试管倒扣在水槽中，充分反应后试管中剩余气体是_，体积是_三、氨气 1、物理性质： 色有 气味的气体，密度比空气 ， 溶于水且能快速溶解，常温常压下1体积水能溶解约 体积氨气。喷泉实验装置见右图(1)引发喷泉的操作： 用集满氨气的烧瓶做喷泉实验（盛有水的烧杯里事先滴入少量酚酞溶液），其现象是 _ 练习4、在进行喷泉实验时，烧瓶中充满气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，会看到烧瓶中的液体呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个烧瓶。则a和b不可能是（ ） a(干燥气体)b(液体)ANO2水BCO24mol/LNaOH溶液CHCl水DNH31mol/L 盐酸 2、化学性质（1）与水反应：NH3+H2O _ 饱和氨水中有_ _共六种微粒，存在的平衡有_、_、_共3种。（2）与酸反应：NH3+HCl （现象是 ） NH3+H2SO4 （有无白烟产生？_）（3）还原性： NH3 + O2 （用于制备生产硝酸所需要的NO）（4）过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式 3、氨气的制法（1）实验室制法 反应原理（用方程式表示）_ 制取装置：固固加热型制气装置（如下图），与制 相同。收集氨气的方法是 收集满氨气后，取下试管，应在导管口堵一团蘸有稀硫酸的棉花，目的是_干燥：常用 干燥氨气，能否用浓硫酸、五氧化二磷、无水氯化钙干燥氨气？_检验氨气的方法是： （2）工业制法：反应原理（用化学方程式表示） 【合作探究、讨论展示】1、标准状况下，喷泉实验结束后，液体充满烧瓶，此时烧瓶中溶液的物质的量浓度是（结果保留两位小数） ；采用排空气法收集氨气，发现液体未充满烧瓶，则对溶液的浓度是否有影响？ 2、实验室通常向氢氧化钠固体中滴加浓氨水快速制氨气，此法制取氨气的原理是 _练习6、标准状况下，用NO2 做喷泉实验，结束后烧瓶中溶液的物质的量浓度是 （结果保留两位小数）；用等物质的量的NO2 和O2做喷泉实验呢？ 【能力提升】1、在下列变化大气固氮硝酸银分解实验室制取氨气中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是 ( )ABCD2、亚硝酸钠（NaNO2）是一种工业用盐，有像食盐一样的咸味，常被误食引起中毒。已知氢碘酸（HI）与NaNO2反应生成碘单质和一氧化氮气体（1）上述反应中，氧化剂是 ，发生氧化反应的物质是 。（2）根据上述反应，可以用试纸和生活中常见的物质进行实验，来鉴别亚硝酸钠和食盐。可选用的物质有： 自来水， 碘化钾淀粉试纸， 淀粉， 白糖， 食醋， 白酒。进行实验时，必须选用的物质有 。3、无色气体甲可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。将100mL甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余。则甲气体中一定含有的气体是_，体积分别是_4、已知氨气跟氧化铜反应可制取氮气：2NH3 + 3CuO3Cu + 3H2O + N2，纯氮气跟镁在高温下反应可制得氮化镁，但氮化镁遇水即反应生成氢氧化镁和氨气。（1）下面是某化学课外小组的同学提出的实验室制备氨气的几种方案：A.硫酸铵固体与消石灰共热 B.浓氨水逐滴加到新制的生石灰中C.在一定条件下，氮气与氢气化合 D.加热分解氯化铵固体你认为其中较简便易行的方案有_（填字母）；其反应的化学方程式为 _（2）该小组同学设计的制备氮化镁的方案有以下两个。分别见实验方案的装置如图1、2所示（夹持及加热仪器没有画出），且在实验前系统内的空气均已排除。 该实验完成后，能否得到纯净的氮化镁_（填能或不能）；简述理由_装置C的作用是_方案二 已知：6NH3 + 3Mg3Mg(NH2)2 + 3H2该方案中存在的主要问题是_ 如何才能解决上述问题_ _【当堂检测】1下列环境问题与二氧化氮的排放有关的是： 酸雨 光化学烟雾 臭氧空洞 温室效应2、下列说法中不正确的是A.氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物B.区别某红棕色气体是二氧化氮还是溴蒸气可以选用的试剂是AgNO3溶液C.1mol/L的氨水中，NH3H2O、NH3、NH4+的物质的量浓度之和是1mol/L D.氨的催化氧化是氮的固定3、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（ ） A B C D高三化学一轮复习学案答案 编号11【基础知识复习】一、氮气及氮的固定放电1、不活泼 氧气、氢气 N2+O2 2NO N2+3H2 2NH32、使空气中游离态的氮转化为含氮化合物 通过闪电等的高能固氮 生物固氮工业合成氨、仿生固氮练习1、C二 、氮的氧化物1、 无 难 有 2、 红棕 刺激性 易 有 3、氮氧化物形成光化学烟雾 氮氧化物形成酸雨 水体中过量的氮会对水体造成污染，会造成水体富营养化放电练习2、N2+O2 2NO 2NO+O22NO2 3NO2+H2O2HNO3 +NO练习3、NO 4mL 三、氨气1、物理性质：无 刺激性 小 极易 700挤压胶头滴管的胶头，使少量水进入烧瓶烧杯里的水沿玻璃管进入烧瓶形成喷泉，烧瓶内液体呈红色练习4、A 2、化学性质（1）NH3+H2ONH3H2O NH3、H2O、NH3H2O、NH4+、OH、H+ 溶解平衡、化学平衡、电离平衡（2）NH3+HClNH4Cl 产生白烟 2NH3+H2SO4(NH4)2SO4 无高温催化剂 （3）4NH3 +5O2 4NO+6H2O（4）3NH3H2O+Al3+Al(OH)3+3NH4+ 3、氨气的制法（1）Ca(OH)2+2 NH4ClCaCl2 +2NH3+ 2H2OO2向下排空气法 吸收多余的氨气，防止污染空气碱石灰 否 把湿润的红色石蕊试纸靠近盛有待检验气体的试管口，试纸变蓝，证明气体是氨气（2）N2+3H2 2NH3合作探究：1、0.045mol/L 否 2、NaOH溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；NaOH吸水，促进氨放出；NaOH电离出的OH增大了氨水中的OH浓度，促使平衡NH3+H2O NH3H2O NH4+ OH左移，导致氨放出练习5： 0.045mol/L 0.034mol/L能力提升：1、A 2、NaNO2 HI 3、NH3、CO2、NO 20 mL、 48 mL、 32 mL4、解析主要考查完成实验操作能力和对实验方案的评价能力。（1）用于实验室制取气体的实验，必须具备操作简单、试剂易得等特点。氮气与氢气化合要求在高温、高压、并有催化剂存在下才能进行，显然不能用在实验室中；加热氯化铵固体生成HCl、NH3混合气体，冷却后两种气体极易化合成氯化铵，所以此法也不宜用于实验室制取气体。答案：A、B (NH4)2SO4 + Ca(OH)2CaSO4 + 2NH3+ 2H2O，2NH3H2O + CaO Ca(OH)2 + 2NH3+ H2O（2）氮化镁遇水极易反应生成氢氧化镁和氨气。从这一角度出发去比较两个方案中的 实验装置，可发现方案二的装置的未端接有一个装有碱石灰的干燥管，可避免生 成的氮化镁遇水反应。答案：方案一：不能得到纯净的氮化镁；由于在F装置后缺少一个干燥装置，部分氮化镁将 与空气中的水蒸气发生水解反应生成氢氧化镁，导致产品不纯。 做安全瓶，防止装置D中的水倒吸。方案二：由于与镁粉反应的氮气中混有氨气，且氨气也可与镁粉反应，造成产品不 纯。可将装置D换成一装有浓硫酸的洗气瓶，并在装置C与装置D之间加一安全瓶。或在装置C与装置D之间按顺序加入安全瓶和装有水的洗气瓶。当堂检测：1、 2、D 3、AC