2019-2020年高三化学一轮复习 第三章 第二节 氮的循环（1）导学案.doc

2019-2020年高三化学一轮复习 第三章 第二节 氮的循环（1）导学案【考纲要求】1.了解氮元素单质及其化合物的主要性质及其应用。2.了解氮元素单质及其化合物对环境质量的影响。3.掌握氮元素单质及其化合物的知识的综合应用。【课前预习案】一、氮在自然界中的循环 1、氮元素在自然界中的存在：游离态（单质）：存在于_ _化合态：存在于动植物体、土壤和水体中。2、氮的固定 (1)含义：使空气中 态的氮转化为含氮 的过程。自然固氮通过豆科作物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物_雷雨肥庄稼（2）方法化学固氮：写出合成氨反应的方程式 _人工固氮仿生固氮二、氮气 由于两氮原子间形成共价叁键，键能很大，故分子结构很稳定，化学性质 但是N2在一定条件下，能与H2、O2、活泼金属如Mg等发生化学反应。(2) 氮气和氢气反应（反应方程式）_，工业应用： (3) 氮气和氧气反应（反应方程式） 三、氮的氧化物1、常见氧化物：氮在自然界的循环过程中有多种氧化物，如N2O、NO、NO2 、 N2O3、N2O4、N2O5等五种价态，其中 、 分别是HNO2和HNO3的酸酐。2NO、NO2的性质比较名称一氧化氮二氧化氮物理性质无色气体，难溶于水，有毒 色气体， 溶于水，有刺激性气味，密度比空气 ，有毒，易液化。化学性质还原性较强NO + O2 =（检验NO）氧化性较强NO2 + SO2 = NO + SO3与水反应：方程式为 工业上利用这一原理制取硝酸。漂白性 织物褪色3用化学方程式来表示雷雨天雨水中硝酸的形成： 四、氨的性质1、氨气的物理性质氨气是 色、有 气味的气体，密度比空气的密度 ， 溶于水，常温常压下，1体积水能溶解约700体积氨气。2、氨气的化学性质（1）与水反应：写出化学方程式 氨气的喷泉实验（p77实验1），证明 。【思考】氨水中存在的微粒有 共 种， 回顾：氯水中存在的微粒有 共 种。氨水能导电，证明 是电解质。液氨和氨水是否为同种物质？ 氨水的浓度越大，密度越 。氨水的溶质是 。（2）与酸反应：写出离子方程式：将NH3通入盐酸中 向稀H2SO4中滴加氨水 (3)还原性由于氨气中氮元素处于最低价态 价，故只有 性。写出NH3与O2在催化剂存在的情况下发生反应的化学方程式 （工业上利用该原理来制备生产硝酸所需要的一氧化氮）。写出NH3与CuO的反应方程式（生成N2） 。3氨气的实验室制法反应原理： 。收集方法： 。棉花的作用 。干燥：常用 干燥氨气，不能用浓H2SO4、P2O5、CaCl2干燥。验满： （变蓝）；用蘸有 的玻璃棒接近瓶口（产生白烟）。(5)尾气吸收：一般用水吸收NH3，但因NH3极易溶于水，故应注意 。【预习检测】1、写出下列反应的化学方程式（1）工业上合成氨 （2）实验室制取氨气 （3）氨气溶于水 （4）氨的催化氧化 （5）用化学方程式说明“雷雨发庄稼”的原理。 2、下列过程属于人工固氮的是（ ）A. 分离液态空气制氮气 B. 闪电时N2转化为NOC. 工业合成氨 D. 豆科植物根瘤菌固氮3、关于氮气的性质的说法中，错误的是（ ）A.通常情况下，氮气性质很不活泼 B.可在氧气中燃烧，生成一氧化氮C.在水中溶解度小（通常情况下） D.跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂4、实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是（ ）ANO2 BNO CO2 DCl2【课堂探究案】【探究一】 氮气1、起固氮作用的化学反应是（ ）A.N2和H2 在一定条件下反应生成NH3 B.NO 与O2反应生成催化氧化生成 由制和（）下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是（ ） ACO BSO2 CNO2 DCl2【探究二】一氧化氮和二氧化氮1、收集NO和NO两种气体（ ）A都可用排水法 BNO用排水法，NO用向上排气法C都可用向上排气法 DNO用向上排气法，N用排水法2、 盛满等体积NO和NO2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应完毕后，液面上升到试管的 （ ） A1/2 B1/3 C2/3 D5/63、将充有20mlN2和NO2气体的试管倒立在水槽中，充分反应后，试管残留气体10ml，则原混合气体中N2和NO2的体积比是（ ） A1 ：1 B1 ：2 C1 ：3 D2 ：34、汽车尾气是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体。（1）与汽车尾气排放密切相关的是 。a 光化学烟雾 b 赤潮 c 白色污染（2）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式 。【探究三】氨的性质1、氨水显弱碱性的主要原因是（ ）A通常状况下，氨的溶解度不大 B、氨水中的NH3H2O电离出少量的OH-C、溶于水的氨分子只有少量电离 D、 氨本身的碱性弱2、制备干燥氨气所需的药品是（ ）A.NH4CI溶液、NaOH溶液、CaCI2固体 B.饱和氨水C. NaOH溶液、NH4CI固体、浓H2SO4 D. NH4CI固体、碱石灰、消石灰3、同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满NH3,NO2进行喷泉实验，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为（ ）A. B. C.= D.不能确定【学习讨论】喷泉实验（1）喷泉实验形成的原理 （2）喷泉实验成功的关键（3）引发喷泉的操作（4）列举常见的能发生喷泉实验的气体溶液组合二、氨气的实验室制法1.用铵盐制取（课本P79 图3-2-12）2.用浓氨水制取（快速制取法）：可利用浓氨水与固体NaOH或生石灰来制取【变式训练】1、关于氨气的喷泉实验的说法不正确的是（ ）.H3用水做成喷泉实验，说明H3易溶于水。.用标况下的H3做成喷泉实验的烧瓶中的溶液的物质的量的浓度可以求出。.若实验不成功，说明H3不易溶于水。 .实验时，H3越纯，效果越好。2、(xx上海)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是（ ）A是氨气发生装置 B是氨气发生装置C是氨气吸收装置 D是氨气收集、检验装置班级： 姓名： 3、已知NH3难溶于CCl4。则如下图所示装置中，不适宜于NH3气体尾气吸收的是（ ）【当堂检测】1、下列说法正确的是 （ ） A.氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质 B.实验室可用浓氨水与NaOH固体混合制取氨气C.氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH4+D.把NH3通入稀HNO3中，当溶液的pH等于7时，溶液中NH3和HNO3等物质的量反应2、大气污染是环境污染的一个重要方面，常见的大气污染分一次污染和二次污染，二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化，或与环境中其他物质发生反应生成新的污染物，如2NO + O2 = 2NO2就是二次污染物，由NO2导致的污染就是NO的二次污染。下列物质：SO2；NO；NO2；HCl；CO2不易导致二次污染的是（ ）A B C和 D只有3、(双选)有关氨的性质的叙述正确的是A氨能与氧气反应 B浓氨水和浓酸相遇都能产生白色烟雾 C氨水呈碱性 D在反应NH3H+ NH4+中，氨失去电子被氧化4、从氮气中氮元素的化合价来说，氮气既具有氧化性又具有还原性。下列反应中，氮气表现还原性的是（ ）A氮气跟氢气的反应 B氮气跟氧气的反应 C氮气跟金属镁的反应 D以上都不是5、（双选）在图示装置中，烧瓶中充满于燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是（ ）a（干燥气体）b（液体）ANO2水BCO24 mol/L NaOH溶液CCl2饱和NaCl溶液DNH3水6、如图为氨气喷泉实验的装置（图中夹持装置均已略去）。（1）写出实验室制取氨气的化学方程式 ；（2）收集氨气应使用 法，要得到干燥的氨气可选用 作干燥剂。（3）用图（甲）装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是 ，该实验的原理是 。（4）用图（乙）装置进行喷泉实验，请说明引发喷泉的方法 【课后拓展案】1把一小块钠投入浓氨水中，逸出的气体为（ ）A 、全为H2 B、全为NH3 C、H2和NH3 D、 NH3H2O 2、在1L1mol/L的氨水中 （ ）A、含有1mol NH3分子 B、含有NH3和NH4+之和为1molC、含1mol NH3H2O D、含NH3、 NH3H2O 、NH4+ 之和为1mol3、氮气是空气中的主要成分，且含量很大，现已有科学家设计出了液氮蒸汽机，即利用液氮的蒸发来驱动机车，从而达到保护环境的目的。其主要依据是 （ ） A液氮的沸点为-195.8C,远低于常温 B氮气与氧气反应放热C氮气在空气中燃烧放热 D氮气在空气中约78%(体积分数)4、（双选）氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义，有些氮的转化是从氮气到氮的化合物。有的转化是从氮的化合物到氮的化合物。下列过程中，以游离态的氮为原料，产生氮的化合物的是 ( )A工业合成氨 B硝化细菌的硝化过程C动物尸体腐烂 D豆科植物的根瘤菌固氮5、(多选)NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。NO的危害在于 A破坏臭氧层 B高温下能使一些金属被氧化C造成酸雨 D与人体血红蛋白结合6、将装有50mLNO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为30mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是（ ）A53 B35 C32 D237、用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器巳省略)，能达到实验目的的是( )8、发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是 （ ）A.高温下N2遇空气生成NO2 B .NO遇空气生成NO2C. CO2与NO反应生成CO和NO2 D. NO和H2O反应生成H2和NO29、(xx广东理综)下列叙述和均正确并且有因果关系的是()选项叙述叙述ANH4Cl为强酸弱碱盐用加热法除去NaCl中的NH4ClBFe3+具有氧化性用KSCN溶液可以鉴别Fe3+C溶解度:CaCO3Ca(HCO3)2溶解度:Na2CO3NaHCO3DSiO2可与HF反应氢氟酸不能保存在玻璃瓶中10、(xx上海)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是（ ）A烧瓶中立即出现白烟 B烧瓶中立即出现红棕色C烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性 D烧杯中的溶液是为了吸收有害气体11、（07上海）实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。（1）从右图中选择制取气体的合适装置：氮气 、氢气 （2）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有 、 作用。（3）氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨， （“会”或“不会”）发生倒吸，原因是： 。（4）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是： ，锥形瓶中还可观察到的现象是： 。（5）写出乙装置中氨氧化的化学方程式： （6）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、OH、 、 离子。12、(xx大纲)制备氮化镁的装置示意图如下:回答下列问题:(1)检查装置气密性的方法是 ,a的名称是,b的名称是。(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式 。(3)C的作用是,D的作用是 ,是否可以把C与D的位置对调并说明理由 (4)写出E中发生反应的化学方程式 。(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象 答案(15分)(1)微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,则气密性良好(2分)分液漏斗圆底烧瓶(每空1分,共2分)(2)(NH4)2SO4+2NaNO2 2N2+Na2SO4+4H2O(2分)(3)除去氧气(及氮氧化物)除去水蒸气不能,对调后无法除去水蒸气(每空1分,共3分)(4)N2+3Mg Mg3N2(2分)(5)取少量产物于试管中,加少量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,可闻到刺激性氨味(把润湿的红色石蕊试纸放在管口,试纸变蓝),证明产物中含有氮化镁;弃去上清液,加入盐酸,若观察到有气泡产生,则证明产物中含有未反应的镁(4分)