《生产生活中的含氮化合物》学案3

111专题四：第二单元 生产生活中的含氮化合物课时1 氮氧化物的产生及转化【主干知识】1、氮气：无色无味、难溶于水的气体。空气中78%（体积分数）是氮气。 氮分子（N2）为双原子分子，结构稳定，决定了氮气性质的稳定性，常温下氮气很稳定，很难与其它物质发生反应，因此，生产上常用氮气作保护气。但这种稳定是相对的，在一定条件下（如高温、放电等），也能跟某些物质（如氧气、氢气等）发生反应。2、固氮作用：游离态氮转变为化合态氮的方法。途径 举例放电 自然固氮 闪电时，N2 转化为NON2 + O2 =2NO生物固氮 豆科作物根瘤菌将N2 转化为化合态氮 工业固氮 工业上用N2 和H2合成氨气N2 + 3H2 2NH3 3、氮氧化物（NO和NO2）：NONO2色、态（常温下）气 味毒 性重要反应氮氧化物对环境的污染、危害及防治措施硝酸型酸雨的产生及危害造成光化学烟雾的主要因素破坏臭氧层 措施：使用洁净能源，减少氮氧化物的排放；为汽车安装尾气转化装置；处理工厂废气 【典型例题】1、Murad等三位教授最早提出了NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大进展,因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖,关于NO的下叙述不正确的是 A、NO可以是某些低价N物质氧化的产物B、NO不是亚硝酸的酸酐C、NO可以是某些高价N物质的还原产物D、NO是红棕色气体【巩固练习】1、下列物质不属于城市空气质量日报的是A、二氧化硫B、氮氧化物C、二氧化碳D、悬浮颗粒( )2、实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是( )A、NO2 B、NO C、O2 D、H2 3、下列气体由于能结合血红蛋白而引起中毒的是( )A、Cl2 B、NO C、O2 D、CO 4、鉴别NO2和溴蒸汽的方法正确的是( )A、用氢氧化钠溶液B、用湿润的淀粉碘化钾试纸C、用硝酸银溶液D、用蒸馏水5、美国医学教授因发现X 物质在人体血管系统内具有传送信号的功能而荣获1998年诺贝尔生理学和医学奖。因此 X 物质被誉为“生物信使分子”。已知 X 是一种奇电子数分子，也是一种污染大气的无色气体且能使血红蛋白失去携氧能力。则 X 是：( )A.CO B.HF C.CO2 D.NO6、起固氮作用的化学反应的是： ( )A.工业上用氮气和氢气合成氨气B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C.氨气经催化氧化生成一氧化氮D.由氨气制碳酸氢氨和硫酸氨7、在NO2与水的反应中，水： ( )A是还原剂 B是氧化剂C既是氧化剂又是还原剂D既不是氧化剂又不是还原剂8、一定体积下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原气体总体积的( )A、B、C、D、9、在体积为VL的密闭容器中通入a mol NO和b mol O2，反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为 ( )A、B、C、D、10、在标准状况下，将NO2和O2按体积比为41充满一个干燥的烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面上升，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为 ( )A、0.045mol/L B、0.036mol/L C、0.026mol/L D、0.030mol/L11、电闪雷鸣是人们司空见惯的自然现象，地球上每年平均发生315160余次闪电（1） 每当雷电交加之际，空气中可能发生如下反应： 12、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”。请回答下列问题。（1）NO对环境的危害在于（填以下项目的编号）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（2）在含Cu+ 离子的酶活化中心中，亚硝酸根离子(NO2)可转化为NO，写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：。13、汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）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”（用铂、钯合金作催化剂）。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，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。（1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式 （2）“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是 （3）控制城市空气污染源的方法可以有 a 开发氢能源 b 使用电动车 c 植树造林 d 戴上呼吸面具 14、地球外层空间存在臭氧和氧原子，该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳的有害强烈紫外线辐射，可是人为的大气污染物会破坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮氧化物（NO和NO2），它们和O3及O发生如下反应：O3+NONO2 + O2 ，O+ NO2NO+ O2。这两个反应反复循环，其总反应为： 。由此可见，氮氧化物在破坏臭氧层的过程中起了 作用。15、将一充满NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，若试管容积为10ml，充分反应后剩余气体为1ml，求原混合气体中NO2和O2的体积各为多少毫升？课时2 氮肥的生产和使用 【学习目标】、认识氨和铵盐的性质和用途，知道含氮化合物的应用对社会生产的作用和对自然环境的影响。2、知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项，认识到科学使用化肥的意义。【主干知识】氮肥的生产和使用1、写出合成氨的反应方程式：_2、喷泉实验喷泉实验的原理： 实验现象： 实验结论： 思考：喷泉为什么不满或失败？能否用CO2气体设计一个喷泉实验？如何设计？空气可以吗？3、NH3与水的反应：在氨水中既有自由的氨分子，也有水合氨分子和铵离子，主要形成水合氨分子。只有一小部分水合氨分子电离成铵根离子和氢氧根离子，故溶液显弱碱性。在氨水中存在下列平衡：。NH3H2O一元弱碱：氨的水溶液称为氨水（试分析氨水中所含微粒种类），氨水密度小于水，其密度随浓度增大而减小（酒精与之相同，硫酸、盐酸都与之相反） NH3H2O不稳定，加热易分解NH3H2O=NH3+H2O。4、氨与氯化氢反应：实验现象： 实验结论： 化学反应方程式： 氨与酸反应的实质是： 氨气的检验方法： 铵盐的性质1、铵盐的热解：（一般规律）（1）若为非氧化性酸形成的铵盐，受热分解成NH3和对应的酸。（酸不稳定继续分解）；（2）若为氧化性酸形成的铵盐，受热分解发生氧化还原反应，产物复杂一般不要求同学们掌握。2、铵盐的碱解实质：与碱反应：NH4+ + OH NH3+ H2O注意：该反应要生成NH3，必须要有加热条件，否则只能写成NH3H2O该反应有何重要应用？一是实验室利用该反应来制取NH3，二是利用该反应检验或鉴定NH4+，请你说出鉴定NH4+方法？【精彩例题】例下列反应起了氮的固定作用的是 A.氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气 B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C.氨气被氧化为一氧化氮 D.由氨气制碳酸氢铵、硫酸铵和尿素E.闪电时大气中氮的氧化物的生成 F.豆科植物的根瘤菌把大气中的氮转化成氨例2密度为0.9g/cm-3的氨水，质量分数为25，设氨水用等质量的水稀释后，所得溶液的溶质的质量分数为 （ ）A、等于12.5 B、大于12.5 C、小于12.5 D、无法确定例3标准状况下，将X L NH3溶于1LH2O中，制得密度为0.90 gcm-3浓度为12molL-1的氨水，求：X=? 【达标提高】1、“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是A.氯化钠 B.固体硝酸铵 C.固体氢氧化钠 D.生石灰2、在1L1mol/L氨水中 A.含1molNH3氨分子 B.含NH3和NH4+之和为1molC.含1molNH3H2O D.NH3、NH3H2O、NH4+之和为1mol3、下列各组气体在常温下，极易发生非氧化还原反应而不能共存的是A硫化氢和二氧化硫B一氧化氮和氧气C氨气和氯化氢 D氯气和硫化氢4、下列物质中, 既能和盐酸反应, 又能和NaOH溶液反应的是NaHCO3 Al2O3 Al(OH)3 Ca(HCO3)2 (NH4)2SA.有 B.有和 C.有 D.全部5、喷泉实验时烧瓶中充入a气体，滴管中盛放b溶液，烧杯中盛放b溶液，当把滴管中a溶液挤入烧瓶中，不能形成喷泉实验的是 A.a:氨气 b:水 B.a:二氧化硫 b:氢氧化钠水溶液C.a:二氧化氮 b:水 D.a:氯气 b:氯化钠水溶液6、某温度下,在体积一定的密闭容器中适量的NH3(气)和Cl2(气)恰好完全反应若反应产物只有N2(气)和NH4Cl(固),则反应前后容器中压强比应接近于A.1:11 B.11:1 C.7:11 D.11:77、固体混和物，可能有氯化钙、碳酸铵、烧碱、硫酸铵，将它溶解于水得到无色澄清溶液，无其它明显现象，向溶液中加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，再加入硝酸，沉淀部分消失，原混和物中肯定有A.CaCl2 和(NH4)2SO4B.(NH4)2SO4 和(NH4)2CO3C.NaOH和CaCl2D.NaOH和(NH4)2SO48、气体X可能由NH3、Cl2、H2S、HBr、CO2中的一种或几种组成。已知：X通入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸；若将X通入澄清石灰水，却不见沉淀产生。则有关X的成分，下列说法正确的是 一定有HBr,可能有CO2 一定不含CO2 一定不含NH3、Cl2、H2S 可能含CO2、Cl2A.只有 B.只有 C.和 D.和 9、标准状况下, VL氨气被1L水吸收后, 测得所得氨水的密度为d g/cm3, 则氨水的物质的量浓度可表示为_mol/L; 氨水中溶质的质量分数可表示为_%.（本题中氨的式量以 17.0计，水的密度以1.00gcm3计）10、某气体可能含有CO、CO2、NH3、HCl、H2和H2O(g)中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、Ba(OH)2(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的CuO(变红)和无水CuSO4(变蓝)时，则可断定该混合物中一定有_，可能有_，一定没有_11、有下列实验装置： 盐酸 还原铁粉 a D 锌粒 干燥剂 E酚酞试液 A B C 示意图中A是简易的氢气发生器，B是大小适宜的园底烧瓶，C是装有干燥剂的U形管，a是旋转活塞，D是装有还原铁粉的反应管，E是装有酚酞试液的试管。实验前先检查实验装置的气密性。实验开始时，先关闭活塞a，并取下烧瓶B，向A中加入一定量浓度适当的盐酸，发生氢气，经必要的“操作”见问题（2）后，在导管的出口处点燃氢气，然后如图所示套上烧瓶B，塞紧瓶塞，氢气在烧瓶中继续燃烧。用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中氢气的火焰熄灭后，打开活塞a，气体通过反应管D进入试管E中，使酚酞试液呈红色。请回答下列问题：（1）实验前如何检查实验装置的气密性？ 答： （2）点燃氢气前必须进行 操作，进行该操作的方法是 。（3）写出B、D中分别发生的化学方程式： B中： D中： （4）C中所盛干燥剂的名称是 ，该干燥剂的作用是 _ 课时3 硝酸的性质(第一课时)【学海导航】1、了解硝酸的物理性质。 2、掌握硝酸的主要化学性质，特别是硝酸的重要特性-不稳定性和强氧化性。3、掌握工业上氨催化氧化法制硝酸的反应原理，并了解主要生产过程【知识准备】1.物理性质：纯硝酸是 色、易挥发、 气味的 体，能跟水以任意比例互溶，常用浓硝酸的质量分数为69 “发烟硝酸”的质量分数为 。 2.化学性质：硝酸除具有强酸的通性(电离方程式为 )外还有如下的特性：（1）不稳定性：观察浓硝酸的颜色，预测可能是什么原因，用实验证明你的结论。 。反应方程式： 拓展：由此可知硝酸如何保存？ 。 （2）强氧化性：演示实验：浓、稀硝酸分别与Cu反应，观察实验现象。与金属反应（写出浓、稀硝酸分别与Ag、Cu反应的化学方程式和离子方程式）浓硝酸稀硝酸CuAg*可用稀硝酸洗涤沾附在仪器内壁上的银。反应规律：a.浓、稀HNO3能氧化除Au、Pt以外的所有金属。b.可用通式表示：M + HNO3 M(NO3)n+还原产物+ H2Oc.氧化性：浓HNO3稀HNO3。（稀HNO3使石蕊试液变红后不褪色）与非金属反应：写出浓硝酸与C反应的化学方程式。 与其它还原剂的反应：写出离子方程式：稀硝酸分别与SO32-、Fe2+反应： 【巩固练习】( )1、下列溶液：BaCl2溶液、溴水、AgNO3溶液、浓硝酸、氯水、稀硫酸，可以用无色玻璃滴瓶长期存放的是ABCD( )2、下列化学反应中，硝酸只表现了氧化性的是 A3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O BCuO+2 HNO3 (稀)Cu(NO3) 2 +H2OCC+4HNO3 (浓)CO2+4 NO2+2H2O D3Ag+4 HNO3 (稀)3 Ag NO3 +NO +2H2O 水 ( )3、右图装置可用于 A加热NaHCO3制CO2 B用Cu和稀HNO3反应制NOC用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3D用NaCl与浓H2SO4反应制HCl( )4、用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜铜跟浓硝酸反应铜跟稀硝酸反应；铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等 B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C.所消耗的铜的物质的量是：途径途径途径D.所消耗的硝酸的物质的量是：途径途径途径( )5、将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是 A.硫酸 B.氯水 C.硝酸锌 D.氯化铜( )6、38.4g铜与适量浓HNO3反应，铜全部作用后共收集到22.4L标准状况下气体（不考虑NO2转化为N2O4），则反应消耗HNO3的物质的量为 A1mol B1.6mol C2.2mol D2.4mol ( )7、下列反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性的是 ACu + HNO3 BC + HNO3 CCuO + HNO3 DFeO + HNO38、硝酸在反应中的动态变化：在浓硝酸中放入铜片，回答下列问题：（1）开始反应的化学方程式为 ，实验现象为 （2）若铜有剩余，则临近结束时的反应方程式为 （3）待反应停止后，再加入少量25的硫酸，现象为 原因是 9、若将12.8gCu跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生5.6L(STP)气体。则所消耗的HNO3物质的量为多少？所得气体的平均式量为多少？课时4 硝酸的性质 (第二课时) 【学海导航】掌握工业上氨催化氧化法制硝酸的反应原理，并了解主要生产过程。 【知识准备】硝酸的制法硝酸的工业制法：原理：（写出化学方程式） ， ， 。设备 ，为提高原料利用率，采用的措施是 ， 硝酸厂的尾气主要是 ，尾气处理的方法是 。【例题】铜和镁的合金8.8g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生6720mL的NO2气体和1120mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为多少？【巩固练习】( )1、实验室可以利用NaNO3和浓H2SO4加热制取硝酸，这是利用了HNO3的A氧化性 B强酸性 C不稳定性 D挥发性( )2、在铁和铜的混合物中，加入一定量的稀HN03，充分反应后剩余m1 g金属，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余m2 g金属，则m1与m2之间的关系是Am1一定大于m2 Bm1可能等于m2 Cm1一定等于m2 Dm1可能大于m2 ( )3、已知镁和稀硝酸反应时，每有1mol HNO3反应，就有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是ANO2 BN2O CNH4NO3 DNO( )4、0.4molCu2S与足量浓硝酸反应，生成H2SO4、NO2、Cu（NO3）2和H2O，则参加反应而未被还原的HNO3的物质的量为A4mol B5.6mol C1.6mol D0.8mol( )5、有一无色气体, 不溶于水, 也不溶于碱溶液, 但在常温下能被空气氧化, 该气体是(A)H2S (B)CO (C)NO (D)NH3( )6、某单质与浓硝酸反应时，每有0.25mol单质反应就消耗1molHNO3,则该单质氧化后所显示的化合价为A. 1 B. 2 C. 3 D. 4( )7、0.1mol固体M(NO3)2加热分解，2M(NO3)2 =2MO + 4NO2 + O2将产生的气体用排水法收集，在标准状况下收集到的气体的体积接近A5.6L B4.48L C0L D1.12L8、下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物，其中A和C为无色气体。填写下列空白：已知：2Na2O2+O2=2Na2CO3+O2（1）物质M可以是；C是；F是（填化学式）。（2）反应的化学方程式是。（3）反应的化学方程式是。8.由Cu、Ag组成的合金30g，溶于80mL13.5molL-1HNO3中充分反应后，合金全部溶解并放出6.72L气体（STP），所得溶液中C(H+)=1 molL-1。若不考虑溶液体积变化，求原合金中银的质量分数111