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学案二 第三章 第二节 氮的循环 复习学案
高考考纲要求:1、了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2、了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3、氮元素单质及其重要化合物知识的综合应用。 基础知识梳理:
一、氮的单质及其氧化物
1、化学性质:由于分子内的 非常牢固,通常状况下,氮气的化学性质 ,很难与其它物质发生反应。但在一定条件下,也可以与下列物质反应,写出反应的化学方程式: ①N2和O2 ②N2和H2 ,此反应是工业上 的反应原理。 2、氮的固定:使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。分为自然固氮和人工固氮。 下列反应属于自然固氮的是( )
A、N2和O2在雷电的作用下生成NO B、某金属有机物将氮气转化为化合态的氮 C、在一定的条件下使N2和和H2反应生成NH3 D、NO生成NO2 3、主要用途:用作合成氨的原料气、以及填充气和保护气,液态氮可做冷冻剂等。 二、氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物,如 等(按化合价由 低到高填写),其中 和 是酸性氧化物。 1、NO的性质:
物理性质:NO为 色 溶于水的气体, (填有或无)毒,它与血红蛋白结合的能力比CO还强。收集NO的方法: 。 化学性质:易与O2化合 2、NO2的性质:
物理性质:NO2为 色 气味, 溶于水的气体, (有或无)毒。 化学性质:易与水反应
3、①试列举氮的氧化物对环境造成的污染: 。
②用化学方程式说明“雷雨发庄稼”的科学道理。
三、氨与铵盐 1、氨的性质
物理性质:氨是 无 色 有刺激性气 味的气体,密度比空气 小 ,易 液化 ,可做制冷
剂,极易 溶于水 ,在常温、常压下1体积水可溶解 体积的氨。
化学性质:
⑴与水反应方程式 : 氨水中存在粒子 。
⑵氨与酸反应:若用一玻璃棒蘸取浓氨水靠近另一根蘸有浓盐酸的玻璃棒,可观察到 ,反应化学方程式为 , 利用此方法可检验 的存在。
NH3与盐酸、硫酸、硝酸反应的实质均可用离子方程式为 ; ⑶ 由于氨中氮元素的化合价为-3,所以氨具有 性。氨的催化氧化反应的
化学方程式为: 。 2、铵盐的性质
物理性质:多数为 无 色或 白 色晶体,溶于水。 化学性质:
⑴受热容易分解。如: NH4Cl受热分解的化学方程式为: 现象为 ;NH4HCO3受热 分解的化学方程式: 。 现象:有刺激性气味的气体产生,最后无固体残渣。
⑵与碱共热反应: NH4Cl溶液与NaOH溶液反应的离子方程式分别为:
加热时: ,不加热时: ⑶铵根离子的检验方法:取样品与 共热,然后用 检验,若试纸 ,说明样品中含铵根离子。 3、氨气的实验室制法
(1)反应原理: (2)装置特点: :此装置还可制取 O2 。
( 3 )干燥方法: (4)收集方法:
(5)验满方法:
(6)其他制备方法:
a、将浓氨水加热: 如图1
b、浓氨水与NaOH固体(生石灰/碱石灰):如图2
NaOH固体的作用:①氢氧化钠溶于水放出大量的热,温度升高,使氨的溶解度减小而NH3放出。 ② 氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中的OH-
浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出。
图1 图2 四、硝酸
物理性质:纯净的硝酸是 色、 挥发,在空气中遇水蒸气形成白雾,
有 气味的液体,与水任意比互溶。质量分数在95%以上的硝酸称为发烟硝酸。 化学性质:
1、强酸性:硝酸具有酸的通性。稀硝酸可使紫色石蕊溶液 ,浓硝酸可使紫色 石蕊溶液 。 2、不稳定性。
浓硝酸受热或见光易分解,化学方程式为: ,因此浓硝酸应保存在 色瓶里,放在 处; 3、强氧化性。
⑴硝酸能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应,产物与硝酸的浓度有关。通常,浓硝酸与金属反应生成的气体主要是 ,稀硝酸与金属反应生成的气体主要是 。铜与浓硝酸、稀硝酸反应的离子方程式分别为:
、 在常温下,铁、铝等金属能与稀HNO3反应,但在浓HNO3中发生 现象。 ⑵浓硝酸在加热条件下,还能与碳等非金属反应,反应的化学方程式 为: 。
⑶另外,硝酸也能氧化某些还原性的化合物。如Fe2+、SO32-等。硝酸氧化Fe2+离子方程式为: 。
五、有关喷泉实验:
1、喷泉形成的原理:容器内外存在较大的压强差,在压强差的作用下,使液体通过尖嘴管
喷涌。
2、形成喷泉的组合:
(1) NH3、HCl、SO2、NO2 与水组合能形成喷泉。
(2)酸性气体与NaOH(aq)组合能形成喷泉,例如CO2与NaOH。
练习1:(双选)在下图装置中,烧瓶中充满干燥气体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) A NO2 H2O B Cl2 4mol/LNaOH溶液 C NO H2O D HCl 1mol/LNaOH溶液 练习2:利用如下图所示的装置,可以验证NH3和HCl的有关性质 (实验前a、b、c活塞均关闭。)
① 若要在烧瓶II中产生“喷泉”现象,烧瓶I中不产生“喷
泉”现象,其操作方法是__________ 。 ②若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,在烧瓶II 中可观察到的现象是___ ___ _ 。
③通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶I中产生“喷泉”现象,烧瓶II中不产生“喷泉”现象,其操作方法是_______________ _________________________。
学后反思:
氮的循环 跟踪习题
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
A组:
1、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.高温下氮气遇空气生成NO2 B.CO2与NO反应生成CO和CO2 C.NO与空气生成NO2 D.NO和H2O反应生成H2和NO2 2、 下列说法正确的是:( )
A、NH3溶于水后,其水溶液中存在大量的NH4+ B、凡是铵盐都能与苛性钠共热生成NH3 C、NH3在催化剂存在下与O2共热生成NO2 D、NO、NO2都能溶于水生成HNO3 3、体积不相同的三个烧瓶中分别盛满了NH3、HCl和NO2,将它们倒扣在水槽中充分溶解后,塞住瓶口取出,烧瓶内三溶液物质的量浓度之比为( ) A. 1:1:1 B. 2:2:3 C. 3:3:2 D. 无法判断
4、往浅绿色的硝酸亚铁溶液中逐滴加入稀盐酸,溶液的颜色变化是( ) A、颜色变浅 B、变为绿色 C、没有改变 D、变为棕黄色 5、造成光化学烟雾的有害气体主要是( )
A. 二氧化碳 B. 一氧化氮、二氧化氮、碳氢化合物 C. 二氧化硫 D. 氟氯烃 6、下列药品不需要保存在棕色瓶中的是( )
A. 浓硝酸 B. 硝酸银 C. 氯水 D. 氨水 7、硝酸与各种金属单质反应时,一般不会生成的物质是( )
A.NO
B.NO2 C.NO和NO2混合物
D.H2
8、下列关于硝酸的说法中错误的是( )
A. 硝酸具有强氧化性和不稳定性
B. 硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药 C. 稀硝酸和较活泼的金属反应,一般不生成氢气
D. 稀硝酸跟铜反应,N的化合价由+5降为+2;浓硝酸跟铜反应,N的化合价只能由+5降
为+4,可见稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。
B组:
9、下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A. HCO?、K+、Na+
、OH-
B.Na+
、Fe2+
、H+
、NO?33
C.Ca2+、Cl-
、SO2?、OH-
D. Na+
、H+
+
?4、Cu2、NO3 10、铜粉放入稀硫酸溶液中,加热后无明显变化,但加入某盐一段时间后,发现铜粉质量减少,则该盐不可能是( ) A.FeCl3
B.Na2CO3 C.KNO3 D.Fe2(SO4)3
11、3.2 g铜与过量硝酸(8 mol·L-
1,30 mL)充分反应,硝酸的还原产物为NO2和NO,
反应后溶液中所含H+
为amol,则此时溶液中所含NO?3为( )
A.(0.2+a)mol B.(0.1+a) mol C.(0.05+a) mol D.a mol
12、(双选)下列反应中,硝酸既表现氧化性又表现酸性的是( ) A.FeO + HNO3 B.C + HNO3 C.Cu + HNO3 D.SO2 + HNO3 13、某单质跟浓硝酸反应时,每有0.25mol单质反应就消耗1molHNO3,则单质元素氧化后
的化合价可能是( )
A、+1 B、 +1 、+2 C、+3 D、 +2 、+4
14、某氮的氧化物是大气污染物之一,在一定温度和有催化剂存在的条件下,该氧化物跟
氨气反应只生成氮气和水,若生成的氮气和水的物质的量之比为5∶6,该氮的氧化物的化学式为( ) A. NO B . N2O3 C. NO2 D. N2O5 15、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的有( )
A.一个 B.两个 C.三个 D.全部
16、如图,锥形瓶内盛有气体X,滴管内盛有液体Y,若挤压滴管,使Y滴入瓶中,振荡,
过一会可见小气球a鼓起,气体X和液体Y不可能是( ) A.X是NH3,Y是水 B.X是SO2,Y是NaOH浓溶液 C.X是CO2,Y是稀硫酸 D.X是HCl,Y是NaOH稀溶液 17、下列装置不能达到实验目的的是 ( )
18、以铜屑和稀HNO3为主要原料制取Cu(NO3)2·6H2O晶体,有下列三种途径:
结晶3①Cu??????Cu(NO3)2????Cu(NO3)2·6H2O
稀HNO③__________________________________________; ④__________________________________________。 Ⅲ.在摇动情况下,导致气球变小的有关反应的
化学方程式为_______________________ 。 20、将红热的黑色固体单质甲放入一久置呈黄色的溶液乙中,充分反应后,产生由两种
气体组成的混合气体A,A在常温下不与空气作用,将A做如下的实验:
(1)推断各物质的化学式:丙:____ _ __;B:___ ___;C:______ ___。 (2)写出甲与乙反应的化学方程式:____________________ _________。
A H2O 气体 澄清石灰水 白色沉淀B 无色气体C 无色溶液 单质丙 蓝色溶液D 浓HNO结晶②Cu????3??Cu(NO3)2????Cu(NO3)2·6H2O
结晶3③Cu???????CuO??????Cu(NO3)2????Cu(NO3)2·6H2O
空气中加热稀HNO试回答:选用方法 好,
原因 。 19、用如图所示装置(气球内先充有空气)进行铜与稀硝酸反应的实验,请填写下列空格。
Ⅰ.实验开始时,先将烧瓶加热,其目的是_________________________。 Ⅱ.在不断摇动烧瓶的条件下,使反应充分进行。可观察到的4个主要现象:
①铜丝逐渐减小,但不完全消失,且表面有气泡生成; ②气球先略变大,在摇动情况下变小,而后又变大;
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