氮的循环学案

1、第二节 氮的循环学案第一课时【学习内容】1请从动植物体，自然界中的雷雨放电、人类的活动三方面分析氮在自然界中的循环。2由于氮分子结构稳定，所以在通常状况下，氮气的 ，很难与其它物质发生反应。但在一定条件下，也可以与氧气、氢气等反应。写出下列反应的化学方程式并注明反应的条件：N2和O2 ，N2和H2 ，此反应是工业上 的反应原理。3氮的固定是指 。氮的固定主要有 和 两种方式。自然固氮有： 和 等。人工固氮的方式有 和 。 NH4+、NO3-是自然界中 氮的主要形态。氮气是惰性的，只有通过 和 而活化。4氮循环中的物质有多种氧化物，如 等(氧化物中氮元素的化合价为1、2、3、4、5)。其中NO

2、、NO2均为 毒气体，是大气污染物。NO为 色 溶于水的气体，它与 结合的能力比CO还强；另外，它在生物学方面有独特的作用。NO分子作为一种传递神经信息的“信息分子”，在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有及其重要的作用。1992年，NO 分子被世界著名杂志Science评为 分子。NO2为 色 溶于水的气体。在通风厨内打开盛NO的集气瓶，观察到的现象为 。5用化学方程式及简要的文字说明“雷雨发庄稼”的科学道理。 。6可逆反应是指 。有人说，“氢气和氧气化合生成水，水可分解为氢气和氧气，所以反应：H2+O2 =2H2O为可逆反应”。你认为这句话对吗？【练习】1下列说法不正确的是（ ）A.氮在自

3、然界中既以游离态存在又以化合态存在. B.氮元素是构成生命的基本元素C大气、陆地和水体中的氮元素在不停的进行着氮的循环。 D仿生固氮是一种自然固氮2生物固氮是指（ ）A.植物从土壤中吸收含氮养料 B.豆科植物的根瘤菌将氮气转变为氮的化合物作为养料吸收C将氮转变为硝酸及其它氮的化合物 D反硝化细菌将硝酸转变为氮气放出3下列变化中不属于氮的固定的是（ ） A工业上合成氨 B一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C豆科作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨 D由氨制备碳酸氢铵和硫酸铵4关于NO的下列叙述不正确的是（ ）A.NO不溶于水，是一种大气污染物 B.NO是一种红棕色的有毒气体CNO结合血红蛋白的能力比CO

4、还强 DNO与氧气反应生成NO2，体现其还原性5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 BCO2与NO反应生成CO和CO2CNO与空气生成NO2 DNO和H2O反应生成H2和NO2 6现有等体积混合而成的四组气体：NO2+NO、NO2+O2、HCl+N2、NO+N2，将其分别通入体积相同的试管并立即倒立在足量的水中，试管内水面上升的高度分别为H1、H2、H3和H4，其中高度关系是( ) A.H2

5、H3H1H4 B.H3H2H1H4 C.H1H2H3H4D.H1H2H3H47一氧化氮是大气污染物之一。目前，有一种治理方法在400左右、有催化剂存在的情况下，用氨将一氧化氮还原为氮气和水。该反应的化学方程式为 ，氧化剂为 ，还原剂为 ，氧化产物与还原产物的质量比为 。8实验室合成氨装置如图所示，试回答：装置甲的作用是：_ _，_ _，从乙处导出的气体是_ _，检验产物的简单化学方法是_ _。9一种气态氮的氧化物112mL（标准状况），质量为0.38g，其组成里含氧63.16%，其化学式是 。10将一收集满15mLNO2气体的试管倒立于水槽中，可观察到哪些现象？反应后剩余什么气体？其体积为多少

6、？第二课时【学习内容】1氨是氮循环中的重要物质，是 色 味的气体，比空气 ，在常温、常压下1体积水可溶解 体积的氨。氨溶于水可用下列过程表示 ，所得溶液称 ，呈 性。2喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是 。做氨的喷泉实验成功的关键是： ， 。氨的喷泉实验体现了氨具有下列性质 ， 。3氨气、液氨、氨水、一水合氨是不是一回事？它们之间有哪些区别？4氨与酸反应生成相应的铵盐，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表示为 ；由于氨中氮元素的化合价为-3，所以氨具有 性。氨的催化氧

7、化反应的化学方程式为： ，这是工业上制备硝酸的基础。另外，在加热条件下氨可还原氧化铜，产生的气体无污染，试写出反应的化学方程式 。5化学氮肥主要包括 氮肥（主要成分为 ）、 氮肥（主要成分为 ）、 氮肥尿素CO(NH2)26铵盐都是晶体，都 溶于水。铵盐的主要化学性质有：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： 。将生成的气体通入新制的石灰水中，现象为 。与碱共热都能生成氨气，因此铵态氮肥 （填“能”或“不能”）与碱性物质如草木灰等混合使用。铵盐与碱溶液反应的离子方程式为 。利用该性质可检验 的存在。7实验室中可以用（填化学式及状态

8、） 和 共热制NH3，反应的化学方程式为 。用 法收集NH3，可以用 （填试剂名称）。检验集气瓶中的NH3的是否已收集满，方法是 。可以用 来干燥NH3。（选填序号a.碱石灰，b.浓硫酸，c.P2O5）【练习】1.有关氨的性质叙述中正确的是（ ） A. 氨具有还原性 B. 氨极易溶于水，氨水显碱性C. 氨气和酸相遇都能产生白烟 D.在反应NH3+H+NH4+中，氨失去电子被氧化2.氨水中存在的粒子有NH3NH3·H2OH2OOH-NH4+H+( )A. 只有 B. 只有 C. 有D. 有3.某同学回农村老家陪爷爷下地干活时，发现爷爷家的庄稼矮小细弱，叶片发黄。如果你是这位同学的话，应

9、该告诉爷爷及时（ ） A. 施磷肥 B. 施钾肥 C. 施氮肥 D. 浇水4.关于铵盐性质的叙述：铵盐都易溶于水铵盐都是白色固体 铵盐受热易分解铵盐都能与碱反应，且加热后一般有氨气放出铵盐都能与酸反应。其中，你认为哪个不应是铵盐所共有的（ ） A. B. C.D. 5.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6.阿波罗宇宙飞船升入太空是以N2H4（联氨）和N2O4为推力源。反应温度高达2700，反应式为2N2H4N2O4 = 3N24H2O。对于该反应的说法正确的是（ ）A联氨是氧

10、化剂 B氧化产物和还原产物的质量比为1：2 C属于置换反应D联氨是还原剂7.下列操作不能用于检验NH3 的是（ ） A. 气体使湿润的酚酞试纸变红 B. 气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 C. 气体与浓H2SO4生成铵盐 D. 气体与浓盐酸产生铵盐8.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. 1：1：1B. 2：2：3 C. 3：3：2D. 无法判断9.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56，该氮的氧

11、化物的化学式为（ ） A. NO B. N2O3 C. NO2D. N2O510.已知25%氨水的密度为0.91g·cm-3, 5%氨水的密度为0.98g·cm-3，若将上述两溶液等体积混合，所得氨水溶液的质量分数是 （ ） A等于15% B大于15% C小于15 D无法估算11.将可能混有下列物质的硫酸铵样品13.2g， 在加热条件下与过量氢氧化钠溶液反应，可收集到气体4.3L（标准状况），则该样品内不可能含有的物质是 （ ）A.碳酸氢铵和硝酸铵 B.碳酸铵和硝酸铵 C.氯化铵和碳酸氢铵 D.氯化铵和碳酸铵12.(1)一种白色固体A(纯净物)受热分解得到气体a和b，此外还

12、有水生成，a可使湿红色石蕊试纸变蓝，b可使湿蓝色石蕊试纸变红，b的相对分子质量约是a的2.6倍，则a是_ _，b是_；A可能是_，也可能是_。（填化学式）(2) 实验室常用浓硫酸和盐酸盐晶体共热制取HCl气体，结合以下内容回答有关问题。有一种白色晶体A，它与浓NaOH溶液共热，放出无色气体B。用圆底烧瓶收集干燥的B。按右下图装置仪器，挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉；A与浓H2SO4反应，放出无色气体C（C通入AgNO3 溶液产生不溶于硝酸的白色沉淀）。用圆底烧瓶收集干燥的C，仍按右下图装置仪器，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。写出化学式：A_，B ，C 。 写出离子方程式ANaOH _

13、 _。C+ AgNO3 _ _ _。 13.（1）实验室常用加热固体NH4Cl和消石灰的方法制取氨气。应选择与下列哪种气体的相同制气装置（ ） A. O2 B. CO2 C. H2（2）实验室中要快速制取氨气可选择下列 装置和试剂。 A B C D（3）实验室中用加热固体NH4Cl和消石灰制取氨气时，装好药品的试管安装时应使试管的管口_倾斜。试管应夹在_，对试管加热时，应先_，然后再对_部分集中加热。要制取干燥的氨气，通常使氨气先通过装有_的_，然后再收集，收集时应用_法收集，检验氨气是否充满容器的方法是 。（4）某同学将制取并收集的氨气用下图装置进行喷泉实验，结果实验没能成功。请你帮助分析实

14、验失败的原因可能是 你认为喷泉实验成功的关键是 。 （5）喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在内外压强差。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)ANO2 H2O BCl2 4mol/LNaOH溶液CNO H2O DHCl 1mol/LNaOH溶液 14.限用一种试剂，经过一次实验(可加热)就能鉴别：Na2CO3、（NH4）2SO4、NH4Cl、KNO3四种无色溶液。供选择的试剂有：AgNO3溶液，NaOH溶液、Ba(OH)2溶液、盐酸该试剂是 。

15、所发生反应的离子方程式、实验现象和被鉴别的物质分别记录如下：序号实验现象反应的离子方程式被鉴别的物质(1)(2)(3)15.某同学设计并探究氨在催化剂作用下，被空气中氧气氧化的实验，他设计了如图装置。实验方法：在锥形瓶中加入浓氨水，然后将铂丝加热到红热状态，再插入锥形瓶中，观察现象。（1）该同学探究氨的催化氧化，他选择浓氨水是因为： 。 若想快速看到实验现象，应向浓氨水中加入 或进行 操作。（2）你推测他将看到的现象是 ，有关方程式为： 。 16.在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4固体混合物，加热充分反应。表示 加入的混合物质量和产生的气体的体积(标准状况)的关系。

16、试计算：(1)NaOH的物质的量浓度(2)当固体混合物的质量是51.6g时，与足量的NaOH溶液充分反应后，生成气体的体积(标况)是多少L？17.在标准状况下，1L水溶解700L氨气，所得溶液的密度为0.9g/mL，求氨水的质量分数及物质的量浓度。第三课时【学习内容】1、纯净的硝酸是 色、 挥发、 的液体。硝酸除了具有酸的通性以外，还有以下特性：不稳定性。 硝酸受热或见光易分解，化学方程式为： ，因此硝酸应保存在 色瓶里，放在 处；强氧化性。 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

17、、稀硝酸反应的化学方程式分别为： 、 。在常温下，铁、铝等金属能与稀HNO3反应，但在浓HNO3中发生 现象。浓硝酸在加热条件下，还能与碳、硫、磷等非金属反应，碳与浓硝酸反应的化学方程式为： 。另外，硝酸也能氧化某些还原性的化合物。如 等2、什么叫光化学烟雾？什么是赤潮？全球人工固氮所产生活化氮数量的增加，对生态环境带来哪些问题？【练习】1、造成光化学烟雾的有害气体主要是（ ）A. 二氧化碳、碳氢化合物 B. 一氧化氮和二氧化氮 C. 二氧化硫 D. 氟氯烃2治理太湖污染是我国目前重要的环保工程，措施之一是在太湖流域推广无磷洗衣粉，这是继无氟冰箱，无铅汽油推广以来又一重要“绿色化工产品”，下列

18、关于磷污染说法正确的是（ ）A. 磷是营养元素，促进鱼类大量繁殖 B. 磷是有毒物质，杀死水中的动植物C. 磷导致藻类疯长，鱼类因缺氧而无法生存 D. 磷促进水中动植物尸体的分解3.下列药品保存在棕色瓶中的是（ ） A. 浓硝酸 B. 浓盐酸 C. 纯碱 D. 氢氧化钠4.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.NH4NO3D.H25.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，

19、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.6.下列各组离子在溶液中能大量共存的是（ ）A.Na、H、C2、NO B.Na、Fe2、H、NO C.NH、Cl、SO、OHD.HCO、NH、Na、OH7.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，则该盐可能是（ ）A.FeCl3 B.Na2CO3 C.KNO3 D.FeSO48. 3.2 g铜与过量硝酸(8 mol·L1，30 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为（ ） A.(0.2+a)molB.(0.1a) molC.(

20、0.05a) molD.a mol9.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.CuO + HNO311.有的浓硝酸呈黄色，这是因为 ，方程式为 。硝酸能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应，铜与浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式分别为： 、 。常温时浓硝酸可以使金属_ _等发生 ，这是因为在金属表面生成了致密的 。所以浓硝酸在常温下贮存和运输时，可用 或 制成金属容器来盛装。A气体无色溶液白色沉淀B无色气体C蓝色溶液DH2O澄清石灰水单质丙12.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

21、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：甲：_ _；乙：_ _；丙：_ _ _；A：_ _；B：_ _；C：_ _。（2）写出甲与乙反应的化学方程式：_。13.A、B、C、D、E五种物质在一定条件下的转化关系如图所示。其中A在常温下为气态单质，则A为_；B为_；C为_；D为_；E为_ _ _；由BC变化的化学方程式_ _。14.两份铜的试样分别与浓硫酸、稀硝酸反应。（1）若消耗硫酸和硝酸的物质的量相同，则两份铜的试样的质量比是_；（2）若产生的气体的体积相同（STP），则两份铜的试样的质量比是_ _ _。15.在500L0.2 mol

22、83;L1的稀硝酸中加入1.92克铜片，让其充分反应。试求.（1）产生的气体在标准状况下占的体积？（2）溶液中H+的物质的量浓度是多少？（3）NO3-的物质的量浓度是多少?（4）若要使溶液中的Cu2+全部转化为Cu(OH)2沉淀，应加入0.2mol/L的氢氧化钠溶液多少毫升？氮的循环习题1.下列试剂浓氨水 氯水硝酸银浓硝酸浓盐酸其中必须用棕色瓶装的是 （ ） A.全部 B. C. D.2.下列变化中不属于氮的固定的是（ ）A. 氮气和氢气在一定条件下生成氨气 B. 雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮C. 豆科作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨 D. 在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素3.Mura

23、d等三位教授最早提出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，因此这三位教授获得了1998年诺贝尔医学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是（ ）A. NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物 B. NO可以是某些含高价氮物质还原的产物C. NO结合血红蛋白的能力比CO还强 D. NO是红棕色气体4.用铜锌合金制成的假金元宝骗人事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是（ ）A测定密度 B放入硝酸中 C放入盐酸中 D观察外观5.下列气体中，可溶于水且与水反应生成无色气体的是（ ） A. N2 B. NO C. NO2 D. NH36.将盛满NO2的大试管倒扣在盛水的水槽里，充分吸收后

24、，试管内溶液的浓度为 (设试管内溶液没有逸出)A. 0.036mol·L-1B. 0.018mol·L-1 C. 0.033mol·L-1D. 0.045mol·L-17.关于铵盐的叙述：铵盐是易溶于水的晶体铵盐中的氮元素均为-3价 铵盐受热易分解铵盐只能跟碱反应铵态氮肥不宜跟草木灰混合施用，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 8.某硫酸铵肥料，实验测得含氮的质量分数为20，该样品中可能混有（ ）A. 碳酸氢铵 B. 硝酸铵 C. 氯化铵 D. 磷酸氢二铵(NH4)2HPO49.城市粪便的排放，化肥的使用，会使地下水中含氮量增高，其中对人体有害的

25、含氮污染物主要形态是（ ）A. NO3-B. NO2- C. NH4+ D. 有机氮10.往一由铁、铜组成的混合粉末中，加入一定量的稀HNO3，充分反应后，剩余金属m1 g，再向其中加入一定量的稀H2SO4，充分振荡后，余下金属m2 g，则m1与m2之间的关系为（ ）A.m1m2 B.m1m2 C.m1=m2D.无法确定11.能表示浓硝酸有强氧化性的事实是（ ）A. Na2CO3遇浓硝酸放出CO2气体 B. Cu(OH)2不溶于水，但可溶于浓硝酸C. Fe在冷浓硝酸中呈钝态 D. 分别沾有浓氨水和浓硝酸的两支玻璃棒相靠近产生白烟12.a mol Cu与含b mol HNO3的溶液恰好完全反应，

26、则被还原的的物质的量一定是（ ）A.（b-2a）mol B. b/4 molC. 2a/3 mol D. 2a mol13. 把a L含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合液分成两等份一份用b mol烧碱刚好把全部赶出，另一份与BaCl2溶液完全反应，消耗cmol BaCl2则原溶液中c(NO3-)为（ ）A. B. C. D. 14.某生态系统中氮循环简图如右图所示。（1）该生态系统的豆科植物不施氮肥，仍能表现出良好的长势，其原因是 。（2）写出工业固氮的化学方程式 。（3）雷雨中常会有微量的HNO3为农作物所利用，用化学方程式解释HNO3形成过程： 。（4）硝化细菌会将NH3氧化为亚硝酸

27、或HNO3，写出有关化学方程式 。15. 现有A、B、C三种气体，A在一定条件下能与O2反应生成B，B不溶于水，但却能与O2反应生成C，A和C都能溶于水，前者呈碱性，后者呈酸性，两者水溶液相混合得到了D的溶液，请填答A、B、C、D的化学式：A ，B ，C ，D 。AB的化学方程式为 。16. X、A、B、C、D、E、F、G之间的转化关系如下图所示，其中A、C为无色气体且物质的量之比为1：1。回答下列问题：（1）X为_，A为_C，为_，E为_，F为_，G为_。（2）写出由AD的反应方程式：_ _；（3）写出由GE的离子反应方程式：_。17.以铜屑和稀HNO3为主要原料制取Cu(NO3)2

28、3;6H2O晶体，有下列两种途径：(1)CuCu(NO3)2Cu(NO3)2·6H2O(2)CuCuOCu(NO3)2Cu(NO3)2·6H2O试回答：选用方法 好，原因 。18.制取氨气并完成喷泉实验（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，检验集气瓶中的NH3的是否已收集满的方法是 。（3）用图1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 。（4）如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。参考答案(第一课时)1D 2B 3BD 4B 5C 6 A 7 NO NH3 2：38装置甲的作用有：干燥气体；

29、使两气体充分混合；观察气泡以调节氢、氮气流速率（注：只要求三项中的任两项） NH3、N2及H2的混合物。 用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在导管口，有白烟生成可说明有氨生成9N2O3 10根据方程式3NO2+H2O2HNO3+NO可知，试管中气体的红棕色消失，液面将上升至试管容积的大约2/3处，剩余气体为NO，且体积为原NO2体积的1/3，即：15mL ×1/3 =5mL第二课时 1AB 2D 3C 4C 5B 6D 7C 8A 9A 10C 11D 12.（1）NH3；CO2；NH4HCO3；(NH4)2CO3；（2）NH4Cl NH3 HCl NHOH NH3H2O Ag+Cl-=AgCl

30、13.（1）A （2）BD （3）略向下，距管口约1/3处，对试管整体进行均匀加热，装药品，碱石灰，干燥管，向下排空气法，把湿润的红色石蕊试纸放在容器口附近，观察试纸是否变蓝。（4）装置气密性差；氨气未收集满；装置不干燥。 装置气密性好且干燥；氨气要收集满 （5）BD14. Ba(OH)2 (1)只有白色沉淀Ba2CO=BaCO3 Na2CO3(2)有白色沉淀，并有刺激性气味气体2NHSOBa22OH BaSO42NH32H2O (NH4)2SO4(3)有刺激性气味气体NHOH NH3H2O NH4Cl15.(1)浓氨水具有挥发性，可以挥发出氨气，进行氨的催化氧化实验；NaOH或CaO加热Pt(2)有红棕色气体出现，随后又消失，然后出现白烟；4NH3+5O2 4NO+6H2O，2NO+O22NO2，3NO2+H2O 2HNO3+NO，HNO3+ NH3NH4NO316(1)当加入34.4gNH4NO3和(NH4)2SO4固体混合物时，不再放出氨气，说明NaOH恰好反应完。由NHNH3NaOH得，11.2L氨气对应NaOH为0.5 mol，c(NaOH)=5mol·L-1； (2)16.8L 17. 34.7%；18