鲁科版化学《氮的循环》教案

《氮的循环》专题复习知识清单：氮在自然界中的循环氮的循环中的重要物质及其变化氮气：常温下，氮气性质很不活泼，常用作保护气。但在一定条件下也能和H2、O2等发生化学反应和氧气反应：和氢气反应：工业上，利用这一反应制备氨气。氮的氧化物：氮的氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，其中，NO和NO2是氮的循环中的重要物质，也是最主要的大气污染物。（1）一氧化氮：a物理性质：无色、有毒、不溶于水的气体b化学性质：和氧气接触迅速化合生成二氧化氮：2NO+O2=2NO2所以，只能用排水法收集NO气体。c制法：实验室：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O工业上：由NH3和O2反应制得（2）二氧化氮：a物理性质：红棕色、有毒、有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水b化学性质：和水反应3NO2+H2O=2HNO3+NOc制法：实验室：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O（只能用向上排空气法收集）工业制法：氨气催化氧化法。3.氨气：NH3（唯一能使红色石蕊试纸变蓝的气体）物理性质：无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。化学性质：a与水反应：因为氨气极易溶于水，所以可形成喷泉；又因为NH3·H2O可电离出OH-,所以，氨水呈碱性，加入酚酞溶液显红色。b与酸反应：NH3+HCl=NH4Cl所以，氨气遇氯化氢气体出现白烟。c与氧气反应，被氧化生成NO工业上利用这一反应制备生产硝酸所需要的NO。d制法：工业：氮气和氢气反应制得。实验室：由铵盐和碱加热制得；2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O收集方法：向下排空气法；用湿润的红色石蕊试纸检验氨气是否收集满。4.铵盐与铵态氮肥：化学氮肥包括铵态氮肥（以NH4+形式存在）、硝态氮肥（以NO3-形式存在）和有机态氮肥（如尿素），都易溶于水。铵盐的化学性质：受热易分解：如：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2ONH4ClNH3↑+HCl↑所以，在保存铵态氮肥时，应密封包装且放在阴凉通风处；施肥时应深埋土下、及时浇水。(2)和碱反应：NH4++OH-NH3↑+H2O所以，铵态氮肥不能和碱性物质如草木灰等混合使用。实验室利用铵盐的该性质制取少量氨气、检验NH4+。5．氮的固定：涵义：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫做氮的固定硝酸及其应用物理性质：纯净的硝酸是无色、有刺激性气味、易挥发液体，能以任意比例溶于水。常见浓硝酸质量分数约69%；质量分数为98%的硝酸称为“发烟硝酸”化学性质：作为强酸，硝酸除了具有酸的通性外还具有以下特性：（1）不稳定性：硝酸见光、受热易分解4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O因此，硝酸应密封保存在棕色瓶中且放在黑暗阴凉处。（2）强氧化性：a.和金属反应：硝酸具有强氧化性，除金、铂、钛外，大多数金属能被硝酸氧化。如：4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O规律：（1）金属和硝酸反应，不能放出氢气；（2）浓硝酸一般被金属还原为NO2；稀硝酸一般被金属还原为NO金属钝化：条件：常温下、铝、铁等活泼金属遇到浓硝酸；实质：金属被氧化，在表面形成致密的氧化物保护膜；应用：用铝质或铁质容器贮存、运输浓硝酸。b.和非金属反应：在加热条件下，硝酸还能和某些非金属单质发生反应，如：4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O典例剖析：一．对基本概念、基本性质和基本操作的考查1．发射宇宙飞船的运载火箭的推进剂引燃后，产生大量的高温气体从尾部喷出，该气体的主要成分为CO2、H2O、N2、NO等，但在发射现场可看到火箭尾部产生大量的红棕色气体，其原因是（）高温下N2遇空气生成NO2B．NO遇空气生成NO2C．CO2与NO反应生成CO、NO2D.H2O和NO反应生成H2和NO22．下列过程没有起氮的固定作用的是（）A.电闪雷鸣B.豆科植物根瘤菌通过生物化学过程得到含氮化合物。C．工业合成氨D.实验室制氨气3．在烧瓶中放入铜片和稀硝酸制取纯净的一氧化氮，当烧瓶中出现红棕色气体后正确的操作是（）立即连接收集容器，用向上排空气法收集待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集立即用排水法收集4．在隔绝空气的条件下加热，不能升华的物质是（）A.碘B.红磷C.氯化铵D.干冰5．下列现象与人为排放大气污染物无关的是（）A.酸雨B.光化学烟雾C.闪电D.臭氧层空洞6．实验室收集下列气体时，不能用排水法收集的是（）A.氨气B.氢气C.二氧化氮D.一氧化氮7．在1L1mol/L氨水中（）A.含有1molNH3分子B．含NH3、NH4+之和为1molC．含有1molNH3·H2OD.NH3、NH4+和NH3·H2O之和为1mol8．回答关于硝酸的储存的下列问题：（1）硝酸盛于棕色瓶中，原因__________________________;（2）硝酸放于低温处，原因__________________________;（3）浓硝酸久置发黄,原因__________________________;（4）浓硝酸敞口放置会变稀,原因__________________________;（5）浓硝酸可用铝罐装,原因__________________________.9．氨气极易溶于水，可以进行喷泉实验。（1）写出实验室制取氨气的化学方式____________________________(2)收集氨气应用____________法，要得到干燥的氨气可用_________做干燥剂。（3）用上图装置进行喷泉实验，上部烧瓶中已装满氨气，引发水上喷的操作是_____________该实验的原理是_______________。二．有关氮的氧化物的计算主要关系式：（1）4NO2+2H2O+O2=4HNO3--------------①（2）4NO+2H2O+3O2=4HNO3-------------②10．将盛有12mlNO2和O2的混合气体的量筒倒立于盛有足量水的水槽中，充分反应后，还剩有2ml无色气体,则原混合气体中O2的体积为（）A．1.2mlB.2.4mlC.3.6mlD.4ml11．向盛有12mLNO气体并倒立于水槽中的试管中通入一定量的氧气充分反应后，试管里剩余气体为4mL，则通入的氧气体积可能是()A.6mLB.8mLC.11mLD.13mL三.有关硝酸与金属反应的题目主要关系：4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O①8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O③12.将铜片投入到硝酸中，充分反应后铜有剩余，加入下列物质后铜片继续溶解且有无色气体产生，该物质是（）A．Fe(NO3)3B.NaOHC.CuCl2D.HCl13.将铜片投入到稀硫酸中无明显现象，当再加入下列某一物质后，铜片减少，溶液变蓝色，且有无色气体逸出，该物质是（）A.Fe(NO3)3B.Na2CO3C.KNO3D.FeSO14．6.4g铜和过量的硝酸充分反应，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液中所含H+为nmol,此时，溶液中所含NO3-的物质的量为（）A.0.28molB.0.31molC.(n+0.2)molD.(n+0.4)mol15．Cu与1mol·L-1的硝酸反应，如果NO3-浓度下降0.2mol·L-1,则溶液中c（H+）同时下降（）A．0.2mol·L-1B.0.4mol·L-1C.0.6mol·L-1D.0.8mol·L16．铜和浓硝酸反应产生的气体，用排水法收集到aL气体（标准状况下），则被还原的硝酸为（）mol。A.a/22.4B.a/11.2C.3a/22.4D.3a17.某二价金属跟硝酸反应时，金属与所消耗硝酸的物质的量之比为2:5,则反应中唯一的还原产物是（）A.NH3B.NO2C.N218．铜与稀硝酸反应时，若有1molCu参加了反应，下列说法正确的是（）A.有8/3mol的HNO3被氧化B.有8/3mol的HNO3被还原C.有2/3mol的HNO3被还原D.有2mole-发生转移19．从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硝酸铜最好的方法是（）A.铜和浓硝酸反应B.铜和稀硝酸反应C.氧化铜和硝酸反应D.氯化铜和硝酸反应20．amolCu与含bmolHNO3的溶液恰好完全反应，被还原的硝酸的物质的量一定是（）A．（b-2a）molB.b/4molC.2a/3molD.2amol21．将3.20gCu和30.0ml、10.0mol/L的硝酸反应，得到NO和NO2的混合气体，若溶液中有amolH+，则被还原的HNO3的物质的量是（）A.a/2B.(0.2-a)molC.0.1amolD.(a+0.1)mol22.将3.84g铜投入盛有一定量浓硝酸的试管中，在标准状况下收集到1.68L气体。求反应中消耗的硝酸的物质的量。23.铜与2mol·L-1的稀硝酸500ml反应，反应停止后溶液质量增加13.2g。试求：加入的铜的质量？被还原硝酸的质量？反应后NO3-、H+的物质的量浓度？若使Cu2+全部转化为Cu(OH)2沉淀，至少需要加入0.2mol·L-1的NaOH溶液多少毫升？参考答案1B。2D。3D。4C。5C。6A、