魯科版化學(xué)《氮的循環(huán)》教案

《氮的循環(huán)》專題復(fù)習(xí)知識(shí)清單：氮在自然界中的循環(huán)氮的循環(huán)中的重要物質(zhì)及其變化氮?dú)猓撼叵?，氮?dú)庑再|(zhì)很不活潑，常用作保護(hù)氣。但在一定條件下也能和H2、O2等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和氧氣反應(yīng)：和氫氣反應(yīng)：工業(yè)上，利用這一反應(yīng)制備氨氣。氮的氧化物：氮的氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，其中，NO和NO2是氮的循環(huán)中的重要物質(zhì)，也是最主要的大氣污染物。（1）一氧化氮：a物理性質(zhì)：無色、有毒、不溶于水的氣體b化學(xué)性質(zhì)：和氧氣接觸迅速化合生成二氧化氮：2NO+O2=2NO2所以，只能用排水法收集NO氣體。c制法：實(shí)驗(yàn)室：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O工業(yè)上：由NH3和O2反應(yīng)制得（2）二氧化氮：a物理性質(zhì)：紅棕色、有毒、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣大，易溶于水b化學(xué)性質(zhì)：和水反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NOc制法：實(shí)驗(yàn)室：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O（只能用向上排空氣法收集）工業(yè)制法：氨氣催化氧化法。3.氨氣：NH3（唯一能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體）物理性質(zhì)：無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水。化學(xué)性質(zhì)：a與水反應(yīng)：因?yàn)榘睔鈽O易溶于水，所以可形成噴泉；又因?yàn)镹H3·H2O可電離出OH-,所以，氨水呈堿性，加入酚酞溶液顯紅色。b與酸反應(yīng)：NH3+HCl=NH4Cl所以，氨氣遇氯化氫氣體出現(xiàn)白煙。c與氧氣反應(yīng)，被氧化生成NO工業(yè)上利用這一反應(yīng)制備生產(chǎn)硝酸所需要的NO。d制法：工業(yè)：氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)制得。實(shí)驗(yàn)室：由銨鹽和堿加熱制得；2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O收集方法：向下排空氣法；用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣是否收集滿。4.銨鹽與銨態(tài)氮肥：化學(xué)氮肥包括銨態(tài)氮肥（以NH4+形式存在）、硝態(tài)氮肥（以NO3-形式存在）和有機(jī)態(tài)氮肥（如尿素），都易溶于水。銨鹽的化學(xué)性質(zhì)：受熱易分解：如：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2ONH4ClNH3↑+HCl↑所以，在保存銨態(tài)氮肥時(shí)，應(yīng)密封包裝且放在陰涼通風(fēng)處；施肥時(shí)應(yīng)深埋土下、及時(shí)澆水。(2)和堿反應(yīng)：NH4++OH-NH3↑+H2O所以，銨態(tài)氮肥不能和堿性物質(zhì)如草木灰等混合使用。實(shí)驗(yàn)室利用銨鹽的該性質(zhì)制取少量氨氣、檢驗(yàn)NH4+。5．氮的固定：涵義：使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的方法叫做氮的固定硝酸及其應(yīng)用物理性質(zhì)：純凈的硝酸是無色、有刺激性氣味、易揮發(fā)液體，能以任意比例溶于水。常見濃硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)約69%；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硝酸稱為“發(fā)煙硝酸”化學(xué)性質(zhì)：作為強(qiáng)酸，硝酸除了具有酸的通性外還具有以下特性：（1）不穩(wěn)定性：硝酸見光、受熱易分解4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O因此，硝酸應(yīng)密封保存在棕色瓶中且放在黑暗陰涼處。（2）強(qiáng)氧化性：a.和金屬反應(yīng)：硝酸具有強(qiáng)氧化性，除金、鉑、鈦外，大多數(shù)金屬能被硝酸氧化。如：4HNO3(濃)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O規(guī)律：（1）金屬和硝酸反應(yīng)，不能放出氫氣；（2）濃硝酸一般被金屬還原為NO2；稀硝酸一般被金屬還原為NO金屬鈍化：條件：常溫下、鋁、鐵等活潑金屬遇到濃硝酸；實(shí)質(zhì)：金屬被氧化，在表面形成致密的氧化物保護(hù)膜；應(yīng)用：用鋁質(zhì)或鐵質(zhì)容器貯存、運(yùn)輸濃硝酸。b.和非金屬反應(yīng)：在加熱條件下，硝酸還能和某些非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如：4HNO3(濃)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O典例剖析：一．對(duì)基本概念、基本性質(zhì)和基本操作的考查1．發(fā)射宇宙飛船的運(yùn)載火箭的推進(jìn)劑引燃后，產(chǎn)生大量的高溫氣體從尾部噴出，該氣體的主要成分為CO2、H2O、N2、NO等，但在發(fā)射現(xiàn)場可看到火箭尾部產(chǎn)生大量的紅棕色氣體，其原因是（）高溫下N2遇空氣生成NO2B．NO遇空氣生成NO2C．CO2與NO反應(yīng)生成CO、NO2D.H2O和NO反應(yīng)生成H2和NO22．下列過程沒有起氮的固定作用的是（）A.電閃雷鳴B.豆科植物根瘤菌通過生物化學(xué)過程得到含氮化合物。C．工業(yè)合成氨D.實(shí)驗(yàn)室制氨氣3．在燒瓶中放入銅片和稀硝酸制取純凈的一氧化氮，當(dāng)燒瓶中出現(xiàn)紅棕色氣體后正確的操作是（）立即連接收集容器，用向上排空氣法收集待燒瓶中紅棕色氣體消失后，用向上排空氣法收集待燒瓶中紅棕色氣體消失后，用排水法收集立即用排水法收集4．在隔絕空氣的條件下加熱，不能升華的物質(zhì)是（）A.碘B.紅磷C.氯化銨D.干冰5．下列現(xiàn)象與人為排放大氣污染物無關(guān)的是（）A.酸雨B.光化學(xué)煙霧C.閃電D.臭氧層空洞6．實(shí)驗(yàn)室收集下列氣體時(shí)，不能用排水法收集的是（）A.氨氣B.氫氣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+之和為1molC．含有1molNH3·H2OD.NH3、NH4+和NH3·H2O之和為1mol8．回答關(guān)于硝酸的儲(chǔ)存的下列問題：（1）硝酸盛于棕色瓶中，原因__________________________;（2）硝酸放于低溫處，原因__________________________;（3）濃硝酸久置發(fā)黃,原因__________________________;（4）濃硝酸敞口放置會(huì)變稀,原因__________________________;（5）濃硝酸可用鋁罐裝,原因__________________________.9．氨氣極易溶于水，可以進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方式____________________________(2)收集氨氣應(yīng)用____________法，要得到干燥的氨氣可用_________做干燥劑。（3）用上圖裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，上部燒瓶中已裝滿氨氣，引發(fā)水上噴的操作是_____________該實(shí)驗(yàn)的原理是_______________。二．有關(guān)氮的氧化物的計(jì)算主要關(guān)系式：（1）4NO2+2H2O+O2=4HNO3--------------①（2）4NO+2H2O+3O2=4HNO3-------------②10．將盛有12mlNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于盛有足量水的水槽中，充分反應(yīng)后，還剩有2ml無色氣體,則原混合氣體中O2的體積為（）A．1.2mlB.2.4mlC.3.6mlD.4ml11．向盛有12mLNO氣體并倒立于水槽中的試管中通入一定量的氧氣充分反應(yīng)后，試管里剩余氣體為4mL，則通入的氧氣體積可能是()A.6mLB.8mLC.11mLD.13mL三.有關(guān)硝酸與金屬反應(yīng)的題目主要關(guān)系：4HNO3(濃)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O①8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O③12.將銅片投入到硝酸中，充分反應(yīng)后銅有剩余，加入下列物質(zhì)后銅片繼續(xù)溶解且有無色氣體產(chǎn)生，該物質(zhì)是（）A．Fe(NO3)3B.NaOHC.CuCl2D.HCl13.將銅片投入到稀硫酸中無明顯現(xiàn)象，當(dāng)再加入下列某一物質(zhì)后，銅片減少，溶液變藍(lán)色，且有無色氣體逸出，該物質(zhì)是（）A.Fe(NO3)3B.Na2CO3C.KNO3D.FeSO14．6.4g銅和過量的硝酸充分反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物有NO、NO2，反應(yīng)后溶液中所含H+為nmol,此時(shí)，溶液中所含NO3-的物質(zhì)的量為（）A.0.28molB.0.31molC.(n+0.2)molD.(n+0.4)mol15．Cu與1mol·L-1的硝酸反應(yīng)，如果NO3-濃度下降0.2mol·L-1,則溶液中c（H+）同時(shí)下降（）A．0.2mol·L-1B.0.4mol·L-1C.0.6mol·L-1D.0.8mol·L16．銅和濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，用排水法收集到aL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則被還原的硝酸為（）mol。A.a/22.4B.a/11.2C.3a/22.4D.3a17.某二價(jià)金屬跟硝酸反應(yīng)時(shí)，金屬與所消耗硝酸的物質(zhì)的量之比為2:5,則反應(yīng)中唯一的還原產(chǎn)物是（）A.NH3B.NO2C.N218．銅與稀硝酸反應(yīng)時(shí)，若有1molCu參加了反應(yīng)，下列說法正確的是（）A.有8/3mol的HNO3被氧化B.有8/3mol的HNO3被還原C.有2/3mol的HNO3被還原D.有2mole-發(fā)生轉(zhuǎn)移19．從降低成本和減少環(huán)境污染的角度考慮，制取硝酸銅最好的方法是（）A.銅和濃硝酸反應(yīng)B.銅和稀硝酸反應(yīng)C.氧化銅和硝酸反應(yīng)D.氯化銅和硝酸反應(yīng)20．a(chǎn)molCu與含bmolHNO3的溶液恰好完全反應(yīng)，被還原的硝酸的物質(zhì)的量一定是（）A．（b-2a）molB.b/4molC.2a/3molD.2amol21．將3.20gCu和30.0ml、10.0mol/L的硝酸反應(yīng)，得到NO和NO2的混合氣體，若溶液中有amolH+，則被還原的HNO3的物質(zhì)的量是（）A.a/2B.(0.2-a)molC.0.1amolD.(a+0.1)mol22.將3.84g銅投入盛有一定量濃硝酸的試管中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到1.68L氣體。求反應(yīng)中消耗的硝酸的物質(zhì)的量。23.銅與2mol·L-1的稀硝酸500ml反應(yīng)，反應(yīng)停止后溶液質(zhì)量增加13.2g。試求：加入的銅的質(zhì)量？被還原硝酸的質(zhì)量？反應(yīng)后NO3-、H+的物質(zhì)的量濃度？若使Cu2+全部轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀，至少需要加入0.2mol·L-1的NaOH溶液多少毫升？參考答案1B。2D。3D。4C。5C。6A、