8第2节氮的循环学案Word格式文档下载.docx

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②NO2为色溶于水的气体。

通常情况下，NO2和N2O4（无色）可发生相互转化：

2NO2

N2O4，故通常所说“纯净”的二氧化氮并___纯。

NO2溶于水的化学方程式为，工业上利用这一原理制取。

针对性练习

1．下列说法不正确的是

A．氮在自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．氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义，有些氮的转化是从氮气到氮的化合物。

有的转化是从氮的化合物到氮的化合物。

下列过程中，以游离态的氮为原料，最终产生氮的化合物的是

①工业合成氨，②硝化细菌的硝化过程，③动物尸体腐烂，④豆科植物的根瘤菌固氮，

盛夏时节，雷雨肥田，植物茂盛

A．②③B①②③④C．①②③④

D．①④

4．关于氮气的性质的说法中，错误的是（）

A．通常情况下，氮气性质很不活泼

B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮

C．在水中溶解度小（通常情况下）

D．跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂

5．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

C．NO结合血红蛋白的能力比CO还强

D．NO与氧气反应生成NO2，体现其还原性

6．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NO2B．CO2与NO反应生成CO和CO2

C．NO与空气生成NO2D．NO和H2O反应生成H2和NO2

7．

（1）实验室合成氨装置如图所示，试回答：

装置甲的作用是：

①_________，②________，③___，

从乙处导出的气体是_____，

检验产物的简单化学方法是_____________。

（2）用仪器A、B和胶管组成装置收集NO（①收集仪器A已经气密性检查；

②除水外不能选用其它试剂）。

正确的操作步骤是

____________________________________________

____________________________________。

8．

（1）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。

（2）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。

9．雷雨天气，雷鸣电闪是日常生活中司空见惯的现象。

假设某次雷电放出能量约为1.5×

107kJ。

在闪电过程中，空气中的氮气和氧气直接化合，已知1mol氧气和1mol氮气化合时要吸收180.74kJ的能量，闪电时有1/1000的能量用于这一反应。

回答：

（1）此次闪电所产生的NO的物质的量有多大？

（2）此次雷雨闪电的生成物相当于给土壤施了多少kg尿素化肥？

（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

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？

第二课时

3．氨与铵态氮肥

【氨气】

（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为

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：

①，②，③氨气要收集满。

简述氨的喷泉实验操作步骤及原理

氨的喷泉实验体现了氨具有下列性质①，②。

氨气、液氨、氨水、一水合氨是不是一回事？

从组成上分析它们之间有哪些区别？

（3）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。

氨气与盐酸、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。

氨的催化氧化反应的化学方程式为：

，这是工业上制备硝酸的基础。

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

【铵态氮肥】

（1）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）2]

（2）铵盐都是晶体，都溶于水。

铵盐的主要化学性质有：

①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。

氯化铵固体受热变为气态物质，在试管口冷凝又重新变为固体，这一过程属于“升华”和“凝华”现象吗？

②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。

简述NH4＋的检验方法

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，应该告诉爷爷及时

A．施磷肥B．施钾肥C．施氮肥D．浇水

（3）下图为实验室制取氨气的装置图，反应发生装置中试管内加入的药品是（填化学式及状态）和共热制NH3，加热时应，以免产生的氨的速率过大，反应的化学方程式为。

由于氨气的密度比空气的，故可用法收集氨气，玻璃导管口要尽可能的伸到试管底部，以利于，其中棉花的作用是①，②。

检验集气瓶中的氨气的是否已收集满，方法是。

为防止多余氨气污染，收集满氨气后可在玻璃导管口上盖一小块蘸有溶液的棉花。

氨气常用来干燥。

1．有关氨的性质叙述中不正确的是

A．氨具有还原性　B．氨极易溶于水，氨水显碱性　

C．氨气和氯化氢相遇产生白烟　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①NH3　②NH3·

H2O　③H2O　④OH－　⑤NH4+　⑥H+

A．只有①②③④　B．只有②④⑤⑥C．有①②③④⑤　D．有①②③④⑤⑥

3．关于铵盐性质的叙述：

①铵盐都易溶于水②铵盐都是白色固体③铵盐受热易分解④铵盐都能与碱反应，且加热后一般有氨气放出⑤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．①　　B．③②C．⑤　　　D．①④

4．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

5．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

6．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

7．一种盐X和NaOH溶液反应，生成一种有刺激性气味的气体Y，将Y经一系列氧化，再溶于水可得一种酸Z，再将Y和Z反应又可生成X，则盐X是

A．NH4NO3B．NH4ClC．（NH4）2SO4D．（NH4）3PO4

8．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

9．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

10．氯气是一种重要的工业原料。

工业上利用反应在3Cl2＋2NH3＝N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。

下列说法错误的是

A．若管道漏气遇氨就会产生白烟B．该反应利用了Cl2的强氧化性

C．该反应属于复分解反应D．生成1molN2有6mol电子转移

11．

（1）一种白色固体A（纯净物）受热分解得到气体a和b，此外还有水生成，a可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，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。

①写出化学式：

A__________，B，C。

②写出离子方程式

A＋NaOH：

__________。

C+AgNO3：

____________。

12．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。

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）

13．

（1）实验室常用加热固体NH4Cl和消石灰的方法制取氨气。

反应的化学方程式为：

　　。

常用法收集氨气。

下列装置中，不适宜用作氨气尾气吸收的是，原因是。

ABC

（2）实验室中要快速制取氨气可选择下列装置和试剂。

ABCD

（3）某同学将制取并收集的氨气用图1装置进行喷泉实验，结果实验没能成功。

请你帮助分析实验失败的原因可能是

（4）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。

在图2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

D

HCl

1mol/LNaOH溶液

14．实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。

（1）从下图中选择制取气体的合适装置：

氮气、氢气。

（2）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有

、。

（3）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：

，锥形瓶中还可观察到的现象是：

（4）写出乙装置中氨氧化的化学方程式：

15．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

4．硝酸

（1）纯净的硝酸是色、挥发、有的液体。

95％以上的浓硝酸通常叫做。

（2）硝酸具有酸的通性：

写出硝酸与下列物质反应的离子方程式

碳酸钙，

氧化铜，

氢氧化铁，

通过上面的方程式你得出了硝酸具有性质

（3）硝酸的特性：

①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。

②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、稀硝酸反应的化学方程式分别为：

、

，现象分别为：

，

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。

1．试写出铁与稀HNO3反应的化学方程式：

铁（少量）＋稀HNO3，

铁（过量）＋稀HNO3。

2．已知：

硫与浓硝酸在加热条件下反应产物是硫酸，二氧化氮，和水，写出方程式：

三．人类活动对自然界氮循环和环境的影响

1．什么是活化氮？

人类活动对氮循环中活化氮的含量有何影响？

2．含氮化合物的增加会带来哪些环境问题。

成因

酸雨

光化学烟雾

水体富营养化

温室效应

典例剖析：

38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到22.4mL（标准状况）气体，反应消耗的HNO3的物质的量可能是

A．1.0×

10-3molB．1.6×

10-3molC．2.2×

10-3molD．2.4×

10-3mol　

解析：

据题意，浓硝酸是适量的，而不是过量的，尽管开始产生的是NO2气体，随着反应的进行，硝酸浓度逐渐降低，气体将由NO2变为NO，22.4mL（标准状况）气体应是NO2与NO的混合物。

解法一：

设产生NO2的Cu的物质的量为x，产生NO的Cu的物质的量为y。

Cu+4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

142

x4x2x

3Cu+8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

382

y

y

据题意，则有：

①x+y=

②2x+

y=

联立①、②解得：

x＝0.45×

10-3moly=0.15×

10-3mol

故n（HNO3）＝4×

0.45×

10-3mol+

×

0.15×

10-3mol＝2.2×

10-3mol

解法二：

铜与硝酸的反应中，硝酸起两个作用：

酸性和氧化性。

据此由氮原子守恒，也即反应消耗的硝酸中的氮元素在生成物中存在于Cu（NO3）2、NO、NO2中，所以硝酸的物质的量等于气体的物质的量与硝酸铜物质的量的两倍之和。

n（HNO3）＝n（被还原的HNO3）+n（酸性的HNO3）＝n（气体）+2n（Cu（NO3）2）

＝

+2×

＝2.2×

10-3mol答案：

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．NOB．NO2　C．NH4NO3D．H2　

5．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．　

6．下列各组离子在溶液中能大量共存的是　

A．Na＋、H＋、Cu2+、NO3－B．Na＋、Fe2＋、H＋、NO3－

C．NH4＋、Cl－、SO42－、OH－D．HCO3－、NH4＋、Na＋、OH－

7．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①FeCl3，②Na2CO3，③KNO3，④FeSO4

A．①③B．②④C．①②D．①④

8．3.2g铜与过量硝酸（8mol·

L－1，30mL）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NO3－为

A．（0.2+a）mol　B．（0.1＋a）mol　C．（0.05＋a）mol　D．amol　

9．下列反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性的是　

A．Fe（OH）3+HNO3B．C+HNO3C．Cu+HNO3D．CuO+HNO3

10．请把下列化学物质和相应的名词一一对应起来：

A．SO2a．酸雨

B．氟里昂b．温室效应

C．塑料制品c．臭氧空洞

D．CO2d．白色污染

E．磷、氮e．光化学烟雾

F．NOxf．赤潮

11．

（1）有的浓硝酸呈黄色，原因是（用化学方程式和必要的文字回答）

（2）实验室可用铜与浓硝酸、稀硝酸的反应来制取NO2、NO气体，化学方程式分别为：

在这两个反应中硝酸的作用是，若产生等体积的NO2和NO气体，消耗的铜的质量比为：

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做如下图所示的实验：

（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2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B→C变化的化学方程式_____________________________。

14．某化学兴趣小组同学欲探究稀硝酸与铜的反应。

甲、乙两同学分别设计了如下图1、图2装置进行实验：

图1图2

（1）甲的方法是：

在试管中加入一小块铜片和稀硝酸（4mol·

L-1），迅速在试管口套一气球。

上述过程中观察到的现象是：

①；

②；

③；

反应的离子方程式为：

甲同学在试管口套一气球的作用是：

（2）乙的方法是：

将U形管内加入一定量稀硝酸，在U形管左侧塞上带有漏斗的的橡皮塞，在分液漏斗下端缠上螺旋状铜丝，在右侧塞上带分液漏斗的的橡皮塞，并使管内不留空气。

①上述过程中可观察到现象是。

②反应在什么情况下可以自动停止？

③乙同学演示U形管内产生的气体为NO的方法是

U形管左侧漏斗的作用是。

该装置的优点是：

（写出2～3条即可）

15．在500ｍL0.2mol·

L－1的稀硝酸中加入1.92克铜片，让其充分反应。

若忽略反应前后溶液体积的变化，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，求加入0.2mol/L的氢氧化钠溶液的体积为多少？

氮的循环习题

1．下列试剂①浓氨水②氯水③硝酸银④浓硝酸⑤浓盐酸，其中必须用棕色瓶装的是

A．全部B．②③④C．②③⑤D．①③④

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

D．在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素

3．Murad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

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．汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物，而污染大气，造成产生氮的氧化物的主要原因是

A．燃烧含氮化合物燃料引起的B．燃烧含铅汽油引起的

C．是在气缸中N2被氧化生成的D．是由于燃烧不充分引起的

6．在STP下，将盛满NO2的大试管倒扣在盛水的水槽里，充分吸收后，试管内溶液的浓度为（设试管内溶液没有逸出）

A．0.036mol·

L-1　　　B．0.018mol·

L-1　C．0.033mol·

L-1　　　D．0.045mol·

L-1

7．