高三化学一轮复习 氮的循环.docx
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高三化学一轮复习氮的循环
高三化学一轮复习导学案
氮的循环
【学习目标】
1、掌握氮气、氮氧化物和氨气的主要性质及应用和它们对环境质量的影响。
2、掌握氨气的制法。
3、熟练掌握铵盐、硝酸的主要性质及应用。
4、灵活运用守恒法进行计算。
【课前预习】
一、氮气及氮的固定
1、通常情况下,氮气的化学性质,很难与其他物质反应,但在一定条件下,氮气能与____、____等物质反应,反应方程式分别为__________________、
2、氮的固定是指的方法,氮的固定主要有
自然固氮和人工固氮。
自然固氮的途径主要有两种:
和,
人工固氮包括和
【跟踪练习】1、起氮的固定作用的化学反应是()
A、NH3经催化氧化生成NOB、NO与O2反应生成NO2
C、N2与H2在一定条件下反应生成NH3D、NH3与NO2作用生成N2
二、氮的氧化物
1、NO是色气体,溶于水,毒,常温下NO可与氧气反应,化学方程式
为
2、NO2是色有气味的气体,溶于水,毒,可与水反应,化学方程式为
3、列举含氮的化合物对环境的影响(列三点)
【跟踪练习】2、将充有24mLNO2、3mLO2的混合气体的试管倒立于水槽中,充分反应后试管中剩余气体是________,体积是__________
三、氨气
1、物理性质:
色有气味的气体,密度比空气,溶于水且能快速溶
解,常温常压下1体积水能溶解约体积氨气。
可产生喷泉。
2、化学性质(完成方程式)
(1)与水反应:
NH3+H2O__________________________饱和氨水中有__________________________共六种微粒,存在的平衡有_____________、______________、_______________共3种。
(2)与酸反应:
NH3+HCl(现象是)
NH3+H2O+CO2(用于制化肥碳铵)
NH3+H2SO4(有无白烟产生?
______)
(3)还原性:
NH3+O2(用于制备生产硝酸所需要的NO)
(4)过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式
3、氨气的制法
(1)实验室制法
①反应原理:
(用化学方程式表示)_____________________
②制取装置:
固固加热型制气装置(如下图),与制______相同。
收集氨气的方法是____________,应在收集氨气的试管口塞一团棉花,
其作用是__________。
收集满氨气后,取下试管,应在导管口堵一团蘸有稀
硫酸的棉花,目的是_________________。
③干燥:
常用_______干燥氨气,能否用浓硫酸、五氧化二磷、无水氯化钙干燥氨气?
_____原因是__________________________________________________________________________
④检验氨气的方法是:
________________________________________________________________________________
(2)工业制法:
反应原理是(用化学方程式表示)
【跟踪练习】3、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是()
ABCD
四、铵盐:
1、结构:
含有键,键。
2、物理性质:
均溶于水。
3、化学性质(完成化学方程式)
①水解反应的离子方程式:
_______________________________________
②与碱反应:
稀溶液:
NH4++OH———________;加热条件:
NH4++OH———____
③受热分解:
NH4HCO3——NH4Cl——
4、检验铵盐固体中含有NH4+的方法:
______________________________________________________________________
【跟踪练习】6.下列关于铵盐的叙述中不正确的是()
A.含有离子键,都是离子化合物B.都易溶于水
C.受热都能分解放出氨气D.都可以与碱反应放出氨气
7.铵态氮肥能否与碱性物质草木灰等混合使用_________,为什么?
_________
____________________________________________________________。
8.NH4Cl溶液加入石蕊试液,现象原因,加入Mg粉现象______原因(结合离子方程式解释)
五、硝酸:
1、物理性质:
纯硝酸是色_味易液体。
浓度为95%以上的硝酸称为。
2、化学性质:
硝酸为强酸。
除具有_____外,还具有以下特性:
(1)不稳定性:
见光或受热易分解,方程式:
________,硝酸的浓度越大,越分解。
实验室保存硝酸时应。
(2)强氧化性:
a.与金属反应:
能与除以外的大多数金属反应,一般都不放出氢气;常温下浓硝酸可使钝化。
b.与非金属反应C+HNO3(浓)——
c.与某些还原性化合物反应,如FeSO4,写出其离子方程式
3.在两支试管中各放入一小块铜片,分别加入稀硝酸和浓硝酸,立即用蘸有________溶液的棉花封住试管口,请描述实验现象并写出化学方程式_______________________________
_________________________________________________________________________________
4.浓硝酸呈黄色,原因是消除的方法是,常见显黄色的溶液还有。
【跟踪练习】9、下列有关硝酸的叙述中,不正确的是()
A.浓硝酸能使蓝色石蕊试纸先变红后退色
B.NO2溶于水生成硝酸,所以NO2是酸性氧化物
C.浓硝酸的氧化性比稀硝酸强
D.硝酸与铜的反应既表现出硝酸的氧化性又表现出硝酸的酸性
【合作探究】
一、氮的氧化物
1、证明一瓶气体是NO的实验方法是_________________________________________________
______________________________________________________________________________
2、NO2与溴蒸气均为红棕色气体,请列举两种区别二者的方法:
(1)
(2)____________________________________________________________________________
3、将容积为50ml的量筒内充满二氧化氮和氧气的混合气体,倒置量筒在盛满水的水槽里,一段时间后,量筒里剩余气体体积为5ml。
则原混合气体中NO2和O2体积比为。
二、氨气制备
4、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。
图1图2
(5)标准状况下,喷泉实验结束后,液体充满烧瓶,此时烧瓶中溶液的物质的
量浓度是(结果保留两位小数);采用排空气法收集氨气,
发现液体未充满烧瓶,则对溶液的浓度是否有影响?
5、在进行喷泉实验时,烧瓶中充满气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,会看到烧瓶中的液体呈喷泉状喷出,最终几乎充满整个烧瓶。
则a和b不可能是(
)
a(干燥气体)
b(液体)
A
NO2
水
B
CO2
4mol/LNaOH溶液
C
HCl
水
D
NH3
1mol/L盐酸
6、在锥形瓶中注入浓氨水,再加入氢氧化钠固体制氨气,原理是
_______________________________________________________________________________
三、硝酸的性质及计算
7、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。
(1)实验开始时,先将烧瓶加热,其目的是_________________________。
(2)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;
③__________________________________________;
④__________________________________________。
(3)在摇动情况下,导致气球变小的有关反应的化学方程式为
_______________________。
8、在某100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是:
0.4mol·L-1、0.1mol·L-1。
向该混合液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol·L-1)是
A.0.15B.0.225C.0.35D.0.45
9、将3.84g铜粉与一定质量的浓硝酸反应,当铜完全作用时,收集到气体2.24L(标准状况下),则所消耗硝酸的物质的量是()
A.0.11molB.0.22molC.0.16molD.0.1mol
【课后提升】
1、在下列变化①大气固氮②硝酸银分解③实验室制取氨气中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是
A.①②③B.②①③C.③②①D.③①②
2、无色气体甲可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。
将100mL甲气体经过下图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余。
则甲气体中一定含有的气体是___________,体积分别是______________________________________
3、同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是
①NO和NO2②NO2和O2③NH3和N2现将三只试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3则下列关系正确的是()
A.V1>V2>V3BV1>V3>V2CV2>V3>V1DV3>V1>V2
4、将充有mmLNO和nmLNO2气体的试管倒立于水槽中,然后通入mmLO2,若n>m,则充分反应后,试管中的气体在同温同压下的体积(mL)为()
A、(n-m)/3B、(4n-1)/12C、(3m+n)/3D、3(n-m)
5、已知NH3极易溶于水,而难溶于有机溶剂----CCl4,下列装置不适宜做NH3气体尾气吸收装置的是()
水
水
四氯化碳
ABCD
6、把aL含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合液分成两等份.一份用bmol烧碱刚好把
全部赶出,另一份与BaCl2溶液完全反应,消耗cmolBaCl2.则原溶液中c(NO3-)为
A.
B.
C.
D.
7、碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y,同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如右图装置),下列有关说法正确的是
A洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B在Z导管出来的气体中无二氧化碳
C洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
D在Z导管口有红棕色气体出现
8、在铁与铜的混合物中,加入一定量的稀硝酸,充分反应后剩余m1g金属,再向其中加入一定量的稀硫酸,充分振荡后,剩余m2g金属,则m1与m2之间的关系是()
A.m1一定大于m2B.m1可能等于m2C.m1一定等于m2D.m1可能大于m2
9、在标准状况下,将1.92g铜粉投入到一定量浓硝酸中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12L,混合气体中NO的体积为()
A.112mLB.1008mLC.224mLD.448mL
10、某课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO而设计了一个实验。
其装置如图(加热装置和固定装置均已略去)。
图中K为止水夹,F是一半空的注射器,D是尾气处理装置(兼防倒吸功能)
请回答有关问题:
(1)设计装置A的目的是;为达到此目的,应如何操作;
A中反应的化学方程式是
(2)在
(1)中的“操作”后将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置B中的现象是;此时B中反应的离子方程式是。
(3)装置E和F的作用是;为实现此作用,其操作方法是。
11、利用如图所示装置,设计实验,验证铜与稀硝酸反应生成的是NO气体,供选用的试剂:
稀硝酸、CaCO3、铜片、锌粒。
请回答:
(1)A、B中所加的试剂分别是:
A中B中。
(2)在A中加入试剂后,立即打开止水夹C,塞紧塞子,
A中的现象是,反应的离子方程式是
。
(3)一段时间后关闭止水夹C,B中的现象是。
反应的离子方程式是:
。
AB
12、Cu与稀硝酸反应来生成NO,NO是一种无色气体,但在空气中NO很容易被氧化成的NO2,因此很难看到它的“庐山真面目”。
于是老师给同学们布置了一次课外活动,要求同学们用常用的仪器设计一套装置,这套装置能达到如下目的:
①用Cu与稀硝酸反应制备NO;②能观察到NO颜色;③能演示NO遇到空气由无色变成红棕色;
试验过程中无污染
某同学按照老师的要求设计了一套装置(右图所示),请你认真研究这套装置,然后回答问题。
实验操作:
在分液漏斗下端缠上螺旋状铜丝,U型管向左倾斜,塞上带分液漏斗的的橡皮塞,并使管内不留空气。
(1)反应在什么情况下可以自动停止?
(2)上述过程中可观察到的现象为_____________________________________;
(3)向U型管中加稀硝酸时能否加满?
为什么?
(4)如果不用倾斜U型管,直接塞上塞子管内也不会留空气,而且反应可正常进行。
如何改进这套装置?
(5)你猜这位同学会如何演示NO遇到空气由无色变成红棕色的过程呢?
高三化学一轮复习导学案答案
【课前预习】
一、氮气及氮的固定
1、不活泼氧气、氢气N2+O22NON2+3H2
2NH3
2、使空气中游离态的氮转化为含氮化合物通过闪电等产生含氮化合物的高能固氮生物固氮
工业合成氨、仿生固氮
【跟踪练习】1、C
二、氮的氧化物
1、无难有2NO+O2=2NO2
2、红棕刺激性易有3NO2+H2O=2HNO3+NO
3、①氮氧化物形成光化学烟雾②氮氧化物形成酸雨③水体中过量的氮会对水体造成污染,会造成水体富营养化
【跟踪练习】2、NO4mL
三、氨气
1、物理性质:
无刺激性小极易700
2、化学性质
(1)NH3+H2O
NH3·H2O
NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OHˉ、H+溶解平衡、化学平衡、电离平衡
(2)NH3+HCl=NH4Cl产生白烟NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4无
(3)4NH3+5O24NO+6H2O(4)3NH3·H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+
3、氨气的制法
(1)①Ca(OH)2和NH4Cl②Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O
③O2向下排空气法减少氨气与空气对流,增大收集的氨气纯度
吸收多余的氨气,防止污染空气
④碱石灰否它们都能与氨气反应而将氨气吸收
⑤把湿润的红色石蕊试纸靠近盛有待检验气体的试管口,试纸变蓝,证明气体是氨气
(2)N2+3H2
2NH3
【跟踪练习】3、AC
四、铵盐
1、离子键共价键2、易3、①NH4++H2O
NH3·H2O+H+
②NH3·H2ONH3↑+H2O③NH3↑+H2O+CO2↑
4、取少量固体置于一只试管中,滴加氢氧化钠溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变红色,证明是铵盐。
6、C
7、不能,铵态氮肥中的NH4+和草木灰中的CO32-在溶液中相互促进水解,NH4++CO32-+H2O
NH3·H2O+HCO3-,氨气逸出会导致氮肥损失
8、溶液变为红色NH4+水解使溶液显酸性有气泡产生NH4+水解使溶液显酸性:
NH4++H2O
NH3·H2O+H+,镁粉与H+反应产生氢气。
五、硝酸
1、无色有刺激性气味易挥发浓硝酸
2、酸性
(1)4HNO3=2H2O+O2↑+4NO2↑容易盛放在棕色试剂瓶中,低温避光保存
(2)aPt和AuFe和AlbC+4HNO3=4NO2↑+CO2↑+2H2O
c3Fe2++4H++NO
=3Fe3++NO↑2H2O
3、氢氧化钠3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,铜片溶解,产生无色气泡,无色气体在试管上部变为红棕色,溶液变为蓝色。
Cu+4NHO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,铜片溶解,产生红棕色气体,溶液变为蓝色。
4、浓硝酸分解产生的NO2溶于水,使用液显黄色
鼓入空气(或氧气)使NO2被吸收
含Fe3+溶液
【合作探究】
一、1、分别向两支盛有少量蒸馏水的试管中通入适量气体,溶液显橙色的则通入的气体为溴蒸
气,溶液为无色的则通入的气体为NO2。
2、分别向两支盛有少量硝酸银溶液的试管中通入适量气体,有浅黄色沉淀生成的则通入的气体为溴蒸气,无明显现象的则通入的气体为NO2。
3、18:
743:
7
4、
(1)2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)向下排空气用湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口,观察到试纸变蓝色,证明氨气已收集满
(3)打开止水夹,挤出胶头滴管中的水,氨气极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小
(4)打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即发生喷泉。
(5)0.045mol/L否
5、A
6、NaOH溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;NaOH吸水,促进氨放出;NaOH电离出的OHˉ增大了氨水中的OHˉ浓度,促使平衡NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OHˉ左移,导致氨放出
7、
(1)提高反应速率
(2)③无色溶液变蓝④烧瓶中气体先呈红棕色,最终变为无色。
【课后提升】
19.
(1)当产生的气体将硝酸推至不与铜丝接触时
(2)开始铜丝与稀硝酸反应产生无色气体,U型管中左液面下降,右液面上升,一段时间后停止运动
(3)不能,加满后,实验过程中会有硝酸溢出
(4)将U型管设计的左边低,右边高
(5)打开活塞,使气体进入漏斗的球形部位
1、NH3、CO2、NO20mL、48mL、32mL
2、
(1)NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O不须加热,操作简单
NaOH碱性强,易腐蚀试管
(2)
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- 高三化学一轮复习 氮的循环 化学 一轮 复习 循环