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第二单元生产生活中的含氮化合物
第二单元 生产生活中的含氮化合物
第1课时 氮氧化物的产生及转化
一、二氧化氮和一氧化氮
1.氮气
氮气在空气中约占总体积的________。
通常情况下,N2不与________反应。
在一定条件下,N2能跟O2反应生成不溶于水、无色的________:
2.一氧化氮
NO常温下很容易与空气中的氧气反应生成______:
2NO+O2===______(红棕色气体)。
3.二氧化氮
二氧化氮是__________、有__________气味的________气体,密度比空气____,易______,
____溶于水。
溶于水时生成________和____,工业上利用这一原理生产硝酸:
3NO2+
H2O===____________。
二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
1.SO2和NO2的主要来源
(1)______、________和__________的金属矿物的燃烧或冶炼;
(2)________尾气、硫酸厂、硝酸厂的尾气。
2.危害
(1)引起________污染,直接危害人体健康。
(2)溶于水形成________。
3.酸雨
(1)概念:
________的降水称酸雨,主要是大气中的________和______溶于水后造成的。
(2)形成原理
①H2SO4的生成:
______________________________、__________________________。
②HNO3的生成:
__________________________。
(3)危害
①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
4.防治措施
(1)调整__________,发展__________。
(2)研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少______和____________的排放。
(3)加强工厂废气的回收处理。
(4)改进汽车尾气的处理技术,控制汽车尾气排放标准。
知识点1 氮气的性质
1.氮气能大量存在于空气中的根本原因是( )
A.氮气性质稳定,即使在高温下也很难跟其他物质发生反应
B.氮气比空气轻,且不溶于水
C.氮分子中两个氮原子结合很牢固,分子结构稳定
D.氮气无氧化性,也无还原性,不与其他物质反应
2.下列关于N2的说法中错误的是( )
A.通常情况下N2性质很稳定,所以N2可在电焊时作保护气
B.N2+O2
2NO,该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C.N2在空气中约占总质量的
D.在反应:
3Mg+N2
Mg3N2中,N2作氧化剂
知识点2 一氧化氮的性质
3.最新研究表明:
NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况,缓解病情。
病毒学研究同时证实,NO对SARS病毒有直接抑制作用。
下列关于NO的叙述正确的是( )
A.NO是一种红棕色的气体
B.含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
C.常温常压下,NO不能与空气中的O2直接化合
D.NO易溶于水,不能用排水法收集
4.在体积为VL的密闭容器中,通入amolNO和bmolO2,反应后容器内氮原子与氧原子个数之比为( )
A.
B.
C.
D.
知识点3 二氧化氮的性质
5.实验室收集NO、NO2两种气体( )
A.均可用排水法
B.均可用向上排气法
C.NO用向上排气法,NO2用排水法
D.NO用排水法,NO2用向上排气法
6.将盛有N2和NO2(无N2O4)混合气体的试管倒立于水中,经过足够长的时间后,试管内气体的体积缩小为原体积的一半,则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是( )
A.1∶1B.1∶2
C.1∶3D.3∶1
知识点4 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
7.下列物质不属于“城市空气质量日报”报道内容的是( )
A.二氧化硫B.氮氧化物
C.二氧化碳D.悬浮颗粒
8.导致下列现象的主要原因与SO2的排放有关的是( )
A.酸雨B.光化学烟雾
C.臭氧空洞D.温室效应
练基础落实
1.下列关于SO2的说法中,不正确的是( )
A.SO2是硫及某些含硫化合物在空气中燃烧的产物
B.SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色
C.SO2与水反应生成H2SO4
D.SO2是一种大气污染物,它主要来自于化石燃料的燃烧
2.诺贝尔化学奖曾授予德国化学家GerhardErtl,以表彰他在固体表面化学研究过程中的重大发现。
使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体,以减少汽车尾气中有毒气体的排放,正是此项研究的重要应用之一。
下列有关说法不正确的是( )
A.CO在铂表面被氧化生成CO2,铂起催化作用
B.汽车尾气中NOx在铂表面发生反应的产物是N2
C.CO在铂表面可能和O2、NOx反应
D.NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合
3.NO2被水吸收发生反应:
3NO2+H2O===2HNO3+NO,判断发生还原反应和发生氧化反应的物质,其物质的量比为( )
A.3∶1B.1∶3
C.1∶2D.2∶1
4.下列气体均有毒,使人中毒的原理与CO相似的是( )
A.Cl2B.SO2
C.NOD.NO2
5.
A.C3N3(OH)3与HNCO为同一物质
B.HNCO是一种很强的氧化剂
C.1molNO2在反应中转移的电子为4mol
D.反应中NO2是还原剂
练方法技巧
6.把3体积的NO2气体,依次通过下列3个分别装有:
①NaHCO3饱和溶液,②浓H2SO4,③Na2O2的装置后,用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶中的气体应是(同温同压下测定)( )
A.1体积NO
B.2体积NO2和0.5体积O2
C.2体积O2
D.0.25体积O2
练综合拓展
7.
利用如图所示的装置收集以下7种气体:
①H2 ②Cl2 ③O2 ④HCl
⑤NH3 ⑥NO ⑦NO2
(1)若烧瓶是干燥的,则由B口进气,可收集的气体有________,由A口进气,可收集的气体有________。
(2)若在烧瓶内充满水,可收集的气体有________,气体应由________口进入。
(3)若烧瓶中装入适量浓硫酸,可以用它来干燥的气体有________________,气体应由________口进入。
8.2008年5月17日新疆电视台(午间新闻)报道:
我国新增阿勒泰大气背景监测点。
这标志着气候条件独特、空气质量优良的新疆阿勒泰市已成为我国第8个国家大气背景监测点。
监测点安装的监测设备可日常监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等污染物。
NO分子因污染空气而臭名昭著,近年来,发现少量的NO在生物体内许多组织中存在,它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能,而成为当前生命科学的研究热点,NO亦被称为“明星分子”。
请回答下列问题。
(1)NO对环境的危害在于________(填编号)。
A.破坏臭氧层
B.高温下能使一些金属氧化
C.造成酸雨
D.与人体血红蛋白结合
(2)在含Cu+的酶的活化中心,亚硝酸根离子(NO
)可转化为NO,写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式:
_________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)“绿色奥运”是2008年北京奥运会的主题之一,为迎接奥运,减少空气污染,北京为汽车加装了“三效催化净化器”,可将尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为参与大气循环的无毒混合气体,该气体是( )
A.二氧化碳和氮气
B.二氧化碳和二氧化氮
C.二氧化碳和氧气
D.二氧化碳和氢气
(4)氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解,产生氯原子,氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。
有关反应如下:
O3
O2+O
Cl+O3ClO+O2
ClO+OCl+O2
总反应:
2O3===3O2 在上述臭氧变成氧气的过程中,Cl是__________________。
第二单元 生产生活中的含氮化合物
第1课时 氮氧化物的产生及转化
基础落实
一、
1.4/5 O2 NO 2NO
2.NO2 2NO2
3.红棕色 刺激性 有毒 大 液化 易 HNO3 NO 2HNO3+NO
二、
1.
(1)煤 石油 某些含硫
(2)汽车
2.
(1)大气
(2)酸雨
3.
(1)pH<5.6 SO2 NO2
(2)①SO2+H2O
H2SO3 2H2SO3+O2===2H2SO4 ②3NO2+H2O===2HNO3+NO
4.
(1)能源结构 清洁能源
(2)SO2 氮的氧化物
对点训练
1.C [N2性质稳定,但高温下可与O2等物质反应,在反应中表现出氧化性或还原性;氮气比空气轻且不溶于水并不是N2能大量存在于空气中的根本原因。
]
2.C [N2在空气中的体积含量约为
。
]
3.B [NO是一种无色难溶于水的气体,可用排水法收集,常温常压下NO很容易与O2直接化合成NO2。
]
4.C
5.D [NO易与空气中的O2反应,NO2与水反应,故前者不能用排气法收集,后者不能用排水法收集。
]
6.C [将试管倒立于水中,只有NO2和H2O反应,生成的NO与不反应的N2为剩余气体。
设原气体的体积为V,NO2的体积为x,根据差量法求解:
3NO2+H2O===2HNO3+NO 体积减少
32
x
解得:
x=
故V(N2)=V-
=
故
=
。
]
7.C 8.A
课后作业
1.C [SO2与水反应生成的是H2SO3而不是H2SO4。
]
2.D [CO、NOx在铂表面发生的反应为CO+NOxCO2+N2(未配平),也可能是CO与O2反应,此过程中铂作催化剂。
CO2不能与人体中的血红蛋白结合。
]
3.
,根据元素守恒,可确定发生氧化反应的NO2有2mol,而发生还原反应的NO2有1mol。
]
4.C [NO和CO均易与血红蛋白结合,一旦结合就易导致人体缺氧。
]
5.
6.D
7.
(1)②③④⑦ ①⑤
(2)①③⑥ A
(3)①②③④⑥⑦ B
解析
(1)从B口进气是收集密度比空气大的气体;若从A口进气则收集密度比空气小的气体,但排空气法收集的气体必须与O2不反应,且密度与空气密度相差较大。
(2)若用排水法收集,则气体必须不溶于水且不与水反应,应从A口进。
(3)用浓H2SO4干燥气体,必须从B口进气。
8.
(1)ACD
(2)Cu++NO
+2H+===Cu2++NO↑+H2O
(3)A (4)催化剂
解析
(1)NO气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用;NO能与人体血红蛋白结合而使人中毒;NO被O2氧化生成NO2,NO2与水反应生成HNO3可形成酸雨。
(2)NO
转化为NO时氮的化合价降低,则Cu+在反应中化合价必升高转化为Cu2+。
(3)因为CO和NO含有C、O、N三种元素,那么它变化以后还应该含有这三种元素,所以C、D两项不正确,又因为B项中的NO2依然是空气的污染物,所以也排除。
第2课时 氮肥的生产和使用
一、氨
1.合成氨
(1)工业合成氨原理
__________________________________________,德国化学家哈伯因在合成氨方面的巨大贡献而获得诺贝尔化学奖。
(2)氮的固定
将________态的氮转变为氮的__________的过程。
2.物理性质
(1)NH3是____色、有__________气味、极易__________的气体,常温时,1体积水大约溶解________体积的氨气。
氨易____化,常作制冷剂。
(2)喷泉实验
实验装置
操作及现象
结论
①打开活塞,并挤压滴管的胶头
②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成______,瓶内液体呈____色
氨________溶于水,水溶液呈______性
3.化学性质
(1)氨与水的反应
①反应的化学方程式为:
_________________________________________________。
②NH3·H2O不稳定,受热易分解,反应的化学方程式为:
______________________。
③氨水呈弱碱性,原因是(用电离方程式表示):
____。
(2)氨与酸的反应
蘸取浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时______________。
反应的化学方程式:
________________________。
(3)氨的催化氧化
化学方程式为:
________________________________________________________。
二、铵盐
1.物理性质:
铵盐都________于水。
2.化学性质
(1)铵盐受热易分解
NH4Cl受热分解的化学方程式:
____________________,NH4HCO3受热分解的化学方程式:
__________________________________________________________________。
(2)铵盐与碱反应
NaOH与NH4NO3反应的化学方程式:
___________________________________
______________________。
三、氨的实验室制法
1.原理:
实验室中常用________与____共热的方法制取氨。
如:
2NH4Cl+Ca(OH)2
________________________。
2.装置:
固体与固体反应,加热。
装置如下图。
3.收集方法:
________________。
4.验满:
常使用____________试纸或醮有________的玻璃棒。
5.操作时的注意事项
(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的;
(2)发生装置的试管口略向下倾斜;
(3)由于氨气的密度比空气小,因此收集氨气时,导管应插入试管的底部;
(4)加热温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
6.NH3的干燥
通常使用碱石灰,不能使用P2O5或浓H2SO4。
7.尾气处理
多余的氨要吸收掉以避免污染空气。
但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。
常采用的装置有:
知识点1 氨的物理性质
1.据内蒙古自治区赤峰市红山区人民政府2009年8月6日介绍,赤峰制药集团氨气泄漏事件共有246名药厂工作人员、事故处理人员及周边群众到医院接受治疗。
下列说法不正确的是( )
A.压缩机中的氨是作为制冷剂
B.氨气泄漏时,消防人员可喷洒大量的水,减少氨气的扩散
C.氨气溶于水使其水溶液呈碱性
D.氨气溶于水的过程属于氮的固定
2.如图所示,夹子开始处于关闭状态,将液体A滴入试管②与气体B充分反应,打开夹子,可发现试管①内的水立刻沸腾了。
则液体A和气体B的组合不可能是下列的( )
A.氢氧化钠溶液、二氧化碳
B.水、氨气
C.氢氧化钠溶液、一氧化氮
D.水、二氧化氮
知识点2 氨的化学性质
3.氨水显弱碱性的主要原因是( )
A.通常状况下,氨的溶解度不大
B.氨水中的NH3·H2O电离出少量的OH-
C.溶于水的氨分子只有少量电离
D.氨本身的碱性弱
4.在研究合成氨方法的历史上,不同的研究者曾3次获诺贝尔化学奖。
合成氨大大提高了农作物的产量,同时也是制取硝酸、炸药等的原料。
下列说法中正确的是( )
A.N2和H2在点燃或光照条件下可合成氨气
B.氨和HNO3都是电解质
C.氨气遇到浓硝酸会发生反应产生大量白烟
D.由NH3制HNO3的过程中,氮元素被还原
知识点3 喷泉实验原理
5.
在如图所示的装置中,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d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
NO
水
B
CO2
4mol·L-1NaHCO3溶液
C
Cl2
饱和NaCl水溶液
D
NH3
1mol·L-1盐酸
6.取三个干燥的烧瓶,分别装入标准状况下的干燥氨气、含有二分之一体积空气的氯化氢、二氧化氮和氧气(体积比为4∶1)的混合气体;然后分别做溶解于水的喷泉实验。
实验结束后三个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为( )
A.2∶1∶2B.5∶5∶4
C.1∶1∶1D.无法确定
知识点4 铵盐的性质
7.检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中,然后( )
A.加热,用红色石蕊试纸放在试管口检验
B.加水溶解,用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C.加入碱溶液,加热,再滴入酚酞试液
D.加入苛性钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
8.下列关于铵盐的说法中,正确的是( )
A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3
B.所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的氮均呈-3价
C.NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH
+OH-
NH3↑+H2O
D.NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
知识点5 氨气的实验室制法
9.为了更简便地制取干燥的NH3,下列方法中适合的是( )
A.N2+3H2
2NH3,用烧碱进行干燥
B.加热NH4HCO3,气体用五氧化二磷干燥
C.加热浓氨水,气体用碱石灰干燥
D.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑,气体用无水氯化钙干燥
10.下图是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )
A.①②B.①③C.②③D.②④
练基础落实
1.下列过程不属于氮的固定的是( )
A.N2NOB.NH3NH4NO3
C.N2NH3D.N2
NO
2.检验氨气是否收集满的方法是( )
A.闻到有氨气逸出
B.棉花被气体冲出
C.用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,发现试纸变蓝
D.用湿润的蓝色石蕊试纸在试管口检验,发现试纸变红
3.氨与酸反应生成铵盐的实质是( )
A.氨极易溶于水
B.氨具有碱性
C.氨分子是共价化合物分子
D.氨分子结合H+形成NH
4.下列气体既能用NaOH固体干燥,又能用浓硫酸干燥的是( )
A.SO2B.N2
C.CO2D.NH3
5.实验室里可按如图所示的装置干燥、储存某气体R,多余的气体可用水吸收,则R是( )
A.NO2B.HCl
C.CH4D.NH3
6.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。
其原因是( )
①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加 ③氯化铵分解吸收热量,降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A.①②B.③④
C.①③D.②④
7.铵盐的通性叙述不正确的是( )
A.铵盐均易溶于水
B.铵盐参与的反应不可能有电子的转移
C.铵盐中的氮元素不一定都为-3价
D.可以用铵盐与碱反应制氨气
8.下列各组混合物中的杂质(括号内为杂质)可通过加热除去的是( )
A.NaCl(NH4Cl)
B.NaHCO3(Na2CO3)
C.NaCl(CaCl2)
D.(NH4)2CO3(NH4HCO3)
9.在反应5NH4NO3
4N2↑+2HNO3+9H2O中,发生氧化反应的N元素与发生还原反应的N元素的物质的量之比为( )
A.3∶5B.5∶3
C.5∶4D.4∶5
练方法技巧
10.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满:
①NH3、②NO2,进行喷泉实验,如下图所示,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A.①>②B.①<②
C.①=②D.不能确定
11.为了检验某固体物质中是否含有NH
,你认为下列试剂和试纸一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A.①⑤B.④⑤
C.①③D.①④⑤
练综合拓展
12.
某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验:
(1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可能是________________溶液,加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是_____________。
(2)在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,则此溶液可能是__________________溶液,加热时溶液由无色变为红色的原因是_______________
________________________________。
13.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是______________________,发生反应的化学方程式是
__________________;
(2)B中加入的物质是____________,其作用是________;
(3)实验时在C中观察到的现象是______________________________________________,发生反应的化学方程式是__________________________;
(4)实验时在D中观察到的现象是__________________,D中收集到的物质是________,检验该物质的方法和现象是__________________________________。
14.在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固体混合物,加热充分反应,如图表示加入的混合物的质量与产生的气体体积(标况)的关系,试计算:
(1)NaOH溶液的物质的量浓度为____________。
(2)当NaOH溶液的体积为140mL,固体混合物的质量是51.6g时,充分反应后,生成
气体的体积(标况)为_____L。
(3)当NaOH溶液的体积为180mL,固体混合物的质量仍为51.6g时,充分反应后,生
成气体的体积(标况)为__________L。
第2课时 氮肥的生产和使用
基础落实
一、
1.
(1)N2+3H2
2NH3
(2)游离 化合物
2.
(1)无 刺激性 溶于水 700 液
(2)喷泉 红 极易 碱
3.
(1)①NH3+H2O
NH3·H2O ②NH3·H2O
NH3↑+H2O ③NH3·H2O
NH+4+OH-
(2)有白烟生成 NH3+HCl===NH4Cl (3)4NH3+5O2
4NO+6H2O
二、
1.易溶
2.
(1)NH4Cl
NH3↑+HCl↑ NH4HCO3
NH3↑+H2O↑+CO2↑
(2)NaOH+NH4NO3
NH3↑+NaNO3+H2O
三、
1.铵盐 碱 CaCl2+2NH3↑+2H2O
3.向下排空气法
4.湿润的红色石蕊 浓盐酸
对点训练
1.D [由NH3的物理性质可知,A、B两项正确;氨水呈弱碱性,C选项正确;氮的固定是游离态的氮变为化合态的过程,故D选项错误。
]
2.C [根据题意知,在温度不变的情况下水由不沸腾变得沸腾,只能是压强减小,造成压强减小的原因是液体A与气体B发生了反应使气体的量减少,符合条件的选项有A、B、D三项。
]
3.B [氨气溶于水大部分与水结合生成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O仅有少部分
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