《生產生活中的含氮化合物》學案3

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111 專題四：第二單元 生產生活中的含氮化合物 課時1 氮氧化物的產生及轉化 【主干知識】 1、氮氣：無色無味、難溶于水的氣體?？諝庵?8%（體積分數(shù)）是氮氣。 氮分子（N2）為雙原子分子，結構穩(wěn)定，決定了氮氣性質的穩(wěn)定性，常溫下氮氣很穩(wěn)定，很難與其它物質發(fā)生反應，因此，生產上常用氮氣作保護氣。但這種穩(wěn)定是相對的，在一定條件下（如高溫、放電等），也能跟某些物質（如氧氣、氫氣等）發(fā)生反應。 2、固氮作用：游離態(tài)氮轉變?yōu)榛蠎B(tài)氮的方法。 途徑 舉例 放電 自然固氮 → 閃電時，N2 轉化為NO N2 + O2 ==　2NO 生物固氮 → 豆科作物根瘤菌將N2 轉化為化合態(tài)氮 工業(yè)固氮 → 工業(yè)上用N2 和H2合成氨氣 N2 + 3H2 2NH3 3、氮氧化物（NO和NO2）： NO NO2 色、態(tài)（常溫下） 氣 味 毒 性 重要反應 氮氧化物對環(huán)境的污染、危害及防治措施 ①硝酸型酸雨的產生及危害 ②造成光化學煙霧的主要因素③破壞臭氧層 措施：使用潔凈能源，減少氮氧化物的排放；為汽車安裝尾氣轉化裝置；處理工廠廢氣 【典型例題】 1、Murad等三位教授最早提出了NO分子在人體內有獨特功能,近年來此領域研究有很大進展,因此這三位教授榮獲了1998年諾貝爾醫(yī)學及生理學獎,關于NO的下敘述不正確的是 A、NO可以是某些低價N物質氧化的產物 B、NO不是亞硝酸的酸酐 C、NO可以是某些高價N物質的還原產物 D、NO是紅棕色氣體 【鞏固練習】 1、下列物質不屬于城市空氣質量日報的是 A、二氧化硫　　　B、氮氧化物　　C、二氧化碳　　　D、懸浮顆?！　　　? ) 2、實驗室制備下列氣體，只能用排水法收集的是　　　　　　　　　　　　　( ) A、NO2 B、NO C、O2 D、H2 3、下列氣體由于能結合血紅蛋白而引起中毒的是　　　　　　　　　　　　　( ) A、Cl2 B、NO C、O2 D、CO 4、鑒別NO2和溴蒸汽的方法正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　( ) A、用氫氧化鈉溶液　　　　　　　　　B、用濕潤的淀粉碘化鉀試紙　　　　 C、用硝酸銀溶液　　　　　　　　　　D、用蒸餾水 5、美國醫(yī)學教授因發(fā)現(xiàn)X 物質在人體血管系統(tǒng)內具有傳送信號的功能而榮獲1998年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。因此 X 物質被譽為“生物信使分子”。已知 X 是一種奇電子數(shù)分子，也是一種污染大氣的無色氣體且能使血紅蛋白失去攜氧能力。則 X 是：( ) A.CO 　　　　 　　B.HF 　　　　　　 　　C.CO2 　　　　　　　D.NO 6、起固氮作用的化學反應的是： 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ( ) A.工業(yè)上用氮氣和氫氣合成氨氣　　　　　　　　B.一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮 C.氨氣經催化氧化生成一氧化氮　　　　　　　　D.由氨氣制碳酸氫氨和硫酸氨 7、在NO2與水的反應中，水： 　　　　　　　　　　　　　　　　　( ) A．是還原劑 　　　　　　　　　　　　B．是氧化劑 C．既是氧化劑又是還原劑　　　　　　　　　D．既不是氧化劑又不是還原劑 8、一定體積下，將等體積的NO和O2的混合氣體置于試管中，并將試管倒立于水槽中，充分反應后剩余氣體的體積約為原氣體總體積的　　　　　　　　　　　　　( ) A、　　　　　　B、　　　　　　　C、　　　　　　D、 9、在體積為VL的密閉容器中通入a mol NO和b mol O2，反應后容器內氮原子數(shù)和氧原子數(shù)之比為 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ( ) A、　　　　　　B、　　　　　　C、　　　　D、 10、在標準狀況下，將NO2和O2按體積比為4﹕1充滿一個干燥的燒瓶，將燒瓶倒置于水中，瓶內液面上升，最后燒瓶內溶液的物質的量濃度為 ( ) A、0.045mol/L B、0.036mol/L C、0.026mol/L D、0.030mol/L 11、電閃雷鳴是人們司空見慣的自然現(xiàn)象，地球上每年平均發(fā)生315160余次閃電 （1） 每當雷電交加之際，空氣中可能發(fā)生如下反應： ① ② ③ ④ 12、NO分子因污染空氣而臭名昭著。近年來，發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內許多組織中存在，它有擴張血管、免疫、增強記憶的功能，而成為當前生命科學的研究熱點，NO亦被稱為“明星分子”。請回答下列問題。 （1）NO對環(huán)境的危害在于 （填以下項目的編號） A．破壞臭氧層 B．高溫下能使一些金屬被氧化 C．造成酸雨 D．與人體血紅蛋白結合 （2）在含Cu+ 離子的酶活化中心中，亞硝酸根離子(NO2－)可轉化為NO，寫出Cu+和亞硝酸根離子在酸性水溶液中反應的離子方程式： 。 13、汽車尾氣（含有烴類、CO、SO2與NO等物質）是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉換器”（用鉑、鈀合金作催化劑）。它的特點是使CO與NO反應，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO2的轉化。 （1）寫出一氧化碳與一氧化氮反應的化學方程式 （2）“催化轉換器”的缺點是在一定程度上提高空氣的酸度，其原因是 （3）控制城市空氣污染源的方法可以有 a 開發(fā)氫能源 b 使用電動車 c 植樹造林 d 戴上呼吸面具 14、地球外層空間存在臭氧和氧原子，該臭氧層的存在能吸收和阻擋太陽的有害強烈紫外線輻射，可是人為的大氣污染物會破壞臭氧層，如超音速飛機排放物中的氮氧化物（NO和NO2），它們和O3及O發(fā)生如下反應：O3+NO＝NO2 + O2 ，O+ NO2＝NO+ O2。這兩個反應反復循環(huán)，其總反應為： 。由此可見，氮氧化物在破壞臭氧層的過程中起了 作用。 15、將一充滿NO2和O2混合氣體的試管倒立于水中，若試管容積為10ml，充分反應后剩余氣體為1ml，求原混合氣體中NO2和O2的體積各為多少毫升？ 課時2 氮肥的生產和使用 【學習目標】 １、認識氨和銨鹽的性質和用途，知道含氮化合物的應用對社會生產的作用和對自然環(huán)境的影響。 2、知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事項，認識到科學使用化肥的意義。 【主干知識】 氮肥的生產和使用 1、寫出合成氨的反應方程式：_________________________________________________ 2、噴泉實驗 ⑴噴泉實驗的原理： ⑵實驗現(xiàn)象： ⑶實驗結論： 思考：①噴泉為什么不滿或失??？ ②能否用CO2氣體設計一個噴泉實驗？如何設計？空氣可以嗎？ 3、NH3與水的反應： 在氨水中既有自由的氨分子，也有水合氨分子和銨離子，主要形成水合氨分子。只有一小部分水合氨分子電離成銨根離子和氫氧根離子，故溶液顯弱堿性。在氨水中存在下列平衡：。 NH3H2O一元弱堿：氨的水溶液稱為氨水（試分析氨水中所含微粒種類），氨水密度小于水，其密度隨濃度增大而減?。ň凭c之相同，硫酸、鹽酸都與之相反） NH3H2O不穩(wěn)定，加熱易分解NH3H2O==NH3↑+H2O。 4、氨與氯化氫反應： ⑴實驗現(xiàn)象： ⑵實驗結論： ⑶化學反應方程式： ⑷氨與酸反應的實質是： ⑸氨氣的檢驗方法： 銨鹽的性質 1、銨鹽的熱解：（一般規(guī)律） （1）若為非氧化性酸形成的銨鹽，受熱分解成NH3和對應的酸。（酸不穩(wěn)定繼續(xù)分解）；（2）若為氧化性酸形成的銨鹽，受熱分解發(fā)生氧化—還原反應，產物復雜一般不要求同學們掌握。 2、銨鹽的堿解　 實質：與堿反應：NH4+ + OH－△ NH3↑+ H2O 注意：①該反應要生成NH3，必須要有加熱條件，否則只能寫成NH3H2O ②該反應有何重要應用？一是實驗室利用該反應來制取NH3，二是利用該反應檢驗或鑒定NH4+，請你說出鑒定NH4+方法？ 【精彩例題】 例１下列反應起了氮的固定作用的是 A.氮氣和氫氣在一定條件下反應生成氨氣 B.一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮 C.氨氣被氧化為一氧化氮 D.由氨氣制碳酸氫銨、硫酸銨和尿素 E.閃電時大氣中氮的氧化物的生成 F.豆科植物的根瘤菌把大氣中的氮轉化成氨 例2密度為0.9g/cm-3的氨水，質量分數(shù)為25％，設氨水用等質量的水稀釋后，所得溶液的溶質的質量分數(shù)為 （ ） A、等于12.5％ B、大于12.5％ C、小于12.5％ D、無法確定 例3標準狀況下，將X L NH3溶于1LH2O中，制得密度為0.90 gcm-3濃度為12molL-1的氨水，求：X=? 【達標提高】 1、“搖搖冰”是一種即用即冷的飲料。吸食時將飲料罐隔離層中的化學物質和水混合后搖動即會制冷。該化學物質是 A.氯化鈉 B.固體硝酸銨 C.固體氫氧化鈉 D.生石灰 2、在1L1mol/L氨水中 A.含1molNH3氨分子 B.含NH3和NH4+之和為1mol C.含1molNH3H2O D.NH3、NH3H2O、NH4+之和為1mol 3、下列各組氣體在常溫下，極易發(fā)生非氧化還原反應而不能共存的是 　　A．硫化氫和二氧化硫　B．一氧化氮和氧氣　C．氨氣和氯化氫 D．氯氣和硫化氫 4、下列物質中, 既能和鹽酸反應, 又能和NaOH溶液反應的是 ①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④Ca(HCO3)2 ⑤(NH4)2S A.有②③④⑤ B.有④和⑤ C.有①②③ D.全部 5、噴泉實驗時燒瓶中充入a氣體，滴管中盛放b溶液，燒杯中盛放b溶液，當把滴管中a溶液擠入燒瓶中，不能形成噴泉實驗的是 A.a:氨氣 b:水 B.a:二氧化硫 b:氫氧化鈉水溶液 C.a:二氧化氮 b:水 D.a:氯氣 b:氯化鈉水溶液 6、某溫度下,在體積一定的密閉容器中適量的NH3(氣)和Cl2(氣)恰好完全反應若反應產物只有N2(氣)和NH4Cl(固),則反應前后容器中壓強比應接近于 A.1:11 B.11:1 C.7:11 D.11:7 7、固體混和物，可能有氯化鈣、碳酸銨、燒堿、硫酸銨，將它溶解于水得到無色澄清溶液，無其它明顯現(xiàn)象，向溶液中加入硝酸鋇溶液，產生白色沉淀，再加入硝酸，沉淀部分消失，原混和物中肯定有 A.CaCl2 和(NH4)2SO4 B.(NH4)2SO4 和(NH4)2CO3 C.NaOH和CaCl2 D.NaOH和(NH4)2SO4 8、氣體X可能由NH3、Cl2、H2S、HBr、CO2中的一種或幾種組成。已知：X通入AgNO3溶液時產生淡黃色沉淀，該沉淀不溶于稀硝酸；若將X通入澄清石灰水，卻不見沉淀產生。則有關X的成分，下列說法正確的是 ① 一定有HBr,可能有CO2 ②一定不含CO2 ③一定不含NH3、Cl2、H2S ④ 可能含CO2、Cl2 A.只有① B.只有③ C.①和③ D.②和③ 9、標準狀況下, VL氨氣被1L水吸收后, 測得所得氨水的密度為d g/cm3, 則氨水的物質 的量濃度可表示為______________mol/L; 氨水中溶質的質量分數(shù)可表示為_________%.（本題中氨的式量以 17.0計，水的密度以1.00gcm－3計） 10、某氣體可能含有CO、CO2、NH3、HCl、H2和H2O(g)中的一種或幾種，當依次通過澄清石灰水(無渾濁現(xiàn)象)、Ba(OH)2(有渾濁現(xiàn)象)、濃硫酸、灼熱的CuO(變紅)和無水CuSO4(變藍)時，則可斷定該混合物中一定有__________，可能有_________，一定沒有_________ 11、有下列實驗裝置： 鹽酸 還原鐵粉 　　　 a D 　　　　　　　 鋅粒 　 干燥劑 　　　　E酚酞試液 A B C 示意圖中A是簡易的氫氣發(fā)生器，B是大小適宜的園底燒瓶，C是裝有干燥劑的U形管， a是旋轉活塞，D是裝有還原鐵粉的反應管，E是裝有酚酞試液的試管。實驗前先檢查實 驗裝置的氣密性。實驗開始時，先關閉活塞a，并取下燒瓶B，向A中加入一定量濃度適 當?shù)柠}酸，發(fā)生氫氣，經必要的“操作”[見問題（2）]后，在導管的出口處點燃氫氣，然 后如圖所示套上燒瓶B，塞緊瓶塞，氫氣在燒瓶中繼續(xù)燃燒。用酒精燈加熱反應管D中的 還原鐵粉，待B中氫氣的火焰熄滅后，打開活塞a，氣體通過反應管D進入試管E中，使 酚酞試液呈紅色。請回答下列問題： （1）實驗前如何檢查實驗裝置的氣密性？ 答： （2）點燃氫氣前必須進行 操作，進行該操作的方法是 。 （3）寫出B、D中分別發(fā)生的化學方程式： B中： D中： （4）C中所盛干燥劑的名稱是 ，該干燥劑的作用是 ____ 課時3 硝酸的性質(第一課時) 【學海導航】1、了解硝酸的物理性質。 2、掌握硝酸的主要化學性質，特別是硝酸的重要特性—--不穩(wěn)定性和強氧化性。 3、掌握工業(yè)上氨催化氧化法制硝酸的反應原理，并了解主要生產過程 【知識準備】 1.物理性質：純硝酸是 色、易揮發(fā)、 氣味的 體，能跟水以任意比例互溶，常用濃硝酸的質量分數(shù)為69％ “發(fā)煙硝酸”的質量分數(shù)為 。 2.化學性質：硝酸除具有強酸的通性(電離方程式為 )外 還有如下的特性： （1）不穩(wěn)定性：觀察濃硝酸的顏色，預測可能是什么原因，用實驗證明你的結論。 。反應方程式： 拓展：由此可知硝酸如何保存？ 。 （2）強氧化性： 演示實驗：濃、稀硝酸分別與Cu反應，觀察實驗現(xiàn)象。 ①與金屬反應（寫出濃、稀硝酸分別與Ag、Cu反應的化學方程式和離子方程式） 濃硝酸 稀硝酸 Cu Ag *可用稀硝酸洗滌沾附在儀器內壁上的銀。 反應規(guī)律：a.濃、稀HNO3能氧化除Au、Pt以外的所有金屬。 b.可用通式表示：M + HNO3 M(NO3)n+還原產物+ H2O c.氧化性：濃HNO3>稀HNO3。（稀HNO3使石蕊試液變紅后不褪色） 與非金屬反應：寫出濃硝酸與C反應的化學方程式。 與其它還原劑的反應：寫出離子方程式：稀硝酸分別與SO32-、Fe2+反應： 【鞏固練習】 ( )1、下列溶液：①BaCl2溶液、②溴水、③AgNO3溶液、④濃硝酸、⑤氯水、⑥稀硫酸， 可以用無色玻璃滴瓶長期存放的是 A．①② B．①⑥ C．③④ D．⑤⑥ ( )2、下列化學反應中，硝酸只表現(xiàn)了氧化性的是 A．3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O B．CuO+2 HNO3 (稀)＝Cu(NO3) 2 +H2O C．C+4HNO3 (濃)＝CO2+4 NO2↑+2H2O D．3Ag+4 HNO3 (稀)＝3 Ag NO3 +NO↑ +2H2O 水 ( )3、右圖裝置可用于 A．加熱NaHCO3制CO2 B．用Cu和稀HNO3反應制NO C．用NH4Cl與濃NaOH溶液反應制NH3 D．用NaCl與濃H2SO4反應制HCl ( )4、用以下三種途徑來制取相等質量的硝酸銅①銅跟濃硝酸反應②銅跟稀硝酸反應； ③銅先跟氧氣反應生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應。以下敘述正確的是 A.三種途徑所消耗的銅的物質的量相等 B.三種途徑所消耗的硝酸的物質的量相等 C.所消耗的銅的物質的量是：途徑③＞途徑①＞途徑② D.所消耗的硝酸的物質的量是：途徑①＞途徑②＞途徑③ ( )5、將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加入下列物質，會有三價鐵生成的是 A.硫酸 B.氯水 C.硝酸鋅 D.氯化銅 ( )6、38.4g銅與適量濃HNO3反應，銅全部作用后共收集到22.4L標準狀況下氣體（不考慮NO2轉化為N2O4），則反應消耗HNO3的物質的量為 A．1mol B．1.6mol C．2.2mol D．2.4mol ( )7、下列反應中，硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性的是 A．Cu + HNO3 B．C + HNO3 C．CuO + HNO3 D．FeO + HNO3 8、硝酸在反應中的動態(tài)變化：在濃硝酸中放入銅片，回答下列問題： （1）開始反應的化學方程式為 ，實驗現(xiàn)象為 （2）若銅有剩余，則臨近結束時的反應方程式為 （3）待反應停止后，再加入少量25％的硫酸，現(xiàn)象為 原因是 9、若將12.8gCu跟一定量的濃硝酸反應，銅消耗完時，共產生5.6L(STP)氣體。則所消耗的HNO3物質的量為多少？所得氣體的平均式量為多少？ 課時4 硝酸的性質 (第二課時) 【學海導航】掌握工業(yè)上氨催化氧化法制硝酸的反應原理，并了解主要生產過程。 【知識準備】硝酸的制法 硝酸的工業(yè)制法：原理：（寫出化學方程式） ， ， 。 設備 ，為提高原料利用率，采用的措施是 ， 硝酸廠的尾氣主要是 ，尾氣處理的方法是 。 【例題】 銅和鎂的合金8.8g完全溶于濃硝酸，若反應中硝酸被還原只產生6720mL的NO2氣體和1120mL的N2O4氣體（都已折算到標準狀況），在反應后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質量為多少？ 【鞏固練習】 ( )1、實驗室可以利用NaNO3和濃H2SO4加熱制取硝酸，這是利用了HNO3的 A．氧化性 B．強酸性 C．不穩(wěn)定性 D．揮發(fā)性 ( )2、在鐵和銅的混合物中，加入一定量的稀HN03，充分反應后剩余m1 g金屬，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振蕩后，剩余m2 g金屬，則m1與m2之間的關系是 A．m1一定大于m2 B．m1可能等于m2 C．m1一定等于m2 D．m1可能大于m2 ( )3、已知鎂和稀硝酸反應時，每有1mol HNO3反應，就有0.8mol電子轉移，此時硝酸的還原產物可能是 A．NO2 B．N2O C．NH4NO3 D．NO ( )4、0.4molCu2S與足量濃硝酸反應，生成H2SO4、NO2、Cu（NO3）2和H2O，則參加反應而未被還原的HNO3的物質的量為 A．4mol B．5.6mol C．1.6mol D．0.8mol ( )5、有一無色氣體, 不溶于水, 也不溶于堿溶液, 但在常溫下能被空氣氧化, 該氣體是 (A)H2S (B)CO (C)NO (D)NH3 ( )6、某單質與濃硝酸反應時，每有0.25mol單質反應就消耗1molHNO3,則該單質氧化后所顯示的化合價為 A. ＋1 B. ＋2 C. ＋3 D. ＋4 ( )7、0.1mol固體M(NO3)2加熱分解，2M(NO3)2 ==2MO + 4NO2 ↑ + O2↑將產生的氣體用排水法收集，在標準狀況下收集到的氣體的體積接近 A．5.6L B．4.48L C．0L D．1.12L 8、下圖中的每一方格表示有關的一種反應物或生成物，其中A和C為無色氣體。 填寫下列空白： 已知：2Na2O2+O2=2Na2CO3+O2 （1）物質M可以是　　　　?。籆是　　　　　??；F是　　　　　?。ㄌ罨瘜W式）。 （2）反應①的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）反應②的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 8.由Cu、Ag組成的合金30g，溶于80mL13.5molL-1HNO3中充分反應后，合金全部 溶解并放出6.72L氣體（STP），所得溶液中C(H+)=1 molL-1。若不考慮溶液體積變化，求原合金中銀的質量分數(shù) 111