《2018高三化学一轮复习 第三章 第2讲 氮的循环件 鲁科版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高三化学一轮复习 第三章 第2讲 氮的循环件 鲁科版（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 氮的循环,一、氮气及氮的氧化物 1氮在自然界中的循环 (1)氮的固定 含义：使空气中 的氮转化为 氮的过程。,游离态,化合态,(2)图解如下(括号内填含氮微粒符号，线上填固氮名称),2氮气,3氮的氧化物 (1)物理性质,无色,红棕色,有刺激性气味,有毒,有毒,稍重,不溶,(2)化学性质 NONO2：2NOO2=2NO2 NO2HNO3(NO)：3NO2H2O=2HNO3NO (3)氮的氧化物对环境的污染 形成 ，污染空气。 形成酸雨。 破坏臭氧层。,二、氨和铵盐 1氨气 (1)物理性质 色味态： 。 水溶性： ，在常温常压下，1体积水能溶解 体积氨气。,光化学烟雾,无色有刺激性气味气体
2、,极易溶于水,700,(2)化学性质,制硝酸、制化肥,2铵盐 (1),(2)铵根离子的检验 取样品与碱共热，用 试纸检验，若试纸 ，说明含NH4(或为铵盐)。,湿润的红色石蕊,变蓝,三、硝酸 1物理性质 色味态： ；挥发性： 。 水溶性： ；发烟硝酸： 。 2化学性质,无色有刺激性气味液体,易挥发,质量分数在98%以上的硝酸,与水以任意比互溶,1(2009年宁夏高考)将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为( ) ANO2 BN2O3 CN2O DN2O4 【解析】 相同条件下，气体的体积比即为物质的
3、量之比，由题知NOx和生成的N2物质的量之比为21，设氮氧化合物化学式为NOx。,【答案】 A,2(2009年江苏高考)下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如下图所示转化的是( ),【解析】 A项，Al(OH)3变为Al不可能一步实现；B项正确；C项，SiO2变为H2SiO3、H2SiO3变为Si都不可能一步实现；D项，CH3CHO不可能一步变为CH2CH2。 【答案】 B,3(2008年上海高考),已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。右图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是( ) A甲是浓氨水，乙是浓硫酸 B甲是浓盐酸，乙是
4、浓氨水 C甲是浓氨水，乙是浓盐酸 D甲是浓硝酸，乙是浓氨水 【解析】 A项中浓H2SO4不是挥发性酸，不会产生白色烟环；B、C、D三项中由于NH3的摩尔质量小，扩散速度快，所以离白色烟环远的甲为浓氨水，故C正确。 【答案】 C,4(2009年海南高考)工业上常用氨氧化法生产硝酸，其过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题： (1)氨催化氧化的化学方程式为_； (2)原料气中空气必须过量，其主要原因是_； (3)将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是_； (4)水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应，其化学方程式为 _，为了提高水对二氧化氮的吸收率
5、，可采取的措施为_ (答2项)。,【答案】,(2)提高氨的转化率和一氧化氮的转化率 (3)增大单位质量的催化剂和反应物的接触面积 (4)3NO2H2O=2HNO3NO 加压 降温,【应用指南】 (1)当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若NO2或NO与O2混合通入水中时，O得电子，N失电子，且得失电子数必然相等，这是用电子得失守恒法解答此类题目的依据。(2)因为NO2在水溶液中发生反应，3NO2H2O=2HNO3NO，所以无论何种情况下水溶液中都不会剩余NO2。(3)当NO2和N2O4的混合气体作用于H2O时，不要忽视由于NO2的消耗，N2O4会转化为NO2。,现有等体积混合而成的4组气
6、体。NO2NO、NO2O2、HClN2、Cl2SO2。现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中，试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3、h4，则高度关系是( ) Ah4h2h3h1 Bh4h3h2h1 Ch2h3h1h4 Dh3h2h1h4 【思路点拨】 解答本题应抓住以下关键： (1)根据气体量的关系，正确写出各自反应的化学方程式； (2)气体减小的体积等于试管内进一步进入水的体积。,【答案】 A,【拓展训练】 1.向一支充满水且倒立于水槽中的大试管中依次通入V1 mL NO2、V2 mL O2、V3 mL NO，最后试管中充满溶液，则V1、V2、V3的比值可能为( ) 111
7、 632 256 854 A B C D都有可能 【解析】 根据得失电子守恒，有关系式4V2V13V2，将逐一代入验证知D项符合题意。 【答案】 D,4收集：向下排空气法(试管口塞一团棉花，防止空气对流，使收集到的NH3尽量纯净)。 5验满：(1)将湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若试纸变蓝色，说明NH3已收集满； (2)将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟生成。 6环保措施：用稀硫酸吸收多余的氨气，吸收时用防倒吸装置如右图。,7注意事项 (1)收集NH3时所用仪器必须干燥，导气管要插入管底；试管口要塞一团浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，使收集的NH3尽量纯净，同时也可避免污
8、染空气。 (2)干燥NH3应用碱石灰、CaO、固体NaOH等碱性干燥剂，不能用浓H2SO4、P2O5(固体)等酸性干燥剂；不能用无水CuSO4，也不能用无水CaCl2(因NH3与CaCl2能形成CaCl28NH3)。 (3)制氨气时所用铵盐不能是硝酸铵、碳酸氢铵。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸而有危险；NH4HCO3受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多的CO2杂质。,【应用指南】 实验室快速制取少量NH3的两种简易方法 (1)加热浓氨水法：,(2)向固体烧碱中滴加浓氨水法,置如右图：,A中的液体为浓氨水，B中的固体为NaOH。 该装置的优点是方便，快捷，不需加热，缺点是成本
9、较高。,当加入NaOH时，溶液中c(OH-)增大，平衡向左移动，结果使NH3逸出；并且NaOH溶解放出大量的热，减小了NH3的溶解度并且NH3H2O不稳定受热易分解，这些都有利于NH3的逸出。,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，要得到干燥的氨气可选用 作干燥剂。 (3)用图A所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷泉的操作是 ，该实验的原理是_。 (4)如果只提供如图中B所示装置，引发喷泉的方法是_。,【名师解析】 (1)实验室制氨气的化学方程式为：,(2)NH3的密度比空气的小，故可用向下排空
10、气法收集，干燥NH3可用碱性干燥剂，如碱石灰。 (3)打开弹簧夹，从胶头滴管中挤入少量水后，因NH3极易溶于水，致使烧瓶中气压降低，形成喷泉。 (4)B装置与A装置相比，B装置没有胶头滴管，引发该喷泉可用热毛巾捂热圆底烧瓶，赶出导管内的空气，使NH3与水接触，从而形成喷泉。,【拓展训练】 2.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( ),A B C D 【解析】 NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl，在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况，因此不能用的方法制取氨气，中试管口未向下倾斜，会导致液体倒流入试管而使试管破裂，不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中
11、，会发生CaONH3H2O=Ca(OH)2NH3，故可用的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3，所以符合要求。 【答案】 D,三、硝酸的强氧化性 1金属与硝酸反应 (1)一般通式 金属浓硝酸金属硝酸盐NO2H2O 金属稀硝酸金属硝酸盐NOH2O (2)反应规律 金属与硝酸反应一般不生成H2。浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。 铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2。 铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，硝酸的还原产物
12、为NO，最终应得到NO2和NO的混合气体。,2变价金属氧化物与硝酸反应 如FeO与稀HNO3反应：3FeO10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3NO5H2O，反应中，硝酸既表现了氧化性，又表现了酸性。而不能错误地认为：FeO2HNO3=Fe(NO3)2H2O。 【应用指南】 金属与硝酸反应的计算方法 (1)原子守恒法 HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。,(2)电子守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电
13、子的物质的量。 (3)离子方程式计算法 金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3在H2SO4提供H的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H或NO3进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。,38.4 mg铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 mL(标准状况)。反应消耗的HNO3的物质的量可能是( ) A1.0103 mol B1.6103 mol C2.2103 mol D2.4103 mol,【思路点拨】 由n(Cu)nCu(NO3)2，再由N原子守恒列出等式求解。,【答案】 C,【拓展训练】 3.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3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1.12 L，则混合气体中NO的体积为( ) A112 mL B1 008 mL C224 mL D448 mL,【答案】 A,
