氮及其化合物（一）.doc

氮及其化合物學(xué)案(一)樂陵一中 張書香課標(biāo)解讀課標(biāo)要求學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 通過自然界中氮的循環(huán),了解氮?dú)饧暗难趸锏闹饕再|(zhì)2. 認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用1. 了解氮的固定,掌握氮?dú)獾男再|(zhì)2. 掌握NO、NO2的重要性質(zhì)及其與環(huán)境的關(guān)系知識再現(xiàn)一、 氮在自然界中的循環(huán) 游離態(tài)（單質(zhì)）：_， _態(tài)：存在于動植物體、土壤和水體中。1、存在通過豆科作物的_把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為_自然固氮高能固氮_2、氮的固定化學(xué)固氮：反應(yīng)的方程式_人工固氮仿生固氮二、 氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)1、 氮?dú)獾碾娮邮絖,兩個氮原子間通過_個共用電子對形成共價鍵，并破壞這種_,需要_,因此氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑很難和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2、 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)（1）氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)（反應(yīng)方程式）_,反應(yīng)條件_。（2）氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)（反應(yīng)方程式）_,反應(yīng)條件_。三、氮的氧化物及其性質(zhì)1、 氮的氧化物簡介種類物理性質(zhì)穩(wěn)定性NO_色氣體，_溶于水中等活潑NO2_色氣體，_溶于水，有毒較活潑，易發(fā)生二聚反應(yīng)N2O4_色氣體較活潑，受熱_分解N2O無色氣體較不活潑N2O3（亞硝酸酸酐）藍(lán)色氣體（20C）常溫不易分解為NO、NO2N2O5（硝酸酸酐）無色固體氣態(tài)不穩(wěn)定，常溫易分解2、 NO、NO2的性質(zhì)、制法(1) 完成下列化學(xué)方程式 NO和氧氣的反應(yīng)：_，條件_。 NO2和N2O4的相互轉(zhuǎn)化：_，條件_。因此反應(yīng)在_下進(jìn)行，故通常“純凈”的NO2或 N2O4并_純。 NO2和水反應(yīng)：_。 NO2和NaOH溶液反應(yīng)：_。 硝酸工業(yè)用NaOH吸收尾氣：_。（2）NO2具有較強(qiáng)的氧化性，能_SO2；能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙_。（3）氮的氧化物溶于水計(jì)算的有關(guān)化學(xué)方程式 原理：2NO+O2 =2NO2 3NO2+H2O =2HNO3 + NO x 3 + x 2可得反應(yīng)方程式_。 + x 2可得反應(yīng)方程式_。 + 可得反應(yīng)方程式_。（4）NO、NO2的制取 實(shí)驗(yàn)室制取NO的化學(xué)方程式為_；用_法收集。實(shí)驗(yàn)室制取NO2的化學(xué)方程式為_；用_法收集。典題解悟【例1】氮的循環(huán)在自然界元素的循環(huán)中具有重要的意義，有些氮的轉(zhuǎn)化是從氮?dú)獾降幕衔?。有的轉(zhuǎn)化是從氮的化合物到氮的化合物。下列過程中，以游離態(tài)的氮為原料，最終產(chǎn)生氮的化合物的是 （ ）A工業(yè)合成氨 B硝化細(xì)菌的硝化過程C動物尸體腐爛 D豆科植物的根瘤菌固氮E盛夏時節(jié)，雷雨肥田，植物茂盛高溫、高壓催化劑【解析】工業(yè)合成氨的反應(yīng)原理為：3H2 + N2 2NH3 ，硝化細(xì)菌的硝化過程是將氨或銨鹽轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；動物尸體腐爛是從高分子有機(jī)氮到小分子有機(jī)氮的過程；豆科植物的根瘤菌固氮過程是在固氮酶的作用下將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮的化合物；雷雨肥田的過程為氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下轉(zhuǎn)化為一氧化氮，一氧化氮與氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸進(jìn)入土壤后轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，被植物吸收，植物茂盛?！敬鸢浮緼、D、E【例2】發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭，其推進(jìn)劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后產(chǎn)生的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場看到火箭噴出大量紅煙，產(chǎn)生紅煙的原因是 （ ）A 高溫下N2遇空氣生成NO2B NO遇空氣生成NO2C CO2與NO反應(yīng)生成CO和NO2D NO和H2O反應(yīng)生成H2和NO2【解析】根據(jù)火箭噴出大量紅煙這一明顯現(xiàn)象可推知應(yīng)為NO2，因此答案為B?！纠?】將盛有12mlNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2ml無色氣體，則原混合氣體中O2的體積是 （ ） A1.2ml B.2.4ml C.3.6ml D.4ml【解析】氮的氧化物溶于水的計(jì)算有以下幾種情況：（1）NO2或NO2與N2（非O2）的混合氣體溶于水時可依據(jù)：3NO2 + H2O 3HNO3+NO，利用氣體體積差值進(jìn)行計(jì)算。（2）NO2和O2的混合氣體溶于水時，由4NO2 + O2 +2H2O 4HNO3可知，當(dāng)體積比V（NO2） ：V（O2） = 4 ：1，恰好完全反應(yīng) 4 ：1，NO2過量，剩余氣體為NO 4 ：3 剩余NO 4 ：3 剩余O2（4）NO、NO2、O2 三種混合氣體通入水中，可先按（1）求出NO2與H2O反應(yīng)生成的NO的體積，再加上原混合氣體中的NO的體積即為NO的總體積，再按（3）方法進(jìn)行計(jì)算。值得注意的是：4NO2 + O2和4NO +3O2從組成上均相當(dāng)于N2O5的組成。即（2）（3）二式的方法，也為上述問題的解法提供了新的思路。即利用混合氣體中的N、O原子個數(shù)比進(jìn)行分析判斷： 2 ：5 剩余NO 本題依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理為：4NO2 + O2 +2H2O 4HNO33NO2 + H2O 2HNO3 + NO設(shè)O2的體積為x，剩余的氣體有兩種可能：若剩余O2，則V剩= ，得x=4。若剩NO，則V剩= ，得x=1.2?！敬鸢浮緼或D夯實(shí)雙基1 實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體，只能用排水法收集的是 （） ANO2 BNO CO2 DCl2 2下列氣體能造成空氣中光化學(xué)煙霧污染的是 （ ） ACO BSO2 CNO2 DCl23關(guān)于氮?dú)獾男再|(zhì)的說法中，錯誤的是 （ ） A 通常情況下，氮?dú)庑再|(zhì)很不活潑 B可在氧氣中燃燒，生成一氧化氮 C在水中溶解度?。ㄍǔＧ闆r下） D跟氫所在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，氮?dú)馐茄趸瘎?4盛滿等體積NO和NO2的混合氣體的試管，倒置在水槽中，反應(yīng)完畢后，液面上升的高度是試管的 （ ） A1/2 B1/3 C2/3 D5/6 5下列過程屬于人工固氮的是 （ ） A分離液態(tài)空氣制氮?dú)?B閃電時N2轉(zhuǎn)化為NOC合成氮 D豆科作物根瘤菌將N2轉(zhuǎn)化為NH3 6據(jù)估計(jì)，高空大氣中的O2吸收紫外線可生成臭氧，臭氧可分解：O3 O2 + O。臭氧與大氣污染物之一的NO發(fā)生反應(yīng)：NO+O3=NO2+O2，NO2+O=NO+O2，縱觀這些反應(yīng)可以看出NO是作 （ ） A氧化劑 B還原劑 C催化劑 D干燥劑7空氣中含有大量的氮?dú)?，工業(yè)上就是利用分離空氣的方法得到大量氮?dú)獾摹２殚單镔|(zhì)的沸點(diǎn)表，得到空氣中各主要成分的沸點(diǎn)如下：N2（196C） O2（183C） Ar(186C) CO2（78C）（1）若將空氣深度冷卻液化，然后緩慢升溫，沸騰分離，則最先分離出來的氣體（ ） A氮?dú)?B氧氣 C氬氣 D二氧化碳（2）若實(shí)驗(yàn)室中需制備少量的氮?dú)猓瑧?yīng)該用氧化劑氧化下列哪種物質(zhì)得到？ （ ） A氨氣 B一氧化氮 C二氧化氮 D硝酸8將充有20mlN2和NO2氣體的試管倒立在水槽中，充分反應(yīng)后，試管殘留氣體10ml，則原混合氣體中N2和NO2的體積比是 （ ） A1 ：1 B1 ：2 C1 ：3 D2 ：39關(guān)于氮族元素（用R代表）的下列敘述正確的是 （ ） A最高化合價是+5 B氫化物的通式為RH5 C非金屬性由上到下遞增 D其含氧酸均為一元強(qiáng)酸 10上世紀(jì)80年代后期人們逐漸認(rèn)識到，NO在人體內(nèi)起著多方面的重要生理作用。下列關(guān)于NO的說法不正確的是 （ ） ANO分子中有極性共價鍵 BNO造成光化學(xué)煙霧的因素之一 CNO汽車尾氣的有害成分這一 DNO分子所含電子總數(shù)為偶數(shù) 11起固氮作用的化學(xué)反應(yīng)是 （ ） AN2和H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3 BNO與O2反應(yīng)生成NO2 CNH3催化氧化生成NO D由NH3制NH4HCO3和（NH4）2SO4 12將12LCO2和NO的混合氣體通過足量的Na2O2固體，充分反應(yīng)后，氣體體積減少到8L（相同狀況），則原混合氣體中CO2和NO的體積比可能為 （ ） 1 ：2 2 ：1 2 ：3 3 ：2 A B C D 13同溫同壓下,在三支相同體積的試管里分別充有等體積混合的兩種氣體,它們是NO和NO2,NO2和O2,NH3和N2?，F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中,充分反應(yīng)后,試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關(guān)系中正確的是 （ ） AV1V2V3 BV1V3V2 CV2V3V1 DV3V1V2 14. 1.92 g銅和一定量濃HNO3反應(yīng)，隨著銅的不斷減少，反應(yīng)生成的氣體顏色也逐漸變淺；當(dāng)銅全部反應(yīng)時，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體1.12L，則反應(yīng)中消耗HNO3的物質(zhì)的量是 （ ） A012mol B0.1mol C0.11mol D0.2mol 15一氧化氮?dú)怏w因污染空氣而臭名昭著。近年來，發(fā)現(xiàn)少量的一氧化氮在生物體內(nèi)許多組織中存在，它有擴(kuò)張血管、免疫、增強(qiáng)記憶的功能，成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)，一氧化氮亦被稱為“明星分子”。請回答下列問題： （1）一氧化氮對環(huán)境的危害在于 （ ） A破壞臭氧層 B高溫下能使一些金屬被氧化 C產(chǎn)生酸雨 D與人體血紅蛋白結(jié)合 （2）在含Cu+的酶的活化中心，NO可轉(zhuǎn)化為一氧化氮，寫出Cu+和NO在酸性水溶液中反應(yīng)的離子方程式：_。 （3）在常溫下，把一氧化氮?dú)怏w壓縮到100atm，在一個體積固定的容器里加熱到50C，發(fā)現(xiàn)氣體的壓力迅速下降，壓力降到略小于原壓力2/3就不再改變，已知其中一種產(chǎn)物為N2O，寫出上述變化的化學(xué)方程式：_。 （4）解釋變化（3）中為什么最后的氣體壓力小于原壓力的2/3？ _。 16一無色氣體可能是由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2中的一種或幾種組成。將此無色氣體通過裝有濃硫酸的洗氣瓶，發(fā)現(xiàn)氣體體積減少一部分，繼續(xù)通過裝有固體Na2O2的干燥管，發(fā)現(xiàn)從干燥管出氣口一端出來的氣體顏色顯紅棕色，再將該氣體通入盛滿水、倒立于水槽中的試管內(nèi)，最后試管里仍然充滿液體。由此可知： （1）原氣體中一定含有_,一定不含有_。 （2）由最終結(jié)果可知，原氣體中_氣體的體積比為_。 能力提高 1.火箭起飛時看到一級火箭的中部會冒出紅棕色的氣體，這是為了保證貯箱安全,由保險門自動開啟所排出的部分氧化劑變化而來的。用你學(xué)過的知識推測以下反應(yīng)可能發(fā)生的是 ( ) A.N2 + O2 = 2NO 2NO + O2 = 2NO2 B.N2O4 2NO2 C.N2 + 4CO2 = 2NO2 + 4CO D.N2 + 4H2O = 4H2 + 2NO2 2.將amLNO、bmLNO2、xmLO2混合于同一試管里，將試管口倒插入水中，充分反應(yīng)后試管內(nèi)氣體可全部消失，則x對a、b的函數(shù)關(guān)系式是 （ ） A B C D 3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將O2與NO按3 ：4體積比充滿一干燥燒瓶，將燒瓶倒置于水中，瓶中液面逐漸上升后，最終燒瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度最接近于 （ ） A0.045molL-1B0.036 molL-1C0.026 molL-1D0.030 molL-1 4大氣污染是環(huán)境污染的一個重要方面，常見的大氣污染分一次污染和二次污染，二次污染是排入環(huán)境中的一次污染物在物理化學(xué)因素或生物作用下發(fā)生變化，或與環(huán)境中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成新的污染物，如2NO + O2 = 2NO2就是二次污染物，由NO2導(dǎo)致的污染就是NO的二次污染。下列物質(zhì)：SO2；NO；NO2；HCl；CO2 不易導(dǎo)致二次污染的是 （ ） ABC。和D只有 5氮?dú)馐强諝庵械闹饕煞?，且含量很大，現(xiàn)已有科學(xué)家設(shè)計(jì)出了液氮蒸汽機(jī)，即利用液氮的蒸發(fā)來驅(qū)動機(jī)車，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。其主要依據(jù)是 （ ） A液氮的沸點(diǎn)為-195.8C,遠(yuǎn)低于常溫 B氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)放熱C氮?dú)庠诳諝庵腥紵艧?D氮?dú)庠诳諝庵屑s78%(體積分?jǐn)?shù)) 6汽車尾氣（含烴類、一氧化碳、無色氣體與二氧化硫等）是城市主要污染源之一，治理的一種方法是在汽車排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器，它使一氧化氮與一氧化碳反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及二氧化硫的轉(zhuǎn)化，下列說法中錯誤的是 （ ） A一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO + 2NO= N2 + 2CO2B此方法的缺點(diǎn)是：由于二氧化碳的增多，會大大提高空氣的酸度C為減少污染應(yīng)開發(fā)新能源D汽車尾氣中有兩種氣體會遇血紅蛋白結(jié)合使人中毒 720世紀(jì)初，隨著電影業(yè)、石油開采加工業(yè)、飛機(jī)制造業(yè)的發(fā)展，城市面積、人口、汽車擁有量急劇增加，空氣污染日益嚴(yán)重。1952年，洛杉磯有近400名老人因光化學(xué)污染造成心肺衰竭而死亡。光化學(xué)煙霧形成的化學(xué)過程是：當(dāng)汽車尾氣產(chǎn)生的NO2在日光照射下分解成NO和O時，即開始光化學(xué)煙霧的循環(huán)，不斷地產(chǎn)生O3，這個循環(huán)包括下列3個化學(xué)方程式，請補(bǔ)充化學(xué)方程式。 （1）NO2 =NO + O2 _ O + O2 = O3 （2）寫出以上三個化學(xué)反應(yīng)的總反應(yīng)式_。 8甲、乙兩同學(xué)分別做實(shí)驗(yàn)制取A、B兩種氣體。由于兩人都用錯了收集氣體的方法，結(jié)果甲同學(xué)收集到氣體B，乙同學(xué)收集到氣體A。試推斷這兩種氣體各是什么物質(zhì)，寫出有關(guān)的化學(xué)方程式。 高考聚焦1（04-廣州）用儀器A、B和膠管組成裝置收集NO氣體（儀器A已經(jīng)氣密性檢查；除水外不能選用其他試劑）。正確的操作步驟是： 氮及化合物學(xué)案（一）參考答案夯實(shí)基礎(chǔ):1.B 2.C 3.B 4.B 5.C 6.C 7.(1)A,(2)A 8.C 9.A 10.D 11.A 12.A 13.B 14.C 15.(1)ACD (2)Cu+ + NO2- + 2H+ = Cu2+ +NO + H2O (3)