推薦魯科版第3章自然界中的元素第2講氮的循環(huán)

1、第2講氮的循環(huán)【2020 備考】最新考綱：1.掌握氮元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2. 了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法。3. 了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影 響。核心素養(yǎng)：1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：能從不同層次認(rèn)識(shí)含氮化合物的多樣性，并 對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)。2科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能根據(jù)氮單質(zhì)及化合物的性質(zhì)提出有探 究?jī)r(jià)值的問(wèn)題；能從問(wèn)題和假設(shè)出發(fā)，確定探究目的，設(shè)計(jì)探究方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 探究?？键c(diǎn)一氮?dú)饧捌溲趸铮l數(shù)：難度：）虐梳理務(wù)基固本名師課堂導(dǎo)語(yǔ) 本考點(diǎn)考查角度有：氮?dú)饧捌涑Ｒ?jiàn)氧化物的性質(zhì)用途判斷。氮的氧化物實(shí)驗(yàn)探究。氮的氧化物對(duì)環(huán)境的影響。1氮元素在自然界中的存在C蛍

2、適1 N/人弐中休積仆融約為山利衛(wèi)屋”動(dòng)帥伽.卜堀和木休中2. 氮?dú)獾男再|(zhì)氮的同宦寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式: N2 + 3Mg=點(diǎn)=Mg 3N2 N2 + 3H212NH3(工業(yè)合成氨原理) N2 + 02=放電=2NOI名師課堂實(shí)錄I(1) N2到NO 2不能一步轉(zhuǎn)化完成。(2) Mg 3N2只能干態(tài)制取，在水溶液中，能強(qiáng)烈與水反應(yīng)，生成氫氧化鎂沉淀, 放出氨氣。3. 氮的氧化物氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物，如 N2O、NO、NO 2、N2O4、N2O3、N2O5等，其 中屬于酸性氧化物的是 N2O3、N2O5； NO2與N2O4能相互轉(zhuǎn)化2NO 2 N2O4(寫(xiě)方程式)。I名師課堂實(shí)錄I氮的氧化物

3、都有毒，其中 NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2、'N2O4，因此實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO 2的平均相對(duì)分子質(zhì)量總大于46(2)NO和NO 2的比較NONO 2顏色無(wú)色紅棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水BWaK易溶于水與O2反應(yīng)2NO + O2=2NO 2與H2O3NO 2 + H2O=2HNO 3反應(yīng)+ NO對(duì)人體、環(huán)少量NO可舒張血管、增強(qiáng)記憶、形成酸雨、光化學(xué)煙霧3A境的影響多量會(huì)與血紅蛋白結(jié)合，使人中毒轉(zhuǎn)化成NO 2形成酸雨、光化學(xué)煙霧4氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治(1)常見(jiàn)的污染類(lèi)型 光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。 酸雨：NOx

4、排入大氣中后，與水反應(yīng)生成 HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面 破壞臭氧層：NO 2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。 NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。(2)常見(jiàn)的NOx尾氣處理方法堿液吸收法2NO 2+ 2NaOH=NaNO 3 + NaNO 2+ H2ONO 2 + NO + 2NaOH=2NaNO 2 + H2ONO 2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)>n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。催化轉(zhuǎn)化法在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體 （N2）或NO X與CO在一 定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體（N2和CO2）。一般適用于汽

5、車(chē)尾氣的處理。速查速測(cè)1. （易混點(diǎn)排查）正確的打“V”，錯(cuò)誤的打“X”（1）（全國(guó)乙）用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO（ X）（2）（全國(guó)卷）密閉容器中2 mol NO與1 mol O 2充分反應(yīng)，產(chǎn)物的分子數(shù)為2Na（X（3）（浙江高考）燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和NOx的催化轉(zhuǎn)化都是減少酸雨 產(chǎn)生的措施（V）（4）（天津高考）制取NO 2時(shí)，用水或NaOH溶液吸收尾氣（X）（5）通過(guò)灼熱的鎂粉，可除N2中的少量氧氣（X）2. （教材改編題）（RJ必修1P3、P964改編）下列氣體，不能用排空氣法收集的是不能用排水法收集的是;不會(huì)造成空氣污染的是。N2NO NO2SO2C

6、O NH3答案3. （思維探究題）溴蒸氣和NO 2都為紅棕色氣體，用濕潤(rùn)的淀粉 KI試紙或NaOH溶液能鑒別它們嗎？為什么？若不能，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的方法，區(qū)別溴蒸氣和NO 2。答案 不能鑒別。因?yàn)檫@兩種氣體都有氧化性，都可以把 KI中的I-氧化成12 , 使試紙變藍(lán)色。NaOH溶液可以吸收溴蒸氣和 NO2而形成無(wú)色溶液。方法： 用AgNO 3溶液，Br2可與AgNO 3溶液反應(yīng)生成淺黃色沉淀 AgBr ;用水，溶 于水后有顏色的是Br2，無(wú)顏色的是NO 2。題組核斷|扣點(diǎn)X謹(jǐn)汨酣A組基礎(chǔ)知識(shí)鞏固1. 下列化學(xué)事實(shí)及其解釋都正確的是（）A. NO2與水反應(yīng)，NO 2作還原劑，水作氧化劑B. 某

7、溶液中含有大量的NO -，該溶液中一定不存在大量的Fe2 +C. 閃電時(shí)，空氣中的N2和O2可直接化合生成NO2D. 除去NO中混有少量NO2氣體時(shí)，可以用水洗滌后再干燥解析 NO2與水反應(yīng)，NO2是還原劑也是氧化劑，A錯(cuò)誤；NO-和Fe2+能共存，例如硝酸亞鐵溶液，但在酸性條件下， NO-能氧化Fe, B錯(cuò)誤；空氣中的N2 和02直接化合生成的是NO , C錯(cuò)誤。將混有少量NO 2的NO氣體通過(guò)水洗滌 后，因NO 2與水反應(yīng)生成NO，再干燥即可，D正確。答案 D2. (2018遼寧鐵嶺協(xié)作體聯(lián)考)已知Cu(NO 3)2受熱分解的化學(xué)方程式為2Cu(NO 3)2=鳥(niǎo)=2CuO + 4NO 2

8、T4O2 T,將少量的Cu(NO 3)2固體放入試管中加熱，然后用帶火星的木條放入試管中，木條復(fù)燃，則下列說(shuō)法正確的是()A. NO 2能支持燃燒B. NO2不能支持燃燒C. 木條復(fù)燃是因?yàn)橄跛徙~分解產(chǎn)生了氧氣的緣故D. 木條復(fù)燃是因?yàn)橄跛徙~分解產(chǎn)生的 CuO催化作用的結(jié)果解析 氧氣具有助燃性，在純氧氣中能使帶火星的木條復(fù)燃，但空氣中由于含有 大量不能助燃的 N2，而氧氣量較少，所以空氣不能使帶火星的木條復(fù)燃；反應(yīng) 2Cu(NO 3)2= 2CuO + 4NO 2 t4O2 T 中，產(chǎn)物中 NO 2、O2 的體積比與空氣 中N2、O2體積比近似相同，即為4 : 1，帶火星的木條放入 Cu(NO

9、 3)2受熱分解 得到的混合氣體的試管中，木條復(fù)燃，說(shuō)明NO 2能支持燃燒，A項(xiàng)正確。答案 A3. 在一定條件下，將NO 2和O2的混合氣體12 mL通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2 mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為() 1.2 mL 2.4 mL 3 mL 4 mLA. B.C.D.解析 首先分析剩余的2 mL氣體有兩種可能。如果剩余2 mL 02，則V(N0 2)4= x(12 2) mL = 8 mL,則混合氣中的 V(02)= 12 mL 8 mL = 4 mL。若剩余51的 2 mL 氣體是 NO，則混合氣中的 V(02)= (12 mL 2 mL X3)1.2 mL

10、 , D5項(xiàng)正確。答案 D【方法技巧】氮氧化物溶于水的問(wèn)題分析無(wú)論是單一氣體(NO 2)，還是NO、NO 2、02中的兩者的混合氣體，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是 3NO 2+ H2O=2HNO 3+ NO，2NO + O2=2NO 2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO 2 0(1)若 NO 和 O2 通入水中，總關(guān)系式為 4NO + 3O2+ 2H2O=4HNO 3(4 : 3)。若N02和02通入水中，總關(guān)系式為 4NO2+ 02+ 2H2O=4HNO 3(4 : 1)。 當(dāng) V(NO2)：V(O2)>4 : 1 反應(yīng)中剩余 N02 氣體，根據(jù) 3N0 2 + H2O=2HNO 3 +

11、N0，最后剩余的氣體為NO，體積為方程式剩余NO 2的三分之一。B組考試能力過(guò)關(guān)4. (2015 北京理綜8)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如下圖)的說(shuō)法不正確的是()A. 氮元素均被氧化B. 工業(yè)合成氨屬于人工固氮C. 含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化D. 碳、氫、氧三種元素也參加了氮循環(huán)解析 A項(xiàng)，合成氨反應(yīng)中，氮元素的化合價(jià)降低被還原，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，工業(yè)合成氨屬于人工固氮，正確；C項(xiàng)，硝酸鹽轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)及經(jīng)動(dòng)物消化使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn) 化為氨氣和銨鹽，實(shí)現(xiàn)了含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化；并且碳、氫、氧 三種元素也參加了氮的循環(huán)，C正確，D正確。答案 A5. （2018 課標(biāo)全國(guó)U,8）研究表明，氮氧化

12、物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中 的氨有關(guān)（如圖所示）。下列敘述錯(cuò)誤的是（）NH.NO.SH ) SOA.霧和霾的分散劑相同B. 霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨C. NH 3是形成無(wú)機(jī)顆粒物的催化劑D. 霧霾的形成與過(guò)度施用氮肥有關(guān)解析霧和霾的分散劑均為空氣，A項(xiàng)正確；結(jié)合圖示可知形成霧霾的無(wú)機(jī)顆粒物中含有NH4NO3和（NH 4）2SO4，B項(xiàng)正確；根據(jù)圖示可知空氣中 NOx、SO2等 分別轉(zhuǎn)化為HNO3、H2SO4后，吸收空氣中的NH3生成NH4NO3和（NH4）2SO4, 即NH 3是形成無(wú)機(jī)顆粒物的反應(yīng)物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)度施用氮肥，會(huì)導(dǎo)致空氣中揮 發(fā)的NH 3濃度增大，與霧霾的形成有關(guān)，D項(xiàng)正

13、確。答案 C6. （北京高考）NOx是汽車(chē)尾氣中的主要污染物之一10(1)N0 x能形成酸雨，寫(xiě)出NO 2轉(zhuǎn)化為HNO 3的化學(xué)方程式：在汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低 NOx的排放，當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí)，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成 N2排出。寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式：解析 根據(jù)題目信息可知NO被CO還原為N2，而CO被氧化成CO2，化學(xué) 方程式為2NO + 2CO=催化劑N2 + 2CO2。答案 (1)3NO 2 + H2O=2HNO 3+ NO催化劑(2)2NO + 2CO=催化劑 N2 + 2CO2考點(diǎn)二硝酸(頻數(shù)：難度：呦名師課堂導(dǎo)語(yǔ) 本考點(diǎn)主要考查硝酸的性質(zhì)，重點(diǎn)掌握硝酸的強(qiáng)氧化性，硝酸 與金屬反應(yīng)的計(jì)算方法，特別是有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究是考查重點(diǎn)，應(yīng)特 別關(guān)注。1.物理性質(zhì)硝酸是無(wú)色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味I名師課堂實(shí)錄I實(shí)驗(yàn)室常用濃HN0 3質(zhì)量分