2014高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第三章2節(jié)氮循環(huán)課件版必修

考綱定位(1)了解氮元素單質(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)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。(3)氮元素單質(zhì)及其化合物知識的綜合應(yīng)用。

命題趨勢以氮及其化合物為知識背景，考查化學(xué)基本理論、基本概念、化學(xué)實驗及化學(xué)計算；以氮元素價態(tài)變化及變化中特征現(xiàn)象為線索的綜合推斷；氮及其化合物知識與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系等仍是高考的重點方向。

1．氮在自然界中的循環(huán)(1)循環(huán)示意圖(2)氮的固定：將

的方法，叫做氮的固定。氮的固定分為

和

兩類。游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔镒匀还痰斯す痰?．氮氣(1)結(jié)構(gòu)：N2的結(jié)構(gòu)式

。N2是由

鍵形成的

分子。N2分子的結(jié)構(gòu)很

，化學(xué)性質(zhì)

活潑。(2)物理性質(zhì)：

色、

味的氣體，密度比空氣

，

溶于水，熔、沸點低。N≡N非極性非極性穩(wěn)定不無無小難(3)化學(xué)性質(zhì)3．氮的氧化物氮元素有

、

、

、

、

等五種正價態(tài)，五種正價對應(yīng)六種氧化物：

、

、

、

、

、

。其中N2O3和N2O5分別是

和

的酸酐。NO是一種無色難溶于水且還原性較強(qiáng)的氣體，易被O2氧化為NO2，NO2是一種

色的易溶于水且與水反應(yīng)的氣體，有

氣味，氧化性強(qiáng)，能

SO2，能使?jié)駶櫟腒I-淀粉試紙變

。＋1＋2＋3＋4＋5N2ONON2O3NO2N2O4N2O5HNO2HNO3紅棕刺激性氧化藍(lán)NO、NO2都是大氣污染物，空氣中NO、NO2主要來自石油產(chǎn)品和煤燃燒、汽車尾氣以及制硝酸工廠的廢氣。其中空氣中的

是造成光化學(xué)煙霧的主要因素。NO24．氨(1)氨的結(jié)構(gòu)氨分子空間構(gòu)型為

，是一種由

鍵構(gòu)成的

分子。(2)氨的物理性質(zhì)純凈的氨氣是

色有

氣味的氣體，密度比空氣

，

溶于水，易

，液氨氣化是要吸收熱量液氨常用作

。三角錐型極性極性無刺激性小極易液化制冷劑(3)氨的化學(xué)性質(zhì)①氨和水反應(yīng)：

。②還原性NH3和O2在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)：

(4)實驗室制法原理：

。NH3＋H2O===NH3·H2O2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O5．銨鹽的性質(zhì)(1)銨鹽多為

色，

于水的晶體，均為離子化合物。(2)銨鹽不穩(wěn)定，受熱易分解碳酸氫銨受熱分解：

；氯化銨受熱分解：

。無易溶NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2↑NH4Cl===NH3↑＋HCl↑(3)與堿反應(yīng)：

。(4)NH檢驗方法：在銨鹽溶液中加入

溶液，共熱，再用

來檢驗，出現(xiàn)的現(xiàn)象是

。2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O濕潤紅色的石蕊試紙變藍(lán)色燒堿6．硝酸(1)硝酸的物理性質(zhì)硝酸是

色、有

氣味的液體，易

、低沸點，在空氣中呈“白霧”狀，98%為“發(fā)煙硝酸”，69%為濃硝酸。硝酸可以任意比溶于水，有強(qiáng)腐蝕性。無刺激性揮發(fā)(2)硝酸的化學(xué)性質(zhì)①不穩(wěn)定性見光或受熱會分解：4HNO3

，硝酸越濃越易分解。保存：

試劑瓶，放在

的地方。4NO2↑＋O2↑＋2H2O棕色黑暗且溫度低②強(qiáng)氧化性a．與金屬反應(yīng)：除鉑和金，硝酸與其他金屬都可以反應(yīng)b．與非金屬反應(yīng)C＋4HNO3(濃)===

。c．與還原性化合物反應(yīng)硝酸可以氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、HBr、Fe2＋等還原性物質(zhì)。3SO2＋2HNO3＋2H2O===

。CO2↑＋4NO2↑＋2H2O3H2SO4＋2NO1.鈍化是不是不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？提示鈍化是一種化學(xué)反應(yīng)，只是形成了一層致密的氧化膜。2．如何除去濃HNO3中的黃色物質(zhì)？提示濃HNO3中的黃色物質(zhì)為NO2，可充入O2除去，發(fā)生如下反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。

將盛有amolNO2和bmolNO混合氣體的試管倒立于水槽中，再通入bmolO2，充分反應(yīng)后試管里剩余氣體的成分及物質(zhì)的量決定于a與b的關(guān)系，請?zhí)顚懕砀瘢捍鸢?/p>

1．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將O2與NO按3∶4的體積比充滿一個干燥燒瓶，將燒瓶倒置于水中，瓶內(nèi)液面逐漸上升后，最后燒瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為A．0.045mol·L－1

B．0.036mol·L－1C．0.026mol·L－1 D．0.030mol·L－1答案

B1．噴泉實驗的原理由于產(chǎn)生壓強(qiáng)差而形成噴泉—氣體迅速溶于水或某種水溶液中。容器內(nèi)壓強(qiáng)小于容器外水面的壓強(qiáng)，從而產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象。根據(jù)這一原理，只要能夠造成容器內(nèi)氣體大量溶于液體。就可形成噴泉。2．一般有以下幾種情況只要氣體易溶于吸收劑，均可作噴泉實驗。吸收劑可以是水，也可以是酸液、堿液等。氣體氯化氫氨氣CO2、Cl2、H2S、SO2NO2、O2乙烯吸收劑水、NaOH溶液水、鹽酸NaOH溶液水溴水3.易溶于水的氣體的噴泉實驗成敗的關(guān)鍵(1)裝置氣密性要好；(2)燒瓶要干燥；(3)氣體的純度要大。某學(xué)生課外活動小組利用下圖所示裝置分別做如下實驗：(1)在試管中注入某紅色溶液，加熱試管，溶液顏色逐漸變淺，冷卻后恢復(fù)紅色，則原溶液可能是________溶液；加熱時溶液由紅色逐漸變淺的原因是_____________________________。(2)在試管中注入某無色溶液，加熱試管，溶液變?yōu)榧t色，冷卻后恢復(fù)無色，則此溶液可能是________溶液；加熱時溶液由無色變?yōu)榧t色的原因是______________。解析

本實驗裝置為一封閉的體系，原溶液受熱顏色發(fā)生變化，是由于其中某種物質(zhì)以氣態(tài)揮發(fā)所引起，冷卻后，揮發(fā)出的氣體又溶解在溶液中，得到原來的溶液。能使溶液在紅色和無色之間變化的物質(zhì)在中學(xué)階段最常見的是酚酞和品紅，從而不難分析出導(dǎo)致酚酞溶液顏色變化的是堿性氣體NH3，導(dǎo)致品紅溶液顏色變化的是SO2。答案

(1)稀氨水和酚酞稀氨水中的NH3逸出，所以溶液的顏色變淺(2)溶有SO2的品紅SO2氣體逸出，品紅溶液恢復(fù)紅色2．制取氨氣并完成噴泉實驗(圖中夾持裝置均已略去)。(1)寫出實驗室制氨氣的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。(2)收集氨氣應(yīng)使用________法，要得到干燥的氨氣可選用________作干燥劑。(3)用圖1裝置進(jìn)行噴泉實驗，上部燒瓶已裝滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是______________。該實驗的原理是________________________________________________________________________。(4)如果只提供如圖2的裝置，請說明引發(fā)噴泉的方法：________________________________________________________________________。解析

(1)實驗室常用NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱來制NH3。(2)由于NH3易溶于水，又密度比空氣小，只能用瓶口向下排空氣法收集；干燥NH3可選用堿石灰。(3)用擠入法，利用NH3極易溶于水的性質(zhì)，使較多量NH3溶于少量水中，氣體量急劇減少，體積不變，燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)必減小。故打開止水夾后，燒杯中水面上的大氣壓強(qiáng)將水壓入燒瓶，形成噴泉。(4)要形成噴泉，必須解決兩個問題，一是NH3必須與水接觸，二是造成足夠的壓強(qiáng)差。本題利用氣體熱脹冷縮原理，打開止水夾，用手(或熱毛巾等)捂住燒瓶，NH3受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管中的空氣和水，NH3與水接觸溶解，即發(fā)生噴泉。1．用銨鹽制取(1)反應(yīng)原理(化學(xué)方程式)：(2)實驗裝置(如下圖)：(3)驗滿方法：將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，若試紙變藍(lán)色，說明氨氣已收集滿了。(4)干燥方法：通過以下任一裝置。(5)棉花的作用：減緩NH3與空氣對流，收集純凈的NH3。2．用濃氨水來制取可利用濃氨水與固體強(qiáng)堿或生石灰來制取NH3。(1)實驗裝置某研究小組進(jìn)行與NH3有關(guān)的實驗。(藥品：濃氨水、氯化銨固體、氫氧化鈉固體、蒸餾水、堿石灰)(1)寫出實驗室制取NH3的化學(xué)反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________。將NH3通入溴水中，有N2生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________________________________________。(2)從圖Ⅰ中挑選所需的儀器，裝配成快速制取干燥NH3的裝置簡圖(只寫編號)，(必要的塞子、玻璃導(dǎo)管、膠皮管、固定裝置和尾氣處理裝置略去)。儀器是________________________________________________________________________。③NaOH溶于水時放熱，使體系溫度升高，NH3的溶解度減小，會使部分NH3逸出④NH4Cl會分解釋放出NH3⑤在快速制取NH3時可以加入NaNO3固體，以便加快產(chǎn)生NH3(4)用如圖Ⅱ甲裝置收集NH3，如何判斷燒瓶中已收集滿NH3________________________________________________________________________。(5)圖乙中膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶后，觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。解析本題主要考查了學(xué)生的知識遷移能力，以及NH3實驗室制備的反應(yīng)原理、NH3的性質(zhì)。(1)實驗室制取NH3是用NH4Cl和Ca(OH)2反應(yīng)制取的。NH3中氮元素為最低價具有還原性，可與溴單質(zhì)反應(yīng)，生成N2和HBr或NH4Br，與NH3和Cl2反應(yīng)類似。(2)“快速”制取NH3，并給定藥品，可推想用濃氨水和NaOH固體制取，根據(jù)反應(yīng)的藥品狀態(tài)固＋液―→氣，應(yīng)選用①③⑨或①③⑧。3．下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是解析

A裝置中試劑錯誤；C裝置中大試管口應(yīng)略向下傾斜。答案

AC1．硝酸與金屬反應(yīng)的一般規(guī)律

(1)金屬與HNO3反應(yīng)一般不生成H2，濃HNO3一般被還原為NO2，稀HNO3一般被還原為NO，極稀的HNO3可被還原成NH3，生成NH4NO3。(2)足量金屬與一定量濃硝酸反應(yīng)時，隨著硝酸濃度的降低，產(chǎn)物也發(fā)生改變。2．硝酸與非金屬反應(yīng)的規(guī)律(1)濃硝酸能與碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，一般生成最高價含氧酸或最高價氧化物、二氧化氮和水。(2)與非金屬反應(yīng)，HNO3表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，不表現(xiàn)酸性。3．硝酸與金屬反應(yīng)產(chǎn)物的確定(1)足量濃硝酸作氧化劑時，其還原產(chǎn)物是NO2；稀硝酸作氧化劑時，其還原產(chǎn)物通常為NO。(2)一定量濃硝酸參加反應(yīng)，其還原產(chǎn)物可能是NO2、NO的混合物。若硝酸很稀且與活潑金屬反應(yīng)，則還原產(chǎn)物較復(fù)雜，可能是NO、N2O、N2、NH3等，且硝酸越稀，還原產(chǎn)物的價態(tài)越低。(3)如果參加反應(yīng)的Cu和HNO3的物質(zhì)的量之比是3∶10，寫出并配平該反應(yīng)的離子方程式______________。(2)0.004molCu失電子數(shù)＝0.004mol×2×6.02×1023mol－1＝4.816×1021或用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，寫為0.008NA。設(shè)NO和NO2的物質(zhì)的量均為x，則有3x＋x＝0.008mol，x＝0.002mol，故參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為：0.004mol×2＋0.002mol×2＝0.012mol。

4.14g銅、銀合金與足量的某濃度的硝酸反應(yīng)，將放出的氣體與1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氧氣混合，通入水中恰好全部被吸收，則合金中銅的質(zhì)量為A．9.6g B．6.4gC．3.2g D．1.6g答案

C某興趣小組設(shè)計出下圖所示裝置來改進(jìn)教材中“銅與硝酸反應(yīng)”實驗，以探究化學(xué)實驗的綠色化。(1)實驗前，關(guān)閉活塞b，試管d中加水至浸沒長導(dǎo)管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c，其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在d中加適量NaOH溶液，c中放一小塊銅片，由分液漏斗a向c中加入2mL濃硝酸，c中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。再由a向c中加2mL蒸餾水，