1、第2講氮的循環(huán),考點突破,基礎(chǔ)梳理,課堂演練,基礎(chǔ)梳理 抓主干 固雙基,知識梳理,一、氮氣及其氧化物 1.自然界中氮的存在和氮的固定,2.N2的性質(zhì) (1)物理性質(zhì):無色無味無毒、密度比空氣稍小、難溶于水的氣體。,(2)化學性質(zhì): 與O2反應(yīng): 。 與H2反應(yīng): (工業(yè)合成氨反應(yīng)原理)。,無,紅棕,【想一想】 NO2溶于水生成HNO3,NO2是不是酸性氧化物? 答案:不是。酸性氧化物與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸,而NO2與水反應(yīng)除生成HNO3外還有NO生成。,二、氨和銨鹽 1.氨 (1)結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì),(2)化學性質(zhì),(3)制法與用途,2.銨鹽,變藍,答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6),三、硝

2、酸 1.物理性質(zhì),2.化學性質(zhì) (1)強酸性:具有酸的通性。,Fe、Al,【練一練】 對下列事實的解釋正確的是( ) A.濃硝酸通常保存在棕色試劑瓶中,說明濃硝酸不穩(wěn)定 B.不用濃硝酸和銅屑反應(yīng)制取硝酸銅,是因為濃硝酸具有揮發(fā)性 C.鐵與稀硝酸反應(yīng)溶液呈淺綠色,說明稀硝酸不能氧化Fe2+ D.鋅與稀硝酸反應(yīng)得不到氫氣,說明稀硝酸能使鋅鈍化,A,自主整理,1.四種氣體的特性,3.硝酸的一種主要性質(zhì) 濃、稀硝酸均具有強氧化性,能氧化除Pt、Au外的所有金屬。常溫下濃硝酸能使鐵鋁鈍化,加熱條件下能氧化木炭等。,考點突破 解疑難 提知能,考點一,典例引領(lǐng),氨氣的實驗室制法與噴泉實驗,2015山西臨汾模

3、擬)某課外活動小組欲利用氨氣與CuO反應(yīng),研究氨氣的性質(zhì)并測其組成,設(shè)計了如下裝置(夾持裝置未畫出)進行實驗。請回答下列問題:,(1)儀器a的名稱為;儀器b中可選擇的試劑為(任意填一種)。 (2)實驗中,裝置C中黑色CuO粉末全部轉(zhuǎn)化為紅色固體(已知Cu2O也為紅色固體),量氣管中有無色無味的氣體。實驗前稱取黑色CuO 80 g,實驗后得到紅色固體質(zhì)量為68 g。則紅色固體成分的化學式為. 。 (3)E裝置中濃硫酸的作用是。 (4)F中讀取氣體體積前,應(yīng)對裝置F進行的操作是 , 若無此操作,而F中左邊液面低于右邊液面,會導致讀取的氣體體積 (填“偏大”“偏小”或“無影響”);圖中量氣管可由(請

4、選擇字母填空:A.酸式滴定管,B.堿式滴定管)改裝而成。,(5)要想測得氨氣分子中氮、氫原子個數(shù)比,實驗中應(yīng)至少測量或讀取哪些數(shù)據(jù)?。 A.B裝置實驗前后質(zhì)量差m g B.F裝置實驗前后液面差V L C.D裝置實驗前后質(zhì)量差m g D.E裝置實驗前后質(zhì)量差m g,答案:(1)分液漏斗堿石灰(或生石灰或氫氧化鈉固體) (2)Cu和Cu2O(3)防止F中水蒸氣進入D中,并吸收氨氣 (4)上下移動右管,使得左右兩邊液面相平偏小B(5)BC,歸納總結(jié),1.氨氣的實驗室制法 (1)用銨鹽和堿制取,(2)用濃氨水制取,2.噴泉實驗 (1)噴泉實驗的原理 當擠壓膠頭滴管膠頭,使少量水進入燒瓶后,氣體在液體中

5、溶解度很大,在短時間內(nèi)產(chǎn)生足夠大的壓強差(負壓),則打開止水夾后,大氣壓將燒杯內(nèi)的液體壓入燒瓶中,在尖嘴導管口形成噴泉。,(2)形成噴泉的氣體與液體組合 NH3、HCl、SO2、NO2與水組合能形成噴泉。 酸性氣體與NaOH溶液組合能形成噴泉。,【特別提示】 用銨鹽制取氨氣時注意的問題 (1)不宜選用NH4NO3和NH4HCO3,NH4NO3受熱易爆炸,NH4HCO3受熱易分解產(chǎn)生CO2。 (2)Ca(OH)2不宜用NaOH、KOH代替,原因是NaOH、KOH易吸濕,結(jié)塊,不利于NH3的逸出。 (3)干燥氨氣不能用濃硫酸和無水氯化鈣;吸收氨氣時要防止倒吸。,跟蹤訓練,(2015重慶一中期末)如

6、圖所示是在實驗室進行氨氣快速制備與性質(zhì)實驗的組合裝置,部分固定裝置未畫出。,(l)在組裝好裝置后,若要檢驗AE裝置的氣密性,其操作是首先 , 然后微熱A,觀察到E中有氣泡冒出,移開酒精燈(或松開雙手),E中導管有水柱形成,說明裝置氣密性良好。,(2)裝置B中盛放試劑是。 (3)點燃C處酒精燈,關(guān)閉止水夾2,打開止水夾1,從分液漏斗放出濃氨水至浸沒燒瓶中固體后關(guān)閉分液漏斗,稍等片刻,裝置C中黑色固體逐漸變紅,裝置E中溶液里出現(xiàn)大量氣泡,同時產(chǎn)生(答現(xiàn)象);從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣,請寫出在C中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:. 。 (4)當C中固體全部變紅色后,關(guān)閉止水夾1,慢慢移開酒精燈,待

7、冷卻后,稱量C中固體質(zhì)量。若反應(yīng)前固體質(zhì)量為16 g,反應(yīng)后稱重固體質(zhì)量減少2.4 g。通過計算確定該固體產(chǎn)物的成分是(用化學式表示)。 (5)在關(guān)閉止水夾1后,打開止水夾2,殘余氣體進入F中,很快發(fā)現(xiàn)裝置F中產(chǎn)生白煙,同時發(fā)現(xiàn)G中溶液迅速倒吸流入F中。寫出產(chǎn)生白煙的化學方程式: 。迅速產(chǎn)生倒吸的原因是 。,答案:(1)關(guān)閉止水夾2和分液漏斗活塞,打開止水夾1,在E中裝入水,(2)堿石灰或生石灰,(4)Cu2O、Cu,考點剖析,金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律及計算,考點二,(2)一般濃HNO3被還原為NO2,稀HNO3被還原為NO。 (3)硝酸體現(xiàn)氧化性和酸性。,2.計算方法,(2)電子守恒法 HNO3

8、與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。,【特別提示】 解答金屬與硝酸反應(yīng)的計算題時,要盡量避免應(yīng)用化學方程式計算,否則會陷入復雜的計算過程中,甚至得不到正確結(jié)果。,典型例題,(2015遼寧盤錦質(zhì)檢)將6.85 g Fe和Al的混合物溶于200 mL 濃度為 c mol/L的HNO3溶液中,得到標準狀況下的NO、N2O混合氣體共3.36 L, 測得反應(yīng)后溶液的pH為0,再向所得溶液中加入過量NaOH溶液充分反應(yīng) 后生成沉淀質(zhì)量為5.35 g。若不考慮反應(yīng)前后溶液體積變化,則下列有 關(guān)判斷正確的是( ) A.Fe與Al 的物質(zhì)的量之比為11 B.混

9、合氣體中NO為0.03 mol,N2O為0.12 mol C.原HNO3溶液的濃度c=4.9 mol/L D.反應(yīng)中被還原的HNO3為0.15 mol,C,【方法指導】 金屬與硝酸反應(yīng)的三個等式 (1)n(HNO3)消耗=n(Mx+)x+n(NO)+n(NO2)。 (2)n(Mx+)x=n(NO)3+n(NO2)。 (3)n(HNO3)酸性=n(Mx+)x=n(e-)。,變式訓練,(2014九江統(tǒng)考)將一定質(zhì)量的鎂、銅合金加入到稀硝酸溶液中,兩者恰好完全反應(yīng),假設(shè)反應(yīng)過程中還原產(chǎn)物全部是NO,向所得溶液中加入物質(zhì)的量濃度為3 mol/L的NaOH溶液至沉淀完全,測得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量

10、增加5.1 g,則下列有關(guān)敘述中正確的是( ) A.開始加入合金的質(zhì)量可能為16.4 g B.參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1 mol C.生成沉淀完全時消耗NaOH溶液的體積為100 mL D.標準狀況下產(chǎn)物NO的體積為22.4 L,C,課堂演練 試身手 強素能,基礎(chǔ)題組,1.(2014上海閔行教學質(zhì)量檢測)有關(guān)氨氣的說法正確的是( ) A.氨氣與氯氣相遇可能冒白煙 B.氨氣通入濃硫酸或濃硝酸中會被氧化 C.氨氣可以由所有銨鹽受熱分解得到 D.氨氣比PH3易液化是因為NH鍵的鍵能比PH鍵鍵能大,A,2.(2015河北唐山模擬)某金屬和硝酸反應(yīng),已知被還原的硝酸和參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量之比為

11、 16,若已知還原產(chǎn)物唯一,則還原產(chǎn)物為( ) A.N2B.N2O C.NO D.NO2,A,3.(2015黑龍江哈三中期末)在100 mL HNO3和H2SO4的混合溶液中,兩種酸的物質(zhì)的量濃度之和為0.6 mol/L。向該溶液中加入足量的銅粉,加熱,充分反應(yīng)后,所得溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度最大值為(反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計)( ) A.0.225 mol/L B.0.30 mol/L C.0.36 mol/L D.0.45 mol/L,4.(2014江蘇南通測試)設(shè)空氣中O2的體積分數(shù)為0.2,N2的體積分數(shù)為0.8。在有水存在的條件下,某氮的氧化物(NO與NO2形成的混合物)和一

12、定量空氣混合恰好完全反應(yīng)生成硝酸,反應(yīng)后氣體體積減少了一半(相同條件下)。則該氮的氧化物中NO與NO2的體積比可能是( ) A.15 B.14 C.13 D.任意比,A,C,高考題組,1.(2015年新課標全國理綜)我國清代本草綱目拾遺中記敘無機藥物335種,其中“強水”條目下寫道:“性最烈,能蝕五金其水甚強,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛?！边@里的“強水”是指( ) A.氨水 B.硝酸 C.醋 D.鹵水,B,2.(2015年北京理綜)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說法不正確的是( ) A.氮元素均被氧化 B.工業(yè)合成氨屬于人工固氮 C.含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化 D.碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán),A,3.(2013年安徽理綜)實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實驗,最合理的選項是( ),B,4.(2013年四川理綜)1.52 g銅鎂合金完全溶解于 50 mL 密度為1.40 g/mL、質(zhì)量分數(shù)為63%的濃硝酸中,得到NO2和N2O4的