导学案 氮.docx

1、导学案 氮第四章 第四节 氮的氧化物、氨及硝酸（第一课时）【学习目标】1. 了解NO、NO2的物理性质，掌握其化学性质2. 了解NO与NO2之间相互转化的关系3. 掌握氮的氧化物溶于水的计算4. 了解SO2、NO2等对大气的污染及其防治【温故知新】1. 常见的大气污染有哪些，如何防治？2. 俗话“一场雷雨，一场肥”，你知道当中蕴含的化学原理吗？知识点一 氮气 N21. 氮元素在自然界中主要以N2的形式存在，主要是因为N2的性质很稳定，通常很难与其他物质发生反应，氮的原子结构示意图为 。2. 物理性质：无色、无味气体，密度1.25g/L，难溶于水。3. 高温、高压催化剂放电或高温化学性质：虽然N

2、2在通常情况下很稳定，但在一定条件下也能发生如下反应N2+O2 = 2NO N2+3H2 2NH3知识点二 一氧化氮、二氧化氮 NO、NO2NONO2物理性质颜色、气味、状态无色无味气体红棕色刺激性气味气体密度略大于空气大于空气熔、沸点低低溶解性不溶于水易溶于水，和水反应毒性有毒有毒化学性质与水反应不反应3NO2+H2O=2HNO3+NO还原性2NO+O2=2NO2特性易结合人体血液中的血红蛋白，导致人体缺氧而中毒，中毒机理与CO类似知识点三 实验探究：NO2与水的反应实验步骤实验现象实验解释及结论1. 如图所示，将充满NO2的试管倒立于盛有水的水槽中水进入试管，液面逐渐升高红棕色气体逐渐变为

3、无色试管内液面上升至试管容积的2/3处3NO2（红棕色）+H2O=2HNO3+NO（无色）2NO（无色）+O2=2NO2（红棕色）总的反应可以表示为：4NO2+O2+2H2O=4HNO32. 当液面在试管中不再上升时，通过导气管通入少量O2，停止一会儿，等待液面上升无色液体变为红棕色，后又变为无色试管内液面上升3. 当液面停止上升，仍有气体剩余，可再通入少量O2，这样反复操作几次，直至液体充满整个试管无色气体变为红棕色，后又变为无色试管内液面上升反复操作几次，最终几乎无气体剩余，液体充满整个试管工业上生产硝酸时，向吸收后的尾气中再通入适量的氧气，经过多次循环、氧化吸收，可充分利用原料，并减少N

4、O的排放量，以保护环境。知识点四 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1. 来源SO2：主要来源于煤及石油制品等的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼。NO2：主要来源于汽车尾气、硝酸厂的尾气等。2. 危害直接危害人体健康，引起呼吸道疾病；引起酸雨，破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，加速建筑物、桥梁、工业设备的腐蚀。3. 酸雨（1）pH5.6的降水称酸雨，主要是大气中的SO2和NO2溶于水后造成的。（2）类型 硫酸型：SO2H2SO3H2SO4硝酸型：NO2HNO34. 防治措施（1）调整能源结构，发展清洁能源（2）研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放（3）加强工厂废气的回

5、收处理（4）改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气排放标准知识点五 氮的氧化物溶于水的计算1. 化学方程式法（1）有关化学反应方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO 4NO2+O2+2H2O=4HNO32NO+O2=2NO2 4NO+3O2+2H2O=4HNO3（2）在化学方程式的应用中要注意： a.利用氧化还原知识，从电子转移、化合价变化等角度去分析量的关系。 b.体积差量法的应用 c.原子、离子守恒（即反应前后各元素原子或离子个数不变）的应用（3）不同情况及剩余气体的体积序号原气体反应剩余气体剩余气体的量（）NO2NOV(NO2)（）NO2+NONOV(NO)原+V(NO2)（）NO2+

6、O2V(NO2)：V(O2)=4：1无0V(NO2)：V(O2)4：1O2V(O2)原V(NO2)V(NO2)：V(O2)4：1NO V(NO2)4 V(O2)（）NO+O2V(NO)：V(O2)=4：3无0V(NO)：V(O2)4：3NOV(NO)原V(O2)V(NO)：V(O2)4：3O2V(O2)原V(NO)2. 原子组成法4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，即两反应的总反应式都与N2O5+H2O=2HNO3等效，这不仅是记忆二式的方法，也为上述问题的解决提供了新的思路，即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断。 2：5，O2剩余N(N):N(O) =

7、2：5，恰好完全反应 2：5，剩余NO3. 电子守恒法当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体与O2混合通入水中时，O2得电子，且得失电子数必须相等，这是电子守恒法解答此类题目的依据。【自我测试】1. 右图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入,不能用来收集的气体是 ()A.NO B.NO2C.CO2 D.SO22. 如下图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的气体不可能是()A.N2与NO2的混合气体B.

8、O2与NO2的混合气体C.NO与NO2的混合气体D.NO2一种气体3. 形成酸雨的主要原因是()A.未经处理的工业废水任意排放B.大气中二氧化碳含量增多C.工业上大量燃烧含硫燃料和以含硫矿石为原料冶炼金属D.汽油不充分燃烧形成的碳氧化合物4. 下列关于NO的说法正确的是()A.NO是红棕色气体B.常温下氮气与氧气反应可生成NOC.NO溶于水可以生成硝酸D.NO是汽车尾气的有害成分之一5. 下列物质中,属于“城市空气质量日报”报道的污染物的是()A.N2 B.SO2 C.CO2 D.CO6. (双选)空气中的CO、NO、NO2、SO2都能使人中毒,其中易与人体中的血红蛋白结合,使血红蛋白失去运载

9、O2和CO2能力的是()A.CO B.NO C.NO2 D.SO27. (双选)区分某红棕色气体是溴蒸气还是NO2气体,可采用的试剂是()A.蒸馏水 B.KI淀粉试纸C.AgNO3溶液 D.NaOH溶液【课堂练习】1. 某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此无色混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是()肯定有SO2和NO 肯定没有Cl2、O2和NO2可能有Cl2和O2 肯定只有NOA. B. C. D.2. 在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和发生氧化反应的物质,其质量比为()A.

10、11 B.13 C.12 D.413. 为除去混入NO中的少量NO2,应将气体通过()A.Na2CO3溶液 B.NaHCO3溶液 C.H2O D.浓硫酸4. (双选)将盛有12 mL NO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混合气体中O2的体积是()A.1.2 mL B.2.4 mLC.3.6 mL D.4 mL5. 下列说法正确的是()正常雨水的pH为7.0,酸雨的pH小于7.0严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白的食品会对人体健康产生危害使用氯气对自来水消毒过程中,生成的有机氯化物可能对人体有害食品厂产生的

11、含丰富氮、磷营养素的废水可长期排向水库养鱼A. B.C. D.6. 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()A.NO2 B.N2O3C.N2O D.N2O47. 盛有NO和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中,过一段时间后,量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中NO和NO2的体积比是()A.31 B.13 C.21 D.128. 利用右图所示装置收集以下8种气体(图中烧瓶的位置不得变化)H2Cl2CH4HClNH3NOH2SSO2(1)若烧瓶是干燥的,则由B口进气收集的气体有(写序

12、号)。(2)若烧瓶充满水,可收集的气体有,这时气体由进入。(3)若烧瓶是干燥的,则由A口进气,可收集的气体有。(4)若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥,则可用此装置来干燥的气体有,这时气体由口进入。9. “可持续发展”是全球经济发展的共同课题,“珍惜地球,保护环境”已成为我国的基本国策。汽车尾气(含有碳氢化合物、CO、SO2和NO等物质)是城市空气的污染源,治理方法之一是在汽车排气管上装一个“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂),它的特点是使CO与NO反应,生成两种可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使碳氢化合物充分燃烧及SO2催化氧化。(1)写出CO与NO在催化剂作用下的反应方程式:。(2)“

13、催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是。(3)下列控制城市空气污染源方法,可行的有。A.开发氢能源 B.使用电动车C.植树造林 D.戴上呼吸面具【课后练习】1酸雨是对降水呈酸性(pH小于5.6)的统称。下列说法不正确的是()A空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨B汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物C工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因D为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料脱硫处理2某集气瓶里的气体呈红棕色，加入足量水，盖上玻璃片，振荡，得橙色溶液，气体颜色消失，再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，该气体可能是下列混合气中的()AN2、NO2、B

14、r2 BNO2、NO、N2CNO2、O2、NO DN2、O2、Br23(双选)现有NO2、O2的混合气体12 mL，通入足量水中，充分反应后逸出气体2 mL(同温同压下)，则原混合气体中含氧气的体积是()A1.2 mL B2.4 mLC3 mL D4 mL4. 发射“嫦娥一号”环月卫星运载火箭的推进剂引燃后，产生大量高温气体从尾部喷出。该气体主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在发射现场可看到火箭尾部产生大量红棕色气体，其原因是()A高温下N2遇空气生成NO2BNO遇空气生成NO2CCO2与NO反应生成CO和NO2DNO与H2O反应生成H2和NO25在标准状况下，将O2和NO2按14的体积

15、比充满干燥的烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液溶质的物质的量浓度为()A. molL1 B. molL1C. molL1 D. molL16 将3 mol的NO2气体依次通入下列三个分别装有足量NaHCO3饱和溶液浓H2SO4Na2O2的装置后，用排水法把残留气体收集起来，则收集到的气体是(同温、同压下测定)()A1 mol NOB1 mol NO2和0.05 mol O2C2 mol O2D0.25 mol O27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(

16、)ANO2BN2O3 CN2ODN2O48某氮的氧化物是大气污染物之一，在一定温度和有催化剂存在下，该氧化物与氨气反应只生成氮气和水，若生成的氮气和水的物质的量之比为56，该氧化物的化学式为()ANO BN2O3CNO2 DN2O59. 如图所示，集气瓶内充满某混合气体，将集气瓶置于光亮处，然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶，发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶，则集气瓶内的混合气体可能是()CO、O2NO、O2NO2、O2N2、H2A BC D10. 某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，特进行如下实验(如下图所示)。(1)图1两集气瓶中_(填“上”或“下”)瓶颜色深。(2)图2中反应

17、的现象是_。(3)图3中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有_，说明NO2在该反应中显_性。(4)由图2和图3中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式_。11已知NO不溶于水，NO2易溶于水，且与水发生反应3NO2H2O=2HNO3NO。把盛有48 mL NO和NO2混合气体的容器倒置于水中(保持同温同压)，待液面稳定后，容器内气体的体积变为24 mL，则：(1)原混合气中，NO是_mL，NO2是_ mL。(2)若在剩余的24 mL气体中，通入6 mL O2，待液面稳定后，反应后容器内剩余气体体积为_ mL。(3)若在剩余的24 mL气体中，通入24 mL O2，待液面稳定后

18、，反应后容器内剩余气体体积为_ mL。(4)若在原48 mL NO、NO2中，通入_ mL O2再倒置于水中，气体会全部被吸收。（第二课时）【学习目标】1. 了解氨的物理性质，掌握氨的化学性质及实验室制法。2. 掌握铵盐的性质3. 铵根离子的鉴定知识点六 氮的固定1. 概念:将游离态的氮转变为化合态的氮的方法2. 分类分类自然固氮高温、高压催化剂人工固氮生物固氮放电高能固氮举例豆科植物的根瘤菌固氮N2+O2=2NON2+3H2 2NH3知识点七 氨的性质1. 物理性质颜色状态气味密度溶解性沸点无色气体刺激性气味0.771g/L（标况），比空气密度小极易溶于水，1体积水大约溶解700体积NH3-

19、33.5（易液化）2. 喷泉实验实验装置操作及现象结论注意事项打开止水夹，并挤压滴管的胶头烧瓶中形成喷泉，瓶内液体呈红色氨气极易溶于水氨气的水溶液呈碱性实验成功的关键：烧瓶要干燥实验装置气密性要好气体纯度较高3. 化学性质（1）氨溶于水的反应：氨的水溶液叫作氨水。氨溶于水时，大部分NH3与H2O反应生成NH3H2O，NH3H2O部分电离成NH4+和OH-，所以氨水显弱碱性，因此氨水滴入酚酞溶液呈红色。氨溶于水的过程存在下列可逆反应：NH3+H2ONH3H2O NH4+OH-NH3H2O不稳定，受热分解为NH3和H2O，NH3H2O= NH3+H2O （2）氨气与酸的反应 NH3+HCl= NH

20、4Cl（产生大量白烟）催化剂 NH3+H2SO4= (NH4)2SO4（3）氨的催化氧化：4NH3+5O2=4NO+5H2O（4）氨的用途用途催化剂原理制硝酸4NH3+5O2=4NO+5H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO制铵盐（化肥）NH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4= (NH4)2SO4催化剂NH3+CO2+H2O=NH4HCO3制尿素放热吸热2NH3+CO2= CO(NH2)2+H2O液氨用作制冷剂NH3(g) NH3(l)制纯碱NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3= Na2CO3

21、+CO2+H2O在有机合成工业中，如合成纤维、塑料、燃料等，NH3是一种重要的原料4. 催化剂催化剂催化剂催化剂氨的实验室制备反应原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O棉花作用：防止NH3与空气对流，使收集的气体纯净；吸收多余的NH3收集方法：向上排空气法验满方法：将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝。知识点八 铵盐1. 物理性质：铵盐都是易溶于水的晶体，在水中的溶解度都很大。2. 化学性质（1）受热易分解NH4Cl=NH3+HClNH4HCO3= NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3= 2NH3+ CO2+H2O（2）铵盐与碱的反应 (NH4)2SO4+2

22、NaOH= Na2SO4+2NH3+2H2O NH4NO3+2NaOH= NaNO3+NH3+H2O【自我测试】1. 将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下面能实现人工固氮的是()A.闪电 B.电解饱和食盐水车间C.根瘤 D.合成氨车间2. 施用碳酸氢铵、氯化铵等铵态氮肥能够促进农作物生长,但是铵态氮肥不能与碱性肥料如草木灰混合使用,其原因是铵态氮肥()A.易溶于水 B.能与碱反应C.受热易分解 D.在水中易发生电离3. 下面对于铵盐的叙述:铵盐中氮元素都呈-3价;铵盐都易溶于水;铵盐只能跟碱反应,不能跟酸反应;铵态氮肥不宜跟草木灰混合施用(草木灰溶于水显碱性);具有还原性,一定条件下

23、可被氧化。其中正确的是()A. B. C. D.4. 下列气体中,可用固体NaOH干燥的是()A.CO2 B.Cl2 C.HCl D.NH35. 现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物,可采用的方法是()A.加入NaOH溶液 B.加入AgNO3溶液C.加热并冷却 D.加入水6. (双选)关于氨的下列叙述中,正确的是()A.氨易液化,因此可用来作制冷剂B.氨易溶解于水,因此可用来做喷泉实验C.氨极易溶解于水,因此氨水比较稳定D.氨溶解于水显强碱性,因此可使酚酞试剂变为红色【课堂练习】1. 下列含氮化合物的存在状态,能导电的是()A.NH3 B.氨水C.NH4Cl D.NO和NO2的混合物2. 已知气体的

24、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3. 在8NH3+3Cl26NH4Cl+N2反应中,若有2 mol N2生成,发生氧化反应的氨气的物质的量是()A.16 mol B.8 mol C.4 mol D.3 mol4. 某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下,将此混合气体通过浓硫酸时,总体积基本不变;通过过量的澄清石灰水,未见变浑浊,但混合气体的

25、总体积减小;把剩余气体导出后,在O2中能够点燃,燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。则混合气体的成分是()A.CH4和NH3 B.HCl、H2和COC.HCl和CO D.HCl、CO和CO25. 用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是()幕布的着火点升高 幕布的质量增加氯化铵分解吸收热量,降低了温度 氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A. B. C. D. 6. 用一充满氨气的烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内的氨水的物质的量浓度是(按标准状况下计算)()A.0.045 molL-1 B.1 molL-1C.0.029 molL-1 D.不能确定7. 已知A、B、C、D为气体,E、

26、F为固体,G是氯化钙,它们之间的转换关系如下图所示:(1)D的化学式(分子式)是;E的化学式(分子式)是。(2)A和B反应生成C的化学方程式是。(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是。8. 按右图所示装置进行实验:(1)实验开始一段时间后,可观察到锥形瓶口上方有白烟生成,还可能观察到的其他现象有。有关化学方程式: 。(2)由于气温的原因,上述实验一段时间后现象不太明显,需向锥形瓶内加入下列哪种物质才能看到明显的现象(填字母)A.NaOH固体 B.生石灰C.浓硫酸 D.NH4Cl固体【课后练习】1有关NH3的实验较多，下列对这些实验原理的分析中正确的是()ANH3极易溶于水，可以用来做喷泉

27、实验BNH3的还原性可以解释NH3与HCl的反应CNH3H2O不稳定，实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨DNH3液化时放出大量的热，因而，不能用氨作制冷剂2(双选)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()3. 某混合气体可能有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时，则可断定该混合气中一定有()AHCl、CO2、H2 BCO、H2、H2OCCO、H2、NH3 DHCl、CO、H2O4在实验室里可按如图所示装置干燥并收集气体R，且吸收多余的R气，则R是()ACH4 BHClCNO DNH35氨气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl22NH3=N26HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是()A若管道漏气，遇氨就会产生白烟B该反应利用了Cl2的强氧化性C该反应属于复分解反应D生成1 mol N2有6 mol 电子转移6同温