【优化方案】高考化学总复习 3.2氮的循环课件 鲁科版.ppt

一 氮在自然界中的循环1 氮的固定 1 含义 使空气中的氮转化为的过程 游离态 氮的化合物 2 氮在自然界中的循环 3 含氮化合物对环境的影响 3 存在及用途n2在大气中的体积分数约为 主要用作合成氨的原料气 以及填充气和保护气 液态氮可做冷冻剂等 78 三 氮的氧化物1 氮有多种价态的氧化物 如 按化合价由低到高填写 其中 分别是hno2和hno3的酸酐 n2o no n2o3 no2 n2o4 n2o5 n2o3 n2o5 四 氨和铵盐1 氨气 1 物理性质 氨气是色 有气味的气体 溶于水 在常温常压下 1体积水中能溶解约体积的氨气 nh3比ph3沸点 填 高 或 低 原因是分子间存在 无 刺激性 极易 700 高 氢键 4 用途 制造硝酸 化肥 作制冷剂等 2 铵盐 1 化学性质 受热易分解 与碱反应在水溶液中 如nh4cl溶液和naoh溶液反应 离子方程式分别为 五 硝酸1 物理性质 1 纯净硝酸为色 挥发 有气味的液体 2 硝酸低沸点 83 c 在空气中遇水蒸气呈白雾状 3 95 以上的浓硝酸称为 硝酸 69 的硝酸称为硝酸 无 易 刺激性 发烟 浓 2 化学性质 1 强酸性 硝酸具有酸的通性 1 钝化是一种化学反应 是形成了一层致密的氧化膜 2 浓hno3中的黄色物质为no2 可充入o2除去 发生如下反应 4no2 o2 2h2o 4hno3 1 氮的氧化物的性质 1 氮的氧化物都是大气污染物 2 no既具有氧化性又具有还原性 以还原性为主 它能与人体内血红蛋白作用引起中毒 3 no2既具有氧化性又具有还原性 以氧化性为主 空气中的no2是造成光化学烟雾的主要因素 4 no2 no均能与nh3反应生成n2 还能被naoh溶液吸收 将8mlno2和o2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒 充分反应后 剩余气体为1ml 则原混合气体中no2和o2的体积比可能为 a 7 3b 3 7c 7 1d 1 7 1 向一只充满水且倒立于水槽中的大试管中依次通入v1mlno2 v2mlo2 v3mlno 最后试管中充满溶液 则v1 v2 v3的比值可能为 1 1 1 6 3 2 2 5 6 8 5 4a b c d 都有可能答案 d 1 氨气的实验室制法 1 加热固态铵盐和碱的混合物一般加热nh4cl和ca oh 2的混合物 环保措施 收集时 一般在管口塞一团用水或稀h2so4浸湿的棉花球 可减小nh3与空气的对流速率 收集到纯净的nh3 同时也可避免污染空气 2 加热浓氨水 装置 下左图所示 2 喷泉实验 1 喷泉形成的原理容器内外存在较大的压强差 在这种压强差的作用下 液体迅速流动 通过带有尖嘴的导管喷出 即形成喷泉 2 使容器内外产生较大的压强差的两类情况 容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应 因此当外部的水或溶液接触容器内气体时 由于气体大量减少 从而使容器内气压迅速降低 在外界大气压作用下 外部液体迅速进入容器 形成喷泉 由于液体受热挥发 如浓盐酸 浓氨水 酒精等 或发生化学反应 使容器内产生大量气体 压强迅速增大 促使容器内液体迅速向外流动 也能形成喷泉 如喷雾器 人造喷泉 火山喷发等均是此原理 喷泉实验成功的关键 1 气体在吸收液中被吸收的既快又多 如nh3 hcl用水吸收 co2 so2用naoh溶液吸收等 2 装置的气密性要好 3 烧瓶内气体纯度要大 1 图甲为 化学教学中所用的喷泉实验装置 在烧瓶中充满干燥气体 胶头滴管及烧杯中分别盛有液体 下列组合中不可能形成喷泉的是 a hcl和h2ob o2和h2oc nh3和h2od co2和naoh溶液 2 某学生积极思考产生喷泉的其他办法 并设计了如图乙所示装置 在图乙的锥形瓶中 分别加入足量的下列物质 反应后可能产生喷泉的是 a cu与稀盐酸b nahco3与naoh溶液c caco3与稀硫酸d nh4hco3与稀盐酸这种方法产生喷泉的原理是 在图乙锥形瓶外放一水槽 锥形瓶中加入酒精 水槽中加入水后 再加入足量的下列物质 结果也产生喷泉 水槽中加入的物质可以是 原因是 a 浓硫酸b 食盐c 硝酸钾d 硫酸铜 比较上述图甲和图乙两套装置 从产生喷泉的原理来分析 图甲是 上部烧瓶内压强 图乙是 下部锥形瓶内气体压强 均填 增大 或 减小 3 城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述 填 图甲 或 图乙 装置的原理相似 解析 图甲装置形成 喷泉 是因为烧瓶内气体极易溶于烧杯和胶头滴管中的液体 使烧瓶内的压强突然减小而产生压强差形成 喷泉 图乙装置恰恰相反 锥形瓶中的物质相互作用产生气体 使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差 将液体从锥形瓶中压入到烧瓶形成 喷泉 答案 1 b 2 dnh4hco3与稀盐酸发生反应 nh4hco3 hcl nh4cl co2 h2o 随着co2气体的产生 锥形瓶中的压强增大 将液体压入烧瓶而产生 喷泉 a浓硫酸溶于水时 放出大量的热 使温度升高 锥形瓶中的酒精挥发加快 瓶内压强增大 从而形成 喷泉 减小增大 3 图乙 2 制取氨气并完成喷泉实验 图中夹持装置已略去 1 写出实验室制取氨气的化学方程式 2 收集氨气应使用 法 要得到干燥的氨气可选用 作干燥剂 3 用图a装置进行喷泉实验 上部烧瓶已装满干燥的氨气 引发水上喷的操作是 该实验的原理是 4 如果提供如图b的装置 请说明引发喷泉的方法 2 向下排空气碱石灰 3 打开止水夹 挤出胶头滴管中的水氨气极易溶于水 致使烧瓶内气体压强迅速降低 4 打开止水夹 用手 或热毛巾等 将烧瓶捂热 氨气受热膨胀 赶出玻璃导管内的空气 氨气与水接触 即产生喷泉 硝酸的性质 1 硝酸与金属反应的一般规律 1 金属与hno3反应一般不生成h2 浓hno3一般被还原为no2 稀hno3一般被还原为no 极稀的hno3可被还原成nh3 生成nh4no3 2 足量金属与一定量浓硝酸反应时 随着硝酸浓度的降低 产物也发生改变 5 金属与hno3反应的计算金属与hno3的反应运用 守恒法 求解 一般类型有 电子守恒金属失电子数 生成气体时hno3得电子数 物料守恒耗hno3的量 盐中no的量 表现酸性的hno3 气体中的n原子 被还原的hno3 的量 电荷守恒hno3过量时反应后溶液中 不考虑oh 则有 2 硝酸与非金属反应的规律 1 浓硝酸能与碳 硫 磷等非金属单质反应 一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物 二氧化氮和水 2 与非金属反应 hno3表现强氧化性 不表现酸性 3 硝酸与变价金属氧化物反应如feo与稀hno3反应 3feo 10hno3 稀 3fe no3 3 no 5h2o 反应中 硝酸既表现了氧化性 又表现了酸性 而不能错误的认为 feo 2hno3 fe no3 2 h2o 2009年黄冈模拟 铜既能与稀硝酸反应 也能与浓硝酸反应 当铜与一定浓度的硝酸反应时 可将方程式表示为 cu hno3 cu no3 2 no no2 h2o 方程式未配平 不考虑2no2 n2o4 1 硝酸在该反应中体现的是 2 0 004molcu被硝酸完全溶解后 cu失去的电子数目是 如果得到的no和no2物质的量相同 则参加反应的硝酸的物质的量是 在标准状况下若将收集no和no2的集气瓶倒立于水中 通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余 则通入o2的体积为 所得溶液 假设溶质不扩散 的物质的量浓度是 3 如果参加反应的cu和hno3的物质的量之比是3 10 写出并配平该反应的离子方程式 1 下列反应表示氮的固定作用的是 a n2与h2在一定条件下合成nh3b nh3经催化氧化生成noc no和o2反应生成no2d 由nh3制碳铵和尿素答案 a 2 将相同质量的铜片分别和过量浓硝酸 稀硝酸反应 下列叙述正确的是 a 反应速率 两者相同b 消耗硝酸的物质的量 前者多 后者少c 反应生成气体的颜色 前者浅 后者深d 反应中转移的电子总数 前者多 后者少解析 由cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o3cu 8hno3 3cu no3 2 2no 4h2o知等质量的cu耗浓hno3多 电子转移总数相等 答案 b 解析 不能用瓶口向上排空气法收集nh3 no不能用排空气法收集 不能用瓶口向上排空气法收集h2 mno2与浓盐酸反应 需要加热 如图的气体发生装置不能用 答案 b 4 2008年上海高考 研究发现 空气中少量的no2能参与硫酸型酸雨的形成 反应过程如下 so2 no2 so3 no so3 h2o h2so4 2no o2 2no2no2在上述过程中的作用 与h2so4在下述变化中的作用相似的是 a 潮湿的氯气通过盛有浓h2so4的洗气瓶b 硫化氢通入浓h2so4中c 浓h2so4滴入萤石中 加热d 加入少量h2so4使乙酸乙酯水解 解析 由 知 no2作氧化剂 将 式合并得 2so2 o2 2h2o 2h2so4 知no2在此过程中作催化剂 a项中浓h2so4干燥cl2 作吸水剂 故a项错误 b项中h2s被浓h2so4氧化 浓h2so4作氧化剂 与no2的作用相似 故b项正确 c项中浓h2so4表现出难挥发性的强酸的作用 故c项错误 d项中浓h2so4作乙酸乙酯水解的催化剂 与no2的作用相似 故d项正确 答案 bd 5 往浅绿色的fe no3 2溶液中逐滴加入稀盐酸时 溶液的颜色变化应该是 a 绿色变浅b 逐渐加深c 没有改变d 变棕黄色解析 fe no3 2溶液中含fe2 还原性 no当加入盐酸时 h 与no形成的硝酸可将fe2 氧化成fe3 则溶液变棕黄色 答案 d 6 根据图示装置进行实验 回答下列问题 1 在受热的试管a中na2o2发生反应的化学方程式 2 被加热的铂丝处发生反应的化学方程式为 3 b中出现的现象为 4 烧杯c中发生的现象为 5 b管 烧杯c中可能发生的主要反应方程式为 解析 此题考查了学生对基本反应的掌握程度 分析时从nh4hco3分解开始入手 得到nh3 h2o co2 再依次发生各步反应 棉花在化学实验中的用途 1 作反应物 1 作用 参与化学反应 2 实例 用棉花团包裹na2o2粉末 然后通过长玻璃管用嘴向na2o2粉末中吹气 棉花团能燃烧 2 作载体 1 作用 有些实验易产生污染性气体或有毒气体 为防止污染空气 可用浸有某种试剂的棉花团堵在试管口或导气管口吸收有害气体 2 实例 用浸有naoh溶液的棉花吸收hcl hbr hi h2s cl2 br2 so2 no2等气体 3 作阻挡物 1 作用 阻挡气体实验室制取nh3或hcl气体时 只能用排空气法收集 而nh3或hcl极易与空气中的水蒸气结合 气压减小 会导致外部空气冲入 里面气体排出 外面空气进入 形成对流 难以收集到纯净的气体 若在试管口堵一团松软的棉花 使试管内的气体形成一定气压后排出 能防止空气对流 2 作用 阻挡固体a 用kmno4制取o2时 为防止生成的k2mno4细小颗粒随o2进入导管或集气瓶 堵塞导管 b 碱石灰等块状固体干燥剂吸水后变为粉末 在干燥管出口内放一团棉花 以保证粉末不进入后续导管或仪器 2 2010年兰州二模 向硝酸钠溶液中加入铜粉不发生反应 若加入某种盐 则铜粉可以逐渐溶解 符合此条件的是 a fe no3 2b znso4c nahco3d nahso4答案 d 3 取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃板上 然后按顺序分别滴加65 的hno3 98 3 的h2so4和新制的氯水 三张纸最后呈现的颜色是 a 白 红 白b 红 黑 红c 红 红 红d 白 黑 白解析 69 的硝酸和新制氯水都既有酸性 又有强氧化性 都能使石蕊试纸先变红后褪为白色 98 3 的浓硫酸最后还有脱水性 使石蕊试纸炭化变黑 答案 d 4 amolcu与含有bmolhno3的溶液恰好完全反应 则被还原的hno3的物质的量一定是 a b 2a molb b 4molc 2a 3mold 2amol解析 cu与hno3反应时 hno3一部分作氧化剂 另一部分起酸性作用 生成cu no3 2 因此被还原的hno3的物质的量为 b 2a mol 答案 a 6 2010年江西临川一中 在100ml混合酸中 hno3和h2so4的物质的量浓度分别为0 4mol l 1和0 1mol l 1 向该混合液中加1 92g铜粉 加热 待充分反应后 所得溶液中的cu2 的物质的量浓度是 8 工业废气和汽车尾气排出的氮的氧化物 是空气的重要污染源 为了消除nox的污染 可通入适量氨气将nox还原为无毒物质n2和h2o 即nox nh3 n2 h2o现有含氮氧化物no与no2的混合气体3 0l 用同温同压下的3 5lnh3恰好使该混合气体完全反应转化为n2 则混合气中no与no2的体积比是 a 1 4b 1 3c 1 2d 1 15 9 2010年成都一模 氢化铵 nh4h 与氯化铵的结构相似 又知nh4h与水反应有h2生成 下列叙述不正确的是 nh4h是离子化合物 固态时属离子晶体 nh4h溶于水 所形成的溶液显酸性 nh4h固体投入少量的水中 有两种气体产生 nh4h与水反应时 nh4h是氧化剂a b c d 答案 b 10 某同学探究 no2能否支持燃烧 的问题 设计了如下几组实验 实验记录及结论如下表 其中正确的是 解析 中有大量水蒸气 灭火 不能证明no2是否支持燃烧 中o2体积占1 3大于空气中o2体积 可能是o2使木条复燃 中o2体积分数与空气中相同 木条在空气中不复燃 在该混合气中复燃 证明no2支持燃烧 答案 d 二 非选择题 共50分 11 10分 1 将盛有12mlno2和o2的混合气体的量筒倒立于水槽中 充分反应后 还剩余2ml无色气体 则原混合气体中o2的体积是 ml 2 无色的混合气体甲 可能含有no co2 no2 nh3 n2中的某几种 将100ml甲气体经过下图所示实验的处理 结果得到酸性溶液 而几乎无气体剩余 解析 1 本题依据的化学反应原理为 4no2 o2 2h2o 4hno33no2 h2o 2hno3 no设o2的体积为x 剩余的气体有两种可能 则甲气体的组成及各气体体积为 2 甲气体无色 故无no2 通过浓h2so4减少的20ml应为nh3 通过na2o2变红棕色 说明含co2和no 最后无气体剩余说明无n2 且no2与o2恰好与水反应生成hno3 由4no 3o2 2h2o 4hno3得6co2 3o2 4no6x4x即6x 4x 80 x 8mlv co2 48mlv no 32ml答案 1 4或1 2 2 v nh3 20mlv co2 48mlv no 3