高中化学《生产生活中的含氮化合物》学案5 苏教版必修1

生产和生活中的含氮化合物雪海导航一、氮和氮氧化物1.氮：无色、无味、不溶于水。78%(体积分数)的空气是氮气。免除氮分子(N2)是具有稳定结构的双原子分子，这决定了氮性质的稳定性。氮气在常温下非常稳定，很难与其他物质反应。因此，氮气通常在生产中用作保护气体。然而，这种稳定性是相对的。在某些条件下(如高温、放电等。)，它还能与某些物质(如氧气、氢气等)发生反应。)。N2 O2 2NON2 3H2 2NH32.固氮：一种将游离氮转化为结合氮的方法。方法示例当自然固氮闪电发生时，N2转化为一氧化氮生物固氮豆科根瘤菌将N2转化为复合氮工业固氮N2和H2氨的工业合成3.氮氧化物(一氧化氮和二氧化氮):不NO2颜色、状态(正常温度)无色气体红棕色气体空气的味道没有气味刺激臭味有毒的毒药毒药重要反应2NO O2=2NO2H2O=硝酸氮氧化物对环境的污染、危害及防治措施(1)硝酸雨的产生及危害(2)造成光化学烟雾的主要因素(3)破坏臭氧层措施：使用清洁能源减少氮氧化物的排放；安装汽车尾气转换装置；工厂废气的处理氮氧化物是大气污染物，常用于碱液(氢氧化钠溶液)吸收。二。氮肥的生产和使用1.氨的合成：N2 3H2 2NH32.氨气的物理性质：氨气无色，有刺激性气味。在标准条件下，密度为0.771克升-1，小于空气的密度。氨容易液化。当液氨气化时，它会吸收大量的热量，导致环境温度急剧下降，因此液氨可以用作制冷剂。氨极易溶于水。在常温常压下，大约700体积的氨可以溶解在1体积的水中。氨水溶液被称为氨水。当计算氨水的浓度时，溶质应该是NH3。3.氨的化学性质：(1)当氨溶解在水中时，大多数氨分子和水分子形成氨一水合物分子(NH3H2O)。一水氨(NH3H2O)不稳定，加热时会分解成氨和水。NH3 H2O NH3H2ONH3H2O NH4 OH-氨是微碱性的。比较液氨和氨：名字液态氨氨水形式氨冷却和加压水合作用氨溶于水。物质分类纯物质混合得分NH3NH3、NH3H2O、H2O、NH4、OH-、H(2)氨呈弱碱性，可与酸(硫酸、硝酸、盐酸等)反应。)形成铵盐。NH3 H=NH4(3)与氧的反应(还原性)氨在催化剂(如铂等)的条件下产生一氧化氮和水。)和加热，并散发热量。该反应是放热的，是硝酸工业生产的基础。4NH3 5O2 4NO 6H2O4.铵盐：由铵离子和酸离子组成的盐。例如，硫酸铵(NH4)2SO4，通常称为硫酸铵，也称为肥料粉)，氯化铵NH4Cl，通常称为氯化铵，硝酸铵NH4NO3，通常称为硝酸铵，碳酸氢铵NH4HCO3，通常称为碳酸铵，所有这些都是白色的，可溶于水晶体。铵盐属于铵氮肥。常见的氮肥包括硝态氮和尿素CO2(1)铵盐加热时容易分解；氯化铵氨盐酸盐碳酸氢铵NH3H2O CO2(2)铵盐能与碱反应释放氨气；氯化铵氢氧化钠氯化钠氨H2O铵氮肥不应与碱性肥料混合。5.实验反思：喷泉实验的本质是什么？为什么氨可以做喷泉实验？只有氨能做这个实验吗？(2)将氯化铵和氢氧化钙混合并共同加热以产生氨气。应该使用什么实验设备？我们应该注意哪些问题？三。硝酸：1.硝酸的工业制备方法：氨催化氧化法原理：4NH3 5O2 4NO 6H2O2NO O2=2NO2H2O=硝酸总反应式：NH3 2O2=硝酸H2O2、硝酸的物理性质：纯硝酸是无色刺激性液体，沸点低(83)，易挥发。当遇到水蒸气时，它会在空气中形成硝酸的小液滴，呈白色雾状。超过98%的浓硝酸称为“发烟硝酸”，69%的硝酸溶液称为浓硝酸。浓硝酸通常是黄色的，因为硝酸分解产生的NO2溶解在硝酸中。3.硝酸的化学性质：(1)不稳定性：4hno34 no2h2o02硝酸越浓，越容易分解，所以浓硝酸应存放在棕色试剂瓶中。(2)强酸性：具有酸的一般性质。(3)强氧化性：硝酸中的五价氮元素处于最高价态，具有强氧化性。例如：铜4硝酸(浓缩)=铜(NO3)2 2NO2 2H2O3Cu 8HNO3(稀释)=3co 3 2no 4 H2OC4硝酸(浓缩)=CO2 4NO2 2H2O钝化：常温下，浓硝酸钝化铁和铝。4.氮及其化合物的性质和转化关系；NH4NO3 NH3硝酸N2一氧化氮5.自然界的氮循环：硝酸盐植物闪电细菌分解亚硝酸盐空气中的氮遗产固氮动物氨或铵盐表演残留实例分析实施例1 (12分)在下图中，A是无色液体，G是易溶于水的碱性气体，Y是胃酸的主要成分，K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，反应是工业生产X的主要反应之一请按要求填空：(1)写出下列物质的化学式：a:e: f:y:(2)反应的化学方程式为：(3)1毫摩尔通过反应(2)获得1毫摩尔。如果硼中氟的质量分数为72%，那么硼的化学式为：分析：要解决这个问题，我们应该寻找突破口，如“G是一种碱性气体，易溶于水”，中学阶段只有NH3，“Y是胃酸的主要成分”，推断Y是盐酸；反应是以氨为原料制备x。联想工业硝酸的原理可以推导如下：c是O2，j是no，a是H2O，然后可以推断d是H2，e是N2，x是硝酸，I是硝酸银，K是氯化银，h是NO2。反应为：4NH3 5O2 4NO 6H2O，反应为：3NO 2 H2O=2HNO3 NO3(3)反应中1摩尔b得到银和N2。从已知条件出发，f在b中的质量分数为72%，从而推断f的化学式为AgN3。回答 (12分)(1)h2on2 ag HCl(2)4nh3 5o 2 4no 6 H2O(3)AGN 3，例2汽车尾气(含有碳氢化合物、一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮和其他物质)是城市空气的污染源。其中一种处理方法是在汽车排气管上安装一个“催化转化器”(使用铂和钯合金作为催化剂)。其特征是一氧化碳与一氧化氮反应生成无毒气体，参与大气生态环境的循环，促进碳氢化合物的充分燃烧和二氧化硫的转化。(1)写下一氧化碳和一氧化氮反应的化学方程式(2)“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度。原因是(3)控制城市空气污染源的方法包括(多项选择和推断)a开发氢能b使用电动汽车。植树造林戴上呼吸面具分析：要解决这个问题，一方面，我们应该从反应物的性质开始。在汽车尾气中，一氧化碳具有强还原性，一氧化氮具有强氧化性。在某些条件下，可能会发生氧化还原反应。另一方面，我们应该紧扣主题，寻求突破。我们应该“产生能够参与大气生态循环的无毒气体”，并推断产生的产物是二氧化碳和N2。回答 (1) 2CO 2NO 2CO2 N2，(2)SO2转化为SO3生成硫酸雾。(3) a、b .实施例3在下图所示的装置中，烧瓶中充满了干燥气体a，滴管中的液体b被挤压到烧瓶中，轻轻摇动烧瓶，然后弹簧夹f被打开，烧杯中的液体b以喷泉形状喷出，最后烧瓶几乎被充满。那么a和b是()分析：本课题考察了形成喷泉的实验，从而了解形成喷泉的本质。它是形成内外气压差。回答 (BD)实施例4将NH4NO3和(NH4)2SO4的固体混合物加入到100毫升氢氧化钠溶液中，并加热至完全反应。右图显示了添加混合物的质量和生成气体体积之间的关系(标准条件)。尝试计算：(1)物质在1)氢氧化钠溶液中的量和浓度(2)当氢氧化钠溶液的体积为140毫升，固体混合物的质量为51.6克时，充分反应后产生的气体体积是多少？(3)当氢氧化钠溶液的体积为180毫升，固体混合物的质量为51.6克时，充分反应后产生的气体体积是多少？分析：(1)从图中可以看出，34.4克混合物和100毫摩尔氢氧化钠溶液刚刚完全反应。n(氢氧化钠)=n(NH3)=0.5摩尔c(氢氧化钠)=5.00摩尔/升(2)钒(氢氧化钠)=完成反应所需的140毫升固体质量=48.16g51.6g，由于固体过量，因此v(g)=22.4摩尔-15摩尔-10.14升=15.68升(3)钒(氢氧化钠)=完成反应所需的180毫升固体质量=61.92g51.6g，所以氢氧化钠过量，固体51.6g反应完全，=v(g)=16.8升(1) 5.00摩尔/升(2)15.68升(3)16.8升练习精修一、多项选择题：(每项只有一个选项是正确的)1.据说2020年的冬天将是自1869年人类记录气象观测以来四个冬天中最温暖的一个。江苏的气温预计比正常年份高46。这与大气中以下两组气体的含量有关： ()A.二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳C.二氧化碳、甲烷、一氧化氮、臭氧2.三位美国医学教授因发现X物质具有在人体血管系统中传递信号的功能而获得1998年诺贝尔生理医学奖。因此，物质x被称为“生物信使分子”。众所周知，X是一个奇数电子数的分子，也是一种无色气体，它污染大气，并能使血红蛋白失去携氧能力。那么x是： ()A.一氧化碳、氟化氢、二氧化碳、二氧化氮3.在固氮中起作用的化学反应是： ()A.工业上由氮和氢合成氨B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C.氨气被催化氧化生成一氧化氮D.由氨气制备碳酸氢铵和硫酸铵4.在标准条件下，将盐酸氨二氧化硫二氧化氮分别装入相同体积的烧瓶中进行喷泉实验，均成功，则生成的溶液物质的量和浓度相同： ()A.C.5.在NO2和水的反应中，水： ()A.还原剂B.氧化剂C.氧化剂和还原剂D.氧化剂和还原剂都不是6.密度为0.91 gcm-3的氨水的质量百分比浓度为25%(即质量分数为0.25)。氨水用等体积的水稀释后，溶液中溶质的质量分数为()a等于12.5%，B大于12.5%C.不确定度小于12.5%7.在NH3、硝酸和H2SO4的工业生产中，共同点是： ()A.吸收器设备的使用B.废气吸收装置的使用C.以H2为原料D.催化剂的使用8.工业废气中的氮和氧化合物是主要污染源。为了控制污染，通常将NH3引入工业与它进行如下反应：NOX NH3N2 H2O。在相同的温度和压力下，现有的一氧化氮和二氧化氮的混合物3L可以被3.5氨完全转化为N2，那么原混合物中一氧化氮和二氧化氮的量之比为： ()甲1:3乙2:1公元1:1年9.仅使用一种试剂。经过一次实验，确定了以下四种溶液：Na2CO3，(NH4)2SO4，NH4Cl，KNO3，应选用： ()A.硝酸银溶液b. naoh溶液C.ba (oh) 2溶液d盐酸10.无机合成，有一个如图所示的装置，用于制备一些干燥的纯气体。设备中包含的正确药物是： ()A.a中的浓硫酸和b中的浓盐酸。B.a含有浓盐酸，b含有浓硫酸。C.a含有浓缩的氢氧化钠溶液，b含有浓缩的氨水。D.a含有浓氨水，b含有浓氢氧化钠溶液11.下列事实得到了正确的