北京顺义 高三化学一轮复习 氮元素及其化合物（学案无答案）

第页高三化学一轮复习氮元素及其化合物〔学案，无答案〕任务一.回忆旧知识，形成知识体系，建构分类观，转化观。问题1.工业上用空气、焦炭和水制取原料气进行合成氨，再以氨气为原料采用氨的催化氧化法，经三步制取硝酸。写出相关的化学方程式。试思考如何对硝酸厂尾气中的NOx进行处理？问题2.现给你一试管的NO2，其他药品和仪器任选。请你设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮被水吸收。实验步骤现象解释(用方程式表示)1.23问题3按照物质的分类罗列出你熟悉的氮及其化合物，放入下面的二维图。从多角度认识物质的性质和物质间的转化，写出实现转化的反响试剂和条件。化合价化合价单质氧化物酸盐氢化物分类〔以HNO3的制备和性质为例，认识二维图的使用！〕任务二.从实验入手认识NH3的性质和制备等1、利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一外表皿扣在上面。对实验现象予以解释：实验实验现象解释ANaOH固体上产生白雾B浓盐酸附近产生白烟C浓硫酸附近无明显现象D氯化物溶液变浑浊E枯燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝2、用氯化铵和Ca(OH)2固体加热制取并用圆底烧瓶收集氨气，绘出收集氨气装置示意图。写出化学方程式。检验烧瓶是否收集满氨气的方法？枯燥氨气常用〔填写试剂〕用收集满氨气的烧瓶进行以下喷泉实验。引发喷泉的实验操作分别是甲：乙：3、以下装置可用于制取氨气的是假设将装置D中的NH4Cl固体换为〔填写试剂〕即可制取氨气。4.为探究氨气的复原性，某活动小组同学设计了如以下图一、图二所示的实验装置〔K为止水夹，夹持固定装置略去〕。目的一：活动小组利用图一进行CuO和NH3的实验探究活动〔1〕实验中同学观察到：C装置玻璃管中有红色物质生成，D处无水CuSO4变为蓝色，同时生成一种无污染的气体。请写出氨气与CuO反响的化学方程式。〔2〕有同学认为：C装置玻璃管中红色物质可能含有Cu2O〔：Cu2O在酸性溶液中不稳定，Cu+→Cu+Cu2+〕。当CuO完全反响后，如何检验该红色物质中是否含有Cu2O目的二：小组利用上图二所示装置探究NO2 能否被NH3复原〔3〕G装置中制取NO2反响的离子方程式(4〕假设NO2能够被NH3复原，预期观察E装置中的现象是。任务三.从实验入手认识HNO3的性质1.某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按以下图装置进行试验〔夹持仪器已略去〕。实验说明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳：氢氧化钠溶液不与NO反响，能与NO2反响：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O实验应防止有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是〔2〕滴加浓硝酸之前的操作是：检验装置的气密性，参加药品，翻开弹簧夹后〔3〕装置①中发生反响的化学方程式是〔4〕装置②的作用是，发生反响的化学方程式是〔5〕该小组得出的这一结论的实验现象是〔6〕实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是〔选填序号字母〕___________。a.加热该绿色溶液，观察颜色变化b.加水稀释该绿色溶液，观察绿色变化c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反响产生的气体，观察颜色变化2.30℃时，利用右图装置进行实验，结果记录如下表所示：实验a电极b电极电解质溶液现象ICuZn稀H2SO4检流计指针向左偏转IIFeAl稀H2SO4检流计指针向左偏转IIIFeAl浓H2SO4检流计指针先向左偏转，后逐渐归零，a电极外表逐渐变黑，b电极外表逐渐变白IVFeAl浓HNO3检流计指针迅速向右偏转，a电极逐渐溶解，b电极外表逐渐变白以下说法不正确的选项是()A．II中Al为负极，其电极反响是：Al-3e-=Al3+B．III中的现象说明Fe和Al外表形成致密的氧化膜，阻止了电极反响的进行C．IV中Fe为负极，发生了氧化反响D．上述实验说明：相同条件下，Fe在浓HNO3中更稳定，Al在浓H2SO4中更稳定3.同学用以下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反响的产物。文献记载：I．在浓硝酸和活泼金属反响过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有+4、+2、﹣3价等氮的化合物。II．FeSO4+NOFe(NO)SO4〔棕色〕∆H＜0;III．NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。甲的实验操作和现象记录如下：实验操作实验现象翻开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹。翻开分液漏斗活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞。无明显现象。加热烧瓶，反响开始后停止加热。①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；B中溶液变棕色；C中溶液紫色变浅。②反响停止后，A中无固体剩余。请答复以下问题：滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是_______。〔2〕检验是否生成﹣3价氮的化合物，应进行的实验操作是______〔3〕甲取少量B中溶液，加热，实验现象是_______。请用化学平衡原理解释原因：_______。甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。〔4〕证明A溶液中是否含有Fe2+和Fe3+，选择的药品是〔填序号〕_______。a．铁粉b．溴水c．鉄氰化钾溶液d．硫氰化钾溶液【稳固练习】1.以下表达与氮元素的循环无关的是〔〕工业合成氨的过程是固氮过程B.自然界中氨是动物体内蛋白质腐败的产物C.电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反响并最终转化为硝酸盐被植物吸收D.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气2．用如下图装置进行以下实验，实验结果与预测的现象不一致的是〔〕选项①中的物质②中的物质预测装置中现象ANO2蒸馏水试管充满无色溶液BSO2紫色石蕊溶液溶液逐渐变为红色CNH3AlCl3溶液产生白色沉淀DCl2AgNO3溶液产生白色沉淀3、氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的根底和关键。海洋中无机氮的循环过程可用以下图表示。〔1〕海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是__________〔填图中数字序号〕。〔2〕以下关于海洋氮循环的说法正确的选项是_________〔填字母序号〕。a．海洋中存在游离态的氮b．海洋中的氮循环起始于氮的氧化c．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与d．向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量〔3〕有氧时，在硝化细菌作用下，NH4+可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：NH4+

+5O2

===2NO2-

+H+

+_________+_________4、氮肥的使用在提高粮食产量的同时，也导致了土壤、水体污染等环境问题。〔1〕长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，请用化学用语解释原因。微生物O2含NH4+废水NO3－〔2〕过量的NH4+将导致水体富营养化，检测水样中NH4+所需的试剂是微生物O2含NH4+废水NO3－〔3〕工业上处理氨氮废水的方法如下：步骤Ⅰ：采用生物硝化法将NH4+转化NO3－①生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降，用离子方程式解释原因pH=7NO3-废水Na2SO4溶液AB质子交换膜②微生物保持活性的pH=7NO3-废水Na2SO4溶液AB质子交换膜A.NaOHB.CaCO3C.NH3·H2OD.CO2步骤Ⅱ：采用电解法将NO3－转化为N2③与电源正极相连的一极是〔填“A〞或“B〞〕。④B极的电极反响是。⑤除去1L废水中的62mgNO3-后,废水的pH=。5、〔14分〕某化学小组探究酸性条件下NO3－、SO42－、Fe3+三种微粒的氧化性强弱，设计如下实验〔夹持仪器已略去，装置的气密性已检验〕。〔忽略氧气对反响的影响〕实验记录如下：实验序号实验操作实验现象I向A装置中通入一段时间的SO2气体。A中黄色溶液迅速变成深红棕色，最终变为浅绿色。II取出少量A装置中的溶液，先参加KSCN溶液，再参加BaCl2溶液。参加KSCN溶液后溶液不变色，再参加BaCl2溶液产生白色沉淀。III翻开活塞a，将过量稀HNO3参加装置A中，关闭活塞a。A中浅绿色溶液最终变为黄色。IV取出少量A装置中的溶液，参加KSCN溶液；向A装置中注入空气。溶液变为红色；液面上方有少量红棕色气体生成。请答复以下问题：〔1〕配制FeCl3溶液时，常常参加盐酸，目的是〔用化学用语和简单文字表达〕：〔2〕资料说明，Fe3+能与SO2结合形成深红棕色物质Fe(SO2)63+，反响方程式为：Fe3++6SO2Fe(SO2)63+。请用化学平衡移动原理解释实验I中溶液颜色变化的原因〔3〕实验II中发生反响的离子方程式是。〔4〕实验III中，浅绿色溶液变为黄色的原因是。〔5〕实验IV中液面上方有少量红棕色气体生成，发生反响的方程式是。〔6〕综合上述实验得出的结论是：在酸性条件下，氧化性强弱是：NO3->Fe3+>SO42-。请从微粒变化的角度解释。6、〔17年北京高考〕SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。〔1〕SCR〔选择性催化复原〕工作原理：①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反响的化学方程式：____________。②反响器中NH3复原NO2的化学方程式：____________。③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：________。④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素〔M=60mg·L−1〕含量的方法如下：取ag尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的v1mLc1mol·L−1H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2mLc2mol·L−1NaOH溶液恰好中和，那么尿素溶液中溶质的质量分数是_________。〔2〕NSR〔NOx储存复原〕工作原理：NOx的储存和复原在不同时段交替进行，如图a所示。①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实验NOx的储存和复原。储存NOx的物质是_________。②用H2模拟尾气中复原性气体研究了Ba(NO3)2的催化复原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间