1、用心 愛心 專心高二化學(xué)高二化學(xué)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)化學(xué)必修化學(xué)必修 1 第第 3 章自然界中的元素章自然界中的元素魯教版魯教版【本講教育信息本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容：高考第一輪復(fù)習(xí)：化學(xué)必修 1第 3 章 自然界中的元素第 2 節(jié) 氮的循環(huán)二. 教學(xué)目的 1、掌握氮及氧化物的性質(zhì)。 2、掌握氨及銨鹽的性質(zhì)，氨的實(shí)驗(yàn)室制法、銨根離子的檢驗(yàn)。 3、掌握硝酸的性質(zhì)。三. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 氨、銨鹽及硝酸的性質(zhì)四. 知識(shí)要點(diǎn)：（一）氮?dú)?1. 氮元素的存在 既有游離態(tài)又有化合態(tài)。它以雙原子分子（N2）存在于大氣中，約占空氣總體積的 78%或總質(zhì)量的 75%。氮是生命物質(zhì)中的重要組成元素，是構(gòu)成蛋白質(zhì)和核酸不可

2、缺少的元素。是農(nóng)作物生長所必需的元素.充足的氮肥使植物枝葉茂盛.葉片增大，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。 2. 氣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) （1）物理性質(zhì) 純凈的氮?dú)馐且环N無色、無味、密度比空氣稍小的氣體，熔點(diǎn)為209.86。沸點(diǎn)為195.8，難溶于水。 （思考 N2的收集方法?） （2）結(jié)構(gòu)：電子式為：_ 結(jié)構(gòu)式為_，氮氮叁鍵的鍵能高達(dá)946kJmol1，鍵能大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑。 （3）化學(xué)性質(zhì) 常溫下，N2的化學(xué)性質(zhì)很不活潑，可代替稀有氣體做保護(hù)氣，但在高溫、放電、點(diǎn)燃等條件下，N2能與 H2、O2等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 N2+3H2 催化劑 高溫高壓 2NH3（可逆反應(yīng)） 是工業(yè)上合成氨的反應(yīng)

3、原理。 與 O2反應(yīng)： 與 Mg 反應(yīng)： N2 +3 Mg 點(diǎn)燃 Mg3N2；Mg3N2 + 6H2O=3Mg（OH）2+ 2NH3 3. 氮?dú)獾挠猛九c工業(yè)制法 （1）氮?dú)獾挠猛荆?合成氨；制硝酸；用作保護(hù)氣；保護(hù)農(nóng)副產(chǎn)品；液氮可作冷凍劑。 （2）氮?dú)獾墓I(yè)制法 工業(yè)上從液態(tài)空氣中，利用液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低加以分離而制得氮?dú)狻?4. 氮的固定用心 愛心 專心 將空氣中游離的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锏姆椒ǎy(tǒng)稱為氮的固定。氮的固定有三種途徑： （1）生物固氮：豆科作物根瘤菌將 N2轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮。 （2）自然固氮：天空中打雷閃電時(shí)，N2轉(zhuǎn)化為 NO。 （3）工業(yè)固氮：在一定的條件下，N2和

4、H2人工合成氨。（二）氮的氧化物 （1）物理性質(zhì) NO：無色、無味的氣體，難溶于水，有毒。 NO2：紅棕色、有刺激性氣味的氣體，有毒。 （2）化學(xué)性質(zhì) NO：不與水反應(yīng)，易被氧氣氧化為 NO2。 2NO+ O2= 2NO2 NO2：易與水反應(yīng)生成硝酸和 NO，在工業(yè)上利用這一反應(yīng)制取硝酸。 3NO2+ H2O=2HNO3+NO 有較強(qiáng)的氧化性，可使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)。（三）氨 1. 結(jié)構(gòu)和性質(zhì) （1）物理性質(zhì) 氨是無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易液化.極易溶于水，常溫常壓下，1 體積水能溶解約 700 體積的氨. （2）分子結(jié)構(gòu) 化學(xué)式 NH3；電子式 _；結(jié)構(gòu)式：_ 氨分子為

5、三角錐形 （3）化學(xué)性質(zhì) 與水反應(yīng) 氨溶于水的水溶液稱為氨水，其中大部分 NH3與水結(jié)合成一水合氨（NH3H2O） ，但氨水的溶質(zhì)仍然為 NH3.一水合氨可以部分電離成 NH4+和 OH，故氨水顯弱堿性，能使酚酞試液變紅。NH3H2O 受熱又容易分解為 NH3和 H2O。氨水的密度小于 1gmL1，且溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，溶液的密度越小。NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，常用此性質(zhì)檢驗(yàn) NH3的存在。 NH3 +H2O NH3H2ONH4+ + OH 與酸反應(yīng) NH3 +HCl=NH4Cl（產(chǎn)生白煙，可用于檢驗(yàn) NH3 ） NH3 +CO2+ H2O =NH4HCO3（俗稱

6、碳氨） 2NH3 +H2SO4 =（NH4）2SO4；NH3 + HNO3 =NH4NO3 具有還原性 4NH3 + 5O2 催化劑 6 H2O + 4NO （氨的催化氧化，是工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ)，也是工業(yè)上制 NO 的方法） 2 NH3 +3Cl2=N2 + 6HCl；8 NH3 +3Cl2=N2 + 6NH4Cl 2 NH3 +3CuO N2 +3Cu+3H2O 2. 氨的用途與保存用心 愛心 專心 （1）用途： 氨是氮肥工業(yè)及制造硝酸、銨鹽、純堿等的重要原料。 氨也是有機(jī)合成工業(yè)的常用原料（如制尿素合成纖維、染料等） 。 氨還可用作制冷劑。 （2）保存： 氨水盛裝在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷壇

7、或內(nèi)涂瀝青的鐵桶內(nèi)。 3. 氨的實(shí)驗(yàn)室制法 （1）實(shí)驗(yàn)原理：用銨鹽與堿共熱。 2NH4Cl+ Ca（OH）2 CaCl2+ 2NH3+2H2O （2）裝置：（見下圖） （3）收集：向下排空氣法。 （4）檢驗(yàn)： 用紅色的石蕊試紙檢驗(yàn)是否變藍(lán)。 用粘有濃鹽酸的玻璃棒檢驗(yàn)，產(chǎn)生白煙。 （5）干燥：用堿石灰干燥。 注意：也可用濃氨水與強(qiáng)堿混合；或向濃氨水中加生石灰： 2NH3H2O+CaO=Ca（OH）2+2NH3+ H2O（四）銨鹽 1. 定義 由銨根離子（NH4+）和酸根離子構(gòu)成的化合物叫做銨鹽。 2. 銨鹽的性質(zhì) 銨鹽都是晶體，均溶于水。 （1）銨鹽受熱分解 NH4Cl NH3+HCl； NH4

8、HCO3 NH3+ H2O+ CO2 （2）銨鹽與堿的反應(yīng) 固態(tài)：NH4NO3+ NaOH NaNO3+NH3+ H2O （NH4）2SO4+ 2NaOH Na2SO4+2NH3+2H2O 液態(tài)：NH4+ + OH NH3+ H2O （3）NH4+的檢驗(yàn) 向含有 NH4+的溶液或晶體中滴加濃 NaOH 溶液，加熱時(shí)有刺激性氣味的氣體生成且氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，則證明了溶液或晶體中 NH4+的存在。用心 愛心 專心（五）硝酸 1. 硝酸的物理性質(zhì) 純硝酸是無色易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，能與水以任意比混溶。 98%以上的濃硝酸在空氣中由于揮發(fā)出 HNO3而產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象，通常叫做發(fā)煙

9、硝酸。 2. 硝酸的化學(xué)性質(zhì) （1）硝酸的不穩(wěn)定性 硝酸不穩(wěn)定，很容易分解、硝酸越濃，就越容易分解。 4HNO3（濃） 2H2O+ 4NO2+O2 濃硝酸呈黃色，就是由于硝酸分解產(chǎn)生的 NO2溶于硝酸的緣故。 （2）硝酸的強(qiáng)氧化性 氧化金屬 硝酸是一種強(qiáng)氧化劑，幾乎能與所有的金屬（Pt.Au 除外）發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化。 Cu + 4HNO3（濃）= Cu（NO3）2 +2NO2+ 2H2O 3 Cu + 8HNO3（?。? 3Cu（NO3）2 +2NO+ 4H2O Ag+ 2HNO3（濃）= AgNO3 +NO2+ H2O 3Ag+ 4HNO3（?。? 3Ag

10、NO3 +NO+ 2H2O 氧化非金屬 硝酸還能與許多非金屬及某些有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 4HNO3（濃）+ C 4NO2+ 2H20 +CO2 6HNO3（濃）+ S 6NO2+ 2H20 +H 2SO4【典型例題典型例題】 例 1. 將 1.92g 銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)銅粉完全作用時(shí)收集到氣體 1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況） 。則消耗硝酸的物質(zhì)的量是（ ） A. 0.12mol B. 0.11mol C. 0.09mol D. 0.08mol 解析：解析：本題由于氣體的成分未指明，如果機(jī)械的運(yùn)用 Cu 與濃 HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式，依據(jù) Cu 或 NO2的量求消耗 HNO3的量，就會(huì)得到

11、錯(cuò)誤的答案。應(yīng)考慮實(shí)際，隨著反應(yīng)進(jìn)行，HNO3的濃度降低.氣體將由 NO2變?yōu)?NO，氣體為 NO2和 NO 的混合氣體.參加反應(yīng)的 HNO3中的 N 原子分布于產(chǎn)物 Cu（NO3）2、NO2和 NO 中，故該類型題可用 N 原子守恒求解。 答案：答案：B 點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：本題考查了濃 HNO3的化學(xué)性質(zhì)，由于沒有說明濃硝酸的用量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度會(huì)降低，參加反應(yīng)的硝酸將轉(zhuǎn)化為 Cu（NO3）2、NO2或 NO。 由 N 原子守恒求得： 反應(yīng)消耗的硝酸的物質(zhì)的量為： 21.92g/64gmol1+11.2L/22.4Lmol1 = 0.11mol 例 2. 0.3mol Cu2S 與足量

12、的濃硝酸反應(yīng)，生成硝酸銅、硫酸、二氧化氮、水，則參加反應(yīng)的硝酸中，未被還原的硝酸為（ ） A. 75.6g B. 2.2mol C. 1.2mol D. 1.0mol用心 愛心 專心 解析：解析：參加反應(yīng)的硝酸，一部分被還原成 NO2 ，另一部分起酸的作用生成硝酸銅。因此未被還原的硝酸的物質(zhì)的量即為 Cu（NO3）2中 NO3的物質(zhì)的量.根據(jù) Cu 守恒即可求出正確答案。 nCu（NO3）2= 2n（Cu2S）= 0.6mol則未被還原的 HNO3的物質(zhì)的量為 1.2mol，即 75.6g。 答案：答案：A C 點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)中電子守恒的應(yīng)用。 例 3. 若以 w1和 w2分

13、別表示濃度為 amolL1和 bmolL1氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，且知2a=b，則下列推斷正確的是（氨水的密度比純水的?。?（ ） A. 2 w1=w2 B. 2 w2=w1 C. w22w1 D. w1w2 2w1 解析：解析：設(shè)溶液的體積為 VL，密度為 pgmL1，溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為 Mgmol1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 w，物質(zhì)的量濃度為 cmolL1，則根據(jù)溶液表達(dá)方式不同，但其溶質(zhì)不變有： VL103 mLL1pgmL1w/ Mgmol1 = VLcmolL1，即 c= 1000pw/M，依據(jù)題意有： a=1000p1w1/17， b= 1000p2w2/17， 因?yàn)?2a=b，所以有 2 p1w1=

14、p2w2，又由于氨水的密度比純水小，且濃度越大密度越小，即 p22w1。 答案：答案：C 點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：本題考查了氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的關(guān)系，其實(shí)質(zhì)是考查物質(zhì)的密度特征。 例 4. 將含有等體積 NH3、CO2、NO 的混合氣體依次通過盛有濃 H2SO4、Na2O2和Na2CO3溶液的裝置，充分作用后，最后得到的氣體是（ ） A. CO2和 NO B. CO2 C. NO D. NO2 解析：解析：氣體通過濃 H2SO4時(shí)，NH3將被吸收；通過 Na2O2時(shí)，CO2被吸收，放出 O2，產(chǎn)生的 O2會(huì)與 NO 恰好完全反應(yīng)生成和 NO 等體積的 NO2；當(dāng) NO2通過 Na2CO3溶液時(shí)，

15、NO2與水反應(yīng)生成了硝酸，跟 Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生 CO2，同時(shí)還有 NO.故答案選 A。 答案：答案：A 點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：本題考查常見化合物的重要性質(zhì)?！灸M試題模擬試題】一、選擇題 1. 近年來，光化學(xué)煙霧污染問題已引起人們的關(guān)注，下列哪種氣體是造成光化學(xué)煙霧的主要因素（ ） A. NO2B. SO2C. COD. CH4 2. 制備干燥氨氣所需要的藥品是（ ） A. NH4Cl 溶液、NaOH 溶液、堿石灰 B. 飽和氨水 C. NaOH 溶液、NH4Cl 晶體、濃 H2SO4 D. NH4Cl 固體、堿石灰、消石灰 3. 下列物質(zhì)的溶液在長期放置的過程中，因被氧化而呈黃色的是（ ） A.

16、濃硝酸B. 工業(yè)鹽酸C. 氯化亞鐵D. 濃溴水 4. 將硝酸分解產(chǎn)生的氣體收集于試管內(nèi)然后倒立于水槽中，一段時(shí)間后試管內(nèi)（假設(shè)沒有空氣混入） （ ）用心 愛心 專心 A. 剩余 NO B. 剩余 O2 C. 剩余 NO2 D. 不剩余氣體 5. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下 NO2和 O2按體積比 4：3 混合后充入一干燥燒瓶中，然后將燒瓶倒立于水中使其充分作用后，燒瓶內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度為（ ） A. 1/22.4 molL1 B. 4/71/22.4molL1 C. 4/51/22.4 molL1 D. 4/5 molL1 6. 某金屬單質(zhì)和一定濃度的硝酸反應(yīng)，假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物，當(dāng)參加反應(yīng)的單質(zhì)與被

17、還原硝酸的物質(zhì)的量之比為 2：1 時(shí)，還原產(chǎn)物是（ ） A. NO2B. NOC. N2OD. N2 7. 金屬加工后廢切削液中含 2%5%的 NA、NO2，直接排放會(huì)造成環(huán)境污染，下述試劑中能使其轉(zhuǎn)化為不引起二次污染的 N2的是（ ） A. H2O2B. NH4ClC. NaClD. 濃 H2SO4 8. 1.92g 銅投入一定量的濃硝酸中，銅完全溶解，生成氣體顏色越來越淺，共收集到672mL 氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況） 。將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的O2，恰好使氣體完全溶于水，則通入 O2的體積為（ ） A. 504mLB. 336mLC. 224mLD. 168mL 9.

18、 最近的病毒學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，一氧化氮對(duì)非典病毒抑制作用明顯，下列關(guān)于 NO 的說法正確的是（ ） A. NO 是亞硝酸酐 B. NO 只能人工合成 C. NO 可以是某些含低價(jià)態(tài)氮元素的物質(zhì)的氧化物 D. NO 與 O2 按體積比 4：1 混合后與足量水反應(yīng)可完全轉(zhuǎn)化為硝酸 10. 將 Mg、Cu 組成的 2.64g 混合物投入適量的硝酸中恰好反應(yīng)，固體完全溶解時(shí)收集到的還原產(chǎn)物 NO 氣體為 0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況） ，向反應(yīng)后溶液加入 2molL1的 NaOH 溶液60mL 時(shí)，金屬離子恰好完全沉淀。則形成的沉淀質(zhì)量為（ ） A. 4.32gB. 4.68gC. 5.36gD. 6.38g二、

19、填空題 11. NO 分子因污染空氣而臭名昭著。近年來，發(fā)現(xiàn)少量的 NO 在生物體內(nèi)許多組織中存在，它有擴(kuò)張血管、提高免疫、增強(qiáng)記憶的功能，而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)，NO亦被稱為“明星分子” ，請(qǐng)回答下列問題。 （1）NO 對(duì)環(huán)境的危害在于_（填以下項(xiàng)目的編號(hào)） 。 A. 破壞臭氧層 B. 高溫下能使一些金屬被氧化 C. 造成酸雨 D. 與人體血紅蛋白結(jié)合 （2）在含 Cu+的酶的活化中心中，亞硝酸根離子可轉(zhuǎn)化為 NO ，寫出 Cu+和亞硝酸根離子在酸性水溶液中反應(yīng)的離子方程式：_。 （3）在常溫下，使 NO 氣體壓縮到 100 個(gè)大氣壓，在一個(gè)體積固定的容器里加熱到50，發(fā)現(xiàn)氣體的壓力迅

20、速下降，壓力降至略小于原壓力 2/3 就不再改變，已知其中一種產(chǎn)物為 N2O，寫出上述變化的化學(xué)方程式_。 （4）解釋變化（3）中為什么最后的氣體總壓力小于原壓力的 2/3? 12. A、B、C、D 為常見氣態(tài)單質(zhì)。已知：用心 愛心 專心 A、B 可以在放電條件下發(fā)生化合反應(yīng)，其產(chǎn)物還可以與 B 化合生成紅棕色氣體； C 分別與 A、B 反應(yīng)生成的兩種化合物分子中都含有 10 個(gè)電子； C、D 反應(yīng)生成的化合物易溶于水，在其溶液中滴加 AgNO3溶液，生成白色沉淀。 請(qǐng)回答： （1）C 和 D 反應(yīng)生成的化合物的電子式是_。 （2）上述中化合物的熱穩(wěn)定性_強(qiáng)于_（填寫化學(xué)式） 。（3）將 D 通入 B、C 生成的化合物中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 （4）A、C、D 所含元素可組成一種離子化合物，該化合物發(fā)生水解反應(yīng)的離子方程式是_。 13. A 是氮、氫兩種元素組成的化合物，與過氧化氫和水之間的結(jié)構(gòu)上的關(guān)系相似，氨分子中一種含氮的基因在 A 分子中具有兩個(gè)，請(qǐng)寫出以下空白. （1）A 的分子式是_。 （2）A 的水溶液呈_