《生產(chǎn)生活中的含氮化合物》學案1

111第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物 【考點解讀】1、 了解氮的固定,掌握氮氣的性質(zhì)2、 掌握NO、NO2的重要性質(zhì)及其與環(huán)境的關(guān)系【課前熱身】1、氮的循環(huán)在自然界元素的循環(huán)中具有重要的意義，有些氮的轉(zhuǎn)化是從氮氣到氮的化合物。有的轉(zhuǎn)化是從氮的化合物到氮的化合物。下列過程中，以游離態(tài)的氮為原料，最終產(chǎn)生氮的化合物的是 （ ）A工業(yè)合成氨 B硝化細菌的硝化過程C動物尸體腐爛 D豆科植物的根瘤菌固氮E盛夏時節(jié)，雷雨肥田，植物茂盛2、大氣污染是環(huán)境污染的一個重要方面，常見的大氣污染分一次污染和二次污染，二次污染是排入環(huán)境中的一次污染物在物理化學因素或生物作用下發(fā)生變化，或與環(huán)境中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成新的污染物，如2NO + O2 = 2NO2就是二次污染物，由NO2導致的污染就是NO的二次污染。下列物質(zhì)：SO2；NO；NO2；HCl；CO2不易導致二次污染的是 （ ） A B C、和 D只有3、同溫同壓下,在三支相同體積的試管里分別充有等體積混合的兩種氣體,它們是NO和NO2,NO2和O2,NH3和N2。現(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中,充分反應(yīng)后,試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關(guān)系中正確的是 （ ） AV1>V2>V3 BV1>V3>V2 CV2>V3>V1 DV3>V1>V2【知識要點】一、 氮在自然界中的循環(huán)1、存在游離態(tài)（單質(zhì)）：_， _態(tài)：存在于動植物體、土壤和水體中。自然固氮通過豆科作物的_把空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為_2、氮的固定高能固氮_人工固氮化學固氮：反應(yīng)的方程式_仿生固氮二、 氮氣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1、 N原子電子排布式 ；氮氣的電子式_,兩個氮原子間通過_個共用電子對形成共價鍵，破壞這種_,需要_,因此氮氣化學性質(zhì)不活潑很難和其他物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)。所形成晶體的類型 。2、 氮氣的化學性質(zhì)（1）氮氣和氫氣反應(yīng)（反應(yīng)方程式）_,反應(yīng)條件_。（2）氮氣和氧氣反應(yīng)（反應(yīng)方程式）_,反應(yīng)條件_。三、氮的氧化物及其性質(zhì)1、 氮的氧化物簡介種類物理性質(zhì)NO_色氣體，_溶于水NO2_色氣體，_溶于水，有毒N2O4_色氣體N2O無色氣體N2O3（亞硝酸酸酐）藍色氣體（20C）N2O5（硝酸酸酐）無色固體2、 NO、NO2的性質(zhì)、制法(1) 完成下列化學方程式 NO和氧氣的反應(yīng)：_，條件_。 NO2和N2O4的相互轉(zhuǎn)化：_，條件_。因此反應(yīng)在_下進行，故通常“純凈”的NO2或 N2O4并_純。 NO2和水反應(yīng)：_。 NO2和NaOH溶液反應(yīng)：_。 NO、NO2和NaOH溶液反應(yīng)：_。（2）NO2具有較強的氧化性，能_SO2；能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙_。（3）氮的氧化物溶于水計算的有關(guān)化學方程式 原理：2NO+O2 =2NO2 3NO2+H2O =2HNO3 + NO x 3 + x 2可得反應(yīng)方程式_。 + x 2可得反應(yīng)方程式_。 + 可得反應(yīng)方程式_。（4）NO、NO2的制取 實驗室制取NO的化學方程式為_；用_法收集。實驗室制取NO2的化學方程式為_；用_法收集?！镜湫屠}】【例1】發(fā)射衛(wèi)星的運載火箭，其推進劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后產(chǎn)生的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場看到火箭噴出大量紅煙，產(chǎn)生紅煙的原因是 （ ）A高溫下N2遇空氣生成NO2 B NO遇空氣生成NO2C CO2與NO反應(yīng)生成CO和NO2 D NO和H2O反應(yīng)生成H2和NO2【例2】將盛有12mlNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2ml無色氣體，則原混合氣體中O2的體積是 （ ） A1.2ml B.2.4ml C.3.6ml D.4ml【課后訓練】1氮氣是空氣中的主要成分，且含量很大，現(xiàn)已有科學家設(shè)計出了液氮蒸汽機，即利用液氮的蒸發(fā)來驅(qū)動機車，從而達到保護環(huán)境的目的。其主要依據(jù)是 （ ）A液氮的沸點為-195.8C,遠低于常溫 B氮氣與氧氣反應(yīng)放熱C氮氣在空氣中燃燒放熱 D氮氣在空氣中約78%(體積分數(shù))2下列過程屬于人工固氮的是 （ ）A分離液態(tài)空氣制氮氣 B閃電時N2轉(zhuǎn)化為NOC合成氮 D豆科作物根瘤菌將N2轉(zhuǎn)化為NH33、實驗室制備下列氣體，只能用排水法收集的是 （）ANO2 BNO CO2 DCl24下列氣體能造成空氣中光化學煙霧污染的是 （ ） ACO BSO2 CNO2 DCl25關(guān)于氮氣的性質(zhì)的說法中，錯誤的是 （ ）A 通常情況下，氮氣性質(zhì)很不活潑 B可在氧氣中燃燒，生成一氧化氮C在水中溶解度?。ㄍǔＧ闆r下）D跟氫所在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，氮氣是氧化劑6將12LCO2和NO的混合氣體通過足量的Na2O2固體，充分反應(yīng)后，氣體體積減少到8L（相同狀況），則原混合氣體中CO2和NO的體積比可能為 （ ） 1 ：2 2 ：1 2 ：3 3 ：2 A B C D7、疊氮酸鈉（NaN3）是抗禽流感藥物“達菲”合成過程中的中間活性物質(zhì)，3mol NaN3受撞擊會生成4mol 氮氣和一種離子化合物(Na3N).下列有關(guān)敘述錯誤的是A.NaN3受撞擊時，NaN3既是氧化劑又是還原劑 B.NaN3跟水反應(yīng)時，有NH3生成 C.Na3N中N3半徑比Na半徑大 D.NaN3中，既存在離子鍵又存在非極性共價鍵8.研究發(fā)現(xiàn)，空氣其中少量的NO2能參與硫酸型酸雨的形成，反應(yīng)過程如下：SO2+NO2SO3+NO SO3+H2OH2SO4 2NO+O22NO2， NO2在上述過程中的作用，與H2SO4在下列變化中的作用相似的是A潮濕的氯氣通過盛有濃H2SO4的洗氣瓶 B硫化氫通入濃H2SO4中 C濃H2SO4滴入螢石中，加熱 D加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解9、2007年諾貝爾化學獎授予德國科學家格哈德埃特爾，以表彰他在表面化學研究領(lǐng)域作出的開拓性貢獻.某?；瘜W研究性學習小組的同學在技術(shù)人員的指導下，按下列流程探究不同催化劑對NH3還原NO反應(yīng)的催化性能.若控制其他實驗條件均相同，在催化反應(yīng)器中裝載不同的催化劑，將經(jīng)催化反應(yīng)后的混合氣體通過滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的體積、濃度均相同）.為比較不同催化劑的催化性能，需要測量并記錄的數(shù)據(jù)是 .在汽車的排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”(用鉑、鈀合金作催化劑)，它的作用是使CO、NO反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒.寫出CO與NO反應(yīng)的化學方程式： ，該反應(yīng)作氧化劑的物質(zhì)是_.用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如：CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)CO2(g)+2H2O(g)； H1574 kJmol1CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)CO2(g)+2H2O(g)； H2若1mol CH4還原NO2至N2，整個過程中放出的熱量為867kJ，則H2 .有人認為該研究可以使氨的合成反應(yīng)，在鐵催化劑表面進行時的效率大大提高，從而使原料的轉(zhuǎn)化率大大提高.請你應(yīng)用化學基本理論對此觀點進行評價： _.合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe2O3，當催化劑中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為1：2時，其催化活性最高，以Fe2O3為原料制備上述催化劑，可向其中加入適量炭粉，發(fā)生如下反應(yīng)：2 Fe2O3十C 4FeO十CO2.為制得這種活性最高的催化劑，應(yīng)向480g Fe2O3粉末中加入炭粉的質(zhì)量為 g.10.（1）使用常用儀器，運用化學原理進行巧妙的設(shè)計，就可以用同一個簡單的裝置實現(xiàn)多種用途。、利用上圖中(1)裝置，用兩種不同的方法分別收集NO，試簡述操作方法： 。 。、甲同學把試管底部鉆出一小洞，并和廣口瓶組成圖中(2)裝置，通過開、關(guān)導管上的閥門可以控制試管內(nèi)的反應(yīng)隨時發(fā)生或隨時停止。如果該裝置中的隔板是用銅絲制成，則該裝置可以制取的常見氣體有 (填二種)。、乙同學認為，可把(2)裝置做如下圖(3)的改動，用橡皮塞替代鐵架臺來固定試管。請判斷乙同學的做法是否可行? （2）擬用如右圖所示裝置進行硝酸與銅反應(yīng)的實驗。為了防止污染，在右邊的試管中盛放足量的NaOH溶液。若實驗中使用的是質(zhì)量分數(shù)為63%的硝酸和小銅片，操作中怎樣加入硝酸和銅片才能避免銅與硝酸剛一接觸時生成的氣體外逸到空氣中：_9、溶液顯色所需要的時間 2CO+2NON2+2CO2 NO 1160 kJmol1該研究只能提高化學反應(yīng)速率，不能使化學平衡發(fā)生移動 6g10、廣口瓶中盛滿水 , NO 從 B 管通入 : 廣口瓶中盛滿 CO2 氣體 , NO 從 B 管通入H2 CO2 H2S、否由于廣口瓶被橡皮塞密封后 , 瓶內(nèi)的氣壓會隨液體的排入而增大 , 使試管中的液體不能在關(guān)閉閥門時排入廣口瓶中 , 因而不能使反應(yīng)隨時停止 , 甚至會由于容器中氣壓過 高而發(fā)生危險。（2）向試管口加入適量的硝酸后，將試管傾斜，以鑷子夾取一小銅片于試管內(nèi)壁上，小心塞緊橡皮塞后，再將試管慢慢豎起使銅片滑入底部。111