高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 第3章《氮的循環(huán)》（魯科版必修1）

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,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,一、氮?dú)饧暗难趸?1．(1)(2011年蚌埠模擬)下列反應(yīng)表示氮的固定作用的是()A．N2與H2在一定條件下合成NH3B．NH3經(jīng)催化氧化生成NOC．NO和O2反應(yīng)生成NO2D．由NH3制碳酸氫銨和尿素(2)用化學(xué)方程式表示“雷雨發(fā)莊稼”的原理。①_______________________________，②_______________________________，③_______________________________。雨水中的HNO3進(jìn)入土壤與礦物質(zhì)作用生成________，其中________被植物根系吸收。,1．氮的固定(1)定義：的方法。(2)分類：天然固氮和。,將N2轉(zhuǎn)化為氮的化合物,人工固氮,(3)氮在自然界的循環(huán)圖解如下(括號(hào)內(nèi)填含氮微粒符號(hào)，線上填固氮名稱),,,,,,,,,,,,,,,,,,,2．物理性質(zhì),3.化學(xué)性質(zhì)(1)氮?dú)?(2)NO與O2反應(yīng)：。(3)NO2與H2O反應(yīng)：。4．氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響(1)形成酸雨。(2)形成煙霧。,,,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,硝酸型,光化學(xué),二、硝酸,2．下列事實(shí)表現(xiàn)了HNO3的什么性質(zhì)(1)濃硝酸使紫色石蕊試液先變紅后褪色―→________(2)不能用稀硝酸與鋅反應(yīng)制氫氣―→________(3)打開盛濃HNO3的瓶塞，瓶口有白霧―→________(4)要用棕色瓶盛裝濃硝酸―→________(5)能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去―→________答案：(1)酸性和強(qiáng)氧化性(2)強(qiáng)氧化性(3)揮發(fā)性(4)不穩(wěn)定性(見光易分解)(5)酸性,1．物理性質(zhì)(1)純硝酸為無色、有刺激性氣味的液體。濃硝酸一般為黃色，是由于溶有的緣故。(2)硝酸沸點(diǎn)低(83℃)，揮發(fā)，在空氣中遇水蒸氣呈白霧狀。2．化學(xué)性質(zhì)(1)強(qiáng)酸性：硝酸具有酸的通性。,NO2,,,易,(2)不穩(wěn)定性硝酸不穩(wěn)定，或易分解，化學(xué)方程式為：。硝酸的存放：存放于試劑瓶中，置于處。(3)強(qiáng)氧化性濃、稀HNO3均具有強(qiáng)氧化性。①與金屬的反應(yīng)a．Cu與濃、稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：，。b．常溫下，濃硫酸、濃硝酸使Fe、Al。c．體積比為的濃硝酸和濃鹽酸的混合物叫王水，可溶解Pt和Au。,見光,受熱,棕色,陰涼,Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,鈍化,1∶3,②與非金屬反應(yīng)紅熱的木炭與濃HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。③與低價(jià)化合物反應(yīng)硝酸可以氧化其他還原性化合物，如SO2、HBr、KI、Fe2＋、Na2SO3等；硝酸還可以氧化某些有機(jī)物。a.存放硝酸不能用塞；b.硝酸對(duì)皮膚、衣物、紙張等都有作用。,橡膠,腐蝕,氮的氧化物溶于水的計(jì)算,1．NO2及NO2、NO混合氣溶于水：按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO利用差量法計(jì)算。2．NO2與O2混合氣溶于水：按“4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3”計(jì)算。,3．NO和O2同時(shí)通入水中時(shí)，其反應(yīng)是：2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，總反應(yīng)式為：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。,4．NO2、NO、O2三種混合氣體通入水中(1)可先將NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2，再按上述各種情況分別處理。(2)也可先將NO2和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO，按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情況處理。(3)還可以利用混合氣體中N、O原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷：,(2011年湘潭模擬)將容積為50mL的量筒內(nèi)充滿二氧化氮和氧氣的混合氣體，倒置量筒在盛滿水的水槽里，一段時(shí)間后，量筒里剩余氣體體積為5mL。則原混合氣體中NO2和O2體積比可能是________或________。[思路點(diǎn)撥]先分析剩余的5mL氣體可能是什么？,[聽課記錄](1)設(shè)剩余5mL氣體為O2，則只發(fā)生反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3①參加反應(yīng)的NO2和O2的總體積為：50mL－5mL＝45mL則原混合氣里，NO2的體積為：45mL4/5＝36mL，O2的體積為50mL－36mL＝14mL即NO2與O2的體積比為36∶14＝18∶7。,(2)設(shè)剩余的5mL氣體為NO，除發(fā)生上述反應(yīng)①外，過量的NO2還發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O===NO＋2HNO315mL5mL即①式得過量的NO2體積為15mL，則發(fā)生反應(yīng)①的NO2和O2的總體積為：50mL－15mL＝35mL則原混合氣里，O2的體積為：35mL1/5＝7mLNO2的體積為：50mL－7mL＝43mL即NO2與O2的體積比為43∶7?！敬鸢浮?8∶743∶7,1．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()①1.2mL②2.4mL③3.6mL④4mLA．①④B．②③C．①③D．②④答案：A,金屬與硝酸的反應(yīng)及有關(guān)計(jì)算,1．反應(yīng)規(guī)律(1)HNO3與金屬反應(yīng)一般不生成H2。還原產(chǎn)物：濃HNO3―→NO2，稀HNO3―→NO(2)Cu與HNO3反應(yīng)①Cu與濃HNO3反應(yīng)時(shí)，若Cu足量，開始時(shí)還原產(chǎn)物為NO2，隨反應(yīng)進(jìn)行，濃HNO3變稀，還原產(chǎn)物為NO，最終得到NO2與NO的混合氣體。②反應(yīng)現(xiàn)象：a.銅片逐漸溶解；b.溶液變藍(lán)；c.產(chǎn)生紅棕色氣體(若為稀HNO3，則a、b相同，另外，開始產(chǎn)生無色氣體，上部空間變?yōu)榧t棕色)。(3)Fe與稀HNO3反應(yīng)Fe過量，氧化產(chǎn)物為Fe2＋；Fe不足，氧化產(chǎn)物為Fe3＋。與金屬反應(yīng)時(shí)，硝酸部分作氧化劑被還原，部分起酸的作用生成硝酸鹽。2．計(jì)算方法金屬與HNO3的反應(yīng)運(yùn)用“守恒法”求解，一般類型有,(1)電子守恒金屬失去的電子數(shù)＝生成氣體時(shí)HNO3得到的電子數(shù)。(2)物料守恒耗HNO3的量＝鹽中NO的量(表現(xiàn)酸性的HNO3)＋氣體中的N原子(被還原的HNO3)的量。(3)電荷守恒HNO3過量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH－)則有：c(NO)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金屬離子)。(4)離子方程式計(jì)算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NO在H2SO4提供H＋的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計(jì)算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H＋或NO進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒。3．硝酸與變價(jià)金屬氧化物反應(yīng)如FeO與稀HNO3反應(yīng)：3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，反應(yīng)中，硝酸既表現(xiàn)了氧化性，又表現(xiàn)了酸性。而不能錯(cuò)誤的認(rèn)為：FeO＋2HNO3===Fe(NO3)2＋H2O。,,足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.68LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是()A．60mLB．45mLC．30mLD．15mL,[思路點(diǎn)撥],[聽課記錄]由題意可知：HNO3由關(guān)系圖分析可得：Cu失去的電子數(shù)與O2得到的電子數(shù)相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2＝0.15mol。根據(jù)質(zhì)量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反應(yīng)可得關(guān)系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3mol，則V(NaOH)＝＝0.06L＝60mL?！敬鸢浮緼,2．在100mL混合酸中，HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別為0.4mol/L和0.1mol/L，向該混合液中加1.92g銅粉，加熱，待充分反應(yīng)后，所得溶液中的Cu2＋的物質(zhì)的量濃度是()A．0.15mol/LB．0.225mol/LC．0.35mol/LD．0.45mol/L,答案：B,硫和氮的氧化物對(duì)大氣的污染,1．主要來源(1)SO2：煤、石油產(chǎn)品的燃燒和某些金屬礦物的冶煉。(2)氮的氧化物：燃燒時(shí)高溫使N2與O2化合；汽車尾氣。2．危害(1)污染空氣，危害人體健康。(2)形成酸雨。(3)形成光化學(xué)煙霧。3．酸雨(1)概念：大氣中的SO2和NO2溶于水，形成pH<5.6的雨水。我國(guó)的“酸雨”主要是由SO2引起的硫酸型。(2)形成原理：NO2→HNO3，SO2→SO3→H2SO4?；颍壕植康貐^(qū)大氣中的SO2的富集H2SO3H2SO4，隨雨水降下形成“酸雨”。,4．光化學(xué)煙霧氮氧化物(NOx)和碳?xì)浠衔?通常指C1～C8可揮發(fā)的所有烴類)在大氣環(huán)境中受到強(qiáng)烈的太陽紫外線照射后，發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，生成一種新的二次污染物，統(tǒng)稱光化學(xué)煙霧。5．城市空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)包含的內(nèi)容有：二氧化硫、氮的氧化物和可吸入的固體小顆粒(固體懸浮物)。6．其它環(huán)境問題(1)臭氧層的破壞破壞臭氧層的主要有害物質(zhì)是氮氧化物和氯氟烴等。(2)溫室效應(yīng)引起溫室效應(yīng)的氣體主要是CO2。(3)白色污染塑料制品引起的污染。(4)赤潮和水華主要由含磷洗衣粉引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，造成藻類瘋長(zhǎng)，使水體缺氧引起的水體污染。,(1)寫出上述兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式①SO2與CaCO3懸濁液反應(yīng)_____________。②SO2與Ca(OH)2懸濁液反應(yīng)____________。(2)試說明用熟石灰的懸濁液而不用澄清的石灰水的理由________。(3)在英國(guó)進(jìn)行的一項(xiàng)研究結(jié)果表明：高煙囪可有效地降低地表面SO2濃度，在20世紀(jì)60～70年代的10年間，由發(fā)電廠排放的SO2增加了35%，但由于建造高煙囪的結(jié)果，地表面SO2濃度卻降低了30%之多。請(qǐng)你從全球保護(hù)的角度，分析這種方法是否可取？,【答案】(1)①2SO2＋O2＋2CaCO3===2CaSO4＋2CO2②2SO2＋O2＋2Ca(OH)2===2CaSO4＋2H2O(2)Ca(OH)2微溶于水，石灰水中Ca(OH)2濃度太小，不利于吸收SO2(3)不可取，因?yàn)镾O2的排放總量并沒有減少，形成酸雨仍會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害,3．下列有關(guān)環(huán)境問題的說法正確的是()A．燃煤時(shí)加入適量石灰石，可減少?gòu)U氣中SO2的量B．臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過10－4%的空氣有利于人體健康C．pH在5.6～7.0之間的降水通常稱為酸雨D．含磷合成洗滌劑易于被細(xì)菌分解，故不會(huì)導(dǎo)致水體污染解析：A項(xiàng)中，CaCO3CaO＋CO2↑，2CaO＋2SO2＋O2===2CaSO4；B項(xiàng)中，低空臭氧濃度過大對(duì)人體有害；C項(xiàng)中，酸雨的pHCl2>Br2。操作步驟為_______________。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________。該實(shí)驗(yàn)的不足之處是________________。,【答案】(1)檢查裝置氣密性(2)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O反應(yīng)變緩，氣體顏色變淡(3)丙耗酸量最少，無污染(4)向d中加入KBr溶液，c中加入固體KMnO4，由a向c中加入濃鹽酸c中有黃綠色氣體產(chǎn)生，d中溶液變?yōu)辄S棕色沒有處理尾氣,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,