寒假作业25.2氮及其化合物

寒假作业2：§5.2氮及其化合物☃自主预习一、氮元素及其存在1．氮原子的结构：氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族，其原子结构示意图为，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质，常见化合价为－3、＋5。2．自然界中的存在形态(1)游离态：主要以氮分子形式存在于空气中。(2)化合态：以蛋白质存在于动植物体内，以硝酸盐和铵盐等存在于土壤、海洋里。二、氮气的化学性质氮气的化学性质非常稳定，很难与其他物质反应，只有在高温或放电等条件下能够与镁、氧气、氢气等发生化合反应，分别生成氮化镁、一氧化氮和氨气等。1．与金属Mg反应：N2＋3MgMg3N2。2．与氧气反应：N2＋O22NO。3．与氢气反应：N2＋3H2高温高压催化剂2NH3高温高压催化剂三、氮的固定1．概念：将游离态的氮转化为氮的化合物的过程。2．方式eq\x(自然固氮)─如雷电作用：N2＋O22NO∣豆科植物的根瘤固氮eq\x(人工固氮)─工业合成氨：N2＋3H2高温高压催化剂2NH3高温高压催化剂四、一氧化氮和二氧化氮1．物理性质色、态气味密度水溶性毒性NO无色气体无味比空气略大不溶于水有毒NO2红棕色气体有刺激性气味比空气大易溶于水有毒2.化学性质(1)常温下，NO不稳定，易与O2化合。化学方程式为：2NO＋O2=2NO2。(2)NO2溶于水时与水发生反应。化学方程式为：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。✎效果自查1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)氮的固定中氮元素一定被氧化()(2)工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮()(3)N2和O2在放电条件下会生成NO2()(4)NO、NO2都有毒，不能直接排入空气中()(5)收集NO只能用排水法，收集NO2既可用排水法又可用向上排空气法()(6)打开盛有NO的集气瓶，瓶口观察到红棕色气体()(7)NO2与H2O的反应，NO2只作氧化剂()[答案](1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×2．下列关于氮气的说法错误的是()A．氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸B．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境C．利用氮气的稳定性，工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气D．在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂[解析]氮气的化学性质很稳定，在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸，A项正确；液氮汽化吸热，可用于制造低温环境，B项正确；氮气的化学性质很稳定，可用作焊接金属的保护气，C项正确；氮气与氢气反应生成氨气的过程中，N的化合价从0降低到－3，作氧化剂，D项错误。[答案]D3．宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体，从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟，产生红烟的原因是()A．高温下N2遇空气生成NO2B．NO与空气反应生成NO2C．CO2遇NO反应生成NO2D．NO遇H2O反应生成NO2[解析]根据题干，原高温气体无色，但现场却看到红色可推知，是因为发生反应：2NO＋O2=2NO2。[答案]B4．下列试剂可用于除去NO中混入的少量NO2的是()A．Na2CO3溶液B．NaHCO3溶液C．H2OD．无水硫酸铜[解析]NO2与H2O反应生成HNO3和NO，若混合气体通入Na2CO3溶液或NaHCO3溶液中，HNO3会与Na2CO3或NaHCO3反应生成CO2，引入新杂质。混合气体通入H2O中，可以生成NO，且不引入杂质。无水硫酸铜不与NO2反应。故选C。[答案]C❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄☃自主预习一、氨1．物理性质颜色状态气味密度溶解性特性无色气体刺激性气味小于空气极易溶于水易液化2.化学性质(1)实验探究实验装置操作打开止水夹，并挤压胶头滴管的胶头将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近现象烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶形成红色喷泉，瓶内液体呈红色产生大量白烟结论氨极易溶于水，水溶液呈碱性反应生成NH4Cl白色晶体(2)氨气的化学性质NH3NH3+H2ONH3·H2ONH3+HCl==NH4Cl；现象为产生白烟4NH3+5O24NO+6H2O，NH3表现还原性(3)氨水的化学性质电离方程式为电离方程式为NH3·H2ONH+4+OH－，能使红色石蕊试纸变蓝NH3·H2ONH3↑+H2O3．氨的用途(1)氨是氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。(2)氨易液化，可用作制冷剂。二、铵盐的性质1．铵盐都易溶于水，受热易分解，与碱共热可产生NH3。2．化学性质：①不稳定性：NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3受热分解：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O②与碱反应：Ca(OH)2与NH4Cl反应：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O3．NHeq\o\al(＋,4)的检验未知液eq\o(→,\s\up11(OH－),\s\do4(△))生成的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NHeq\o\al(＋,4)。三、氨气的实验室制法1．实验原理2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。2．收集方法向下排空气法。3．实验装置4．验满方法用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝色。✎效果自查1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)1mol/L的氨水中c(NH3·H2O)为1mol/L()(2)浓氨水与所有酸反应过程均可产生白烟()(3)NH3可以用水作喷泉实验，说明NH3易溶于水()(4)任何铵盐受热均生成NH3()(5)检验NHeq\o\al(＋,4)时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体()(6)为加快产生NH3的速率，实验室可以用NaOH固体和NH4Cl固体反应制NH3()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×2．下列关于氨的说法中正确的是()A．氨水的密度比水的小，且浓度越大，其密度越大B．氨是无色无味的气体C．可用向上排空气法收集氨D．氨溶于水所得溶液呈弱碱性[解析]氨水的密度比水小，且浓度越大密度越小，故A错误；氨是有强烈刺激性气味的气体，故B错误；氨的密度比空气小，应用向下排空气法收集，故C错误；氨溶于水所得溶液是氨水，呈弱碱性，故D正确。[答案]D3．下列几种气体(括号内为溶剂或反应物溶液)按如图所示装置进行实验，不能看到喷泉现象的是()A．HCl(H2O)B．CO2(H2O)C．SO2(NaOH溶液)D．NH3(KCl溶液)[解析]HCl极易溶于水，使瓶内气压减小，可产生大的压强差形成喷泉，故不选A；CO2在水中溶解度小，不能产生大的压强差，则不能形成喷泉，故选B；SO2与氢氧化钠反应，使瓶内气压减小，可产生大的压强差形成喷泉，故不选C；氨极易溶于KCl溶液，可产生大的压强差形成喷泉，故不选D。[答案]B4．可检验硝酸铵、硫酸钾、氯化钠、硫酸铵四种无色溶液的试剂是()A．氢氧化钠B．氯化钡C．氢氧化钡 D．硝酸银[解析]硝酸铵和硫酸铵均能与氢氧化钠发生反应产生刺激性气味的气体即氨气，无法区分二者，且硫酸钾、氯化钠均与氢氧化钠不反应，也无法区分，不能达到区分的目的，故A错误；硝酸铵、氯化钠均与氯化钡不反应，无法区分，且硫酸钾和硫酸铵均能与氯化钡发生反应产生白色沉淀，无法区分二者，不能达到区分的目的，故B错误；硝酸铵与氢氧化钡反应产生刺激性气味的气体即氨气，硫酸铵与氢氧化钡反应产生刺激性气味的气体，同时有白色沉淀产生，硫酸钾与氢氧化钡反应有白色沉淀产生，氯化钠与氢氧化钡不反应，各自的现象不同，可以鉴别，故C正确；氯化银、硫酸银均为白色沉淀，因此硫酸钾、氯化钠、硫酸铵三种物质分别加入硝酸银，均能产生白色沉淀，不能区分，故D错误。[答案]C5．实验室制取少量干燥的氨用到下列装置，其中正确的是()A．①是氨发生装置B．②是氨吸收装置C．③是氨发生装置D．④是氨收集、检验装置[解析]①装置无法得到氨；②中漏斗没入水中起不到防倒吸的作用，应使倒置漏斗的边缘紧挨液面；③氧化钙能与浓氨水中的水反应生成氢氧化钙，同时放出大量热，使浓氨水分解放出氨；④中的收集装置应在试管口塞一团棉花，防止空气对流而引起氨逸出。[答案]C❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄❄☃自主预习一、硝酸1．硝酸的物理性质硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。2．硝酸的化学性质(1)酸性在水中的电离方程式为HNO3=H＋＋NOeq\o\al(－,3)。(2)不稳定性见光或受热易分解，化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O；长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中，实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。(3)强氧化性①和金属(Cu)反应的实验探究实验操作两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸实验现象浓硝酸反应比较剧烈，铜丝逐渐溶解，产生红棕色气体，溶液逐渐变深蓝色；稀硝酸反应比较缓慢，铜丝逐渐溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝色实验结论硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强写出上述反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。②与Fe、Al反应常温下浓硝酸可使铁、铝的表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部金属不再与酸反应，所以可以用铁制容器或铝制容器盛放浓硝酸。加热时，铁、铝可以与浓硝酸反应。3．硝酸的工业制法写出上述转化的化学方程式：①N2＋3H2高温高压催化剂2NH3高温高压催化剂②4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))4NO＋6H2O；③2NO＋O2=2NO2；④3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。4．用途二、酸雨及防治1.概念：pH＜5.6的降水：因为雨水中溶解了SO2或NOx气体2.成因：主要是大气中的SO2和NO2溶于雨水形成的3.类型：①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4化学方程式：SO2+H2OH2SO3，2H2SO3+O2==2H2SO4②硝酸型：NO2→HNO3化学方程式：3NO2+H2O==2HNO3+NO4.危害：①直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀✎效果自查1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)浓硝酸应盛放在带有玻璃塞的棕色试剂瓶中()(2)蘸有浓氨水的玻璃棒放在某酸浓溶液的瓶口，出现白烟，确认是浓硝酸()(3)浓硫酸、浓硝酸敞口放置于空气中，浓度都变稀，其原理相同()(4)常温下，将铝片放入浓硝酸，无明显现象是因为铝和浓硝酸不反应()(5)酸雨是指pH小于7的降雨()(6)防治酸雨的根本途径是减少人为SO2、NOx的排放()[答案](1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√2．实验室贮存下列物质的溶液时，必须用棕色瓶的是()①浓硝酸②浓硫酸③浓盐酸④硝酸银溶液A．①④B．②③C．①③D．②④[解析]见光易分解的物质必须用棕色瓶贮存，常见物质有：浓硝酸、AgNO3溶液、氨水等。[答案]A3．下列关于硝酸的认识正确的是()A．浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B．浓硝酸与金属反应不产生氢气，而稀硝酸与金属反应可产生氢气C．因为常温下铝和铁不与浓硝酸反应，所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中D．硝酸与金属反应时，只表现出氧化性[解析]浓、稀硝酸都有氧化性，可与除Au、Pt之外的几乎所有金属反应，且不产生氢气；浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中，是因为铝和铁在冷的浓硝酸中发生