山东专用2022版高考化学一轮复习第3章自然界中的元素第1节氮的循环学案鲁科版.doc

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1、学习第1节　氮的循环[课标解读]　1.掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。　2.掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。　3.了解氮及其重要化合物的制备方法。　氮及其氧化物　硝酸知识梳理1．氮及其氧化物(1)自然界中氮的存在和氮的固定(2)N2的性质及应用N2是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点比O2的低。N2的电子式为，结构式为N≡N。分子结构稳定，化学性质稳定，可用作保护气。①与Mg反应的化学方程式：N2＋3MgMg3N2，N2表现氧化性。②与H2反应的化学方程式：N2＋3H

2、22NH3，N2表现氧化性。③与O2反应的化学方程式：N2＋O22NO，N2表现还原性。注意：氮的固定是化学变化，实质是游离态的N2转化为化合态的化合物。(3)氮的氧化物①氮有多种价态氧化物，氮元素从＋1价至＋5都有相应的氧化物，依次为N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的有N2O3和N2O5。②NO、NO2性质比较NONO2-27-/27学习颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性难溶于水易溶于水与O2或与H2O反应2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO收集方法排水法向上排空气

3、法与NaOH反应不反应2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O与人体、环境的关系①与血红蛋白结合，使人中毒；②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾注意：①NO2与NO按物质的量比1∶1混合与NaOH反应：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。②在催化剂、加热条件下，NOx与NH3反应生成N2与H2O，此方法可用于处理汽车尾气中的NOx。[辨易错](1)NO的氧化和N2的氧化均为氮的固定。(　　)(2)1molNO与足量O2充分反应，生成NO2的分子数为NA。(　　)(3)NO2与H2O反

4、应可以生成HNO3，故NO2为酸性氧化物。(　　)(4)NO2与H2O的反应中，氧化剂与还原剂均为NO2。(　　)(5)N2性质稳定是因为氮的非金属性较弱。(　　)[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×2．硝酸的性质与应用纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与H2O以任意比互溶。注意：实验室常用浓硝酸质量分数为69%，物质的量浓度约为16mol·L－1-27-/27学习。质量分数为95%以上的硝酸称为“发烟硝酸”。(1)不稳定性①反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。②市售浓硝酸呈黄色的原因是HN

5、O3分解生成的NO2溶于硝酸中。③浓硝酸的保存方法是保存在棕色带有玻璃塞的细口瓶中，置于冷暗处。(2)强氧化性①与不活泼金属反应稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。②常温下，浓硝酸使Fe、Al钝化，金属表面形成一层致密的氧化物保护膜。③与非金属反应如浓硝酸与C的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。④与还原性化合物反应硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等还

6、原性物质。写出稀硝酸与SO2、Fe2＋反应的离子方程式分别为3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO↑＋4H＋、3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(3)与有机物反应①硝化反应(与C6H6反应)：C6H6＋HNO3C6H5—NO2＋H2O；②显色反应：含苯环的蛋白质遇到浓硝酸变黄色。注意：硝酸与金属反应时，HNO3的还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。对于Cu与少量浓硝酸反应时，还原产物有NO2、N2O4、NO。[辨易错](1)

7、硝酸具有酸的通性，与活泼金属可以生成H2。(　　)-27-/27学习(2)浓硝酸与Cu、C反应中，HNO3均只表现强氧化性。(　　)(3)含4molHNO3的浓硝酸与足量Cu充分反应，生成NO22mol。(　　)(4)稀硝酸与Fe反应可以生成Fe(NO3)2也可以生成Fe(NO3)3。(　　)(5)pH＝2的溶液中NO、Fe2＋、Na＋可以大量共存。(　　)[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×知识应用1．用化学方程式表示“雷雨发庄稼”这句谚语的化学原理。[答案]　N2＋O22NO,2NO＋O2===2NO2,3N

8、O2＋H2O===2HNO3＋NO。2．制备Cu(NO3)2有三种方案：方案1：Cu＋HNO3(浓)―→Cu(NO3)2方案2：Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2方案3：Cu＋O2CuOCu(NO3)2从利用率和环