第3章 氮及其化合物融通练(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中化学必修第一册（鲁科版2019，双选）

氮及其化合物融通练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1．清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水”的记载明确指出：“鼻冲水，出西洋，……贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减……惟以此水瓶口对鼻吸其气，即遍身麻颤出汗而愈。虚弱者忌之。宜外用，勿服。”这里的“鼻冲水”是指(　 ) A．氨水 B．浓盐酸 C．硫酸 D．食醋 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：氨水具有挥发性，挥发出氨气，因此需要密封贮存，氨气的密度比空气小，且有刺激性气味；盐酸和硫酸均是腐蚀性的强酸，不具有药性，醋可以食用，综上所述，“鼻冲水”是指氨水。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 2．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。下列关于海洋氮循环的说法不正确的是(　 ) A．海洋中的氮循环起始于氮的还原 B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是② D．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 3．实验小组同学探究NH3与Cl2的反应，装置如图所示。常温常压下，将氨收集在薄膜保鲜袋(无弹性)中，氯气收集在反应管中，关闭K，按图连接好装置；将氨压入反应管，充分反应后打开K，下列说法错误的是(　 ) A．反应开始后，保鲜袋逐渐被吸入反应管 B．反应过程中，反应管中产生白烟 C．打开K后，水会倒吸入反应管 D．上述反应原理可用于检验输送氯气的管道是否泄漏 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：反应开始后，反应管内气体压强减小，保鲜袋逐渐被吸入反应管，故A正确；反应过程中，反应管中生成NH4Cl固体，悬浮于气体中，从而产生白烟，故B正确；利用题中反应原理，可将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近输送氯气管道中怀疑漏气的部位，从而根据有无白烟产生，判断管道是否泄漏，故D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 4．下列物质间的转化(其中A、B、C、D含同种元素，Y可以是纯净物，也可以是混合物，某些条件和产物已略去)如图所示。下列有关叙述中不正确的是(　 ) A．若A为硫单质，则Y可能是H2O2 B．若A为氮气，则D是硝酸 C．若B为一氧化氮，则A一定是氮气 D．若B为氧化钠，则D一定是氢氧化钠 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：若A为硫单质，则B为二氧化硫，C为三氧化硫，D为硫酸，二氧化硫具有还原性，H2O2具有氧化性，二者可发生氧化还原反应生成硫酸，A正确；若A为氮气，则B为一氧化氮，C为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，故D是硝酸，B正确；若B为一氧化氮，氨气发生催化氧化可生成一氧化氮，则A可能为氨气，C错误；若B为氧化钠，则C为过氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，故D一定是氢氧化钠，D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 5．(2024·池州一中月考)科学研究人员发现，在有机碳源和微生物的作用下，可以实现大气中的氮循环(如图所示)，减少对环境的污染。下列说法错误的是(　 ) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 6．实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)。下列说法正确的是(　 ) A．装置A、B中可依次加入浓硫酸、NaOH溶液 B．若去掉装置C，对产品纯度无影响 C．实验时应先加热装置C，通入一段时间空气后再加热装置D D．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：A错，要制备氮化镁，需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气，则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸；B错，若去掉装置C，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响；C对，实验时，应先加热装置C，通入一段时间空气除去氧气，然后再加热装置D；D错，装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 7．已知浓硝酸与铜反应产生NO2。利用NO、O2和Na2CO3溶液反应制备NaNO2的装置如图所示(盛放浓硝酸的仪器为分液漏斗)，下列关于该实验的描述正确的是(　 ) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 A．A、B、C装置中只有A中发生的反应属于氧化还原反应 B．实验过程中，装置B有防止倒吸的作用 C．装置C中发生反应的化学方程式为 2Na2CO3＋4NO＋O2===4NaNO2＋2CO2 D．最后得到的尾气可以被NaOH溶液完全吸收 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：装置A中浓HNO3与铜反应制备二氧化氮，产生的二氧化氮与B装置的水反应可以产生NO，二者都是氧化还原反应，根据C项方程式可知，C中也是氧化还原反应，故A错误；B装置产生一氧化氮，不能防止倒吸，故B错误；根据原子守恒可知装置C中发生反应的化学方程式为2Na2CO3＋4NO＋O2===4NaNO2＋2CO2，故C正确；尾气中有氮气，不能被碱液吸收，所以D项错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 8．某化肥厂用H2O、CO2、NH3、CaSO4制备(NH4)2SO4，工艺流程如下： 下列推断正确的是(　 ) A．气体a和气体b在该流程中都可循环利用 B．整个流程的化学反应原理可用离子方程式表示为 C．往甲中通入适量CO2气体有利于(NH4)2SO4的生成 D．该流程中涉及的化学反应有氧化还原反应 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：该化肥厂用H2O、CO2、NH3、CaSO4制备(NH4)2SO4，因氨气的溶解度远远大于二氧化碳的，又结合题给工艺流程可知，向CaSO4悬浊液中先通入足量NH3得甲混合液，再通入适量CO2得(NH4)2SO4溶液和CaCO3的混合物乙，过滤得(NH4)2SO4溶液和CaCO3固体，CaCO3在高温下分解生成CO2和CaO，CO2可以循环利用，(NH4)2SO4溶液经过提纯可得(NH4)2SO4固体。根据上述分析可知，气体a是NH3，气体b是CO2，氨气在该流程中不可以循环利用，二氧化碳在该流程中可以循环利用，A项错误； 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 9．(8分)科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示： 回答下列问题： (1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有________________(写化学式)。 N2O5、SO2、SO3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物，符合要求的有SO2、SO3和N2O5。 (2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是________，请用离子方程式表示呈碱性的原因_______________________。 NH3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (3)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为________________________________________(用化学方程式表示)。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (4)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为_______________________________。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 10．(12分)某化学兴趣小组欲验证：“铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生”。设计使用了如图装置进行实验(假设气体体积均为标准状况下的，导气管中气体体积忽略不计，且忽略反应中溶液体积的变化)。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 试回答下列问题： (1)在铜和浓硝酸反应前，挤压打气球(球内充满空气)，经A、B、C反应后，气体进入D中，通入该气体的目的是________________；进行此步操作时应关闭______(填“K1”“K2”或“K3”，下同)，打开________。 解析：进入D装置的气体主要是氮气，通入氮气的目的是排出D中的空气，避免生成的一氧化氮气体被氧气氧化为二氧化氮，依据气体流向，关闭K3，打开K1、K2，让氮气把试管中的空气赶净，更好地利用后续实验测定气体体积和验证一氧化氮气体的生成。 排出D中的空气 K3 K1、K2 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 3 (2)关闭K1、K2，打开K3，由分液漏斗向D中滴加浓硝酸。待Cu和浓硝酸反应结束后，再通过分液漏斗向D中加入CCl4至满。则D中一定发生的反应的离子方程式为______________________________________。 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 3 (3)若E装置中出现倒吸，可采取的应急操作是 _______________________________。 解析：若E中出现倒吸，可以调节F中量气管的液体高度改变压强，向下调节量气管，使E中的压强减少，防止液体进入D发生倒吸，或直接关闭K3，不让液体进入D装置。 向下调节量气筒(或及时关闭K3) 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 3 (4)若测得反应后E装置中HNO3的浓度为0.072 mol·L－1，F装置所收集到气体的体积为139.00 mL，则铜和一定量的浓硝酸反应______(填“有”或“无”)NO生成。 有 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 3 解析：通过计算分析判断，E装置中生成的硝酸的体积为100 mL，浓度为0.072 mol·L－1，所以生成硝酸的物质的量为0.007 2 mol，根据化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成的一氧化氮气体的物质的量为0.003 6 mol，在标准状况下的体积为0.003 6 mol×22.4 L·mol－1＝0.080 64 L＝80.64 mL，加上原来试管中的氮气50 mL，共计130.64 mL，小于题干中实验测得的气体体积139.00 mL，说明铜和一定量浓硝酸反应的过程中生成二氧化氮气体的同时也生成了一氧化氮气体。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 11．(16分)某化学兴趣小组为了制取氨气并探究其性质，按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (1)若氨气的发生装置选择a，则其化学反应方程式为____________________________________________。 解析：若氨气的发生装置选择a，为加热固体制取气体的装置，实验室是用加热氢氧化钙和氯化铵固体反应制备氨气的。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (2)若氨气的发生装置选择b，则所用的试剂为________和________。 解析：若氨气的发生装置选择b，为常温下固体与液体混合制取气体的装置，试剂可选用CaO与浓氨水。 生石灰 　浓氨水 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (3)B装置中的干燥剂可选用________。 解析：B装置为球形干燥管，氨气为碱性气体，选择固体干燥剂，可选用碱石灰。 (4)实验中观察到C装置中的现象是__________。 　碱石灰 试纸变蓝 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (5)当实验进行一段时间后，挤压D装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是__________。 解析当实验进行一段时间后，挤压D装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，浓盐酸挥发出的氯化氢与氨气反应生成氯化铵晶体(NH4Cl)，产生白烟。 　产生白烟 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (6)E中倒扣漏斗的作用是__________。 解析：氨气是极易溶于水的气体，倒扣的漏斗下端开口半径大，可防止倒吸。 (7)写出证明b装置的气密性良好的操作与现象： ___________________________________________________________ _____________________________________________。 　防止倒吸 用止水夹夹住b中橡胶管，向分液漏斗内加足量水，再打开分液漏斗 活塞，过一会儿水不再滴下，则证明气密性良好 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (8)用c装置做氨气喷泉实验时，如果没有胶头滴管，请写出引发喷泉的简单操作和原理：______________________________________ ____________________________________________________________ _________________________________________。 打开止水夹，用热毛巾捂热圆底烧瓶， NH3受热膨胀，赶出玻璃导管中的空气，玻璃导管口有气泡冒出， 移走热毛巾，NH3与H2O接触，即产生喷泉 C．向海洋排放含NO废水会影响海洋中NH的含量 解析：由图示可知海洋中的氮循环起始于氮气转化为铵根离子，氮元素化合价降低，被还原，A正确；根据图示可知海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，B正确；根据图示可知，若NO增多，反硝化作用增强，导致生成的N2增多，而N2可转化为NH，因此向海洋排放含NO废水会影响海洋中NH的含量，C正确；反硝化作用时NO被还原为NO，NO被还原为N2，需要得电子，不需要氧气的参与，D错误。 A．N2转化成NH属于氮的固定 B．NH4NO3为离子化合物，含有离子键和共价键 C．转化过程中NO被甲醇(CH3OH)氧化为N2 D．NO与NH反应的离子方程式为NO＋NH===N2↑＋2H2O 解析： N2转化成NH，是氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定，A项正确；NH4NO3为离子化合物，含离子键，也含N—H键等共价键，B项正确；NO转化为N2的过程中，氮元素由＋5价降至0价，NO为氧化剂，被还原，C项错误；NO与NH反应生成N2和H2O，D项正确。 Ca2＋＋CO2＋2NH3·H2O===CaCO3↓＋2NH＋H2O 该流程中用的是CaSO4悬浊液，故CaSO4在离子方程式中应用化学式表示，正确的离子方程式为CaSO4＋CO2＋2NH3·H2O===CaCO3↓＋2NH＋H2O＋SO，B项错误；往甲中通入适量CO2会生成碳酸钙沉淀，有利于NH结合SO，有利于(NH4)2SO4的生成，C项正确；根据上述分析可知，整个流程中不涉及氧化还原反应，D项错误。 解析：图中物质溶于水呈碱性的只有NH3；NH3与水反应生成的NH3·H2O电离产生OH－，溶液呈碱性，用离子方程式表示呈碱性的原因为NH3·H2ONH＋OH－。 NH3·H2ONH＋OH－ 解析：实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，否则容易受热或见光分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。 4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O 解析：氨气中的氮为－3价，一氧化氮中的氮为＋2价，因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气：4NH3＋6NO5N2＋6H2O。 4NH3＋6NO5N2＋6H2O 解析：关闭K1、K2，打开K3，由分液漏斗向D中滴加浓硝酸，一定发生的反应是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。 Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O 解析：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 $$