内容正文:
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专题7 氮与社会
可持续发展
第三单元 含氮化合物的合理使用
课时分层练
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目录
CONTENTS
预习作业
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预习作业
(建议用时:15分钟)
1.铵盐多是______色、______溶于水的晶体。
2.铵盐受热容易分解,在试管中加热氯化铵固体,反应的化学方程式为___________________________;在试管中加热碳酸氢铵,反应的化学方程式为_________________________________。
无
易
预习作业
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3.氨的实验室制法
向下排空气法
预习作业
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4.常见的氮肥有三类,即__________,主要成分为_______;___________,主要成分为________;________,化学式为____________。
常见的铵态氮肥易溶于水,受热易分解,能与碱反应,同时有氨生成。所以,铵态氮肥不能与________物质(如__________等)混合使用。
铵态氮肥
铵盐
硝态氮肥
硝酸盐
尿素
CO(NH2)2
碱性
草木灰
预习作业
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5.在日光照射下,氮氧化物能使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3)。臭氧与空气中的____________________________________________发生作用后,产生一种有毒的烟雾,人们称之为光化学烟雾。光化学烟雾对人体健康、植物生长等都有很大的危害。
氮氧化物和一些碳氢化合物在紫外线的照射下
预习作业
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1.下列不属于铵盐的共性的是( )
A.易溶于水 B.与苛性钠共热产生NH3
C.都是固体 D.受热分解都产生NH3
解析 部分铵盐受热分解,发生氧化还原反应,不产生NH3,如NH4NO3。
预习作业
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预习作业
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3.下列方法适合实验室制取氨气的是( )
A.N2和H2催化加热制取氨气
B.加热NH4Cl制取氨气
C.向碱石灰固体上滴加浓氨水
D.将NH4Cl溶液和NaOH溶液混合
预习作业
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4.下列气体不会造成空气污染的是( )
A.CO2 B.NO
C.NO2 D.SO2
预习作业
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5.已知A为正盐。根据下列变化进行推断,回答有关问题:
(1)推断A、B、C、D的化学式:A_____________、B_______、C__________、D________。
(2)写出下列反应的离子方程式:
反应①生成气体B:___________________________;
反应②白色沉淀溶解:__________________________________。
(NH4)2CO3
NH3
BaCO3
CO2
BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
预习作业
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解析 气体B遇HCl冒白烟,则气体B为NH3,加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C遇盐酸产生无色无味的气体D,D能使澄清石灰水变浑浊,则C为BaCO3,D为CO2,据此可推断无色溶液中应含有铵根离子和碳酸根离子或碳酸氢根离子,A是正盐,则A为(NH4)2CO3。
预习作业
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课时分层练
(建议用时:40分钟)
[学习·理解]
1.下列环境污染和氮元素无关的是( )
A.水体富营养化 B.光化学烟雾
C.温室效应 D.酸雨
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类题通法
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3.为了检验某固体物质中是否含有NH,则需选用下列试纸或试剂中的( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A.①②④ B.①②③
C.②③ D.①③⑤
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4.实验室制备氨气时,检验氨气是否收集满的正确方法是( )
A.用手扇动收集的气体,闻到气味则说明已收集满
B.将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口,试纸变蓝则说明已收集满
C.将湿润的红色石蕊试纸伸入集气瓶内,试纸变蓝则说明已收集满
D.用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近集气瓶口,产生大量白烟则说明已收集满
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5.下列环境问题与产生的主要原因不相符的是( )
①光化学烟雾主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的 ②酸雨主要是由空气中CO2的浓度增大引起的 ③温室效应主要是由空气中CO2浓度增大引起的 ④赤潮主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的
A.只有①② B.只有②③
C.全部 D.只有②
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6.将NH4HCO3置于干燥的试管中加热,并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管,最后得到的气体有( )
A.NH3,O2 B.H2O,O2
C.CO2,O2 D.O2
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A.A中盛有的物质可以是浓氨水与NaOH
B.装置Ⅱ中的碱石灰起干燥作用,可用浓硫酸代替
C.装置Ⅳ中的试管可以检验水的生成,并收集冷却的水
D.E中收集的气体能完成水溶性的喷泉实验
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[应用·实践]
8.资料显示,一定条件下NH3能还原CuO。为了证明资料的真实性,利用下列装置(含药品)进行实验,其中错误的是( )
解析 氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,在试管口附近氨气和氯化氢相遇又生成了氯化铵,故不能用于制取氨气,A错误。
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类题通法 实验室快速制氨的方法
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9.根据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法不正确的是( )
A.X是N2O5
B.由NH3→N2,从原理上看,NH3可与NO2反应生成N2
C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D.可用NaOH溶液处理多余的NO气体
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N2
NaCl
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(3)含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO,X可选用________(填字母)溶液以达到去除余氯的目的。
a.KOH b.Na2SO3
c.KMnO4 d.NaCl
写出其中一个反应的离子方程式:____________________________________ _________________________。
b
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[创新·提高]
12.氮氧化物(用NOx表示)是大气污染的重要因素,根据NOx的来源和性质特点,已开发出多种化学治理其污染的方法。
(1)汽车尾气中的NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO+2O,②2NO+O2―→2NO2,③O+O2―→O3。下列关于该反应过程及生成物的叙述正确的是________(填字母)。
A.NO2起催化作用 B.NO起催化作用
C.NO2只起氧化作用 D.O3与O2互为同素异形体
AD
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(2)汽车尾气中的CO来自____________________,NO来自________________ __________________________。
(3)汽车尾气中的CO、NOx可在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:____________________________。
汽油的不完全燃烧
N2与O2在汽车
汽缸内高温环境下的反应
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(4)工业尾气中氮氧化物常采用碱液吸收法处理。NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为1∶1,该反应的离子方程式为_________________________________;1 mol NO2被完全吸收时,转移电子的物质的量为___________。NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式为_________。
0.5 mol
NaNO2
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R
NH4Cleq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑+HCl↑
NH4HCO3eq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑+CO2↑+H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up17(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O
2.尿素是人工合成的有机物,其结构简式为,下列关于尿素的叙述不正确的是( )
A.尿素是一种有机氮肥
B.尿素是人体新陈代谢的一种产物
C.尿素在水中可以电离出NHeq \o\al(+,4)
D.尿素的分子式为CH4N2O
NHeq \o\al(+,4)+OH-eq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑+H2O
2.下列说法中错误的是( )
A.铵盐受热分解,产物均有NH3
B.铵盐大都易溶于水,铵盐中不是所有的氮都呈-3价
C.NH4Cl溶液与NaOH浓溶液共热,反应的离子方程式为NHeq \o\al(+,4)+OH-eq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑+H2O
D.NH4Cl和NaCl的固体混合物可用加热法分离
(1)铵盐受热易分解,但不一定都生成氨气,如NH4NO3在一定温度下受热分解:2NH4NO3eq \o(=====,\s\up17(△))2N2↑+O2↑+4H2O,此反应很剧烈,甚至会引起爆炸。
(2)加热氯化铵,生成NH3、HCl,而NH3、HCl在试管口遇冷又重新化合为NH4Cl,该过程为化学变化,与碘单质的升华有着本质的区别。
(3)铵盐与碱的反应既可以作为铵盐的检验依据,又可以作为实验室制取氨气的方法。
类题通法 NHeq \o\al(+,4)的检验
注意:用碱液检验铵盐时必须加热,不加热时无氨气放出。
7.如图是NH3与灼热的CuO反应及有关生成物的实验探究装置。下列有关判断正确的是(已知:3CuO+2NH3eq \o(=====,\s\up17(△))3Cu+3H2O+N2)( )
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2Oeq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑+H2O
注:(1)NH3·H2O不稳定,受热易分解;(2)加热温度不宜过高
浓氨水+固体NaOH
NaOH溶于水放热,促使一水合氨分解,且OH-浓度的增大有利于NH3逸出
浓氨水+固体CaO
NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
CaO的作用:(1)与水反应后放热促进NH3逸出;(2)与水反应后,增大溶液中的OH-浓度,减少NH3的溶解
解析 由题图中氮元素及其化合物的转化关系可知,X为氮显+5价时对应的氮的氧化物N2O5,A正确;NH3可与NO2反应生成氮气:8NH3+6NO2eq \o(=====,\s\up17(催化剂))7N2+12H2O,B正确;氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸,C正确;NO不溶于水,也不与NaOH溶液反应,D错误。
10.把a L含(NH4)2SO4、NH4NO3的混合溶液分成两等份,一份用b mol烧碱刚好把NH3全部赶出,另一份与BaCl2溶液完全反应消耗c mol BaCl2,则原溶液中c(NOeq \o\al(-,3))为( )
A.eq \f(b-2c,a) mol·L-1
B.eq \f(2b-4c,a) mol·L-1
C.eq \f(2b-2c,a) mol·L-1
D.eq \f(2c-4b,a) mol·L-1
解析 将溶液分成两等份,一份中n(NHeq \o\al(+,4))=n(NaOH)=b mol;另一份中n(SOeq \o\al(2-,4))=n[(NH4)2SO4]=n(BaCl2)=c mol。所以a L溶液中n(NHeq \o\al(+,4))=2b mol,n(SOeq \o\al(2-,4))=2c mol,n[(NH4)2SO4]=2c mol,则n(NOeq \o\al(-,3))=(2b-4c) mol,c(NOeq \o\al(-,3))=eq \f(2b-4c,a) mol·L-1,B正确。
11.氨氮废水的处理是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NHeq \o\al(+,4)和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如图所示。
(1)过程①的目的是将NHeq \o\al(+,4)转化为NH3,并通过鼓入大量空气将氨吹出,写出NHeq \o\al(+,4)转化为NH3的离子方程式:______________________________。
(2)过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质,反应后含氮元素、氯元素物质的化学式分别为________、________。
NHeq \o\al(+,4)+OH-eq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑+H2O
SOeq \o\al(2-,3)+ClO-===SOeq \o\al(2-,4)+Cl-(或SOeq \o\al(2-,3)
+HClO===SOeq \o\al(2-,4)+Cl-+H+)
2CO+2NOeq \o(=====,\s\up17(催化剂))N2+2CO2
2NO2+2OH-===NOeq \o\al(-,3)+NOeq \o\al(-,2)+H2O
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