专题7 氮与社会可持续发展 总结提升（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中化学必修第二册（苏教版2019）

专题7　氮与社会可持续发展 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 考点一　含氮物质的性质 化合价、物质类别构建图： 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 【例1】 硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是(　　) A．NO2和 SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5 C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 D．工业废气中的SO2可采用石灰法脱除 D 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S NO2是红棕色且有刺激性气味的气体，而SO2是无色有刺激性气味的气体，A错误；汽车尾气中的主要大气污染物为C与N的氧化物，如NOx和CO等，B错误；氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态氮，且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料，不能直接吸收空气中的氮氧化物，C错误；工业废气中的SO2可采用石灰法脱除，如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理，D正确。 解析： 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 1．化学家在氨气的合成及利用氨气制硝酸等方面做出了突出贡献。回答下列问题： (1)N2和H2合成氨气的化学方程式______________________________；该反应放热，但仍选择较高温度，其原因是________________________。 N2＋3H2 2NH3 升高温度能增大反应速率 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S (2)制备硝酸主要有三步转化过程： 反应Ⅰ的转化利用了NH3的________性，每生成1 mol NO转移电子数为________(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (3)硝酸工业的尾气成分主要是NOx，通常利用NH3处理，将其转化为无毒物质后排放，该反应的化学方程式为_______________________ _____________________。 还原 5NA 6NOx＋4xNH3=== (2x＋3)N2＋6xH2O 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 已知：氮原子利用率是指目标产物中氮的总质量与生成物中氮的总质量之比。 上述反应③的氮原子利用率为66.7%。要使原料NH3转化为NH4NO3的整个转化过程中氮原子利用率达到100%，可采取的措施是 _____________________________________。 将生成的NO循环利用或通入足量氧气 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 考点二　含氮物质的综合考查 【例2】 下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是(　　) B 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．挤压装置②的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶，然后打开止水夹 C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D．在装置④的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 解析： Cl2易溶于CCl4且易和NaOH溶液反应，烧瓶内压强减小，形成喷泉，A不符合题意；CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小，不能形成喷泉，B符合题意；从a处鼓入空气，打开止水夹，HCl和NaCl溶液接触，因为HCl极易溶于水，导致烧瓶内压强降低，可形成喷泉，C不符合题意；加入生石灰，生石灰和水反应放出大量的热，导致锥形瓶内气压升高，打开止水夹，浓盐酸被压入烧瓶和NH3接触，NH3极易溶于水且和盐酸发生反应，可形成喷泉，D不符合题意。 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 【例3】 烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题： 采样步骤： ①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140 ℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。 (1)A中装有无碱玻璃棉，其作用是________。 除尘 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S (2)C中填充的干燥剂是________(填标号)。 a．碱石灰　b．无水硫酸铜　c．P2O5 (3)用实验室常用仪器组装一套装置，其作用与D(装有碱液)相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。 (4)采样步骤②加热烟道气的目的是_____________________________。 c 防止NOx溶于冷凝水 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 2．(2019·海南卷，节选)干燥的二氧化碳和氨气反应可生成氨基甲酸铵固体，化学方程式为2NH3(g)＋CO2(g)===NH2COONH4(s)　ΔH<0。在四氯化碳中通入二氧化碳和氨制备氨基甲酸铵的实验装置如下图所示。回答下列问题： (1)装置1用来制备二氧化碳气体：将块状石灰石放在试管中的带孔塑料板上，长颈漏斗中所加试剂为________；装置2中所加试剂为________。 稀盐酸 浓硫酸 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S (2)装置4中的试剂为固体NH4Cl和Ca(OH)2，发生反应的化学方程式为_________________________________________________；试管口不能向上倾斜的原因是___________________________________________。 装置3中试剂为KOH固体，其作用为__________________________。 防止冷凝水倒流到试管底部而使试管破裂 作干燥剂(或干燥氨气) 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 考点三　有关氧化还原反应计算 【例4】 将14 g铜银合金与足量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下体积为1.12 L的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为(　　) A．4.8 g B．3.2 g C．6.4 g D．10.8 g B 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 解析： 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 3．将19.5 g锌粉与一定量的浓硝酸反应生成硝酸盐、水及气体，当锌粉完全反应时收集到11.2 L NO、NO2混合气(标准状况下)，则所消耗硝酸的物质的量是(　　) A．1.2 mol B．1.1 mol C．0.9 mol D．0.8 mol B 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 解析： 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 4．稀硝酸的还原产物可以是①NO、②N2O、③N2、④NH4NO3。在稀硝酸和Zn的反应中，若有1 mol HNO3参加反应，则有0.8 mol电子转移，由此推断稀硝酸的还原产物可能为(　　) A．仅④ B．②或④ C．③或④ D．仅② B 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 1 mol硝酸参加反应，反应中硝酸表现酸性和氧化性，转移电子0.8 mol，则应生成0.4 mol Zn(NO3)2，设稀硝酸的还原产物中氮元素的化合价为x，若有0.2 mol硝酸被还原，则有0.2 mol×(5－x)＝0.8 mol，解得x＝＋1，应生成N2O；若有0.1 mol硝酸被还原，则有0.1 mol×(5－x)＝0.8 mol，解得x＝－3，应生成NH4NO3，故稀硝酸的还原产物为②N2O或④NH4NO3。 解析： 专题7　氮与社会可持续发展 化学 必修 第二册 S 谢谢观看！ (4)氨是生产氮肥的原料，经如下转化可以得到NH4NO3。 NH3NONO2HNO3NH4NO3 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2 铜、银与硝酸反应生成硝酸银、硝酸铜、水和氮氧化物，氮氧化物与水和氧气反应生成硝酸。分析整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，标准状况下，n(O2)＝＝0.05 mol，设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则x×64 g·mol－1＋y×108 g·mol－1＝14 g，根据得失电子守恒可得：2x＋y＝0.05 mol×4＝0.2 mol，解得x＝0.05 mol、y＝0.1 mol，m(Cu)＝0.05 mol×64 g·mol－1＝3.2 g。 锌和浓硝酸反应生成NO2，而与稀硝酸反应时生成NO，标准状况下，n(NO2)＋n(NO)＝＝0.5 mol，即被还原的硝酸的物质的量为 0.5 mol，n(Zn)＝＝0.3 mol，则生成的n[Zn(NO3)2]＝0.3 mol，由此可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.3 mol×2＝0.6 mol，则参加反应的硝酸的物质的量为0.5 mol＋0.6 mol＝1.1 mol。 $$