高考化学一轮复习 第3章 自然界及材料家族中的元素 第2讲 氮的循环学案 鲁科版-鲁科版高三全册化学学案VIP专享VIP免费

第2讲氮的循环【2021·备考】最新考纲素养落地1.了解氮元素的单质及其化合物的主要性质与应用。2.了解氮的氧化物、氢化物、硝酸等在生产中的应用和对生态环境的影响。多角度、动态地分析工业合成氨、氨水的组成与性质；以氮气及其化合物性质为载体发现、设计探究性实验进行探究；从氮的化合物对环境的影响出发，认识化学与社会的关系，发展学生的绿色环保意识。『知识梳理』1.自然界中氮的存在和氮的固定(1)自然固氮(2)人工固氮：合成氨工业。2.氮气的结构与性质N2的电子式∶N⋮⋮N∶，结构式为N≡N。写出有关化学方程式：①3Mg＋N2=====Mg3N2；②N2＋3H22NH3；③N2＋O2=====2NO。(1)氮元素电负性值为3.04，非金属性强，但N2分子中存在N≡N，键能大，破坏难，N2稳定。(2)N2、CO为等电子体，二者的结构式分别为N≡N，，CO为极性分子，CO远比N2活泼。3.氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物氧化物的化学式N2ONON2O3NO2、N2O4N2O5氮元素的价态＋1＋2＋3＋4＋5N2O俗称笑气，有麻醉作用；N2O3是亚硝酸的酸酐；N2O5为硝酸的酸酐。(2)NO和NO2的比较物理性质NONO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水易溶于水化学性质既有氧化性又有还原性，以还原性为主既有氧化性又有还原性，以氧化性为主(氧化S2－、I－、Fe2＋等)与O2反应2NO＋O2===2NO2与H2O反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO制备原理3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O收集排水法向上排空气法对环境影响有毒，转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾(3)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。②催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。[链接新教材](新教材RJ第二册P289习题变式练)①N2常用作保护气(如填充灯泡、焊接保护等)，原因是_____________________________________________。工业冶镁时保护气可选用________。①N2②CO2③Ar②为避免硝酸工业生产尾气中氮的氧化物(以NO2为例)污染环境，人们开发了如下尾气处理方法：①用NaOH溶液吸收尾气；②用NH3催化还原为N2。相关反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________。③汽车尾气中含有NO，NO产生的原因为_____________________________________________________________________________________________________________________(用化学方程式表示)答案(1)N2性质稳定③(2)2NaOH＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋H2O8NH3＋6NO2=====7N2＋12H2O(3)N2＋O2=====2NO『考向突破』考向一氮气、氮的氧化物的性质及应用[题目设计]1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)食品袋中充氮气可用来防腐(√)(2)固氮反应一定属于氧化还原反应(√)(3)通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气(×)(4)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO(×)(5)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(×)[题目设计]2.研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。分析图示回答相关问题：(1)雾霾中所含氮成分为________。(2)为减少雾霾污染，可以采取的措施为________。a.禁止秸杆焚烧b.控制SO2、NOx的排放c.减少农业生产中的铵态氮肥的施用(3)SO2、NOx同时排放会加快、加重酸雨污染，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。提示(1)NH4NO3、(NH4)2SO4(2)a、b、c(3)SO2＋NO2===SO3＋NO2NO＋O2===2NO2[题目设计]3.汽车排放的尾气中含有NO2,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。问题：(1)NO2在反...