高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氮的循环第1课时导学案及答案

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氮的循环第1课时导学案及答案，共5页。学案主要包含了学习目标，自 学 自 测，自 研 自 悟，自 练 自 提等内容，欢迎下载使用。

2、掌握氮气、一氧化氮和二氧化氮的相关性质
【重难点】 掌握氮气、一氧化氮和二氧化氮的相关性质
【自 学 自 测】
一、自然界中氮的循环
自然界中的氮既有 形式存在的（空气中体积分数78%的氮气）又有
形式存在的（动植物体、土壤和水体中）
二、氮循环中的重要物质
1、氮的固定： 叫做氮的固定。
自然固氮
通过豆科作物的________把空气中的氮气转化为________
氮的固定
高能固氮：
化学固氮：
人工固氮
仿生固氮
2、氮气
（1）氮气的物理性质：
（2）氮气的化学性质：
①氮气和氧气反应，化学方程式：______________________________
②氮气和氢气反应，化学方程式：______________________________（工业合成氨）
③Mg在N2中燃烧反应生成Mg3N2，化学方程式：______________________________
(3)氮气的主要用途
①氮气常用作保护气，用于焊接金属、填充灯泡、保存食品等。
②氮气是合成氨、制硝酸的主要原料。
③液氮可用作制冷剂，用于医学、科技等领域。
3、氮的氧化物
= 1 \* GB3 ①不同价态的氮的氧化物
= 2 \* GB3 ②NO、NO2的性质
NO和氧气反应：_________________ ______。
NO2和水反应：__________________ ______。
【自测】1、为提高农作物产量，现代农业生产中需要大量含氮化合物做肥料。
(1)下列固氮方法中，属于人工固氮的是______(填字母)。
A．合成氨 B．闪电固氮 C．根瘤菌固氮 D．仿生固氮 E．用氨气合成尿素
(2)植物的根瘤菌能把空气中的氮气转化为氨，被植物吸收，这种过程被称为氮的固定。此过程可简单地用化学方程式表示为____N2＋____C＋____H2Oeq \(=====,\s\up7(根瘤菌))____NH3＋____CO2
①配平以上化学方程式，并用单线桥表示电子转移的方向和数目。
②上述反应中的还原剂是______________(填化学式，下同)，还原产物是________。若转移
3 ml电子则会生成NH3______ ml。
③闪电固氮反应的化学方程式是________________________________，氮气表现___________性。
④合成氨的化学方程式是______________________________________，氮气表现_________性。
【自 研 自 悟】
【探究点】NO、NO2溶于水的计算
如右图所示,当向试管内通入17.5 mL O2时,最后试管中液面仍在原来的位置,则原试管中NO的体积为( )
A.10 mL B.12 mL C.14 mL D.8 mL
【变式】如图所示,在B水槽中装有500 mL水,容积为a mL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况),将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.5a mL。
(1)分析:将A倒插入B水槽中发生的反应为 ,原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为 。
(2)通过导气管C向余下0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气,A中可能观察到的现象是 当试管A中充满气体时停止通入氧气,然后将试管取出水槽,水槽B中溶液的物质的量浓度是
（设溶液的体积仍为500 mL)
【自 练 自 提】
1．下列过程中不属于氮的固定的是( )
A．工业制氨气 B．雷雨天产生NO
C．由氨气生成硝酸铵 D．氮气在根瘤菌作用下生成NOeq \\al(－,3)
2．下列关于氮气的性质的说法错误的是( )
A．通常情况下，氮气的化学性质很不活泼 B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮
C．难溶于水 D．跟氢气在一定的条件下发生反应，氮气作氧化剂
3．下列对NO、NO2的描述正确的是( )
A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物
B．NO在人体内可做“信使分子”能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的NO对人体无害
C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物
D．NO、NO2互为同素异形体，且NO是汽车尾气的有害成分之一
4．氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程，下列说法不正确的是( )
A．过程①“雷电作用”下发生的反应是N2＋O2eq \(=====,\s\up7(放电))2NO
B．过程③“固氮作用”中，氮气被还原
C．⑤中涉及的反应可能有2NOeq \\al(－,2)＋O2===2NOeq \\al(－,3)
D．⑥中涉及的反应可能有2NOeq \\al(－,3)＋12H＋===N2↑＋6H2O
5.如图所示的转化关系中，不能一步实现的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
6．运载火箭的推进剂引燃后产生的气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红色烟雾。产生红色烟雾的原因是( )
A．高温下N2遇空气生成NO2 B．NO遇空气生成NO2
C．CO2和NO反应生成CO和NO2 D．NO和H2O反应生成H2和NO2
7．下列说法正确的是( )
A．实验室能用排空气法收集N2、NO和NO2 B．合成氨反应属于高能固氮
C．除去NO中的NO2气体可以使混合气体通过蒸馏水
D．NO、NO2、N2O3、N2O5都属于酸性氧化物
8．标准状况下，将盛满二氧化氮的大试管倒扣在盛水的水槽中，充分吸收后，试管内溶液的物质的量浓度是( )
A．0.04 ml·L－1 B．0.036 ml·L－1 C．0.033 ml·L－1 D．0.018 ml·L－1
9～12题有一个或两个选项符合题目要求。
9．下列关于反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO的说法正确的是( )
A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2 B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂
D．在反应中若有6 ml NO2参与反应时，有3 ml电子发生转移
10．下列有关氮气的叙述错误的是( )
A．工业上，氮气可以用于食品的防腐 B．在雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NO
C．氮气既可做氧化剂又可做还原剂 D．1 ml N2可与3 ml H2完全反应生成2 ml NH3
11．N2O俗称“笑气”，曾用作可吸入性麻醉剂。用以下反应可制取N2O：CO＋NO2―→CO2＋N2O(未配平)。下列说法正确的是( )
A．反应中每生成1 ml N2O，消耗1.5 ml CO
B．等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数
C．N2O只具有氧化性，无还原性
D．反应中每生成1 ml N2O，电子转移的物质的量为6 ml
12．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为( )
A．NO2、N2 B．NO、CO2
C．NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
13．(1)某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行如下实验(如图所示)。
①图甲两集气瓶中________(填“上”或“下”)瓶颜色深。
②图乙中反应的现象是___________________________________________________。
③图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有________，说明NO2在该反应中表现出______性。
④由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式：_______________________。
(2)某课外活动小组探究镁与NO2的反应。已知镁与CO2的反应为2Mg＋CO2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO＋C。
①该小组采用类比Mg与CO2反应的思路对Mg与NO2的反应进行预测，写出Mg与NO2反应的化学方程式：_______________________________________。
②设计实验验证猜测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)。
资料信息：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
Ⅰ.装置A中的试剂是____________________。
Ⅱ.干燥管和装置B的作用分别是____________________、________________________。
Ⅲ.实验开始时正确的操作步骤顺序是__________(填字母)。
a.通入NO2 b．打开弹簧夹 c．点燃酒精灯
d．当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹
自练自提答案：
1--5 CBCDD 6--8 BCA 9.A 10.BD 11.B 12.B
13、Ⅰ.(1)下 (2)两气体混合后，红棕色消失
(3)NO 氧化 (4)NO2＋SO2===NO＋SO3
Ⅱ.(1)4Mg＋2NO2eq \(=====,\s\up7(点燃))4MgO＋N2 (2)①NaOH溶液 ②吸收NO2避免污染环境 收集N2 ③badc
颜色
状态
气味
密度
溶解度
氮的氧化物
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
氮元素的价态
物质
颜色
状态
气味
毒性
溶解性
NO
NO2