專題7氮與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展-2023-2024學(xué)年高一化學(xué)單元速記巧練（2019）（原卷版）

專題7氮與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展必背知識(shí)清單01氮的固定一、氮分子的結(jié)構(gòu)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)1．氮元素的存在既有________態(tài)，也有________態(tài)，大部分氮元素以________態(tài)的氮?dú)夥肿有问酱嬖谟诳諝庵小?．氮分子的結(jié)構(gòu)氮?dú)夥肿邮怯蓛蓚€(gè)氮原子通過共用________電子結(jié)合而成，氮?dú)夥肿哟嬖赺_______。氮?dú)夥肿拥碾娮邮綖開__________，結(jié)構(gòu)式為________。3．氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，通常情況下不易發(fā)生反應(yīng)。在放電或高溫條件下，氮?dú)饪膳c氧氣化合，化學(xué)方程式為________________________________。氮?dú)獗憩F(xiàn)為________性。鎂能在氮?dú)庵腥紵瘜W(xué)方程式為________________________________。氮?dú)獗憩F(xiàn)為________性。氮化鎂易水解，水解方程式為：________________________________________二、氮的固定1．氮的固定的定義及分類將空氣中________態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成________________叫做氮的固定。氮的固定主要有_____________和____________兩種方式。2．自然固氮(1)生物固氮：自然界中的一些微生物種群（如豆科植物的________）將氮?dú)馔ㄟ^________過程轉(zhuǎn)化為________________。豆科植物的________能將空氣中的游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合物形態(tài)的________（或____________）。(2)高能固氮：通過___________、___________等途徑產(chǎn)生含氮化合物。(3)“雷雨發(fā)莊稼”涉及的反應(yīng)過程：_____________________________、__________________________、___________________________3．人工固氮——合成氨工業(yè)上合成氨的反應(yīng)為________________________________。合成氨的原料是________________，該反應(yīng)放出大量的_______，工業(yè)上用來預(yù)熱________，合成氨達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體中氨的含量為________，分離出氨后，將未反應(yīng)的氮?dú)夂蜌錃馑突豞_______循環(huán)使用。三、氮的氧化物1．氮的氧化物氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物，氮元素從＋1～＋5價(jià)都有對(duì)應(yīng)的氧化物。化合價(jià)+1+2+3+4+5氧化物其中N2O3、N2O5屬于________氧化物。2．一氧化氮(1)一氧化氮是一種_____色、______味、有毒的氣體，微溶于水。(2)NO的化學(xué)性質(zhì)：①NO易被空氣氧化，化學(xué)方程式為________________________，實(shí)驗(yàn)室收集NO時(shí)，應(yīng)該用________法。②NO既不與酸也不與堿反應(yīng)，既不是________氧化物也不是________氧化物。③NO與O2的混合氣體通入水中，發(fā)生的反應(yīng)為：________________________________。(3)NO的鑒別方法：NO與空氣接觸，觀察到有________________生成。3．二氧化氮(1)二氧化氮是一種________色，有刺激性氣味的________氣體，能與水反應(yīng)。(2)NO2的化學(xué)性質(zhì)：①NO2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________，實(shí)驗(yàn)室收集NO2時(shí)，應(yīng)該用________________法。②NO2氣體一般用________________吸收，化學(xué)方程式為：________________________________，該反應(yīng)是歧化反應(yīng)。③NO2與O2的混合氣體通入水中，發(fā)生的反應(yīng)為：________________________________。④NO與NO2按1:1與NaOH溶液反應(yīng)化學(xué)方程式為：________________________________，該反應(yīng)是歸中反應(yīng)。(3)鑒別NO2氣體的方法：①觀察顏色為________色；②通入水中，得到________色溶液，剩余氣體為________色；③用濕潤(rùn)的KI淀粉試紙檢驗(yàn)，試紙變________色。4．氮氧化物的應(yīng)用大氣中的NO和NO2達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)對(duì)人體造成傷害，能引發(fā)上呼吸道及肺部疾病，人體中極少量的NO有助于促進(jìn)血關(guān)擴(kuò)張，防止血管栓塞。二氧化氮在火箭燃料中用作氧化劑，在工業(yè)上可用來制造硝酸。必背知識(shí)清單02氨氣1．物理性質(zhì)氨氣是______色、有________氣味、密度比空氣______，________溶于水的氣體，常溫時(shí)，1體積水大約溶解________體積的氨氣，氨易被________。液態(tài)氨汽化時(shí)要______大量的熱，使周圍的溫度__________，因此液態(tài)氨在工業(yè)上常作________。2．化學(xué)性質(zhì)(1)氨與水的反應(yīng)①氨氣溶于水形成的溶液稱為氨水，氨分子________與水結(jié)合生成NH3·H2O，NH3·H2O________電離成銨根離子和氫氧根根離子，因此氨水顯________性?；瘜W(xué)方程式為：_____________________________________。②檢驗(yàn)氨氣的方法是________________________________________________________________。③氨水的成分和性質(zhì)：氨水中含有的粒子有________、________、________、________、________、________。NH3·H2O是一種一元弱堿，不穩(wěn)定，受熱易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____________________。(2)氨與酸的反應(yīng)①與濃鹽酸反應(yīng)：濃鹽酸與濃氨水反應(yīng)，有大量________生成，濃氨水與________反應(yīng)，也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象，該實(shí)驗(yàn)可用于NH3與揮發(fā)性酸（濃鹽酸和濃硝酸）的互相檢驗(yàn)?；瘜W(xué)方程式：________________________、________________________。②與硫酸反應(yīng)：化學(xué)方程式：________________________。(3)與鹽溶液的反應(yīng)過量氨水與AlCl3反應(yīng)的離子方程式：________________________________。(4)NH3的還原性①NH3中的氮元素的價(jià)態(tài)為_______價(jià)，在一定條件下與氧化劑作用時(shí)作________劑，表現(xiàn)為________性。②NH3的催化氧化：在加熱和催化劑作用下，氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和水，并________熱，化學(xué)方程式為：________________________________________。這一反應(yīng)叫氨的催化氧化，是工業(yè)制備________的重要反應(yīng)之一。③NH3在純氧中燃燒能生成N2，________________________________。④在一定條件下，NH3還能被Cl2、CuO等氧化。NH3與Cl2反應(yīng)：________________________________，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有________生成，生產(chǎn)中用濃氨水檢驗(yàn)氯氣管道是否發(fā)生泄漏。NH3與CuO反應(yīng)：________________________________。3．噴泉實(shí)驗(yàn)原理及應(yīng)用(1)實(shí)驗(yàn)原理：燒瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，當(dāng)燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)明顯________外界壓強(qiáng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生噴泉實(shí)驗(yàn)。(2)噴泉實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵因素：①盛氣體的燒瓶必須干燥；②氣體要充滿燒瓶；③燒瓶不能漏氣(實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先_________________)；④所用氣體能________溶于所用液體或氣體與液體________反應(yīng)。(3)常見噴泉的形成主要有以下兩類：①極易溶于水的氣體(NH3、HCl、SO2等)與________可形成噴泉。②酸性氣體(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)與________________也能形成噴泉。必背知識(shí)清單03硝酸1．物理性質(zhì)硝酸是一種______色，______揮發(fā)，具有________氣味的液體。能與水________________。2．化學(xué)性質(zhì)(1)硝酸是一元強(qiáng)酸，具有酸的通性。能使紫色的石蕊試液變______、與堿性氧化物反應(yīng)、與某些鹽反應(yīng)、與堿反應(yīng)。但硝酸與金屬反應(yīng)一般不產(chǎn)生H2。與堿性氧化物（如CaO）反應(yīng)：________________________________。與堿[如Ca(OH)2]反應(yīng)：________________________________。與某些鹽反應(yīng)，硝酸與CaCO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________。(2)不穩(wěn)定性硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易分解，化學(xué)方程式為：________________________________。硝酸的保存方法：密封貯存在________、________處。市售硝酸常因溶有少量________略顯黃色。（3）硝酸的強(qiáng)氧化性硝酸是一種________性很強(qiáng)的酸，能與大多數(shù)金屬（除Au、Pt等少數(shù)金屬以外）、許多非金屬以及有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。①濃硝酸、稀硝酸分別與Cu的反應(yīng)方程式：________________________________________，________________________________________。硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)，硝酸表現(xiàn)為________（有金屬鹽生成）和________性。銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管中________________________________________，集氣瓶中收集到________________。銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管中________________________________________，集氣瓶中收集到________________。②硝酸與非金屬的反應(yīng)C與濃硝酸反應(yīng)的方程式：________________________________________。該反應(yīng)中，硝酸表現(xiàn)為________性。③常溫下濃硝酸可以使________等金屬發(fā)生鈍化?？梢杂胈_______或________容器盛放濃硝酸。④與其他還原性物質(zhì)反應(yīng)：硝酸與Fe2+、SOeq\o\al(2－,3)反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________3．硝酸的用途硝酸是一種重要的化工原料，常用來制造________、燃料、塑料、炸藥、硝酸鹽等。必背知識(shí)清單04銨鹽一、銨鹽的性質(zhì)1．物理性質(zhì)通常把銨根離子和酸根離子形成的________化合物稱為銨鹽，它們多為________色、________溶于水的晶體。2．化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性：銨鹽不穩(wěn)定，受熱________。將少量氯化銨放入試管中，在酒精燈火焰上微熱，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：________________________________________________________________?；瘜W(xué)方程式：________________________________、________________________________NH4HCO3分解的化學(xué)方程式為：________________________________________(2)與堿反應(yīng)：銨鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：①在稀溶液中不加熱：________________________________________。②加熱時(shí)或濃溶液：________________________________________。(3)銨鹽的檢驗(yàn)方法向銨鹽中加入NaOH溶液，________，將________的_____________試紙靠近管口，若試紙變藍(lán)，證明樣品中含有NHeq\o\al(＋,4)。二、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．反應(yīng)原理加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物，一般加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，反應(yīng)的方程式為：________________________________________________。2．實(shí)驗(yàn)裝置(1)制取裝置：如圖所示(2)收集：________________法。(3)驗(yàn)滿方法：用_______________________置于試管口，試紙變藍(lán)色。(4)NH3的干燥：________，不能用P2O5、濃H2SO4、CaCl2干燥。3．尾氣處理(1)收集時(shí)，一般在管口塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球，作用是：①________________________________________________；②________________________________________________。(2)吸收多余氨氣時(shí)，可用水或稀硫酸，要防止________。4．實(shí)驗(yàn)室快速制取氨氣的方法(1)濃氨水直接加熱：氨氣在水中的溶解度下降，同時(shí)NH3·H2O受熱分解，產(chǎn)生氨氣。反應(yīng)方程式為：________________________________。(2)向濃氨水中加NaOH或CaO或堿石灰，NaOH等具有________性，使氨氣從氨水中揮發(fā)出來。三、常見的氮肥及使用1．氮肥的分類氮肥主要有________________、________________和________。2．氮肥的使用(1)銨態(tài)氮肥的使用銨態(tài)氮肥在使用時(shí)注意兩點(diǎn)：①________________________________________；②________________________________________。(2)硝態(tài)氮肥：包括________________________等。NOeq\o\al(－,3)不易被以帶________為主的土壤膠粒所吸附，在潮濕的土壤中流動(dòng)性大，容易被植物吸收。硝態(tài)氮肥在________________的情況下，硝酸根經(jīng)微生物作用可還原成氣體（NO、N2O、N2）逸出，這種反硝化作用導(dǎo)致硝態(tài)氮肥的損失。(3)尿素：化學(xué)式為________，是一種______色晶體，是固態(tài)氮肥含氮量________的一種氮肥。工業(yè)上用二氧化碳和氨氣在一定條件下合成尿素，反應(yīng)方程式為：____________________________。尿素是一種________肥料，適用于各種土壤和作物。施用尿素后，土壤中的微生物將其吸收，使其水解成________________________，緩慢釋放_(tái)_______被作物吸收利用。必背知識(shí)清單05氮氧化物的無(wú)害化處理1．氮氧化物的來源(1)氮氧化物（NOx）主要包括________________。(2)氮氧化物的來源：________________________、________________和________________________是氮氧化物的主要來源。2．氮氧化物的危害與防治(1)形成酸雨：NO2形成酸雨的過程為________________________________（用化學(xué)方程式表示）。(2)光化學(xué)煙霧：在日光照射下，NO2使氧氣經(jīng)過復(fù)雜的反應(yīng)生成臭氧(O3)，臭氧與空氣中的一些碳?xì)浠衔镌赺_______________發(fā)生作用后，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧，人們稱之為光化學(xué)煙霧。(3)減少汽車尾氣危害的措施①以________________代替汽油；②安裝汽車尾氣凈化裝置，將NOx轉(zhuǎn)化為中性、無(wú)污染的________；③使用________________或________________電池作為動(dòng)力的新型環(huán)保汽車。汽車尾氣凈化裝置里含Pd的金屬催化劑，反應(yīng)方程式為：________________________________?！胺N豆子不上肥，連種幾年地更肥”說的是豆科植物的固氮作用。人工固氮始于1918年，瑞典皇家科學(xué)院因?yàn)楣诤铣砂卑l(fā)明上的杰出貢獻(xiàn)，決定授予他諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。合成氨的使用大大增加了糧食的產(chǎn)量，成為解救世界糧食危機(jī)的科學(xué)天使，但是氮肥的使用在提高糧食產(chǎn)量的同時(shí)，也導(dǎo)致了土壤、空氣污染等環(huán)境問題?！镜淅?】如圖為含有同一種元素的a、b、c、d四種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系。其中a是單質(zhì)，b、c是氧化物，d是酸，各步轉(zhuǎn)化均為一步實(shí)現(xiàn)，則a可能是①C、②N2、③S中的()A．①和③B．只有①C．①②③ D．①②【典例2】下圖表示鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，各種還原產(chǎn)物的相對(duì)含量與硝酸溶液濃度的關(guān)系，則下列說法不正確的是()A．一般來說，硝酸與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物不是單一的B．用一定量的鐵粉與1L9.75mol·L－1HNO3溶液反應(yīng)得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體2.24L，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1molC．硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中價(jià)態(tài)越高的成分越多D．當(dāng)硝酸濃度為9.75mol·L－1時(shí)還原產(chǎn)物是NO、NO2、N2O，且其物質(zhì)的量之比為5∶3∶1【典例3】一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常見的大氣污染物，然而它們?cè)诠I(yè)上有著廣泛的用途。已知：①室溫下，2NO＋Na2O2=2NaNO2；②酸性條件下，NO或NOeq\o\al(－,2)都能與MnOeq\o\al(－,4)反應(yīng)生成NOeq\o\al(－,3)和Mn2＋，如5NOeq\o\al(－,2)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=5NOeq\o\al(－,3)＋2Mn2＋＋3H2O。Ⅰ．以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如下圖所示：(1)A中觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________________________。(2)B中反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________。(3)裝置C的作用是_________________，裝置F的作用是_________________________。(4)若無(wú)裝置D，則E中產(chǎn)物除亞硝酸鈉外，還有副產(chǎn)物____________(填化學(xué)式)。Ⅱ．某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)NO2和Na2O2能否發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行探究。(1)【提出假設(shè)】假設(shè)一：NO2與Na2O2不反應(yīng)；假設(shè)二：NO2能被Na2O2氧化；假設(shè)三：_________________________________?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將NO2氣體通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黃色粉末完全變成白色，說明假設(shè)________不成立。(3)若假設(shè)二成立，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。(4)為驗(yàn)證假設(shè)二是否成立，該小組同學(xué)進(jìn)行如下定性實(shí)驗(yàn)研究，請(qǐng)完成下表內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫具體操作過程，試劑、儀器任選)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論取適量的白色固體置于試管中，加蒸餾水溶解，____________________________________________________________________【典例4】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組探究濃硝酸、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去)?？蛇x藥品：N2、濃硝酸、稀硝酸(3mol·L－1)、蒸餾水、濃硫酸、NaOH溶液。已知：①濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。②NaOH溶液不與NO反應(yīng)，但能與NO2反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2。回答下列問題：(1)寫出裝置A發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________。(2)實(shí)驗(yàn)開始前，要先通入一段時(shí)間的N2，然后再滴加濃硝酸，這樣操作的目的是______________________________________________________________。(3)裝置B中的試劑是________。D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。得出該結(jié)論所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________