(4)氮的固定及氨气性质

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课题:氮的固定及氨气的性质
课时目标
1、了解固氮的三种途径
2、认识氨气的物理性质和化学性质
知识精要
一、固氮的途径
1.由于氮分子结构稳定,所以在通常状况下,氮气的                  ,很难与其它物质发生反应。但在一定条件下,也可以与氧气、氢气等反应。写出下列反应的化学方程式并注明反应的条件: N2O2遥控直升机制作                  N2H2                    ,此反应是工业上          的反应原理。
2.氮的固定是指                                                。氮的固定主要有                                    三种方式。
3.氮循环中的物质有多种氧化物,如                                (氧化物中氮元素的化合价为+1、+2、+3、+4、+5)。其中NO NO2均为    毒气体,是大气污染物。NO            溶于水的气体,它与          结合的能力比CO还强;另外,它在生物学方面有独特的作用。NO分子作为一种传递神经信息的信息分子,在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有及其重要的作用。
4.用化学方程式及简要的文字说明雷雨发庄稼的科学道理。                   
                                                                                                                                       
二、氨气
1.氨是氮循环中的重要物质,是                    味的气体,比空气        ,在常温、常压下1体积水可溶解                体积的氨,所得溶液称         
     
2.喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是                      。做氨的喷泉实验成功的关键是:
                                   
                                   
                                   
氨的喷泉实验体现了氨具有下列性质
                               
                                 
3.氨气、液氨、氨水、一水合氨是不是一回事?它们之间有哪些区别?
热身练习
1.下列变化中不属于氮的固定的是(
    A.工业上合成氨
    B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮
    C.豆科作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨
D.由氨制备碳酸氢铵和硫酸铵
2.关于NO的下列叙述不正确的是( 
ANO不溶于水,是一种大气污染物
BNO是一种红棕的有毒气体
CNO结合血红蛋白的能力比CO还强   
DNO与氧气反应生成NO2,体现其还原性
3.氨水中存在的粒子有  
NH3 NH3·H2O H2O OH- NH4+ H+
A. 只有①②③④          B. 只有abaqus后处理②④⑤⑥
C. ①②③④⑤          D. ①②③④⑤⑥
4.某氮的氧化物是大气污染物之一,在一定温度和有催化剂存在的条件下,该氧化物跟氨气反应只生成氮气和水,若生成的氮气和水的物质的量之比为56,该氮的氧化物的化学式为( 
A. NO     B. N2O3     C. NO2      D. N2O5
5.已知25%氨水的密度为0.91g·cm-3,  5%氨水的密度为0.98g·cm-3,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是  
      A.等于15%      B.大于15%      C.小于15      D.无法估算
精解名题
【例1】雷雨天气,雷鸣电闪是日常生活中司空见惯的现象。假设某次雷电放出能量约为1.5×107kJ。在闪电过程中,空气中的氮气和氧气直接化合,已知1mol氧气和1mol氮气化合时要吸收180.74kJ的能量,闪电时有1/1000的能量用于这一反应。回答:
1)此次闪电所产生的NO的物质的量有多大?
2)此次雷雨闪电的生成物相当于给土壤施了多少尿素化肥?药盒印刷
3)雷雨中常会有微量的HNO3为农作物所利用,用化学方程式解释HNO3形成过程                                                   
【例2取一根镁条置于坩埚内点燃,得到氧化镁和氮化镁混合物的总质量为0.470 g。冷却后加入足量水,将反应产物加热蒸干并灼烧,得到的氧化镁质量为0.486 g
(1)写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨的化学方程式。
(2)计算燃烧所得混合物中氮化镁的质量分数。
巩固练习
1.有关氨的性质叙述中正确的是( 
A. 氨具有还原性               B. 氨极易溶于水,氨水显碱性
C. 氨气和酸相遇都能产生白烟   D.在反应NH3+H+NH4+中,氨失去电子被氧化
2.某同学回农村老家陪爷爷下地干活时,发现爷爷家的庄稼矮小细弱,叶片发黄。如果你是这位同学的话,应该告诉爷爷及时(  )
A. 施磷肥      B. 施钾肥      C. 施氮肥      D. 浇水
3.某氮的氧化物是大气污染物之一,在一定温度和有催化剂存在的条件下,该氧化物跟氨气反应只生成氮气和水,若生成的氮气和水的物质的量之比为56,该氮的氧化物的化学式为(  )
A. NO     B. N2O3     C. NO2      D. N2O5
4.将可能混有下列物质的硫酸铵样品13.2g 在加热条件下与过量氢氧化钠溶液反应,可收集到气体4.3L(标况),则该样品内不可能含有的物质是(  )
A.碳酸氢铵和硝酸铵    B.碳酸铵和硝酸铵   
C.氯化铵和碳酸氢铵    D.氯化铵和碳酸铵
5.宇宙飞船升入太空是以N2H4(联氨)和N2O4为推力源。反应温度高达2700,反应式为2N2H4N2O4 == 3N24H2O。对于该反应的说法正确的是(  )
A.联氨是氧化剂                  B.氧化产物和还原产物的质量比为12
C.属于置换反应                  D.联氨是还原剂
自我测试
1.下列试剂浓氨水 氯水硝酸银浓硝酸浓盐酸其中必须用棕瓶装的是 
      A.全部        B.②③④        C.②③⑤        D.①③④
2.下列变化中不属于氮的固定的是
    A. 氮气和氢气在一定条件下生成氨气
    B. 雷雨闪电时,大气中产生了一氧化氮
    C. 豆科作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨
D. 在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素
3.Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大进展,因此这三位教授获得了1998年诺贝尔医学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是
A. NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物
B. NO可以是某些含高价氮物质还原的产物
C. NO结合血红蛋白的能力比CO还强   
D. NO是红棕气体
4.用铜锌合金制成的假金元宝骗人事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是   
      A.测定密度        B.放入硝酸中       
C.放入盐酸中        D.观察外观
5.下列气体中,可溶于水且与水反应生成无气体的是
A. N2          B. NO          C. NO2          D. NH3
6.将盛满NO2的大试管倒扣在盛水的水槽里,充分吸收后,试管内溶液的浓度为 (设试管内溶液没有逸出)
A. 0.036mol·L-1小型地源热泵           B. 0.018mol·L-1
C. 0.033mol·L-1           D. 0.045mol·L-1
7.某生态系统中氮循环简图如右图所示。
1)该生态系统的豆科植物不施氮肥,
仍能表现出良好的长势,其原因是                         
                                                           
2)写出工业固氮的化学方程式                                       
3)雷雨中常会有微量的HNO3为农作物所利用,用化学方程式解释HNO3形成过程:                                                     
4)硝化细菌会将NH3氧化为亚硝酸或HNO3,写出有关化学方程式
                                                                     
8. 现有ABC三种气体,A在一定条件下能与O2反应生成BB不溶于水,但却能与O2反应生成CA供墨系统C都能溶于水,前者呈碱性,后者呈酸性,两者水溶液相混合得到了D的溶液,请填答ABCD的化学式:
A            B            C              D           
A→B的化学方程式为                                           
参考答案
知识精要:
一、1.性质稳定,方程式略,合成氨
2.把大气中游离态氮转化为氮的化合物的过程,生物固氮、大气固氮、人工固氮
3.N2ONON2O3NO2N2O5,有,无,难,血红蛋白
4.
二、1.无,刺激性,轻,500,氨水,碱
    2.瓶内的气体压强减小,成功关键装置气密性良好烧瓶要干燥的诱导因素,体现了氨气的性质极易溶于水水溶液呈碱性
    3.不是一回事
热身练习:1.BD  2.B  3.D  4.A  5.C
精解名题:1.1)依题意可知,闪电放出的能量为1.5×107kJ1mol O21mol N2化合生成2mol NO并吸收180.74kJ能量,因此,此次闪电生成的NO物质的量:
166mol
2)由于2mol NO能生成lmol CO(NH2)2(氮原子守恒),则尿素的总物质的量为166×1/2mol,尿素的总质量m4.98kg。此次雷雨闪电相当于给土壤施了4.98kg化肥。
3)空气中氮气在高压电作用下与氧气发生化学反应生成NONO与氧气反应转化成NO2NO2与雨水反应生成HNO3,生成的HNO3随雨浇入土壤,同土壤中的矿物质作用,形成被植物吸收的硝酸盐类,使土壤从空气中吸收养分,使庄稼受益。
2. (1)Mg3N26H2O===2NH33MgOH2  217
解析:解法一:设原混合物中Mg3N2的质量为x,Mg3N2生成的MgO的质量为y
Mg3N23MgO
100        120
x          y
yx  0.470 gx)+x0.486 g
x0.080 g
17
蒸压加气块
mMg3N2)=0.080 g
17
巩固练习:1.AB  2.C  3. A  4.D  5.D
自我测试:1.B 2.D 3.D 4.D 5.C 6.D
7.(1)根瘤菌将游离态氮转化为化合态的氮,从而满足自身营养的需要。 
(2)N2+ 3H2                        2NH3 
(3)N2+O2 2NO2NO+O22NO2 3NO2+H2O 2HNO3+NO 
(4)2NH3+3O22HNO2 +2H2O2HNO2+O2 2HNO3
8.ANH3    BNO    CNO2  DNH4NO3
4NH3+5O2        4NO+6H2O

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