高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物导学案，共11页。

其主要流程是将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2∶1)通入灼热(760～840 ℃)的铂铑合金网，在合金网的催化作用下，氨被氧化成一氧化氮(NO)，生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续被氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。各步反应的化学方程式如下：
4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up10(催化剂),\s\d10(△))4NO＋6H2O
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2．其他转化关系：(1)N2eq \(――→,\s\up10(O2/放电))NO
(2)NH4ClNH3
(3)HNO3eq \(――→,\s\up10(Cu))NO或NO2
(4)2NOx＋2xCOeq \(=====,\s\up10(催化剂))N2＋2xCO2
1．已知X、Y、Z、W(含同一元素)之间的转化关系为Xeq \(――→,\s\up10(O2))Yeq \(――→,\s\up10(O2))Zeq \(――→,\s\up10(H2O))W，且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，则X可能是( )
A．N2 B．NO2 C．NH3 D．NO
C [根据题意可知X、Y、Z、W(含同一元素)均含N元素，由X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，知X是NH3，发生反应：4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up10(催化剂),\s\d10(△))4NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；且HNO3＋NH3===NH4NO3。]
2．如图是某元素形成物质的“价—类”图，图中显示各物质之间的转化关系。其中A为正盐，X是一种强碱，通常条件下Z是无色液体，E的相对分子质量比D大16。下列说法正确的是( )
A．A是适合与草木灰混合施用的肥料
B．C可用排空气法收集
C．B和F能发生复分解反应生成盐
D．B在一定条件下可直接与Y反应生成D
D [A为正盐，X是一种强碱，二者反应生成氢化物B，则A为铵盐，B为NH3。B连续与Y反应得到氧化物D与氧化物E，且E的相对分子质量比D大16，则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2。通常条件下Z是无色液体，E与Z反应得到含氧酸F，则Z为H2O、F为HNO3。F与X发生酸碱中和反应得到的G为硝酸盐。A为铵盐，草木灰的主要成分为K2CO3，其水溶液呈碱性，二者混合会反应生成氨气，降低肥效，故A项错误；氮气的密度与空气接近，不宜采取排空气法收集，可以用排水法收集氮气，故B项错误；氨气与硝酸反应生成硝酸铵，属于化合反应，不属于复分解反应，故C项错误；NH3在催化剂和加热的条件下，与O2反应生成NO和H2O，故D项正确。]
类型1 氮的氧化物溶于水的有关定量关系
(1)相关反应原理
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①
2NO＋O2===2NO2②
由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③
由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④
(2)氮氧化物溶于水的不同情况及剩余气体分析
①NO2与O2的混合气体溶于水(反应③)
当V(NO2)∶V(O2)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(＝4∶1，恰好完全反应,>4∶1，NO2过量，剩余NO,4∶3，剩余NO,