10-11高中化学课时讲练通课件：3.2.3 氮的循环（鲁科版必修1）
文档属性
| 名称 | 10-11高中化学课时讲练通课件：3.2.3 氮的循环（鲁科版必修1） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 5.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-11-04 08:12:09 | ||
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文档简介
(共44张PPT)
【典例】将1.92 g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全溶解时收集到气体1.12 L（标准状况），则消耗硝酸的物质的量是
A.0.12 mol B.0.11 mol
C.0.09 mol D.0.08 mol
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
（1）由得失电子守恒分析出气体的成分。
（2）可以通过化学方程式建立方程组求解。也可以利用氮原子守恒求解。
【自主解答】选B。若1.12 L气体全部为NO2,则与所给铜的量矛盾。随着反应的进行，浓硝酸不断变稀，又
生成了NO。则通过分析反应过程可得
N化合价不变：2HNO3～Cu(NO3)2 N化合价改变：
HNO3（浓）～NO2
N化合价改变：HNO3（稀）～NO 则根据氮原子守恒可得所消耗的硝酸的物质的量n(HNO3)（为化合价不变）+n(HNO3)(化合价改变)=2n(Cu)+n(NO)+n(NO2)=
=0.11 mol。
知识点一：硝酸
1.实验室不需用棕色试剂瓶保存的试剂是（ ）
A.浓硝酸 B.硝酸银
C.氯水 D.浓盐酸
【解析】选D。见光或受热易分解的应用棕色试剂瓶保存，A、B、C都见光易分解，浓盐酸易挥发，不分解。
2.下列反应中，浓硝酸既表现出氧化性又表现出酸性的是（ ）
A.浓硝酸中滴入石蕊试液并微热
B.氧化铁与浓硝酸反应
C.氢氧化铝与浓硝酸反应
D.碳与浓硝酸反应
【解析】选A。在浓硝酸中滴入石蕊试液，石蕊试液先变红，此时浓硝酸表现出酸性，后退色，浓硝酸又表现出强氧化性。
3.为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是
（ ）
A.稀硝酸 B.浓硝酸
C.浓硫酸 D.浓盐酸
【解析】选B。除去铝表面的铜镀层，所选用的试剂应只跟铜反应而不跟铝反应或能使铝钝化。稀硝酸既能溶解铜又能溶解铝；常温下浓硫酸跟铜不反应，加热时浓硫酸与铜、铝均能反应（此时钝化膜被破坏）；浓盐酸不与铜反应；常温下，浓硝酸与铜反应而使铜镀层溶解，铝则因为钝化而被保护。
知识点二：人类活动对氮循环和环境的影响
4.下列与氮循环无关的生态环境问题是（ ）
A.温室效应 B.白色污染
C.水体富营养化 D.酸雨
【解析】选B。与氮循环有关的环境问题主要有温室效应、水体污染及酸雨，其污染物分别为N2O、硝酸盐和铵盐等氮肥、硝酸。
5.可持续发展是全球经济发展的共同课题，珍惜地球，保护环境已成为我国的基本国策。汽车尾气（含有烃类、CO、SO2和NO等物质）是城市空气的污染源，治理方法之一是在汽车排气管上装一个“催化转化器”（用铂?钯合金作催化剂），它的特点是使CO与NO反应，生成两种可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的催化氧化。
（1）写出CO与NO在催化剂作用下的化学反应方程式
＿＿＿＿＿＿。
（2）“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是＿＿＿＿＿＿。
（3）控制城市空气污染源方法可行的有＿＿。
A.开发氢能源 B.使用电动车
C.植树造林 D.戴上呼吸面具
【解析】汽车尾气是大气污染的一个主要来源，设法减少汽车尾气中有害气体的含量是控制污染的源头，污染一旦形成，设法降低其危害属于治理，消除污染必须标本兼治。
答案：（1）2CO+2NO 催化剂 2CO2+N2
（2）SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾
（3）A、B
=====
一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）
1.下列气体能造成空气中光化学污染的是( )
A.CO2 B.Cl2
C.SO2 D.NO和NO2
【解析】选D。CO2造成温室效应，SO2形成酸雨，NO和NO2等氮氧化物形成光化学烟雾和酸雨。
2.常温下不能溶于浓硝酸的金属是( )
A.Cu B.Na
C.Al D.Mg
【解析】选C。常温下，铁、铝在浓硝酸中会钝化，但在加热的条件下会反应生成NO2。
3.将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（ ）
A.生成气泡快慢：两者相同
B.消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
C.反应生成气体的颜色：前者浅，后者深
D.反应中转移的电子总数：前者多，后者少
【解析】选B。浓度越大，反应越快，浓HNO3反应快，
产生气泡快，A错。相同的铜，消耗硝酸的量分别为
Cu～ HNO3（稀），Cu～4HNO3（浓），B对。浓硝酸
反应时生成红棕色的NO2，稀硝酸反应生成无色的NO，
C错。相同的Cu全部反应，转移电子数相同，D错。
4.将铜粉放入稀H2SO4中，加热后无明显现象，但当加入某物质后，铜粉质量减少，溶液呈蓝色且有气体逸出，此物质是（ ）
A.Na2CO3 B.KNO3
C.NaOH D.HCl
【解析】选B。因铜的活动性比氢弱而铜与稀硫酸不能发生反应，但在加入硝酸盐后因引入NO3-，使得发生下列反应：3Cu+2NO3-+8H+ ==== 3Cu2++2NO↑+4H2O，使溶液呈蓝色且有气体逸出。故正确答案为B。
5.将6.4 g铜与400 mL 5 mol·L-1的足量HNO3溶液充分反应，还原产物为NO2和NO。如果反应结束后的溶液中含有H+ a mol，则此时溶液中NO3-的物质的量为
（ ）
A.0.5a mol B.(a+0.2）mol
C.2a mol D.（0.2-a）mol
【解析】选B。反应后溶液为HNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，所以n(NO3-）=n(H+）+2n(Cu2+）=(a+0.1×2)mol=（a+0.2）mol
二、非选择题(本题包括1小题，共10分)
6.在下列反应或处理方式中，分别体现或利用了硝酸的什么性质，请把有关的字母填在题后的空白处：
A.酸性 B.氧化性
C.挥发性 D.不稳定性
①石蕊试液滴入浓硝酸中显红色，放置后又变无色
________。
②碳酸钙放入硝酸中，可以溶解并放出气体＿＿。
③用铝槽车运输浓硝酸＿＿。
④用黑纸包裹盛有浓硝酸的试剂瓶＿＿ 。
【解析】①酸性使石蕊变红，氧化性使石蕊被氧化而变无色。
②硝酸酸性强于碳酸，是强酸制备弱酸。
③常温下，铝在浓硝酸中钝化。
④浓硝酸不稳定，受热或见光易分解。
答案：①A、B ②A ③B ④D
（20分）在100 mL某混合酸中，HNO3的物质的量浓度为0.4 mol·L-1，H2SO4的物质的量浓度为
0.1 mol·L-1，向其中加入1.92 g铜粉，微热，待充分反应后，求溶液中Cu2+的物质的量浓度为多少？
【解析】在100 mL溶液中，HNO3和H2SO4共电离出
0.06 mol H+、0.04 mol NO3-和0.01 mol SO42-。Cu和 0.04 mol HNO3完全反应后还有剩余，此时溶液中仍有0.03 mol NO3-和0.02 mol H+。 0.015 mol Cu2+、
0.01 mol SO42-,由此可见，溶液中还有相当于
0.02 mol HNO3存在仍可和Cu反应。
可根据铜和稀硝酸反应的离子方程式计算：
3Cu+2NO3-+8H+ ==== 3Cu2++2NO↑+4H2O
1.92 g Cu即0.03 mol Cu完全溶解，需n（H+）=
0.08 mol,n（NO3-）=0.02 mol，而此时溶液中有
0.06 mol的H+（不足量）、0.04 mol NO3-（足量），因此按H+的物质的量进行计算
8H+ ～ 3Cu2+
8 3
0.06 mol n（Cu2+）
所以Cu2+的物质的量为n（Cu2+）= =
0.022 5 mol，则Cu2+的物质的量浓度为c（Cu2+）=
=0.225 mol·L-1。
答案：Cu2+的物质的量浓度为0.225 mol·L-1。
【典例】将1.92 g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全溶解时收集到气体1.12 L（标准状况），则消耗硝酸的物质的量是
A.0.12 mol B.0.11 mol
C.0.09 mol D.0.08 mol
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
（1）由得失电子守恒分析出气体的成分。
（2）可以通过化学方程式建立方程组求解。也可以利用氮原子守恒求解。
【自主解答】选B。若1.12 L气体全部为NO2,则与所给铜的量矛盾。随着反应的进行，浓硝酸不断变稀，又
生成了NO。则通过分析反应过程可得
N化合价不变：2HNO3～Cu(NO3)2 N化合价改变：
HNO3（浓）～NO2
N化合价改变：HNO3（稀）～NO 则根据氮原子守恒可得所消耗的硝酸的物质的量n(HNO3)（为化合价不变）+n(HNO3)(化合价改变)=2n(Cu)+n(NO)+n(NO2)=
=0.11 mol。
知识点一：硝酸
1.实验室不需用棕色试剂瓶保存的试剂是（ ）
A.浓硝酸 B.硝酸银
C.氯水 D.浓盐酸
【解析】选D。见光或受热易分解的应用棕色试剂瓶保存，A、B、C都见光易分解，浓盐酸易挥发，不分解。
2.下列反应中，浓硝酸既表现出氧化性又表现出酸性的是（ ）
A.浓硝酸中滴入石蕊试液并微热
B.氧化铁与浓硝酸反应
C.氢氧化铝与浓硝酸反应
D.碳与浓硝酸反应
【解析】选A。在浓硝酸中滴入石蕊试液，石蕊试液先变红，此时浓硝酸表现出酸性，后退色，浓硝酸又表现出强氧化性。
3.为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是
（ ）
A.稀硝酸 B.浓硝酸
C.浓硫酸 D.浓盐酸
【解析】选B。除去铝表面的铜镀层，所选用的试剂应只跟铜反应而不跟铝反应或能使铝钝化。稀硝酸既能溶解铜又能溶解铝；常温下浓硫酸跟铜不反应，加热时浓硫酸与铜、铝均能反应（此时钝化膜被破坏）；浓盐酸不与铜反应；常温下，浓硝酸与铜反应而使铜镀层溶解，铝则因为钝化而被保护。
知识点二：人类活动对氮循环和环境的影响
4.下列与氮循环无关的生态环境问题是（ ）
A.温室效应 B.白色污染
C.水体富营养化 D.酸雨
【解析】选B。与氮循环有关的环境问题主要有温室效应、水体污染及酸雨，其污染物分别为N2O、硝酸盐和铵盐等氮肥、硝酸。
5.可持续发展是全球经济发展的共同课题，珍惜地球，保护环境已成为我国的基本国策。汽车尾气（含有烃类、CO、SO2和NO等物质）是城市空气的污染源，治理方法之一是在汽车排气管上装一个“催化转化器”（用铂?钯合金作催化剂），它的特点是使CO与NO反应，生成两种可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的催化氧化。
（1）写出CO与NO在催化剂作用下的化学反应方程式
＿＿＿＿＿＿。
（2）“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是＿＿＿＿＿＿。
（3）控制城市空气污染源方法可行的有＿＿。
A.开发氢能源 B.使用电动车
C.植树造林 D.戴上呼吸面具
【解析】汽车尾气是大气污染的一个主要来源，设法减少汽车尾气中有害气体的含量是控制污染的源头，污染一旦形成，设法降低其危害属于治理，消除污染必须标本兼治。
答案：（1）2CO+2NO 催化剂 2CO2+N2
（2）SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾
（3）A、B
=====
一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）
1.下列气体能造成空气中光化学污染的是( )
A.CO2 B.Cl2
C.SO2 D.NO和NO2
【解析】选D。CO2造成温室效应，SO2形成酸雨，NO和NO2等氮氧化物形成光化学烟雾和酸雨。
2.常温下不能溶于浓硝酸的金属是( )
A.Cu B.Na
C.Al D.Mg
【解析】选C。常温下，铁、铝在浓硝酸中会钝化，但在加热的条件下会反应生成NO2。
3.将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（ ）
A.生成气泡快慢：两者相同
B.消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
C.反应生成气体的颜色：前者浅，后者深
D.反应中转移的电子总数：前者多，后者少
【解析】选B。浓度越大，反应越快，浓HNO3反应快，
产生气泡快，A错。相同的铜，消耗硝酸的量分别为
Cu～ HNO3（稀），Cu～4HNO3（浓），B对。浓硝酸
反应时生成红棕色的NO2，稀硝酸反应生成无色的NO，
C错。相同的Cu全部反应，转移电子数相同，D错。
4.将铜粉放入稀H2SO4中，加热后无明显现象，但当加入某物质后，铜粉质量减少，溶液呈蓝色且有气体逸出，此物质是（ ）
A.Na2CO3 B.KNO3
C.NaOH D.HCl
【解析】选B。因铜的活动性比氢弱而铜与稀硫酸不能发生反应，但在加入硝酸盐后因引入NO3-，使得发生下列反应：3Cu+2NO3-+8H+ ==== 3Cu2++2NO↑+4H2O，使溶液呈蓝色且有气体逸出。故正确答案为B。
5.将6.4 g铜与400 mL 5 mol·L-1的足量HNO3溶液充分反应，还原产物为NO2和NO。如果反应结束后的溶液中含有H+ a mol，则此时溶液中NO3-的物质的量为
（ ）
A.0.5a mol B.(a+0.2）mol
C.2a mol D.（0.2-a）mol
【解析】选B。反应后溶液为HNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，所以n(NO3-）=n(H+）+2n(Cu2+）=(a+0.1×2)mol=（a+0.2）mol
二、非选择题(本题包括1小题，共10分)
6.在下列反应或处理方式中，分别体现或利用了硝酸的什么性质，请把有关的字母填在题后的空白处：
A.酸性 B.氧化性
C.挥发性 D.不稳定性
①石蕊试液滴入浓硝酸中显红色，放置后又变无色
________。
②碳酸钙放入硝酸中，可以溶解并放出气体＿＿。
③用铝槽车运输浓硝酸＿＿。
④用黑纸包裹盛有浓硝酸的试剂瓶＿＿ 。
【解析】①酸性使石蕊变红，氧化性使石蕊被氧化而变无色。
②硝酸酸性强于碳酸，是强酸制备弱酸。
③常温下，铝在浓硝酸中钝化。
④浓硝酸不稳定，受热或见光易分解。
答案：①A、B ②A ③B ④D
（20分）在100 mL某混合酸中，HNO3的物质的量浓度为0.4 mol·L-1，H2SO4的物质的量浓度为
0.1 mol·L-1，向其中加入1.92 g铜粉，微热，待充分反应后，求溶液中Cu2+的物质的量浓度为多少？
【解析】在100 mL溶液中，HNO3和H2SO4共电离出
0.06 mol H+、0.04 mol NO3-和0.01 mol SO42-。Cu和 0.04 mol HNO3完全反应后还有剩余，此时溶液中仍有0.03 mol NO3-和0.02 mol H+。 0.015 mol Cu2+、
0.01 mol SO42-,由此可见，溶液中还有相当于
0.02 mol HNO3存在仍可和Cu反应。
可根据铜和稀硝酸反应的离子方程式计算：
3Cu+2NO3-+8H+ ==== 3Cu2++2NO↑+4H2O
1.92 g Cu即0.03 mol Cu完全溶解，需n（H+）=
0.08 mol,n（NO3-）=0.02 mol，而此时溶液中有
0.06 mol的H+（不足量）、0.04 mol NO3-（足量），因此按H+的物质的量进行计算
8H+ ～ 3Cu2+
8 3
0.06 mol n（Cu2+）
所以Cu2+的物质的量为n（Cu2+）= =
0.022 5 mol，则Cu2+的物质的量浓度为c（Cu2+）=
=0.225 mol·L-1。
答案：Cu2+的物质的量浓度为0.225 mol·L-1。