《氮及其化合物》ppt复习课件[20130414]

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1、氮及其化合物,【例1】(2012年山东高考)下列由相关实验现象所推出的 结论正确的是( )。 A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性 B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说 明该溶液中一定有SO42 C.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有无色气泡产生，说明 Fe与两种酸均发生置换反应 D.分别充满HCl、NH3、NO2的烧瓶倒置于水中后液面均 迅速上升，说明三者均易溶于水,D,一.氮气：,2.化学性质:,1.物理性质：在常温下是一种无色、无味的气体；密度 比空气略小，不溶于水。,【练习】写出Mg3N2与H2O反应的化学方程式。,Mg3N2 + 6H2O

2、 = 3Mg（OH）2 + 2NH3,2.NO：,氮元素的常见正价有：+1、+2、+3、+4、+5 所以氮的氧化物种类较多 ：如 N2O、NO、N2O3、 NO2、 N2O4 、 N2O5等。,1.N2O：俗称笑气，可作麻醉剂，M=44g/mol，与其相 对分子质量相同的常见气体有 。,二.氮的氧化物,（1）物理性质：NO在常温下是一种无色、无气味的 有毒气体（与人体血红蛋白结合），密度比空气 小，不溶于水。只能用排水法收集。,（2）化学性质：,NO在常温下很容易与空气中的O2反应生成NO2： 2NO + O2 = 2NO2（红棕色）,CO2,3.NO2：,（1）物理性质：NO2在常温下是一种

3、红棕色、有刺激 性气味的气体，密度大于空气，易溶于水。,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O,(3)制法：,Cu和稀HNO3反应制NO。,以氨为原料催化氧化可制得NO。,（2）化学性质：,与水的反应：,3NO2+H2O=2HNO3+NO,2NO+2CO=N2+2CO2（汽车尾气净化装置里发生的反应）,NO2与N2O4之间的平衡： 如果将NO2与N2O4的平衡体系加压，则可以观察到 _； 如果将NO2与N2O4的平衡体系升温，则可以观察到 平衡体系的颜色 _。,重点解析,颜色先变深后变浅,变深,(3)实验室制法:,Cu和浓HNO3反应制NO2。,Cu+4HNO3(浓)

4、=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O,C.常温下易转化为N2O4：,NO2具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝。,三.氮氧化物有关计算,1.原理:将NO2(或NO)和O2同时通水中发生如下反应： 3NO2+H2O = 2HNO3+NO 2NO+O2 = 2NO2,(1) 4NO2+O2+2H2O=4HNO3,(2) 4NO+3O2+2H2O=4HNO3,以上两个反应不断循环，逐步计算非常复杂。 通常用总反应式进行计算，可大大简化计算， 两个总反应式如下：,2.具体分析如下,(1)如果是将NO2和O2同时通入水中反应：,当V(NO2)V(O2)=41时，恰好完全反应，无气体剩余。,当

5、V(NO2)V(O2)41时，O2过量，剩余为O2。,当V(NO2)V(O2)41时，NO2过量，剩余为NO。,4NO2+ O2+ 2H2O = 4HNO3,思考与交流,当V(NO2)V(O2)=41时，恰好完全反应，无气体剩余， 求生成硝酸的物质的量浓度。,解析,C =4mol/（4+1） 22.4L =1/28mol/L =0.036mol/L,(3)如果不是恰好反应，则剩余气体只可能是O2或NO，不可能剩余NO2。(为什么？),（2）如果是将NO和O2同时通入水中反应：,当V(NO)V(O2)=43时，恰好完全反应，无气体剩余。,当V(NO)V(O2)43时，NO过量，NO剩余。,当V(

6、NO)V(O2)43时，O2过量，O2剩余。,4NO+ 3O2+ 2H2O = 4HNO3,当V(NO)V(O2)=43时，恰好完全 反应，无气体剩余，求生成硝酸的物质的量浓度。,思考与交流,解析,C =4mol/（4+3） 22.4L =1/39.2mol/L =0.026mol/L,【例1】将盛有12mlNO2和O2混合气体的量筒倒立于水中，充分反应后，保持气体压强不变，还剩余2ml无色气体，则原混合气体中O2的体积是( )。,A.1.2ml B.2.4ml C.3.6ml D.4ml,解析设消耗的氧气的体积为x。 4NO2+ O2+ 2H2O = 4HNO3 4 1 4x x （1）若氧

7、气有剩余，则 4x+x+2ml=12ml，x=2ml V（O2）=2ml+ 2ml=4ml （1）若有NO2剩余，则实际余下的气体为2mlNO，相当 于剩余6ml NO2。 4x+x+6ml=12ml，x=1.2ml 则正确答案为A、D。,AD,不稳定性,酸 性,氧化性,与有机物反应,【思考与交流1】,哪些事实能说明硝酸具有不稳定性,不稳定性,棕色瓶保存 久置硝酸显黄色 实验室微热制硝酸 ,请书写硝酸分解的化学方程式。,【思考与交流2】,如何设计实验装置完成铜 与硝酸的反应？,请说出所选试剂、仪器以及 采用的装置。,【思考与交流5】,稀硝酸,作品一,作品二,疑问1 与稀硝酸反应为什么出现红棕色

8、？,疑问2 如何控制反应的开始和结束？,探究活动,铜与稀硝酸反应的实验装置,排空气,接触反 应控制,硝酸复习课,作品三,如何说明空气已排尽？,气体驱赶,抽离铜丝,硝酸复习课,作品四,评价： 装置简单，操作方便， 无污染，现象明显， 但不能重复操作。,硝酸复习课,作品五,评价： 非常巧妙地将有关Na与水反应的实验迁移过来，而且操作简单，现象明显，无污染。,硝酸复习课,作品六,硝酸复习课,硝酸复习课,硝酸复习课,硝酸复习课,硝酸复习课,硝酸复习课,例2、下面是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图，请回答下列问题：,硝酸复习课,硝酸复习课,29(15分)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。 (1)下图是

9、用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。,直通高考2011年湖北省高考题,装置B、C、D的作用分别是： B_； C_ ；D_.,向上排空气法收集氯气,安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中,吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染空气,(2)在实验室欲制取适量NO气体。 下图中最适合完成该实验的简易装置是_（填序号)；,根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：,简单描述应观察到的实验现象 _,I,铜屑和稀硝酸,发生NO气体,水,排水收集NO气体,主要是接收B中排出的水,直通高考2011年湖北省高考题,反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快，A管上部空间由无色逐渐变为浅棕

10、红色，随反应的进行又逐渐变为无色,A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中。,1.某单质跟浓硝酸反应时参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1:4则该单质被氧化后元素化合价可能为( ) A.+1 B.+2 C.+3 D.+4,BD,课堂练习,2.某溶液能与Al作用产生H2，则该溶液可能大量共存的离子组合是（ ） A.Na+ 、NO3- 、Fe2+ 、K+ B.Cl- 、Na+ 、Fe2+ 、K+ C.K+ 、I- 、NO3- 、H+ D. NO3- 、 Na+ 、NH4+ HCO3-,B,3.制等质量的Cu(NO3)2 消耗HNO3 最少的是（ ） A.Cu和浓

11、HNO3 反应； B. Cu和稀HNO3 反应； C.Cu2O和浓HNO3 反应； D.Cu2(OH)2CO3和稀HNO3 反应,D,4. 不同浓度的硝酸分别与足量的锌完全反应，还原产物分别是NO2、 NO和NH4NO3 ，若这些产物的物质的量相等，则参加反应的HNO3 的物质的量之比是 （ ） A.2: 4: 5 B.1: 2: 5 C.1: 2: 2 D.1: 1: 1,B,思维拓展 例1、某课外兴趣小组为探究Cu与稀硝酸反应生成的NO气体设计了如图所示装置，请回答：,（1）如何检验装置的气密性,关闭分液漏斗活塞及止水夹1、2，分别从U型管的1、2长管口注入液体，若出现液面高度差，说明气密

12、性好。,（2）实验开始时打开止水夹和分液漏斗活塞，先在管2中加浓硝酸与橡皮塞接触然后关闭止水夹1、2，从管1长管加入稀硝酸至橡胶塞，关闭分液漏斗活塞。为加快反应速率，应采取什么措施 .,（3）实验中硝酸与Cu的反应，能否自动停止 .为什么 . （4）在实验中，证明生成的无色气体是NO的操作是： .,能,随反应生成气体增多，压强增大，液面下降，当液面脱离铜丝时，反应停止。,将分液漏斗活塞打开，使无色气体进入分液漏斗中，若无色气体边为红棕色，证明无色气体为NO。,（5）关闭漏斗活塞打开止水夹1，NO气由管1进入管2，同学们意外发现在管2短管上部出现红棕色气体层，且浓硝酸颜色变黄，此现象的原因是 ，

13、 此过程的化学方程式为： 。 此现象说明 。,浓硝酸将NO气体氧化成NO2，且部分NO2溶于浓硝酸而现黄色,浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。,2HNO3+NO =3NO2+H2O,（6）为防止生成的气体对环境造成污染，实验完毕后应采取什么样的措施？ 。,思维拓展,例2.铁在热的稀硝酸中反应其主要还原产物为N2O，而在冷的稀硝酸中反应，其主要产物为NO，当溶液更稀时，还原产物是NH4+，请分析下图回答有关问题：,1：假设在任意气体产生的曲线段内只有一种还原产物，判断从o点到a点时还原产物应为（ ）,NO,2：判断从a点到b点时还原产物为（ ） 其原因是.,反应放热 温度升高,N2O,3.试配平由b到c

14、点的化学方程式。 Fe + HNO3= Fe(NO3)3+ + H2O 4：已知到达d点时，反应完全结束，此时溶液中主要的阳离子为( )且分析c、d点投入金属铁的物质的量之比ncFe:ndFe=( ： ),Fe2+ NH4+,2 3,NH4NO3,课堂小测,1.单质跟浓HNO3 混合出现的情况依此为：反应生成相应的硝酸盐反应生成最高价含氧酸单质呈钝态不发生反反应 符合上述情况的单质是： （ ） A.Cu Si Zn Au B.Ag P Al Pt C.Fe C Pb Hg D.Cu S Fe Au,BD,2. 将铜粉放入稀H2SO4中，加热无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量减少，

15、溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该物质是： （ ） Fe2(SO4)3 B. Na2SO4 C. KNO3 D. FeSO4,C,3、在100ml浓HNO3中加足量Cu产生气体aL，用排水法收集到bL气体，则原硝酸的物质的量浓度为 （ ）,（a+3b）/2.24 mol/L,1.92,思路分析： 考点解剖：本题考查实验室制备气体。 解题思路：根据实验目的和原理，结合氯气的性质分析（1）；根据NO易被氧化的性质分析（2）；根据所用试剂及生成物的性质分析（3）。 解答过程： （1）制取氯气则一定有氯气的收集装置，氯气的密度大于空气的密度，因此收集时应该是“长进短出”，所以B装置为收集装置，因为氯气有毒，则D为尾气吸收装置，结合C的导管情况，确定为防倒