《2018高考化学大一轮复习 第四单元 非金属及其化合物 4.4 氮及其化合物课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考化学大一轮复习 第四单元 非金属及其化合物 4.4 氮及其化合物课件 新人教版（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4节氮及其化合物 考纲要求 1 了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法 掌握其主要性质及其应用 2 了解氮元素单质及其重要化合物对环境的影响 3 掌握氨气的实验室制法 包括所用试剂 反应原理 仪器和收集方法 3 基础梳理 氮气及氮的氧化物的性质1 氮的固定 2 氮气 1 物理性质 色味气体 密度比空气略小 溶于水 2 化学性质 考点突破 游离 人工 化合 无 无 难 4 基础梳理 3 氮的氧化物 1 氮有多种价态的氧化物 氮元素从 1 5价都有对应的氧化物 如N2O N2O3 NO2 或 N2O5 其中属于酸性氧化物的是N2O3 考点突破 NO N2O4 N2O5 5 基础梳理 考点突破 无
2、 红棕色 3NO2 H2O 2HNO3 NO 3NO2 H2O 2HNO3 NO 血红蛋白 6 基础梳理 考点突破 自主巩固 1 写出2个固氮反应的化学方程式 2 对于3NO2 H2O 2HNO3 NO反应 其中氧化剂是 还原剂是 氧化产物是 被氧化与被还原的物质的物质的量比为 3 俗话说 雷雨肥庄稼 该过程中发生了含氮物质间的转化 NO2 NO2 HNO3 2 1 NO NO2 HNO3 7 基础梳理 考点突破 8 3 NO NO2和O2的混合气体通入水中 先按3NO2 H2O 2HNO3 NO计算出生成NO的体积 再加上原来混合气体中NO的体积 再按 1 中关系计算 2 电子守恒法当NOx
3、转化为硝酸时要失去电子 如果是NOx与O2混合 则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等 基础梳理 考点突破 9 例1 2016福建福州四中月考 将容积为50mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体 将量筒倒置在盛满水的水槽里 一段时间后 量筒里剩余气体体积为5mL 若向量筒内鼓入氧气后 可以观察到量筒内水柱继续上升 直至量筒内完全被水充满 则原混合气体中NO2和O2体积比是 A 43 7B 18 7C 4 1D 22 3 A 基础梳理 考点突破 10 例2 2016福建龙岩教学质量检查 汽车尾气含氮氧化物 NOx 碳氢化合物 CxHy 碳等 直接排放容易造成 雾霾 因此 不少汽车都安装
4、尾气净化装置 净化处理过程如图 下列有关叙述中错误的是 A 尾气造成 雾霾 与汽油未充分燃烧有关B 尾气处理过程中 氮氧化物 NOx 被还原C Pt Rh催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率D 使用氢氧燃料电池作汽车动力能源能有效控制雾霾 基础梳理 考点突破 答案 解析 11 归纳总结NOx的处理方法氮的氧化物均有毒 是主要的污染性气体 对其处理主要有如下三种方法 1 转化为HNO3 利用NOx O2 H2O共同作用生产HNO3 2 转化为N2 利用NOx的氧化性 与CO NH3等在催化剂作用下生成无毒无害的N2 3 碱液吸收法 主要化学方程式有 2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2
5、H2O NO NO2 2NaOH 2NaNO2 H2O 基础梳理 考点突破 12 跟踪训练1 2016江西第三次联考 把一个充满NO2气体的试管 倒置于水槽中 向其中缓慢通入O2直至试管全部充满水 假设整个过程中溶质不会扩散入水槽 则硝酸的物质的量浓度c HNO3 与通入O2的体积V O2 关系正确的是 基础梳理 考点突破 答案 解析 13 2 利用石灰乳和硝酸工业的尾气 含NO NO2 反应 既能净化尾气 又能获得应用广泛的Ca NO2 2 其部分工艺流程如下 基础梳理 考点突破 14 1 一定条件下 NO与NO2存在下列反应 NO g NO2 g N2O3 g 其平衡常数表达式为K 2 上
6、述工艺中采用气 液逆流接触吸收 尾气从吸收塔底进入 石灰乳从吸收塔顶喷淋 其目的是 滤渣可循环使用 滤渣的主要成分是 填化学式 3 该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1 1 若n NO n NO2 1 1 则会导致 若n NO n NO2 1 1 则会导致 4 生产中溶液需保持弱碱性 在酸性溶液中Ca NO2 2会发生分解 产物之一是NO 其反应的离子方程式为 基础梳理 考点突破 15 基础梳理 考点突破 16 基础梳理 考点突破 氨铵盐的性质1 氨 1 氨气的分子结构和物理性质 小 刺激性 易 极易 17 基础梳理 考点突破 3 实验室制取氨气 18 基础梳理 考点突破 碱石灰 湿润的
7、红色石蕊 白烟 19 基础梳理 考点突破 4 氨气的用途 化工原料 用于制硝酸 铵盐 纯碱 尿素 用作制冷剂 特别提醒 1 制氨时 选用的铵盐及碱都有一定的要求 选铵盐时 不选 NH4 2CO3 NH4HCO3 NH4NO3等 因它们受热易分解 使产生的NH3中混有较多的杂质气体 另外NH4NO3易爆炸 选碱时 用Ca OH 2而不用NaOH或KOH 因NaOH KOH具有吸湿性 易结块 不利于产生氨气 且在高温下均能腐蚀玻璃 2 干燥氨气不能用浓硫酸 也不能用无水CaCl2 8NH3 CaCl2 CaCl2 8NH3 通常用碱石灰干燥氨气 20 基础梳理 考点突破 2 铵盐 1 物理性质 铵
8、盐都是白色或无色晶体 都溶于水 2 化学性质 易 21 基础梳理 考点突破 无色刺激性 红 蓝 22 基础梳理 考点突破 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 由于NH4HCO3受热易分解 故可用作氮肥 3 加热盛有NH4Cl固体的试管 试管底部固体消失 试管口有晶体凝结 NH4Cl固体可以升华 4 NH3能使酚酞溶液变红 NH3可用于设计喷泉实验 上述叙述均正确并有因果关系 5 浓氨水可检验氯气管道泄漏 6 因为NH4Cl为强酸弱碱盐 所以可用加热法除去NaCl中的NH4Cl 23 基础梳理 考点突破 24 基础梳理 考点突破 1 喷泉实验的原理及应用 1 喷泉实验的原理使烧瓶内外在短时
9、间内产生较大的压强差 利用压强差形成喷泉 2 形成喷泉的类型下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体 25 基础梳理 考点突破 26 基础梳理 考点突破 例3 2015广东理综 33节选 NH3及其盐都是重要的化工原料 1 用NH4Cl和Ca OH 2制备NH3 反应发生 气体收集和尾气处理装置依次为 27 基础梳理 考点突破 2 按如图装置进行NH3性质实验 先打开旋塞1 B瓶中的现象是 原因是 稳定后 关闭旋塞1 再打开旋塞2 B瓶中的现象是 28 基础梳理 考点突破 答案 1 ACG 2 有白烟出现A瓶中HCl气体压强大 所以HCl进入B瓶 与NH3发生反应 生成白色NH4Cl固体颗粒 石
10、蕊水溶液进入B瓶 且溶液显红色解析 1 利用NH4Cl与Ca OH 2制备氨气 使用固固加热装置 试管口应略向下倾斜 防止水蒸气在管口遇冷倒流 选择A装置 由于NH3的密度比空气的小 故收集氨气采用向下排空气法 气体应该长进短出 选择C装置 尾气处理装置要防止倒吸 选择G装置 2 旋塞1打开 由于A瓶中气体的压强大于B瓶中气体的压强 所以HCl进入B瓶与NH3反应 HCl NH3 NH4Cl 产生白烟 反应后HCl过量 但瓶内压强减小 故烧杯中液体倒吸到B瓶 且溶液变红 29 基础梳理 考点突破 归纳总结1 引发喷泉的几种方法 1 使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中 2 使烧瓶内气体温度降低
11、 从而使气压减小 3 使烧瓶外待喷液面上的气压增大 30 基础梳理 考点突破 2 喷泉实验的几种常见装置 31 基础梳理 考点突破 说明 装置 中最好采用顶部有孔的烧瓶 装置 引发喷泉的方法是打开止水夹 用热毛巾或双手焐热烧瓶 松开后片刻即形成喷泉现象 32 基础梳理 考点突破 跟踪训练3 2016上海化学 22 称取 NH4 2SO4和NH4HSO4混合物样品7 24g 加入含0 1molNaOH的溶液 完全反应 生成NH31792mL 标准状况 则 NH4 2SO4和NH4HSO4的物质的量比为 A 1 1B 1 2C 1 87 1D 3 65 1 C 33 基础梳理 考点突破 4 201
12、7河南南阳调研 NH3的催化氧化是工业合成硝酸的基础 某实验小组在实验室中对该反应进行了探究 回答下列问题 1 气体制备 备选试剂 KClO3 MnO2 Na2CO3 NaHCO3 Na2O2 H2O2 NH4HCO3 NaOH溶液 无水氯化钙 浓硫酸 碱石灰等 34 基础梳理 考点突破 该小组采用装置甲制备干燥纯净的NH3 收集装置已略去 下同 且反应后试管中无固体剩余 则试管中选取的试剂是 仪器B的名称是 该装置中选取的试剂是 该小组采用KClO3制备纯净的O2 通过查阅资料 发现该方法制备的O2中含有Cl2杂质 下图是该小组制备纯净O2时可能用到的装置 装置连接顺序为C 部分仪器可重复使
13、用 其中除去Cl2反应的化学方程式为 35 基础梳理 考点突破 2 氨的催化氧化 36 基础梳理 考点突破 打开图丙中的活塞 和活塞 将 1 中制备的纯净NH3 O2 O2过量 经a管口通入到F装置中 打开电源 观察现象 37 基础梳理 考点突破 答案 1 NH4HCO3球形干燥管 干燥管 碱石灰 D DCl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 2 持续呈红热状态 产生红棕色气体 氨气催化氧化为放热反应 生成的NO与未反应的O2化合生成红棕色的NO2 气体颜色变浅 温度降低 部分NO2转化为N2O4 38 解析 1 用装置甲制备干燥纯净的NH3 且反应后试管中无固体剩余 则试管中选取的
14、试剂应是碳酸氢铵 碳酸氢铵受热分解产生氨气 二氧化碳和水蒸气 其中二氧化碳 水蒸气由碱石灰吸收 O2中含有的Cl2杂质用氢氧化钠溶液除去 再通过浓硫酸除去含有的水蒸气 装置连接顺序为C D D 除去Cl2发生反应的化学方程式为Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 2 结合有关知识分析实验过程如下 基础梳理 考点突破 39 基础梳理 考点突破 硝酸1 物理性质纯硝酸是色 气味的液体 挥发 溶于水 无 有刺激性 易 易 40 基础梳理 考点突破 2 化学性质 钝化 41 基础梳理 考点突破 特别提醒 1 浓 稀硝酸均具有强氧化性 浓度越大 氧化性越强 其还原产物的价态越高 还原产物一般
15、为HNO3 浓 NO2 HNO3 稀 NO 2 浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红后褪色 该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性 3 常温下 铁 铝遇浓硝酸能发生 钝化 并非不反应 42 基础梳理 考点突破 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 将铁屑放入稀硝酸中证明Fe比H2活泼 3 稀硝酸可除去试管内壁的银镜 4 浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条 产生红棕色气体 5 将稀硝酸加入过量铁粉中 充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成 溶液呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3 6 将可调高度的铜丝伸入到稀硝酸中溶液变蓝 所以Cu与稀硝酸发生置换反应 7 Fe与稀硝酸 稀硫酸反应均有气泡产生 说明Fe与两
16、种酸均发生置换反应 43 基础梳理 考点突破 8 用浓硝酸与Cu反应制备NO2 9 过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成 44 基础梳理 考点突破 45 基础梳理 考点突破 46 基础梳理 考点突破 47 基础梳理 考点突破 例4 2016安徽淮南模拟 当硝酸与金属或非金属反应时 反应物或反应条件不同 硝酸被还原的产物也不同 请回答下列问题 1 金属Zn与某浓度的硝酸反应时无气体产生 则硝酸的还原产物为 填化学式 2 某混酸由200mL3mol L 1的稀硝酸和200mL2 5mol L 1的稀硫酸均匀混合而成 忽略溶液的体积变化 将其分成两等份 分别与足量的铜和铁反应 还原产物只有NO 则最多能溶解molCu和gFe 3 200mL16mol L 1的浓硝酸与3 2gCu反应 反应过程中还原产物只有NO2 则反应结束后 产生气体的体积为 标准状况下 溶液中c H c 忽略HNO3的挥发 48 基础梳理 考点突破 49 基础梳理 考点突破 答题模板硝酸与金属反应的分析思路 50 基础梳理 考点突破 跟踪训练5 2016四川成都模拟 下列有关硝酸化学性质的叙述中 正确的是 A 浓 稀硝酸都
