《2019版高考化学一轮复习 第13讲 氮及其化合物课件真题考点解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学一轮复习 第13讲 氮及其化合物课件真题考点解析（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第13讲氮及其化合物 一 氮气和氮的氧化物 一 氮气的性质通常情况下 N2化学性质很稳定 只在高温 放电 催化剂等条件下才能发生一些化学反应 写出相关反应的化学方程式 教材研读 二 氮的氧化物1 NO和NO2 2 人类活动对自然界氮循环和环境的影响 1 固氮及影响a 含义 使空气中游离态的氮转化为化合态氮 b 方法c 影响 2 NOx的污染a 氮氧化物 主要有NO N2O NO2 N2O3 N2O4 N2O5等 其中NO和 NO2是最主要的空气污染物 b 污染源 石油产品的燃烧和煤的燃烧 汽车尾气及工业废气的排放 农田土壤及动物排泄物中含氮化合物的转化等 c 污染 3 对生产中氮氧化物污染的防
2、治a 控制进入自然界的有害物质的数量 b 增强生态系统对有害物质的吸收能力 自测1俗话说 雷雨发庄稼 这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮 请同学们写出三个有关的化学方程式 1 N2 O22NO 2 2NO O22NO2 3 3NO2 H2O2HNO3 NO 自测2 1 怎样收集NO NO2气体 2 如何鉴别NO2与溴蒸气 答案 1 收集NO用排水法 收集NO2用向上排空气法 2 将二者分别通入AgNO3溶液中 产生沉淀者为溴蒸气 或其他合理答案 解析 1 NO只能用排水法收集 不能用排空气法收集 而NO2只能用向上排空气法收集 不能用排水法收集 2 由于NO2和Br2在性质上有不少相
3、似性 均具有氧化性 溶于水均有酸生成 均可与碱反应 均为红棕色等 所以不能用淀粉KI试纸 pH试纸 NaOH溶液来鉴别 但二者性质又有差别 可以用下列溶液或方法鉴别 AgNO3溶液 CCl4溶液 水洗法 二 氨和铵盐 一 氨的结构与性质1 结构 电子式为 H H 2 物理性质 无色 有刺激性气味的气体 密度比空气小 易液化 极易溶于水 3 化学性质 1 与水反应NH3 H2ONH3 H2ON OH NH3是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸 变蓝的气体 常用此性质检验NH3 2 与氧气反应 氨的催化氧化 4NH3 5O24NO 6H2O 写化学方程式 二 铵盐的性质和N的检验1 铵盐的性质
4、1 易溶于水的离子化合物 2 与碱反应N OH NH3 H2O 3 受热分解如NH4ClNH3 HCl 4 水解反应N H2ONH3 H2O H 2 N的检验 1 取样品与碱共热 用湿润的 红色石蕊试纸检验产生的气体 观察试纸是否变蓝 2 取样品与碱共热 用蘸有 浓盐酸的玻璃棒检验产生的气体 观察是否有白烟产生 三 氨气的制法1 氨气的实验室制法 1 原理 铵盐与碱共热 产生氨气 实验室常用反应的化学方程式为 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O 2 制取装置 如图所示 1 收集 由于氨气 易溶于水 密度比空气 小 所以只能用向下排空气法收集 2 检验 a 用湿润的红色石
5、蕊试纸 变蓝 b 将蘸有浓盐酸的玻璃 棒接近管口 产生白烟 3 棉花团的作用 在收集NH3的试管口放置一团松软的干棉花 是为了防止试管内的NH3与试管外的空气形成对流 以便在较短时间内收集到较为纯净的氨气 2 氨气的工业制法N2 3H22NH3 自测3判断正误 正确的划 错误的划 1 向AgNO3溶液中滴加过量氨水 溶液澄清 说明Ag 与NH3 H2O能大量共存 2 可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气 3 液氨汽化时要吸收大量的热 可用作制冷剂 4 实验室用NH4Cl和Ca OH 2制备NH3涉及氧化还原反应 5 检验N时 往试样中加入NaOH溶液 微热 用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出
6、的气体 6 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 是因为浓氨水呈碱性 自测4 1 现有1mol L 1的氨水 则该溶液中NH3 H2O的物质的量浓度是1mol L 1吗 为什么 2 为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟 蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时是否也产生白烟 答案 1 不是 NH3 H2O是弱电解质 在水溶液中部分电离 溶液中NH3 N NH3 H2O的物质的量浓度和为1mol L 1 2 浓氨水和浓盐酸均有挥发性 挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇 化合生成NH4Cl固体小颗粒 即为白烟 浓硫酸没有挥发性 故不能形成白烟 三 硝酸1 物理性质 1 纯
7、硝酸为无色 有 刺激性气味的 液体 2 硝酸沸点较低 易挥发 在空气中遇水蒸气形成白雾 3 质量分数在69 以上的硝酸称为浓硝酸 2 化学性质 1 强酸性稀硝酸使紫色石蕊试液变红 2 不稳定性a 浓硝酸不稳定 见光或受热易分解 反应的化学方程式为 4HNO3 浓 2H2O 4NO2 O2 b 存放 浓HNO3应盛放在 棕色试剂瓶里 并存放在 黑暗阴凉处 c 浓硝酸常呈黄色是HNO3分解产生的NO2溶于硝酸的缘故 去掉硝酸中黄色的方法是通入少量O2 发生的反应为 4NO2 O2 2H2O4HNO3 3 强氧化性a 与金属的反应 大部分金属能与硝酸反应 Cu与浓 稀硝酸均能反应 化学方程式分别为
8、Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 常温下 铁 铝遇冷的浓HNO3能发生 钝化 b 与非金属的反应 如C 4HNO3 浓 CO2 4NO2 2H2O c 硝酸还能与其他还原剂 如H2S SO2 Na2SO3 FeSO4 KI NaBr等发生氧化还原反应 d 王水浓HNO3和浓盐酸按体积比1 3混合即得王水 它的氧化性更强 能溶解 Pt Au等金属 3 N的检验待测液 浓 蓝色溶液 红棕色气体 若待测液较稀 相当于Cu与稀HNO3反应 产生无色气体NO 现象不明显 因此可将稀溶液浓缩后再检验 4 用途制化肥 炸
9、药 染料等 自测5久置的浓硝酸呈黄色 如何消除 怎样保存浓硝酸 答案浓硝酸见光或受热发生分解 生成的NO2溶于浓硝酸使其显黄色 所以消除的方法是通入O2 或空气 使其发生反应4NO2 O2 2H2O4HNO3 浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中 并置于阴凉处 自测6判断正误 正确的划 错误的划 1 浓 稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色 2 硝酸能与Na2CO3反应 但不生成CO2 3 硝酸可与Na2S反应制得H2S气体 4 过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成 5 常温下 铝和铁在浓HNO3中 钝化 说明铝和铁与浓HNO3不反应 6 将可调高度的铜丝伸入稀HNO3中 溶液变蓝 说明Cu与稀HNO3发
10、生置换反应 7 用浓HNO3与Cu反应制备NO2 8 向装有Fe NO3 2溶液的试管中加入稀H2SO4 在管口观察到有红棕色气体产生 这是因为HNO3分解生成了NO2 考点突破 考点一有关氮的氧化物的计算 考点三金属与硝酸反应的规律和相关计算 教师用书专用 考点二氨的综合考查 1 关系式法 1 NO2和O2的混合气体溶于水的计算由4NO2 O2 2H2O4HNO3可知 当体积比 V NO2 V O2 2 NO与O2同时通入水中2NO O22NO2 4NO2 2H2O O24HNO3总反应方程式为4NO 3O2 2H2O4HNO3 当体积比 V NO V O2 考点一有关氮的氧化物的计算 2
11、原子守恒法4NO2 O2和4NO 3O2从组成上均相当于2N2O5 上述两个总反应都与N2O5 H2O2HNO3等效 当混合气体溶于水时利用混合气体中N O原子个数比进行分析判断 N N N O 典例1一个大试管的容积为27mL 收集满二氧化氮气体 把它倒扣在盛满水的水槽里同时通入氧气 一段时间后 量筒里剩余气体体积为2mL 则通入的O2体积可能是5 25mL或8 75mL 解析27mLNO2与水反应生成的NO为9mL 通入O2后发生反应4NO 3O2 2H2O4HNO3 若剩余的2mL气体为O2 则V O2 2mL 9mL 8 75mL 若剩余的2mL气体为NO 则参与反应的NO为7mL 消
12、耗的O2为7mL 5 25mL 1 1容积为50mL的量筒内充满二氧化氮和氧气的混合气体 将其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 则原混合气体中NO2和O2的体积比可能是18 7或43 7 解析若剩余的5mL气体为O2 则参加反应4NO2 O2 2H2O4HNO3的NO2和O2的总体积为50mL 5mL 45mL 则原混合气体中NO2的体积为45mL 36mL O2的体积为50mL 36mL 14mL 即NO2与O2的体积比为36 14 18 7 若剩余的5mL气体为NO 由3NO2 H2O2HNO3 NO可得反应的NO2体积为15mL 则发生反应4NO2 O2 2H
13、2O4HNO3的NO2和O2的总体积为50mL 15mL 35mL 则原混合气体中O2的体积为35mL 7mL NO2的体积为50mL 7mL 43mL 即NO2与O2的体积比为43 7 1 2如下图所示 将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内 充分反应后 试管内残留体积的气体 该气体与空气接触后立即变为红棕色 则m与n的比值为 A 3 2B 2 3C 8 3D 3 8 C 答案C剩余气体与空气接触立即变为红棕色 说明剩余气体为NO 则体积的NO气体与n体积的氧气恰好完全反应 由4NO 3O2 2H2O4HNO3得 n 即m n 8 3 一 氨气的实验室制法1
14、 加热NH4Cl和Ca OH 2的混合物2NH4Cl Ca OH 22NH3 CaCl2 2H2O特别提示选铵盐时 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受热易发生爆炸 选碱时 用消石灰而不用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 考点二氨的综合考查 2 实验室制取氨气的其他方法 二 氨水的成分及性质 1 组分三种分子 NH3 NH3 H2O H2O 三种离子 N OH H 粒子浓度大小顺序为 c NH3 H2O c OH c N c H 2 性质 容
15、易挥发 盛浓氨水的试剂瓶瓶口常有白雾产生 久置溶液质量减轻 浓度变小 氨水质量分数越大 其密度越小 因此质量分数为x 的氨水与质量分数为3x 的氨水等体积混合后 所得氨水的质量分数小于2x 氨水中存在平衡 NH3 H2ONH3 H2ON OH 氨水呈碱性 氨水是很好的沉淀剂 能使Mg2 Al3 Fe2 Fe3 Ag Cu2 Zn2 转化为氢氧化物沉淀 其中AgOH Cu OH 2 Zn OH 2等沉淀能溶于过量氨水 生成配离子 典例2 2015北京理综 8 下列关于自然界中氮循环 如图 的说法不正确的是 A 氮元素均被氧化B 工业合成氨属于人工固氮C 含氮无机物和含氮有机物可相互转化D 碳 氢
16、 氧三种元素也参与了氮循环 答案AA项 人工固氮时 N2 3H22NH3 氮元素被还原 B项 把游离态的氮元素转化为含氮化合物的过程是氮的固定 工业合成氨属于人工固氮 C项 硝酸盐可转化为蛋白质 动植物遗体可转化为氨或铵盐 则含氮有机物和含氮无机物可相互转化 D项 在自然界氮循环过程中 碳 氢 氧三种元素也参与了循环 2 1某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程 NH3的转化过程如图所示 甲 乙两同学分别按如图所示装置进行实验 用于A B装置中的可选药品 浓氨水 30 H2O2溶液 蒸馏水 NaOH固体 MnO2 1 仪器a的名称是 装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 装置E有多种作用 下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中 不正确的是 填字母 a 使氨气和氧气充分混合b 控制通入氨气和氧气的体积比c 平衡装置内的压强d 锥形瓶内液体是饱和食盐水 2 甲同学先点燃酒精灯 再打开K1 K2 K3 K4 反应一段时间后 他认为成功模拟了过程 的反应 原因是其观察到 填支持其观点的实验现象 甲同学进行的实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后 H中的溶
