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1、第四章非金属及其化合物 第13讲氮及其化合物 微考点 大突破 微充电 大收获 一 氮气1 物理性质通常情况下 N2为 色 味的气体 溶于水 无 微考点1氮气氮的氧化物基础微回扣 无 不 2 化学性质 1 与O2反应 2 工业合成氨 3 与Mg反应 二 氮的氧化物 无色 红棕色 有毒 有毒 不溶 溶 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 一种比较NO2和溴蒸气的比较1 相同点 1 均为红棕色气体 2 均有氧化性 3 溶于水后均有酸生成 4 能与碱反应 判断正误 正确的画 错误的画 1 固氮反应一定属于氧化还原反应 警示 固氮是游离态的氮生成化合态的氮 所以氮的化合价一定发生
2、变化 2 NO中的NO2杂质气体 可通过盛有水的洗气瓶除去 警示 NO2与水反应生成NO和硝酸 可以除去NO中的NO2 3 CO NO NO2都是大气污染气体 在空气中都稳定存在 警示 NO遇O2反应生成NO2 4 N2与O2在放电条件下直接化合成NO2 警示 N2与O2在放电条件下直接化合成NO 氮的氧化物溶于水的计算1 方程式法 1 有关化学反应方程式 3NO2 H2O 2HNO3 NO 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 2NO O2 2NO2 方法微总结 2 不同情况及剩余气体的体积 3 NO2 NO O2三者组成的混合气体溶于水 若先按 反应后
3、 再据表 进行计算 若先按 反应后 再据表 进行计算 3 电子守恒法当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子 若上述两种气体与O2混合通入水中时 O2得电子 且得失电子数必然相等 这是电子守恒法解答此类题目的依据 对点微练 氮的氧化物的性质1 把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中 再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管 最后收集到的气体是 A 氧气B 二氧化氮C 二氧化氮和氧气D 二氧化氮和一氧化氮 应用微提升 解析 少量NO2气体通入过量的小苏打溶液中 逸出的气体为NO CO2 二者物质的量比为1 2 同时还有少量水蒸气逸出 再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管 CO2
4、与过氧化钠反应生成的O2与NO反应生成NO2 且O2有剩余 逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成O2 所以最后收集到的气体是NO2和O2 答案 C 对点微练 有关氮的氧化物计算类试题2 盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中 充分反应后 还剩余2mL无色气体 则原混合气体中O2的体积可能是 A 1 2mLB 2 4mLC 3 6mLD 4 8mL 3 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 则原混合气体中NO2和O2体积比可能是 或 解析 NO或NO2与O2混合气体与水的反应计算关系式可由下列化学方程式
5、推导出来2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 由 2 得4NO2 O2 2H2O 4HNO3 由 3 2得4NO 3O2 2H2O 4HNO3 两式就是平时计算经常用到的关系式 18 7 43 7 设剩余的5mL气体为O2 则参加反应 的NO2和O2的总体积为50mL 5mL 45mL则原混合气体里 NO2的体积为45mL 4 5 36mL NO2的体积与O2的体积比为36 14 18 7 设剩余的5mL气体为NO 由 式得过量的NO2体积为15mL 则发生反应 的NO2和O2的总体积为50mL 15mL 35mL则原混合气体里 O2的体积为35mL 1 5 7mL NO
6、2的体积为50mL 7mL 43mL即NO2与O2的体积比为43 7 真题微探 1 2015 北京理综 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 氧三种元素也参与了氮循环 2 2013 北京理综 1 NOx能形成酸雨 写出NO2转化为HNO3的化学方程式 2 在汽车尾气系统中装有催化转化器 可有效降低NOx的排放 当尾气中空气不足时 NOx在催化转化器中被还原成N2排出 写出NO被CO还原的化学方程式 解析 性质与结构有关 所以应该从原子结构的角度分析 3NO2 H2O 2HNO3 NO 一 氨气
7、1 物理性质颜色 气味 密度 比空气 溶解性 常温常压下 1体积水中溶解 体积氨 微考点2氨气铵盐基础微回扣 无色 刺激性气味 700 小 2 化学性质 1 与水反应 氨水显碱性 反应原理为 2 与酸反应 与浓盐酸的反应为 现象 3 与盐反应 向AlCl3溶液中滴加氨水 反应的离子方程式为 4 与氧气反应 NH3 HCl NH4Cl 产生大量白烟 铵离子 易 酸根离子 判断正误 正确的画 错误的画 1 氨气溶于水能导电 所以氨气是电解质 警示 氨气与水反应生成的NH3 H2O是电解质 氨气不属于电解质 2 实验室可用加热分解NH4Cl固体制取氨气 警示 分解生成的NH3与HCl遇冷又化合生成N
8、H4Cl 3 吸收氨气时一定要有防倒吸装置 警示 因为氨气极易溶于水 所以一定要防倒吸 4 加热氯化铵固体 受热后由试管底部移到试管上部属于物理变化 警示 不要忽略NH与OH 的反应 一 氮及其重要化合物的转化规律1 氮及其化合物间的转化关系 方法微总结 微典通关2 用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火 其原因是 幕布的着火点升高 幕布的质量增加 氯化铵分解吸收热量 降低了温度 氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A B C D 解析 氯化铵分解吸热 使环境温度降低 达不到幕布的着火点 且分解产生的NH3和HCl可隔绝空气使幕布不易燃烧 答案 B 2 收集 只能用向下排空气法 3 干燥 用碱石灰
9、NaOH和CaO固体的混合物 4 验满方法 用湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸变蓝色 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口 有白烟产生 5 尾气处理 收集时 一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球 可减小NH3与空气的对流速度 收集到纯净的NH3 同时也可避免污染空气 2 实验室制取氨气的其他方法 微典通关3 如图所示 分别是某课外活动小组设计的制取氨气并用氨气进行喷泉实验的三组装置 回答下列问题 C图 B图 A图 1 用A图所示的装置可制备干燥的NH3 反应的化学方程式为 装置中收集NH3的试管口放置棉花团的作用是 干燥管中干燥剂能否改用无水CaCl2 填 能 或 不能 理由是 用化学方程式表
10、示 减小空气对流 使NH3充满试管 CaCl2 8NH3 CaCl2 8NH3 不能 2 用B图所示的装置可快速制取较大量NH3 用化学方程式表示浓氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的过程 检验NH3是否收集满的实验方法是 3 用C图所示的装置进行喷泉实验 上部烧瓶已充满干燥氨气 引发水上喷的操作是 该实验的原理是 用蘸取少许浓盐酸的玻璃棒靠近收集NH3的容器口 若产生白烟 说明容器已收集满NH3 反之 则没有收集满 或用湿润的红色石蕊试纸靠近收集NH3的容器口 若湿润的红色石蕊试纸变蓝 则说明NH3已收集满 反之 则没有收集满 打开止水夹 挤出胶头滴管中的水 NH3极易溶解于水 致使烧瓶内压强
11、迅速减小 三 喷泉实验原理1 喷泉形成的原理容器内外存在较大的压强差 在这种压强差的作用下 液体迅速流动 通过带有尖嘴的导管喷出 即形成喷泉 2 使容器内外产生较大的压强差的两类情况 1 容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应 因此当外部的水或溶液接触容器内气体时 由于气体大量减少 从而使容器内气压迅速降低 在外界大气压作用下 外部液体迅速进入容器 形成喷泉 气体与吸收剂形成喷泉的几种情况 2 由于液体受热挥发 如浓盐酸 浓氨水 酒精等 或发生化学反应 使容器内产生大量气体 压强迅速增大 促使容器内液体迅速向外流动 也能形成喷泉 如喷雾器 人造喷泉 火山喷发等均是此原理
12、微典通关4 喷泉是一种常见的实验现象 其产生原因是存在压强差 1 图 为化学教学中所用的喷泉实验装置 在烧瓶中充满干燥气体 胶头滴管及烧杯中分别盛有液体 下列组合中不可能形成喷泉的是 填选项字母 A HCl和H2OB Cl2和H2OC NH3和H2OD CO2和NaOH溶液 2 某学生积极思考产生喷泉的其他办法 并设计了图 所示的装置 在图 的锥形瓶中 分别加入足量下列物质 反应后可能产生喷泉的是 A CaCO3和稀H2SO4B NH4HCO3与稀盐酸C Zn与稀盐酸 BC B 在图 锥形瓶外放一水槽 锥形瓶中加入酒精 水槽中加入冷水后 再加入足量的下列物质 结果也产生了喷泉 水槽中加入的物质
13、可以是 填选项字母 A 浓硫酸B 食盐C 硝酸铵D 硫酸铜加入该物质能产生喷泉的原因是 3 比较图 和图 的两套装置 从产生喷泉的原理分析 二者的不同点在于 A 浓H2SO4溶于水放热 温度升高 乙醇挥发 锥形瓶内压强增大 图 装置是利用减小烧瓶内压强 图 装置是利用增大锥形瓶内压强 解析 喷泉的形成从原理上分析有如下两种情形 让烧瓶中 如图 收集的气体大量溶于水或让气体与接触到的溶液中的溶质发生化学反应 引起烧瓶内气体的压强急剧降低 在外界大气压作用下 烧杯中的液体迅速通过带有尖嘴的玻璃管流入烧瓶 形成喷泉 将锥形瓶 如图 设计成一个密闭容器 通过该密闭容器中液体的挥发或发生化学反应产生大量
14、气体 使该密闭容器中气压迅速升高 将密闭容器中的液体压入烧瓶 去底 形成喷泉 像人造喷泉 喷雾器喷雾均是利用了这种原理 中学阶段 在水中能形成喷泉现象常见的有NH3 HCl HBr HI SO2等溶解度大的气体 CO2 H2S等在水中溶解度不大的气体不能形成喷泉 但若将水改成NaOH溶液 这些气体在碱性溶液中溶解度显著增大 从而形成喷泉 对点微练 氨及铵盐的性质4 为激发同学们的学习兴趣 王老师表演了魔术 会冒烟的绳子 他先将盛有少量液体的烧杯放在桌面上 再把一根下端湿润的绳子悬于烧杯上方 绳子立即冒白烟 白烟过后 绳子完好无损 烧杯中和绳子上原有的物质分别是 A 浓氢氧化钠溶液 浓盐酸B 稀
15、碳酸钠溶液 浓盐酸C 浓盐酸 浓氨水D 稀硫酸 浓氨水 应用微提升 解析 A项浓氢氧化钠溶液 B项碳酸钠溶液 D项硫酸不具有挥发性 错误 C项浓盐酸 浓氨水都具有挥发性 挥发出的氨和氯化氢结合为固体NH4Cl 呈白烟状 正确 答案 C 对点微练 氨气的实验室制法6 下图所示是实验室制取氨气的装置和选用的试剂 其中错误的是 填序号 4 3 1 2 1 3 解析 1 中不能用氯化铵固体 因氯化铵分解的HCl和NH3 遇冷又化合成NH4Cl 3 中试管口应稍微向下倾斜 7 某研究小组要快速制取干燥的氨气 提供的药品有 浓氨水 氯化铵固体 氢氧化钠固体 蒸馏水 碱石灰 提供的仪器如下所示 必要的塞子
16、玻璃导管 橡胶管 固定装置和尾气处理装置略去 1 需选择的药品是 该小组选择的药品混合后快速释放氨气的原因 选择的仪器是 2 若用下图甲装置收集NH3 如何判断烧瓶中已收集满NH3 甲 乙 浓氨水 氢氧化钠固体 或 漏斗下端边沿与水面接触时溶液颜色变为红色 3 图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后 观察到的现象是 气球逐渐变大 对点微练 喷泉实验8 在如图所示装置中 干燥烧瓶内盛有某种气体 烧杯和滴管内盛放某种溶液 挤压滴管的胶头 下列与实验事实不相符的是 A CO2 NaHCO3溶液 无色喷泉B NH3 H2O含酚酞 红色喷泉C H2S CuSO4溶液 黑色喷泉D HCl AgNO3溶液 白色喷泉 解析 CO2与NaHCO3溶液不反应 且CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小 因此 CO2与NaHCO3溶液不会产生喷泉 NH3极易溶于水且氨水呈碱性 因此 NH3与含酚酞的H2O会产生红色喷泉 H2S CuSO4 CuS H2SO4 由于CuS为黑色沉淀 因此形成黑色喷泉 HCl AgNO3 AgCl HNO3 AgCl为白色沉淀 因此形成白色喷泉 故选A 答案 A 2 2014 北京理综
