1014高三化学一轮复习——生产生活中的含氮化合物

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1、第四节 氮及其重要化合物,A,2. 将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热的铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L (体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为（ ） A N2O B N2O3 C NO2 D N2O4,C,3.物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（ ）A. 1：5 B. 1：4 C. 2：3 D.2：5,B,知识结构,NH3,N2,NO,NO2,HNO3,NH4+,AgNO3,+H+,+OH-,Ag,O2催化剂,O2 放电,O2,H2O,Cu,+H2催化剂,

2、高温高压,Cu,1氮的存在和固定,一、N2,2氮的物理性质,纯净的N2是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，在空气中约占总体积的 。,4/5,N2 + O2 = 2NO,放电,N2 + 3 Mg = Mg3N2,点燃,1.N在周期表中的位置：第_周期_族,二,VA,2.结构：N的原子结构示意图_ N2的电子式_,3.化学性质,N元素非金属性强,4.制备,分离液态空气法 先将空气加压降温变成液态，然后再加热，由于液氮的沸点（-196）比氧气的沸点（-183 ）低，氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气。,5.用途,二氮的氧化物,(1)物理性质,(2)化学性质,NOx与NH3反

3、应,6NO2+ 8NH3 = 7N2 + 12H2O,6NO+ 4NH3 = 5N2 + 6H2O,2NO2N2O4 反应放热,NOx与NaOH反应,NO+NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O,2NO2 + 2NaOH = NaNO2 +NaNO3+ H2O,NO2的强氧化性,(3)氮的氧化物对环境的污染,形成光化学烟雾，污染空气。 形成酸雨。 破坏臭氧层。,(4)氮的氧化物的来源,化石燃料。 汽车尾气。（发动机电火花引燃） 硝酸尾气,如何治理？,开发清洁能源。 安装尾气排放装置。 工业废气处理。,（6）NO、NO2的制取,(1)农谚“雷雨发庄稼”，写出雷雨时，雨水中形成稀硝酸

4、的化学方程式。(2)如何鉴别NO2与溴蒸气？,可以选用下列哪些试剂鉴别：淀粉KI试纸CCl4 pH试纸AgNO3溶液 NaOH溶液来鉴别水,由于NO2和Br2在性质上有不少相似性：,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。,【总结】NO2和溴蒸气的鉴别方法,问能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体？,NO2 Br2 Cl2 l2 O3,【题型建模】,题型一 氮的固定,1起固氮作用的化学反应是( ) AN2和H2在一定条件下反应生成NH3 BNO与O2反应生成NO2 CNH3催化氧化生成NO D由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4,A,B,【总结】三、 氮的氧化物与

5、O2、H2O混合的计算方法 1.加和法 （1）NO2和O2混合气体溶于水的计算 由4NO2+O2+2H2O = 4HNO3可知，当体积比：,V(NO2):V(O2),41 NO2过量，剩余气体为NO,（2）NO与O2同时通入水中： 2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O = 2HNO3+NO 总反应方程式为：4NO+3O2+2H2O = 4HNO3 当体积比：,V(NO2):V(O2),43 余NO,（3）NO2、NO、O2三种混合气体通入水中 可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况 分别处理。 也可先将NO2和H2O反应转化为NO,按 4NO+3O2+2H2O= 4HNO3情况处理

6、。 还可以利用混合气体中N、O原子个数比进行分 析判断：,n(N):n(O),25 剩余NO,2.原子守恒法4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5+H2O=2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气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),25 剩余NO,3.电子守恒法,NOx失去的电子数 = O2 得到的电子数,练习把盛有48 mL NO、NO2（设无N2O4）混合气体的容器倒置于水中（同温、同压），待液面稳定后，容器内气体体积变为24 mL，则： (1)原混合气体中，NO是_mL，NO2是_mL。 (2)若在剩余24

7、mL气体中，通入6 mL O2，待液面稳定后，容器内气体体积变为_mL。 (3)若在剩余24 mL气体中，通入24 mL O2，待液面稳定后，容器内气体体积变为_mL。 (4)在原48 mL NO、NO2混合气体中，通入_mL O2，倒置于水中，气体会全部被吸收。,12,36,16,6,18,2.物理性质,二.氨的性质,三角锥形,刺激性气味,液化,溶于水（1:700）,极性,极性,液氨为什么可做致冷剂？氨气为何极易溶于水？,1.结构 电子式_空间构型_N-H键是_键，NH3是_分子,无色有特殊的 气体， 易 和极易 ，,小结气体水溶性,难溶于水能溶于水易溶于水极易溶于水,N2、O2、H2,CO

8、2（1：1）、Cl2（1：2）、H2S（1：2.6）,SO2（1：40）,HCl（1：500）、NH3（1：700）,3.氨气的化学性质,(1)+H2O,NH3 + H2O NH3H2O NH4+ + OH-,NH3是高中阶段惟一能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。（检验）,氨水的浓度和密度的关系？,【总结】 液氨与氨水的比较,纯净物,弱,NH3,NH3、NH3H2O、H2O、 NH+4、OH-、H+,具有碱,NH3 + H+= NH4+,(2)+酸,蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近会有什么现象？,NH3HClNH4Cl （生成白烟，也可用于检验）,(3)还原性,2NH3（不足）+ 3C

9、l2=,8NH3（过量）+ 3Cl2=,N2+6HCl,N2+6NH4Cl,用于检查氯气管道是否泄漏,Ag+ + 2NH3H2O = Ag(NH3) 2+ + 2H2O,(4)络合性,3.氨气的用途,液氨做制冷剂 制氮肥，硝酸，铵盐，纯碱 吸收硫酸生产的SO2 消除NO2污染,4.氨气工业制法,N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H= 92.4KJ/mol,10MPa30MPa,铁触媒,4000C 5000C,(1)原理,(2)条件选择,5.实验室制取,2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O,a.用湿润的红色石蕊试纸检验变蓝； b.用沾有浓盐酸的玻璃棒检验，产生白烟。,(2

10、)装置,(5)验满：,(3)干燥：,(4)收集：,向下排空气法。,通常用碱石灰（不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸）,(1)原理,尾气吸收：防止液体倒吸的设计,NH4OH NH3H2O,三、铵盐的性质,1.结构：,含有_、_ _键，属于_晶体,2.物理性质,均为能溶于水的无色或白色晶体,(1)水解反应：,3.化学性质,(2)与碱反应：,(3)受热分解,NH4H2O NH3H2OH,离子键 共价键（包含配位）,离子,硝酸铵溶于水的H_0,(炸药),思考：用什么方法来检验物质中是否含有铵根离子？,用加热铵盐分解产生氨气的方法可行吗？,4. NH4的检验,将待检验的物质配成溶液，取少量置于试管中，滴

11、加NaOH溶液，振荡，给试管加热，同时用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，若试纸变蓝，则说明原溶液为铵盐。,纯硝酸是 色、有 气味、易 的液体能跟水以 互溶，,五、硝酸的性质,1.物理性质,无,刺激性,挥发,任意比例,盛放在 试剂瓶里， 保存。盛放浓硝酸的试剂瓶不可以使用 塞。,棕色,避光阴暗处,橡胶,硝酸贮存：,(1)不稳定,2.化学性质,(3)强氧化性,(2)强酸性,浓硝酸因为溶解了 的缘故显 。,NO2,黄色,(4)有机反应,问久置硝酸呈黄色，如何除去？,【思考与探究】,(2)怎样证明铜与稀硝酸反应得到的气体是NO?(3)一定量的铁与150 mL、6 mol/L的稀硝酸恰好完全反应，已知被

12、还原的HNO3占总量的1/6，则产物中铁元素的化合价是多少？你能确定加入铁粉的质量吗？,向气体中通入O2(或空气)，若气体颜色由无色变为红棕色，证明得到的气体是NO,3.硝酸的工业制取,1.原理,2NO+ O2 = 2NO2,3NO2+ H2O = 2HNO3 +NO,1.定量分析：硝酸还原产物是什么，取决于硝酸得到的电子数。假设每摩尔硝酸获得电子x mol,则有： 若x=1， 若x=2， 若x=3， 若x=4， 若x=5， 若x=8，,还原产物是NO2或N2O4；,还原产物是N2O3；,还原产物是NO；,还原产物是N2O；,还原产物是N2或NH4NO2；,还原产物是NH3或NH4NO3；,金

13、属与硝酸反应的计算,2.计算方法 （1）原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3- 的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。（2）得失电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。,（3）电荷守恒法 HNO3过量时反应后溶液中（不考虑OH-）则有：c(NO3-)= c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)。 （4）离子方程式计算法 金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3-在H2SO4提供H+的条件下

14、能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO3-进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。,1.下列关于氮的叙述中不正确的是 A氮气的性质非常稳定，主要是因为氮氮叁键的键能很大所致。 B氮是氮族中非金属性最强的元素。 C氮元素的非金属性强于磷，在化学反应中的活泼性也强于磷。 D液氮可作冷冻剂，氮元素有多种化合价。,C,2.在实验室里按图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体R可用水吸收，则R是 AO2 BCl2 CNH3 DCO2,C,练习,3.铜粉放入稀盐酸中，微热后无明显现象发生；当加入下列物质后，铜粉的质量减少。则加入的物质不可能是 A溴水 BFeCl3 CKNO3 DNa2CO3,D,4.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是 A、反应速率：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,B,5.下列制取气体的方法在实验室不可取的是 铜和稀硝酸反应，排空气法收集NO 锌和稀硝酸反应制氢气 氮气和氧气反应制NO 加热氯化铵制取氨气 A B C D全部,