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1、第四章 非金属及其化合物,必考内容,第四课时 氮及其化合物,考 纲 解 读,1氮元素在自然界中的存在及氮的固定,考点一 氮气及其氧化物,N2,NN,难,N2O,NO,NO2,N2O4,N2O3、N2O5,红棕,3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2,1.2 mL或4 mL,A,解析 设试管的体积为1 L，水充满整个试管，溶液的体积是1 L，无论是NO2还是NO都转变成了HNO3，根据氮元素守恒，生成的HNO3的物质的量相等，即硝酸的物质的量浓度相等，答案选A。 易错警示 本题考生常因审题粗心，不能利用原子(元素)守恒来建立等量关系，从而错解。,方法技巧 ,D,解析 反应过程得O2
2、2O，OO2O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2还作氧化剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属同素异形体，D项错误。,A,氮氧化物对环境的污染及防治 1常见的污染类型 (1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。 (2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 (3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。,总结提升,2常见的NOx尾气处理方法 (1)碱液吸收法 2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O NO2NO2NaOH=2N
3、aNO2H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 (2)催化转化：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。,D,C,1氨的分子结构与性质 (1)分子结构分子式：_，电子式：_，空间构型：_。属于极性分子。 (2)物理性质 无色有_气味的气体，密度比空气_，易液化可用作_，极易溶于水(1700)，可由_实验证明。,考点二 氨和铵盐,NH3,三角锥形,刺激性,小,制冷剂,喷泉,NH3、H2O、NH3H2O,NH3H2
4、O,白烟生成,浓硝酸,HClNH3=NH4Cl、NH3HNO3=NH4NO3,2NH33Cl2=6HClN2或8NH33Cl2=6NH4ClN2,与盐溶液反应 将氨水加入下列溶液，完成下表：,红褐,Fe33NH3H2O=Fe(OH)3,白色,2.氨气的制法 (1)工业制法：_； 反应条件：温度_，压强_，催化剂_。 (2)实验室制法 原理：_。 (注：a.不能用NH4NO3，因NH4NO3受热爆炸；b.Ca(OH)2不能用KOH或NaOH代替，因两者易吸湿，易结块，不利于产生NH3，且高温下腐蚀试管)。,400500 ,2050 MPa,铁触媒,净化装置：如图或图所示(不能用浓H2SO4、P2
5、O5、CaCl2、无水硫酸铜作干燥剂)。,向下排空气,蓝,白烟,3铵盐及NH的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐都是无色固体，均易溶于水。 (2)铵盐的化学性质,红,蓝,(2016河北质量监测)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、乙两同学分别按下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)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
6、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,d,(2)甲同学先点燃酒精灯，再打开K1、K2、K3、K4，反应一段时间后，成功模拟了反应过程，并将实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后，H中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为_ _，若制得的氨气仅按的顺序完全转化为硝酸，欲使装置H中所得溶液为纯净的CuSO4溶液(忽略Cu2的水解)，理论上所需氨气在标准状况下的体积为_L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置)。,3Cu22NO4H2O,2.24,(3)乙同学为模拟过程的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使G处圆底烧瓶中产生
7、大量白烟，你认为这项操作是_(填字母)。 a关闭K3并熄灭酒精灯 b关闭K4并熄灭酒精灯 c关闭K3、K4并熄灭酒精灯 (4)丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是_。,a,缺少尾气处理装置,(1)氨催化氧化的化学方程式为_。 (2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_；若取消装置3，在装置4中仅观察到大量白烟，原因是_ _。 (4)为实现氨的催化氧化，也可用装置5替换装置_(填装置代号)；化合物X为_(只写一
8、种)，Na2O2的作用是_ _。,放热,浓H2SO4,生成的NO与O2反应生成NO2，NO2,和水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3,1,NH4Cl,与HCl反应生成氧气(其他合理答案均,可),A,D,C,B,解析 氯气易溶于有机溶剂四氯化碳，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉；氢气不溶于水，也不会和氢氧化钠反应，所以烧瓶中的气体压强不会有明显的变化，故不能形成喷泉；用鼓气装置从装置的a处不断鼓入空气，使锥形瓶中液体进入烧瓶中，氨气极易溶于水，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉；浓硫酸溶于水时放热，使得浓氨水受热分解产生氨气，和氯化氢气体反应，烧瓶中的气体压强就会
9、减小，故能形成喷泉。,(1)用如图甲装置进行喷泉实验，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_ _。 (2)如果只提供如图乙的装置，请说明引发喷泉的方法： _。,挤出胶头滴管中的水，打开弹簧夹,氨气极易溶于,水，致使烧瓶内气体压强迅速减小，水迅速进入烧瓶，形成喷泉,打开弹簧夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即形成喷泉,喷泉实验的原理及应用 (1)喷泉实验的原理 由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中，容器内压强小于容器外压强，从而产生喷泉，依据这一原理，只要能够造成容器内气体大量溶于液体，就可以形成喷
10、泉。 (2)形成喷泉的类型 只要气体易溶于吸收剂，均可做喷泉实验，吸收剂可以是水，也可以是酸液、碱液等。,总结提升,下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。 容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或由于发生化学反应产生气体。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、火山喷发等均是利用此原理。,(3)引发喷泉的几种方法 使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。 使烧瓶内气体温度降低，使气压减小。 使烧瓶外待喷液面上的气压增大。,(4)喷泉实验的几种常见装置 说明：装置引发喷泉的方法是打开止水夹，用热毛巾或双手捂热烧瓶，松开后片刻即
11、形成喷泉现象。,1物理性质 (1)纯硝酸为无色、有_气味的_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。,考点三 硝酸的性质及应用,刺激性,液,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 受热分解：_。 市售浓硝酸呈黄色的原因是：_。 硝酸保存在_试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。,硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里,棕色,(3)强氧化性 与金属反应 常温下，铁、铝遇冷的浓HNO3能发生_。 稀硝酸与铜反应： _， 浓硝酸与铜反应： _。 与非金属反应 如浓硝酸与C的反应为_。,钝化,3Cu8HNO3(稀)
12、=3Cu(NO3)22NO4H2O,Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为： _。 王水 浓HNO3和浓盐酸按体积比_混合即为王水，它的氧化性更强，能溶解Pt、Au等金属。,13,A,答案 根据电子转移关系，铜失去的电子最终被氧气所得，则有关系式2CuO2，O2的体积为19.2 g64 g/mol222.4 L/mol3.36 L。,金属与硝酸反应计算题的一般方法 1思维模型,方法技巧 ,D,B,D,4(2016长沙雅礼中学模拟)某化学兴趣小组设计了如下实验装置，欲探究铜和浓硝酸的反应是否有NO产生，题中所涉及气体体积均为标准状况下的数据，且忽略反应中溶液体积的变化。,试回答下列问题： (1)C装置中将铜粉分散在石棉绒中的原因是_ _；B装置的作用为_ _。 (2)在铜和浓硝酸反应前，挤压打气球鼓入空气，经A、B、C反应后，进入D中的气体主要是_
