《2018版高三化学一轮复习 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版高三化学一轮复习 4.4 氮及其化合物课件 新人教版（95页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4节 氮及其化合物,-2-,考纲要求:1.了解氮单质及其主要化合物的主要性质及应用。 2.了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响。,-3-,基础梳理,考点突破,考点一 氮气及氮的氧化物的性质 1.氮气 (1)物理性质:无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。 (2)化学性质: 氮气与氧气反应的化学方程式为 氮气与氢气反应的化学方程式为 氮气与金属镁反应的化学方程式为,-4-,基础梳理,考点突破,(3)氮的固定。,-5-,基础梳理,考点突破,2.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物,如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5,其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。 (2)NO
2、和NO2性质的比较。,-6-,基础梳理,考点突破,-7-,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)(2015北京理综)工业合成氨属于人工固氮 ( ) (2)(2014天津理综)制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气 ( ) (3)(2012重庆理综)氮肥厂用氢气和氮气合成氨不涉及化学变化 ( ) (4)(2010山东理综)CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在 ( ) (5)(2011江苏化学)NO2与水反应的离子方程式为,-8-,基础梳理,考点突破,氮的氧化物与O2、H2O反应的计算方法 1.关系式法 (1)NO和O2混合气体通入水中。
3、,-9-,基础梳理,考点突破,-10-,基础梳理,考点突破,2.电子守恒法 当NOx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。 3.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的混合气体通入水中时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。,-11-,基础梳理,考点突破,例1氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物,必须进行处理。 (1)汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。 汽车尾气中的CO来
4、自于 , NO来自于 。 汽车尾气对环境的危害主要有 (至少填两种)。 汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为 。,-12-,基础梳理,考点突破,(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知: 同温同压下,3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积之比是 。 (3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理,若NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐,该钠盐的化学式是 。,-13-,基础梳理,考点突破,答案:(1)汽油的不
5、完全燃烧 N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应 形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可) (2)13 (3)NaNO2,解析:(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应,当空气不足时,汽油不完全燃烧,会产生CO;当空气过量时,N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大,可以形成硝酸型酸雨,导致光化学烟雾,产生温室效应。CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。,-14-,基础梳理,考点突破,(2)根据化学反应中的计量关系可得V(NO)+V(NO2)=3.0 L 则V(NO)=0.75 L V(NO2)=2.25 L V(NO)V(NO2)=1
6、3。 (3)NO中氮的化合价为+2价,NO2中氮的化合价为+4价,二者11混合时与NaOH反应生成盐的化合价必然为+3价,即为 NaNO2。,-15-,基础梳理,考点突破,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气体N2。 (3)碱液吸收法。主要化学方程式有:2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O;NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O。,-16-,基础梳理,考点突
7、破,跟踪训练 1.(2015辽宁铁岭模拟改编)如图,同温同压下,反应完全后有氧气剩余的是( ) A.试管通入了40 mL NO2和10 mL O2 B.试管通入了40 mL NO和10 mL O2 C.试管通入了40 mL NO、10 mL NO2和10 mL O2 D.试管通入了10 mL NO、20 mL NO2和20 mL O2,答案,解析,-17-,基础梳理,考点突破,2.(2015甘肃兰州模拟)在一定条件下,将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为原混合气体的 ,原混合气体中NO2和O2的体积比可能是( ) 81 73 71 41 A. B. C. D.,答案
8、,解析,-18-,基础梳理,考点突破,3.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: (1)一定条件下,NO与NO2存在下列反应: 其平衡常数表达式为K= 。,-19-,基础梳理,考点突破,(2)上述工艺中采用气-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11。若n(NO)n(NO2)11,则会导致 ;若n(NO)n(NO2)11,则会导致 。 (4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(
9、NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为 。,-20-,基础梳理,考点突破,(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 (3)排放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高,-21-,基础梳理,考点突破,解析:(2)气体上升,液体下降,这样气液接触充分,使尾气被充分吸收;分析加入的原料及生成物,只有Ca(OH)2微溶于水,Ca(NO3)2易溶,所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2。 (3)当n(NO)n(NO2)时,NO过剩;当n(NO)n(NO2)时,NO2过剩,剩余NO2会与Ca(OH)2反应生成Ca(NO3)2。,-22-,基础梳理,考
10、点突破,考点二 氨 铵盐的性质 1.氨 (1)结构和物理性质。,-23-,基础梳理,考点突破,(2)化学性质。 与水反应。 氨气溶于水所得溶液叫做氨水,氨水呈碱性的原因(用方程式表示)为 氨气与HCl、H2SO4反应。 反应的化学方程式分别为,-24-,基础梳理,考点突破,与盐反应。 向AlCl3溶液中滴加氨水,反应的离子方程式为 向FeCl3溶液中滴加氨水,反应的离子方程式为 还原性。 NH3中N的价态为-3价,故NH3具有还原性,能发生氧化反应, 氨的催化氧化反应方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O, 该反应为放热反应。,-25-,基础梳理,考点突破,(3)制法与用途。 用途:制硝酸
11、、铵盐、尿素、纯碱、制冷剂等。,-26-,基础梳理,考点突破,2.铵盐 (1)物理性质。 铵盐都是白色或无色晶体,都易溶于水。 (2)化学性质。,-27-,基础梳理,考点突破,-28-,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)(2015山东理综)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 ( ) (2)(2014广东理综)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 ( ) (3)(2014海南化学)浓氨水可检验氯气管道泄漏 ( ) (4)(2013广东理综)NH4Cl为强酸弱碱盐
12、,所以可用加热法除去NaCl中的NH4Cl ( ),-29-,基础梳理,考点突破,(5)(2013全国)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气 ( ) (6)(2013江苏化学)液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂 ( ) (7)(2013福建理综)检验 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的气体 ( ),-30-,基础梳理,考点突破,的检验方法,-31-,基础梳理,考点突破,例2如图所示是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。,-32-,基础梳理,考点突破,(1)在组装好装置后,若要检验AE装置的气密性,其操作是首先 , 然后用
13、酒精灯(或手焐)微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯(或松开双手),E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。 (2)装置B中盛放的试剂是 。 (3)点燃C处酒精灯,关闭止水夹2,打开止水夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍等片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生 (答现象);从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式: 。,-33-,基础梳理,考点突破,(4)当C中固体全部变红色后,关闭止水夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量。若反应前固体质量为16 g,反应后称量固体质量减少2.4 g。通过计算
14、确定该固体产物的成分是 (用化学式表示)。 (5)在关闭止水夹1后,打开止水夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。写出产生白烟的化学方程式: 。迅速产生倒吸的原因是 。,-34-,基础梳理,考点突破,答案:(1)关闭止水夹2和分液漏斗活塞,打开止水夹1,在E中装入水 (2)碱石灰或生石灰 (4)Cu2O、Cu 盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体,导致内压减小,引起溶液倒吸,-35-,基础梳理,考点突破,解析:(1)检查AE装置气密性的方法为关闭止水夹2和分液漏斗活塞,打开止水夹1,在E中装入水,然后用酒精灯(或手焐)微热A,观察到E中有气
15、泡冒出,移开酒精灯(或松开双手),E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。(2)装置B是对产生的氨气进行干燥的装置,氨气为碱性气体,所以装置B中为碱性物质,故为碱石灰或生石灰。(3)C装置中氧化铜黑色固体逐渐变红产生铜,发生还原反应,而装置E中溶液里出现大量气泡,又从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,说明排出气体为N2,故发生反应的化学方程式为2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O。装置E中为溶有二氧化硫的氯化钡溶液,通入氮气后溶液中出现气泡,NH3与H2SO3反应生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3与氯化钡反应产生白色沉淀。,-36-,基础梳理,考点突破,(4)C中物质为氧化铜,
16、反应前固体质量为16 g,即含有氧化铜0.2 mol,若全部被还原为Cu,则冷却后称量应为12.8 g,变化质量为3.2 g,若全部被还原为Cu2O,固体变化质量应为1.6 g,但称得固体质量减少2.4 g,即有部分氧化铜被还原为Cu2O,故固体产物的成分是Cu2O、Cu。(5)氨气和氯气直接反应生成氯化铵产生白烟3Cl2+8NH3 N2+6NH4Cl,盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体,导致内压减小,引起溶液倒吸。,-37-,基础梳理,考点突破,易错警示: 氨气实验室制法的注意事项 (1)实验室用固体铵盐与碱共热制NH3时,不能使用NH4HCO3、NH4NO3及NaOH固体,因为NH4HCO
