《（全国通用版）2019版高考化学一轮复习 第四章 非金属及化合物 4.4 氮及其重要化合物课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国通用版）2019版高考化学一轮复习 第四章 非金属及化合物 4.4 氮及其重要化合物课件（117页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节 氮及其重要化合物,考点一 氮气及其氧化物 【基础回顾】 1.自然界中氮的存在和氮的固定:,游离,化合,2.N2的性质: N2的电子式为_,结构式为 。,写出有关化学方程式: _,N2表现_性。 _,N2表现_性。 _,N2表现_性。,N2+3Mg Mg3N2,氧化,N2+3H2 2NH3,氧化,N2+O2 2NO,还原,3.氮的氧化物: (1)氮有多种价态的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、 N2O4、N2O5。其中 N2O3、N2O5分别为HNO2、HNO3相应的酸性氧化物 (酸酐)。 NO2与N2O4可相互转化2NO2 N2O4。,(2)NO、NO2的比较。,无,有毒,红棕,
2、有毒,难溶,2HNO3+NO,排水法,向上排空气法,血红蛋白,光化,学烟雾,(3)常见NOx的尾气处理方法。 碱液吸收法 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,催化转化:在催化剂、加热条件下,氨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)。一般适用汽车尾气的处理。,【思维诊断】 (正确的打“”,错误的打“”) (1)食品袋中充氮气可用来防腐。 ( ) 提示:。氮气的化学性质稳定,可用来防腐。,(2)氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾,又是形成酸雨的主要物质。 ( ) 提示:。硫
3、的氧化物不能形成光化学烟雾。,(3)用湿润的淀粉KI试纸或NaOH溶液可以鉴别溴蒸气和NO2。 ( ) 提示:。不能用湿润的淀粉KI试纸或NaOH溶液区分,因为这两种气体都有氧化性,都可以把KI中的I-氧化成I2,使试纸变蓝色。NaOH溶液可以吸收Br2蒸气和NO2而形成无色溶液。用水鉴别,溶于水后有颜色的是Br2,无颜色的是NO2。,(4)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA。 ( ) 提示:。NO与O2反应生成NO2,但常温下,NO2与N2O4之间存在平衡,所以产物的分子数小于2NA。,【题组过关】 1.(RJ必修1P100改编题)下列叙述与氮元素的循
4、环无关的是 ( ) A.工业合成氨的过程是固氮的过程 B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物,C.液氨具有腐蚀性和毒性,在使用过程中要防止液氨泄漏 D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收,【解析】选C。工业合成氨是人工固氮的过程,A错误;氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物,B错误;使用液氨的过程中要防止液氨泄漏,与氮元素的循环无关,C正确;电闪雷鸣的雨天属于自然固氮,D错误。,2.(2018大连模拟)随着我国汽车年销量的大幅增加,空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是 导学号7910006
5、0( ),A.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物 B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2 C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应 D.催化转化总化学方程式为2NO+O2+4CO 4CO2+N2,【解析】选D。反应过程中NO、O2为氧化剂,N2为还原 产物,A错误;汽车尾气中的N2不是污染物,B错误;NO和 O2的反应不需要催化剂,C错误;根据题中的图示,可将 反应的过程分成如下两步写:2NO+O2=2NO2, 2NO2+4CO=N2+4CO2,将两步反应合并可得总化学方 程式为2NO+O2+4CO 4CO2+N2,D正确。,3.无色的混合气体甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2
6、中的几种。将100 mL气体甲经过下图实验处理,结果得到酸性溶液,而且几乎无气体剩余,则气体甲的组成可能为 ( ),A.NH3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2 C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2,【解析】选B。因为甲为无色混合气体,则没有NO2,从反应流程看,部分气体被浓硫酸吸收,说明存在NH3,通过足量的Na2O2后,气体显红棕色,说明生成了NO2,则原来气体中存在NO以及CO2,最后气体被水吸收后几乎无气体剩余,则原气体中没有N2,NO和生成的氧气完全被水吸收生成HNO3,答案选B。,【加固训练】 1.烧瓶中放入铜片和稀硝酸,来制取较纯净的一氧化氮,反应开始后发现烧
7、瓶中充满红棕色气体,这时的操作应是 ( ),A.立即接上收集容器,用向上排空气法收集 B.待烧瓶中红棕色气体消失后,用向上排空气法收集 C.待烧瓶中红棕色气体消失后,用排水法收集 D.立即用排水法收集,【解析】选D。红棕色气体为NO2,NO2与水反应生成NO,用排水法收集。,2.汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为 2NO2 2NO+2O; 2NO+O2 2NO2; O+O2 O3。,下列有关该反应过程及产物的叙述正确的是 ( ) A.NO2起催化剂作用 B.NO起催化剂
8、作用 C.NO2只起氧化剂作用 D.O3与O2互为同分异构体,【解析】选A。由反应过程+得O2 2O,O+O2 O3,由此可知NO2起催化剂作用,反应过程中NO2既 作氧化剂又作还原剂,A正确,B、C错误;O3与O2互为同 素异形体,D错误。,3.病毒学研究同时证实,NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是 ( ) A.NO是一种红棕色的气体 B.常温常压下,NO不能与空气中氧气直接化合 C.含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等 D.NO易溶于水,不能用排水法收集,【解析】选C。NO是一种无色难溶于水的气体,可以用排水法收集。常温常压下,NO容易与氧气直接化合生成NO
9、2。,考点二 氨和铵盐 【基础回顾】 1.氨: (1)物理性质:无色有_性气味的气体,密度比空气 _,易_。_溶于水(1700),可由_实验 证明。,刺激,小,液化,极易,喷泉,(2)化学性质。 还原性:NH3中的氮元素的价态为-3价,因此NH3不仅 能被催化氧化生成NO,还能在纯氧中燃烧生成N2。在 一定条件下,NH3还能被Cl2、CuO等氧化 a.催化氧化:_ b.在纯氧中燃烧:_,4NH3+5O2 4NO+6H2O,4NH3+3O2 2N2+6H2O,c.与氯气反应:_或 _ d.与CuO反应:_ e.与氮的氧化物(NOx)反应: 6NO2+8NH3 7N2+12H2O 6NO+4NH3
10、 5N2+6H2O,2NH3+3Cl2=N2+6HCl,8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O,与酸反应 与氯化氢反应:_。 现象:_。 应用:用于NH3与挥发性酸的互相检验。,NH3+HCl=NH4Cl,产生白烟,与水反应: NH3+H2O NH3H2O +OH-。氨气溶于水得氨 水,氨水中含有的微粒有_ _。NH3H2O是可溶性一元弱碱,不稳定,易分解, 化学方程式为_。,NH3H2O、NH3、H2O、 、,OH-、H+,NH3H2O NH3+H2O,(3)氨气的实验室制法 常规方法:固+固 NH3,向下排空气法,蓝,白烟,其他方法:,(4)用途
11、 制硝酸、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等。,2.铵盐: (1)物理性质:都是无色或白色晶体,易溶于水。 (2)化学性质“三解” 不稳定性(热解) a.NH4Cl受热分解:_。 b.NH4HCO3受热分解:_。,NH4Cl NH3+HCl,NH4HCO3 NH3+CO2+H2O,与碱反应(碱解) 铵盐与碱溶液反应的离子方程式 a.在稀溶液中不加热:_。 b.加热时或浓溶液:_。 铵盐溶于水易水解(水解): +H2O NH3H2O+H+。,+OH-=NH3H2O,+OH- NH3+H2O,(3) 的检验:,【典题探究】 【典题】某化学兴趣小组利用图1装置制取氨气并探究氨气的有关性质。,(1)装置A中烧
12、瓶内试剂可选用_(填字母代号)。 a.碱石灰 b.浓硫酸 c.生石灰 d.五氧化二磷 e.烧碱,(2)在K2的导管末端连接图2装置中的_装置(填序号),当装置D中集满氨气后,关闭K1、K2,打开K3,引发喷泉的实验操作是_。 (3)若探究氨气的还原性,需打开K1、K3,在K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。,用二氧化锰与浓盐酸制取氯气,生成气体必须通过分别盛有_、_试剂的洗气瓶; D中氨气与氯气反应产生白烟,同时生成一种无色无味的气体,该反应的化学方程式为_ 从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2,则C装置中应盛放_溶液(填化学式),反应的离子方程式为_。,【解析】(1)在浓氨水中存在平衡
13、:NH3+H2O NH3H2O +OH-,向其中加入生石灰发生反应 CaO+H2O=Ca(OH)2生成Ca(OH)2或烧碱,都会使平衡 左移,同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的 成分是烧碱和生石灰,原理同上述,都可快速制备氨气。,(2)氨气极易溶于水,不溶于CCl4,需选择防倒吸装置进行实验探究,因此需选择图2中的或。根据喷泉实验的原理,要使装置D发生喷泉现象。用热毛巾将烧瓶包住,可使D中氨气受热膨胀通过导管与水接触,即产生“喷泉”。,(3)用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中,混有氯化氢气体和水蒸气,要得到纯净、干燥的氯气需通过饱和食盐水除去氯化氢,通过浓硫酸除去水蒸气。,探究氨气具有还原性
14、,氯气与氨气反应产生“白烟”的成分为氯化铵,氯元素化合价降低,则生成的“无色无味的气体”必为氨气的氧化产物,可推知为氮气。 氯气是有毒气体,可与强碱溶液反应,因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。,答案:(1)ace (2)或 用热毛巾将烧瓶包住(其他合理答案均可) (3)饱和食盐水 浓硫酸 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 NaOH Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,【母题变式】 (1)题中U形干燥管中盛放的药品是_,作用为_。 提示:碱石灰 吸收NH3中的水蒸气 (2)若用图2中的、装置吸收尾气,分别有什么现象?_ 提示:三个装置中的溶液都变红,其中装置有倒吸。,【题组过关】 1.(RJ必修1P103)下列装置应用于实验室制取NH3,并用AlCl3溶液吸收多余氨气制氢氧化铝,最后回收氯化铵的实验,能达到实验目的的是 ( ),A.用装置甲制取NH3 B.用装置乙吸收NH3制取Al(OH)3 C.用装置丙在
