《（江苏专用）2020高考化学大一轮复习专题4第4讲生产、生活中的含氮化合物课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（江苏专用）2020高考化学大一轮复习专题4第4讲生产、生活中的含氮化合物课件（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4讲 生产、生活中的含氮化合物,考纲要求:1.掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。(宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想) 2.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法。(科学探究与创新意识) 3.了解氮的重要化合物对环境的影响。(科学态度与社会责任),-3-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,氮气及氮的氧化物的性质 1.氮的固定,2.氮气 (1)物理性质: 色 味气体,密度比空气略小, 溶于水。 (2)化学性质:,游离,人工,化合,无,无,难,-4-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物,
2、氮元素从+1+5价都有对应的氧化物,如N2O、 、N2O3、NO2(或 )、N2O5,其中属于酸性氧化物的是N2O3、 。 (2)NO和NO2的性质比较。,NO,N2O4,N2O5,-5-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,注意氮的氧化物都有毒,其中NO2与N2O4存在下列平衡: 2NO2 N2O4,因此实验测得NO2的平均相对分子质量总是大于46。 验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。,-6-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(3)氮氧化物对环境的污染。 光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢
3、化合物发生一系列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾。 酸雨:NOx排入大气中,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。 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。 NO与血红蛋白结合使人中毒。,-7-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习 1.溴蒸气和NO2都为红棕色气体,用湿润的淀粉KI试纸或NaOH溶液能鉴别它们吗?为什么?若不能,请你设计一种简单的方法,鉴别溴蒸气和NO2。,提示 不能鉴别。因为这两种气体都有氧化性,都可以把KI中的I-氧化成I2,从而使试纸变蓝色。NaOH溶液可以吸收溴蒸气和NO2而形成无色溶液。鉴别的方法
4、:用AgNO3溶液,Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr;用水,溶于水后有颜色的是Br2,无颜色的是NO2。,-8-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.(2019辽宁沈阳质检)关于氮的变化关系图如下,则下列说法不正确的是( ) A.路线是工业生产硝酸的主要途径 B.路线、是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C.上述所有反应都是氧化还原反应 D.上述反应中只有属于氮的固定,答案,解析,-9-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.下列有关氮气用途的说法不正确的是( ) A.作焊接金属的保护气 B.制硝酸和化肥的原料 C.食品袋中充氮
5、气来防腐 D.与氧气反应制NO从而制硝酸,答案,解析,-10-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向1 NO、NO2的性质 例1氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素,根据NOx的性质特点,开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。 (1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知:4NH3+6NO 5N2+6H2O,8NH3+6NO2 7N2+12H2O。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 。 (2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。 NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种
6、钠盐,其物质的量之比为11,写出该反应的化学方程式: 。 NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式为 。,-11-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,答案 (1)13 (2)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O NaNO2,-12-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,解得V(NO)=0.75 L V(NO2)=2.25 L 则V(NO)V(NO2)=13。 (2)生成两种钠盐,必然是NO2的歧化反应,依据两种盐的物质的量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。NO中氮的化合
7、价为+2价,NO2中氮的化合价为+4价,二者11混合时与NaOH反应生成一种钠盐,依据得失电子守恒可知,钠盐中氮的化合价为+3,即为NaNO2。,-13-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,易错警示NO用排水法收集,不能用排空气法收集;而NO2用向上排空气法收集,不能用排水法收集。 归纳总结常见的NOx尾气处理方法 碱液吸收法。 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 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。 催化转化法。 在催化剂、加热
8、条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2),NOx与CO在一定温度下发生催化反应转化为无毒气体(N2和CO2)。,-14-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练 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。汽车尾气处理装置中,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( ) 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.催化转化总反应化学方程式为2NO+O2+4CO 4CO2+N2,答案,解析,-15-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能
9、力考向突破,考点三,考向2 氮氧化物溶于水的定量计算 例2(2019陕西师大附中月考)如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动试管,直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则(1)和(2)两个试管内溶液物质的量浓度之比为 ( ) (1) (2) A.11 B.43 C.57 D.75,答案,解析,-16-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结氮的氧化物与O2、H2O反应的相关计算 1.利用关系式求解 氮的氧化物溶于水的过程中所发生的反应有: 3NO2+H2O=2H
10、NO3+NO,2NO+O2=2NO2。 叠加后得4NO2+O2+2H2O=4HNO3; 4NO+3O2+2H2O=4HNO3; NO2+NO+O2+H2O=2HNO3。,-17-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,若NO、NO2、O2混合气体通入水中,当V(NO)V(NO2)V(O2) =111时,恰好转化为HNO3,即按式反应。当V(NO) V(NO2)V(O2)111时,可先将NO2转化为NO,然后再按照NO和O2的混合气体溶于水的反应进行计算。,-18-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.依据氮氧原子个数比求解 通过上述方程式的关系
11、,我们不难发现:无论是哪种情况,生成HNO3的NO、NO2、O2中氮氧原子个数比都为25。都等效于硝酸的酸酐N2O5与H2O的反应。在解题时,我们也可以利用这个关系来进行分析判断,并最终得出结论。,-19-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.利用电子守恒关系求解 从氧化还原反应的电子得失角度分析上述反应,都是氮的氧化物被氧气氧化生成硝酸。,解题时,可以根据氮的氧化物失电子总数=氧气得电子总数的关系来求解。,-20-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练 在一定温度和压强下,将一只容积为15 mL的试管充满NO2后,倒置于一个盛水的水
12、槽中,当试管内液面上升至一定高度不再变化时,在相同条件下通入氧气。若要使试管内液面仍保持在原高度,则通入氧气的体积为( ) A.3.75 mL B.7.5 mL C.10.5 mL D.8.75 mL,答案,解析,-21-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,氨 铵盐的性质 1.氨的分子结构与物理性质,小,强烈刺激性,700,-22-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.氨的化学性质,(1)与水反应。 。氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有: 。NH3H2O为可溶性一元弱碱,不稳定,易分解,化学方程式为 。,-23-,考点一,考点二,必备知识
13、自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(2)与酸的反应。 蘸有浓盐酸(或 )的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为 。 化学方程式分别为 。 (3)与盐溶液的反应。 如过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式: 。,浓硝酸,有白烟生成,HCl+NH3=NH4Cl、HNO3+NH3=NH4NO3,-24-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(4)氨气的还原性。,注意NH3是中学化学中唯一的碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可在推断题中作为解题突破口。 氨水呈碱性,属于一元弱碱,计算氨水的浓度时,溶质按NH3进行计算。,-25-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关
14、键能力考向突破,考点三,3.氨气的实验室制法,-26-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,氨气的用途。 化工原料,用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素,用作制冷剂。,碱石灰,湿润的红色石蕊,白烟,-27-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,4.铵盐的性质 (1)铵盐的物理性质。 铵盐都是白色固体,均易溶于水。 (2)铵盐的化学性质。,-28-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习 1.液氨和氨水在组成上有哪些区别?,2.固态NH4Cl受热变成气体,气体遇冷又变为固态NH4Cl;固态碘受热变成蒸气,蒸气遇冷又变成固态碘,
15、这两种现象的本质是否相同?请说明判断的理由。,提示 液氨是氨气液化的产物,只含NH3,是纯净物;氨水是NH3的水溶液,含有H2O、NH3、NH3H2O、 、OH-、H+等粒子。,提示 不相同。NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)的过程,在物质聚集状态变化方面与I2(s)I2(g)I2(s)一致,但前者是化学变化,后者是物理变化。,-29-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.(2019湖北恩施月考)已知氨气极易溶于水,而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜作氨气尾气吸收的是 ( ),答案,解析,-30-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,
16、考点一,考点二,考点三,考向1 氨和铵盐的性质及应用 例1(2019江西上饶模拟)某同学探究氨和铵盐的性质,对相关实验操作及现象描述正确的是( ) A.室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,比较氨水和NaOH碱性强弱 B.将氨水缓慢滴入AlCl3溶液中,研究Al(OH)3的两性 C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟 D.加热除去NH4Cl中的少量NaHCO3,答案,解析,-31-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,-32-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,对点演练 NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如下图)。下列说法正确
