高考化学总复习第4章第4节 氮及其重要化合物

基础知识梳理基础知识梳理一、氮气及氮的氧化物一、氮气及氮的氧化物1氮气氮气(1)物理性质物理性质颜色：颜色：；气味：；气味：；状态：；状态：；密度：比空气；密度：比空气 ，溶解性：，溶解性：。无色无色无味无味气体气体稍小稍小难溶于水难溶于水基础知识梳理基础知识梳理(2)化学性质化学性质基础知识梳理基础知识梳理2氮的常见氧化物氮的常见氧化物(1)物理性质物理性质颜色颜色气味气味毒性毒性密度密度溶解性溶解性NO比空气比空气NO2比空气比空气与水发生与水发生反应反应无色无色无味无味有毒有毒稍大稍大不溶于水不溶于水红红棕色棕色有刺激有刺激性气味性气味有毒有毒大大基础知识梳理基础知识梳理上述反应的化学方程式为：上述反应的化学方程式为：2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO基础知识梳理基础知识梳理二、氨和铵盐二、氨和铵盐1氨氨(1)结构与物理性质结构与物理性质小小刺激性刺激性700基础知识梳理基础知识梳理(2)化学性质化学性质产生大量白烟产生大量白烟基础知识梳理基础知识梳理(3)制法与用途制法与用途基础知识梳理基础知识梳理2铵盐铵盐(1)构成：由构成：由 和和 构成。构成。(2)物理性质：都是白色或无色晶体，都物理性质：都是白色或无色晶体，都易易溶于水。溶于水。(3)化学性质化学性质不稳定性不稳定性写出写出NH4Cl、NH4HCO3受热分解的化学受热分解的化学方程式：方程式：铵根离子铵根离子酸根离子酸根离子基础知识梳理基础知识梳理与强碱反应与强碱反应写出写出NH4Cl与与NaOH反应并微热的离子反应并微热的离子(4)NH4的检验的检验取少许样品取少许样品(固体或溶液固体或溶液)与强碱与强碱(固体或溶固体或溶液液)共热，产生的气体能够使共热，产生的气体能够使 试试纸纸 。湿润的红色石蕊湿润的红色石蕊变蓝变蓝基础知识梳理基础知识梳理思考思考 1.(1)液氨和氨水在组成上有哪些液氨和氨水在组成上有哪些区别？区别？(2)固态固态NH4Cl受热变成气体，气受热变成气体，气体遇冷又变为固态体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，这两种现象的本质是否相同？这两种现象的本质是否相同？基础知识梳理基础知识梳理思考思考 【思考思考提示提示】(1)液氨是由氨气液化液氨是由氨气液化而得到的纯净物，所含微粒只有而得到的纯净物，所含微粒只有NH3分子；分子；氨水是由氨水是由NH3溶于水而形成的混合物，所含溶于水而形成的混合物，所含微粒有三种分子：微粒有三种分子：NH3、NH3H2O、H2O，三种离子：三种离子：NH4、OH、H。(2)不相同，不相同，NH4Cl固体受热分解成固体受热分解成NH3和和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘的蒸气，是物理变化。成为碘的蒸气，是物理变化。基础知识梳理基础知识梳理三、硝酸三、硝酸1物理性质物理性质气味气味颜色颜色挥发性挥发性溶解性溶解性刺激性刺激性无色，久置呈黄色无色，久置呈黄色易易挥发挥发与水互溶与水互溶基础知识梳理基础知识梳理2.化学性质化学性质(1)强酸性：硝酸具有酸的通性。强酸性：硝酸具有酸的通性。基础知识梳理基础知识梳理(2)不稳定性不稳定性硝酸见光或受热易分解，化学方程式为：硝酸见光或受热易分解，化学方程式为：存放存放HNO3时，应放在时，应放在 试剂瓶里，并置试剂瓶里，并置于阴凉处。于阴凉处。棕色细口棕色细口基础知识梳理基础知识梳理(3)强氧化性强氧化性与金属的反应与金属的反应(除除Au、Pt外，大部分金外，大部分金属能与硝酸反应属能与硝酸反应)，都不产生，都不产生H2。aCu与浓、稀硝酸都能反应，其反应的与浓、稀硝酸都能反应，其反应的化学方程式分别为：化学方程式分别为：Cu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。b铁、铝遇冷的浓铁、铝遇冷的浓HNO3能发生能发生 ，故可用铁、铝容器运输冷的浓故可用铁、铝容器运输冷的浓HNO3。钝化钝化基础知识梳理基础知识梳理与非金属与非金属(如木炭如木炭)反应反应与某些还原性化合物与某些还原性化合物(如如Fe2、SO32等等)反应，离子方程式分别为：反应，离子方程式分别为：3Fe24HNO3=3Fe3NO2H2O。3SO322H2NO3=3SO422NOH2O。基础知识梳理基础知识梳理思考思考 2.(1)浓浓HNO3遇哪些金属钝化？钝化遇哪些金属钝化？钝化是不是不发生化学反应？是不是不发生化学反应？(2)如何除去浓如何除去浓HNO3中的黄色物质？中的黄色物质？【思考思考提示提示】(1)Fe、Al遇浓遇浓HNO3钝化，钝化是一种化学反应，只是钝化，钝化是一种化学反应，只是形成了一层致密的氧化膜。形成了一层致密的氧化膜。(2)浓浓HNO3中的黄色物质为中的黄色物质为NO2，可，可充入充入O2除去，发生如下反应：除去，发生如下反应：4NO2O22H2O=4HNO3。1NO2或或NO2与与N2(非非O2且不溶于水且不溶于水)或或NO的混合气体溶于水的混合气体溶于水可依据：可依据：3NO2H2O=2HNO3NO，课堂互动讲练课堂互动讲练氮的氧化物溶于水的计算氮的氧化物溶于水的计算考点一考点一课堂互动讲练课堂互动讲练2NO2和和O2混合气体溶于水的计算混合气体溶于水的计算由由4NO2O22H2O=4HNO3可可知，当体积比：知，当体积比：V(NO2)V(O2)课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练3NO与与O2同时通入水中同时通入水中发生反应为：发生反应为：2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO总反应方程式为：总反应方程式为：4NO3O22H2O=4HNO3当体积比：当体积比：V(NO)V(O2)课堂互动讲练课堂互动讲练4NO2、NO、O2三种混合气体通三种混合气体通入水中入水中(1)可先将可先将NO和和O2转化为转化为NO2，再，再按按4NO2O22H2O=4HNO3处理。处理。(2)也可先将也可先将NO2和和H2O反应转化为反应转化为NO，按，按4NO3O22H2O=4HNO3情情况处理。况处理。课堂互动讲练课堂互动讲练(3)还可以利用混合气体中还可以利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。原子个数比进行分析判断。将盛有将盛有a mol NO2和和b mol NO(标标准状况下准状况下)混合气体的试管倒立于水槽混合气体的试管倒立于水槽中，再通入中，再通入b mol O2，充分反应后试，充分反应后试管里剩余气体的成分及物质的量决定管里剩余气体的成分及物质的量决定于于a与与b的关系，请填写表格：的关系，请填写表格：课堂互动讲练课堂互动讲练例例例例1 1课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练【答案答案】课堂互动讲练课堂互动讲练(1)若若a3，恰好完全反应时，恰好完全反应时，b为为多少？多少？(2)若若a4，b4，恰好完全反应时，恰好完全反应时，生成生成HNO3的物质的量浓度为多少？的物质的量浓度为多少？【提示提示】(1)若若a3，则与水反应后，则与水反应后生成生成NO为为1 mol，反应后，反应后NO的总量为的总量为(1b)mol，根据，根据4NO3O22H2O=4HNO3可得恰好完全反应时，可得恰好完全反应时，(1b)b4 3，故，故b3。课堂互动讲练课堂互动讲练互动探究互动探究课堂互动讲练课堂互动讲练(2)根据根据4NO2O22H2O=4HNO3可得可得4 mol NO2完全反应完全反应需需O2 1 mol，还剩余，还剩余3 mol O2，再根据，再根据4NO3O22H2O=4HNO3得得3 mol O2可与可与4 mol NO恰好反应生成恰好反应生成4 mol HNO3，故可生成，故可生成HNO3为为8 mol。故不剩。故不剩课堂互动讲练课堂互动讲练跟踪练习跟踪练习 （即时突（即时突破，小试牛刀）破，小试牛刀）1向一支充满水且倒立于水槽中向一支充满水且倒立于水槽中的大试管中依次通入的大试管中依次通入V1 mL NO2、V2 mL O2、V3 mL NO，最后试管中充满，最后试管中充满溶液，则溶液，则V1、V2、V3的比值可能为的比值可能为()1 1 16 3 22 5 68 5 4A BC D都有可能都有可能课堂互动讲练课堂互动讲练跟踪练习跟踪练习 （即时突（即时突破，小试牛刀）破，小试牛刀）解析解析：选选D。依据电子得失守恒，依据电子得失守恒，得关系式得关系式4V2V13V3，依据此关系，依据此关系式，式，D项符合题意。项符合题意。1加热固态铵盐和碱的混合物加热固态铵盐和碱的混合物一般加热一般加热NH4Cl和和Ca(OH)2的混合物：的混合物：课堂互动讲练课堂互动讲练考点二考点二氨气制法氨气制法课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练(1)装置：装置：“固体固体+固体固体 气体气体”(与用与用KClO3或或KMnO4制制O2的装置相同的装置相同)。(2)收集：只能用向下排空气法。收集：只能用向下排空气法。(3)干燥：用碱石灰干燥：用碱石灰(NaOH和和CaO固体固体的混合物的混合物)。(4)验满方法：验满方法：用湿润的红色石蕊试用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；纸置于试管口，试纸变蓝色；将蘸有浓将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。课堂互动讲练课堂互动讲练(5)环保措施：收集时，一般在管环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花浸湿的棉花球，可减小球，可减小NH3与空气的对流速率，与空气的对流速率，收集到纯净的收集到纯净的NH3，同时也可避免污，同时也可避免污染空气。染空气。课堂互动讲练课堂互动讲练2加热浓氨水加热浓氨水(2)装置：装置：课堂互动讲练课堂互动讲练3浓氨水中加固态碱性物质浓氨水中加固态碱性物质(1)反应原理：反应原理：浓氨水中存在以下平衡：浓氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2ONH4OH，加，加入固态碱性物质入固态碱性物质(如如CaO、NaOH、碱石、碱石灰等灰等)，使平衡逆向移动，同时反应放，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进热，促进NH3H2O的分解。的分解。课堂互动讲练课堂互动讲练(2)装置：装置：制取氨气并完成喷泉实验制取氨气并完成喷泉实验(图中夹图中夹持装置均已略去持装置均已略去)。课堂互动讲练课堂互动讲练例例例例2 2课堂互动讲练课堂互动讲练(1)写出实验室制取氨气的化学方程式：写出实验室制取氨气的化学方程式：_。(2)收集氨气应使用收集氨气应使用法，要得法，要得到干燥的氨气可选用到干燥的氨气可选用作干燥剂。作干燥剂。(3)用图用图A所示装置进行喷泉实验，上所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷泉的操部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷泉的操作是作是_，该实验的原理是该实验的原理是_。课堂互动讲练课堂互动讲练(4)如果只提供如图中如果只提供如图中B所示装置，引发喷所示装置，引发喷泉的方法是泉的方法是。【解析解析】(1)实验室制氨气的化学方程式为：实验室制氨气的化学方程式为：课堂互动讲练课堂互动讲练(2)NH3的密度比空气的小，故可用向的密度比空气的小，故可用向下排空气法收集，干燥下排空气法收集，干燥NH3可用碱性干燥可用碱性干燥剂，如碱石灰。剂，如碱石灰。(3)打开弹簧夹，从胶头滴管中挤入少打开弹簧夹，从胶头滴管中挤入少量水后，因量水后，因NH3极易溶于水，致使烧瓶中极易溶于水，致使烧瓶中气压降低，形成喷泉。气压降低，形成喷泉。课堂互动讲练课堂互动讲练(4)B装置与装置与A装置相比，装置相比，B装置没有胶装置没有胶头滴管，引发该喷泉可用热毛巾捂热圆底头滴管，引发该喷泉可用热毛巾捂热圆底烧瓶，赶出导管内的空气，使烧瓶，赶出导管内的空气，使NH3与水接与水接触，从而形成喷泉。触，从而形成喷泉。课堂互动讲练课堂互动讲练(2)向下排空气碱石灰向下排空气碱石灰(3)打开弹簧夹，挤出胶头