高考化學一輪復習 專題4第2單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物課件 蘇教版

第二單元生產(chǎn)生活中的含氮第二單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物化合物2013高考導航高考導航考綱要求考綱要求命題熱點命題熱點1.了解氮元素單質(zhì)及其了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)重要化合物的主要性質(zhì)及應用。及應用。2.了解氮的重要化合物了解氮的重要化合物對環(huán)境的影響。對環(huán)境的影響。3.了解氨、銨鹽、硝酸了解氨、銨鹽、硝酸的主要性質(zhì)及應用。的主要性質(zhì)及應用。硝酸的強氧化性一直是高考硝酸的強氧化性一直是高考命題的熱點，具有命題的熱點，具有“超級陷阱超級陷阱”之稱，一定要引起高度的注之稱，一定要引起高度的注意；另外，氨氣的其他制法、意；另外，氨氣的其他制法、氨氣的檢驗一直也是命題的氨氣的檢驗一直也是命題的熱點內(nèi)容，還有硝酸與金屬熱點內(nèi)容，還有硝酸與金屬的反應都可以是設計探究性的反應都可以是設計探究性實驗的載體。實驗的載體。教材回扣教材回扣 夯實雙基夯實雙基一、氮氣及氮的氧化物一、氮氣及氮的氧化物1氮的存在氮的存在自然界中氮元素大部分以游離態(tài)存在于空自然界中氮元素大部分以游離態(tài)存在于空氣中，也有一部分以化合態(tài)存在于動、植氣中，也有一部分以化合態(tài)存在于動、植物體內(nèi)，土壤及無機鹽中。物體內(nèi)，土壤及無機鹽中。2氮氧化物的產(chǎn)生氮氧化物的產(chǎn)生“雷雨發(fā)莊稼雷雨發(fā)莊稼”的反應原理：的反應原理：_3氮的常見氧化物氮的常見氧化物(1)物理性質(zhì)物理性質(zhì)顏色顏色氣味氣味毒性毒性密度密度溶解溶解性性NO無色無色無味無味有毒有毒比空氣比空氣稍大稍大微溶微溶于水于水NO2紅棕紅棕色色刺激刺激性氣性氣味味有毒有毒比空氣比空氣大大與水與水發(fā)生發(fā)生反應反應(2)化學性質(zhì)：化學性質(zhì)： 寫出上述化學反應的方程式：寫出上述化學反應的方程式：_；_；_。2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO4NO3O22H2O=4HNO3二、氨氣和銨鹽二、氨氣和銨鹽1NH3的生產(chǎn)的生產(chǎn)德國化學家哈伯首次合成了氨，反應方德國化學家哈伯首次合成了氨，反應方程式為：程式為：_2氨的性質(zhì)氨的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)物理性質(zhì)電子式電子式密度密度氣味氣味水溶性水溶性_比空氣小比空氣小刺激性刺激性氣味氣味常溫常壓下，常溫常壓下，1體積水約能體積水約能溶解溶解_體積氨氣體積氨氣700(2)化學性質(zhì)化學性質(zhì)3實驗室制法實驗室制法發(fā)生反應的化學方程式為：發(fā)生反應的化學方程式為：_2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O。思考感悟思考感悟1高中階段學過的與堿作用生成的氣高中階段學過的與堿作用生成的氣體有幾種？寫出制取方程式。體有幾種？寫出制取方程式。4銨鹽銨鹽(1)構(gòu)成：由銨根離子和酸根離子構(gòu)成。構(gòu)成：由銨根離子和酸根離子構(gòu)成。(2)物理性質(zhì)：都是白色或無色晶體，都易物理性質(zhì)：都是白色或無色晶體，都易溶于水。溶于水。(3)化學性質(zhì)化學性質(zhì)不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性寫出寫出NH4Cl、NH4HCO3受熱分解的化學方受熱分解的化學方程式：程式：_。與強堿反應與強堿反應寫出寫出NH4Cl與與NaOH反應并微熱攪拌的反應并微熱攪拌的離子方程式：離子方程式：_藍藍5自然界中氮的循環(huán)自然界中氮的循環(huán)三、硝酸三、硝酸1物理性質(zhì)物理性質(zhì)氣味氣味顏色顏色 揮發(fā)性揮發(fā)性溶解性溶解性刺激性氣刺激性氣味味無色無色易易易溶于易溶于水水2.化學性質(zhì)化學性質(zhì)(1)強酸性：硝酸具有酸的通性。強酸性：硝酸具有酸的通性。(2)不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性硝酸見光或受熱易分解，化學方程式為：硝酸見光或受熱易分解，化學方程式為：_；存；存放放HNO3時，應放在棕色細口試劑瓶里，并時，應放在棕色細口試劑瓶里，并置于陰涼處。置于陰涼處。(3)強氧化性強氧化性與金屬的反應與金屬的反應(除除Au、Pt外，大部分外，大部分金屬能與硝酸反應金屬能與硝酸反應)，都不產(chǎn)生，都不產(chǎn)生H2。a. Cu與濃、稀硝酸都能反應，其反應與濃、稀硝酸都能反應，其反應的化學方程式分別為：的化學方程式分別為：_Cu4HNO3(濃濃)=Cu(NO3)22NO22H2O；_b鐵、鋁遇冷的濃鐵、鋁遇冷的濃HNO3能發(fā)生鈍化，故能發(fā)生鈍化，故可用鐵、鋁容器運輸冷的濃可用鐵、鋁容器運輸冷的濃HNO3。與非金屬與非金屬(如木炭如木炭)反應反應,化學方程式為：化學方程式為：_3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。思考感悟思考感悟2如何除去濃硝酸中的黃色？如何除去濃硝酸中的黃色？【提示提示】因為濃因為濃HNO3不穩(wěn)定，見光不穩(wěn)定，見光或受熱時濃或受熱時濃HNO3分解生成分解生成NO2，NO2溶于濃溶于濃HNO3呈黃色，可向溶液中通入呈黃色，可向溶液中通入氧氣，發(fā)生反應氧氣，發(fā)生反應4NO2O22H2O=4HNO3而除去而除去NO2。3硝酸的工業(yè)制法硝酸的工業(yè)制法工業(yè)上制備硝酸一般分為三個過程：工業(yè)上制備硝酸一般分為三個過程：(1)NH3的催化氧化：在熱交換器中進行，的催化氧化：在熱交換器中進行，化學方程式為：化學方程式為：(2)生成生成NO2：_ (寫反應方程式寫反應方程式)。(3)水吸收水吸收NO2：在：在_中進行，中進行，反應的方程式為：反應的方程式為：3NO2H2O=2HNO3NO。2NOO2=2NO2吸收塔吸收塔考點串講考點串講深度剖析深度剖析考點一考點一氨氣的兩種實驗室制法氨氣的兩種實驗室制法1加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物2濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)特別提醒特別提醒(1)方法方法1由于在固態(tài)中進行，不能拆分由于在固態(tài)中進行，不能拆分成離子方程式。成離子方程式。(2)NH3會污染空氣，制備時要注意用酸會污染空氣，制備時要注意用酸進行尾氣處理。進行尾氣處理。 即時應用即時應用1某同學用下列裝置某同學用下列裝置(固定、加熱儀器固定、加熱儀器和橡膠管略和橡膠管略)進行有關(guān)氨氣制取的實驗進行有關(guān)氨氣制取的實驗探究。探究。回答下列問題：回答下列問題：(1)若用裝置若用裝置制取制取NH3，其反應的化學，其反應的化學方程式為方程式為_；若要測定生成的若要測定生成的NH3的體積，則必須選的體積，則必須選擇的裝置是擇的裝置是_(填裝置序號填裝置序號)，裝，裝置中所盛試劑應具有的性質(zhì)是置中所盛試劑應具有的性質(zhì)是_。(2)若用裝置若用裝置制取并收集干燥的制取并收集干燥的NH3，燒瓶內(nèi)裝的試劑是燒瓶內(nèi)裝的試劑是_，分液漏斗，分液漏斗中裝的試劑是中裝的試劑是_，收集裝置應選，收集裝置應選擇擇_(填裝置序號填裝置序號)。解析：解析：(1)裝置裝置適用于固固加熱制取氣體適用于固固加熱制取氣體,制取制取NH3的試劑是的試劑是NH4Cl和和Ca(OH)2。若測定。若測定NH3的體積，必須用排液體法，而的體積，必須用排液體法，而NH3極易溶極易溶于水，故不能用排水法，所用的液體必須不于水，故不能用排水法，所用的液體必須不與與NH3反應，也不溶解反應，也不溶解NH3才行。才行。(2)裝置裝置是固液反應，不需加熱的裝置，是固液反應，不需加熱的裝置，制取制取NH3時，可用濃氨水和堿石灰時，可用濃氨水和堿石灰(或或CaO或或NaOH固體固體)作用。作用。考點二考點二金屬與硝酸的反應金屬與硝酸的反應1金屬與金屬與HNO3反應的一般通式反應的一般通式(1)金屬濃硝酸金屬濃硝酸金屬硝酸鹽金屬硝酸鹽NO2H2O(2)金屬稀硝酸金屬稀硝酸金屬硝酸鹽金屬硝酸鹽NOH2O2反應規(guī)律反應規(guī)律(1)金屬與硝酸反應一般不生成金屬與硝酸反應一般不生成H2。濃。濃硝酸一般被還原為硝酸一般被還原為NO2，稀硝酸一般被，稀硝酸一般被還原為還原為NO。(2)鐵與稀硝酸反應，先生成鐵與稀硝酸反應，先生成Fe(NO3)3，若若Fe過量，過量，F(xiàn)e(NO3)3再和再和Fe反應生成反應生成Fe(NO3)2。(3)銅與濃硝酸反應，若銅與濃硝酸反應，若Cu過量，開始時過量，開始時硝酸的還原產(chǎn)物為硝酸的還原產(chǎn)物為NO2,隨著反應的進行隨著反應的進行,濃硝酸變稀，硝酸的還原產(chǎn)物為濃硝酸變稀，硝酸的還原產(chǎn)物為NO，最，最終應得到終應得到NO2和和NO的混合氣體。的混合氣體。3計算方法計算方法(1)原子守恒法原子守恒法HNO3與金屬反應時，一部分與金屬反應時，一部分HNO3起酸起酸的作用，以的作用，以NO的形式存在于溶液中；的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應消耗的分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。中氮原子的物質(zhì)的量。(2)得失電子守恒法得失電子守恒法HNO3與金屬的反應屬于氧化還原反應與金屬的反應屬于氧化還原反應,HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。失電子的物質(zhì)的量。即時應用即時應用2.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解銅粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被已知硝酸只被還原為還原為NO)。向另一份中逐漸加入鐵粉，。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化曲產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化曲線如圖所示。下列分析或結(jié)果錯誤的是線如圖所示。下列分析或結(jié)果錯誤的是()因因Fe3的氧化能力強于的氧化能力強于H的，故的，故AB段是段是Fe3氧化單質(zhì)鐵，然后是氧化單質(zhì)鐵，然后是H氧化氧化Fe，B項對；第二份溶液中，最后得到的是項對；第二份溶液中，最后得到的是0.4 mol FeSO4，C項對；硫酸的物質(zhì)的量濃項對；硫酸的物質(zhì)的量濃度應為度應為4 mol/L，D項錯。項錯。命題視角命題視角 把脈高考把脈高考教材高頻考點教材高頻考點例例1【解析解析】A選項，選項，Cu 在稀硫酸中不溶在稀硫酸中不溶解，但溶液中有解，但溶液中有H，加入，加入Cu(NO3)2，相當于加入相當于加入HNO3，可以溶解。，可以溶解。B正確，正確，C正確，正確，D選項，選項，HNO3NO可通過加入可通過加入Cu等實現(xiàn)，等實現(xiàn)，NONO2可通過可通過NO與與O2反反應實現(xiàn)。應實現(xiàn)?！敬鸢复鸢浮緼在濃硝酸中放入銅片：在濃硝酸中放入銅片：(1)開始反應的化學方程式為開始反應的化學方程式為_。(2)若銅有剩余，則反應將要結(jié)束時的若銅有剩余，則反應將要結(jié)束時的化學反應方程式是化學反應方程式是_。例例2(3)待反應停止后，再加入少量待反應停止后，再加入少量25%的稀硫的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因和酸，這時銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因和離子方程式是離子方程式是_。(4)若將若將12.8 g銅跟一定量的濃硝酸反應，銅跟一定量的濃硝酸反應，銅消耗完時，共產(chǎn)生氣體銅消耗完時，共產(chǎn)生氣體5.6 L(標準狀況標準狀況)，則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是_，所得氣體的平均相對分子質(zhì)量為所得氣體的平均相對分子質(zhì)量為_?！久麕熤附蛎麕熤附颉繉τ谙跛崤c金屬對于硝酸與金屬(Mg、Zn、Fe、Cu、Ag等等)的反應，有四點的反應，有四點特別重要：一是從離子方程式的角度把特別重要：一是從離子方程式的角度把握反應的實質(zhì)和關(guān)系式握反應的實質(zhì)和關(guān)系式(如如Cu與與HNO3、H2SO4的混酸反應的混酸反應)；二是要注意反應；二是要注意反應中硝酸扮演兩種角色：氧化劑中硝酸扮演兩種角色：氧化劑(被還原被還原為為NOx)和酸和酸(生成硝酸鹽生成硝酸鹽)；三是把握原子守恒、電子守恒等關(guān)系三是把握原子守恒、電子守恒等關(guān)系列等式；四是當條件不足時要運用極列等式；四是當條件不足時要運用極限法、討論法等數(shù)學思維方法靈活處限法、討論法等數(shù)學思維方法靈活處理問題。理問題。 9.7 g Cu和和Zn的合金與足量的的合金與足量的稀稀HNO3反應，還原產(chǎn)物只有反應，還原產(chǎn)物只有NO，其，其體積在標準狀況下為體積在標準狀況下為2.24 L。將溶液體。將溶液體積稀釋為積稀釋為1 L，測得溶液的，測得溶液的pH1，此，此時溶液中時溶液中NO 的濃度為的濃度為()追蹤命題熱點追蹤命題熱點例例3A0.3 mol/LB0.4 mol/LC0.5 mol/L D0.6 mol/L【答案答案】B 在某在某100 mL 混合液中，硝酸和混合液中，硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0.4 mol/L、0.1 mol/L，向該混合液中加入，向該混合液中加入1.92 g銅粉，加熱，待充分反應后，所得溶液銅粉，加熱，待充分反應后，所得溶液中銅離子物質(zhì)的量濃度是中銅離子物質(zhì)的量濃度是()易錯易誤剖析易錯易誤剖析例例4A0.15 mol/L B0.225 mol/LC0.30 mol/L D0.45 mol/L【常見錯誤常見錯誤】選選A?！惧e因分析錯因分析】(1)常見錯誤分析常見錯誤分析錯選錯選A的主要原因是直接根據(jù)題目中給的主要原因是直接根據(jù)題目中給出的硝酸的物質(zhì)的量為出的硝酸的物質(zhì)的量為0.04 mol進行計進行計算，從而得出參與反應的銅的物質(zhì)的量算，從而得出參與反應的銅的物質(zhì)的量為為0.015 mol。解題時忽略溶液中仍然。解題時忽略溶液中仍然存 在存 在 H， 在 該 條 件 下 ， 生 成 的， 在 該 條 件 下 ， 生 成 的Cu(NO3)2中的硝酸根離子要繼續(xù)和銅中的硝酸根離子要繼續(xù)和銅反應。反應。(2)其他錯誤分析其他錯誤分析本題還容易錯選本題還容易錯選C。原因是未進行過量。原因是未進行過量計算，直接根據(jù)計算，直接根據(jù)Cu的物質(zhì)的量計算，的物質(zhì)的量計算，從而得出錯誤答案從而得出錯誤答案0.30 mol/L。X30.06 mol80.0225 mol，因此，銅離子濃度為因此，銅離子濃度為0.225 mol/L?！敬鸢复鸢浮緽實驗探究實驗探究 專項突破專項突破硝酸的性質(zhì)實驗探究硝酸的性質(zhì)實驗探究硝酸是三大強酸之一，是氧化性酸的代表，硝酸是三大強酸之一，是氧化性酸的代表，硝酸與金屬反應的相關(guān)實驗及硝酸還原產(chǎn)物硝酸與金屬反應的相關(guān)實驗及硝酸還原產(chǎn)物的確定和計算是歷年高考的熱點。硝酸這一的確定和計算是歷年高考的熱點。硝酸這一重要知識點應用于化學實驗主要體現(xiàn)在以下重要知識點應用于化學實驗主要體現(xiàn)在以下四個方面：四個方面：(1)銅與硝酸反應的實驗探究。銅與硝酸反應的實驗探究。(2)鐵與稀硝酸反應生成物中鐵與稀硝酸反應生成物中Fe2、Fe3成分的實驗探究。成分的實驗探究。(3)金屬與硝酸反應還原產(chǎn)物成分的實驗探金屬與硝酸反應還原產(chǎn)物成分的實驗探究。究。(4)工業(yè)硝酸呈黃色原因的實驗探究。工業(yè)硝酸呈黃色原因的實驗探究。典例探究典例探究 某?；瘜W興趣小組的同學某?；瘜W興趣小組的同學在實驗中發(fā)現(xiàn)工業(yè)硝酸呈黃色，他們查在實驗中發(fā)現(xiàn)工業(yè)硝酸呈黃色，他們查閱資料后找到這樣解釋：工業(yè)硝酸呈黃閱資料后找到這樣解釋：工業(yè)硝酸呈黃色是由于色是由于NO2溶于濃硝酸引起的。溶于濃硝酸引起的?！斑@這個解釋對嗎？個解釋對嗎？”，他們決定進行探究，他們決定進行探究，請?zhí)顚懣瞻滋?。請?zhí)顚懣瞻滋帯?1)猜想猜想工業(yè)硝酸呈黃色是由于工業(yè)硝酸呈黃色是由于NO2溶于濃硝酸引起的。溶于濃硝酸引起的。(2)設計與實驗設計與實驗甲、乙、丙三位同學甲、乙、丙三位同學各在一支潔凈的試管中倒入約各在一支潔凈的試管中倒入約2 mL工工業(yè)硝酸，進行如下實驗：業(yè)硝酸，進行如下實驗：實驗步驟實驗步驟現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論甲甲加入加入5 mL的蒸餾的蒸餾水，振蕩使之充水，振蕩使之充分混合分混合試管中的試管中的硝酸接近硝酸接近于無色于無色硝酸中沒有其硝酸中沒有其他雜質(zhì)，他雜質(zhì)，猜想正確猜想正確實驗步驟實驗步驟現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論乙乙置于酒精燈上置于酒精燈上小火加熱小火加熱(在在通風廚中進行通風廚中進行)有紅棕色氣體逸出，有紅棕色氣體逸出，繼續(xù)加熱，直到不再繼續(xù)加熱，直到不再有紅棕色氣體逸出為有紅棕色氣體逸出為止。溶液的黃色變淺，止。溶液的黃色變淺，但不能完全消失但不能完全消失丙丙通入氧氣通入氧氣通入足量氧氣后，溶通入足量氧氣后，溶液的黃色變淺液的黃色變淺(3)提出問題提出問題上述實驗后，溶液還有上述實驗后，溶液還有淺黃色，它還含有什么物質(zhì)呢？乙、丙淺黃色，它還含有什么物質(zhì)呢？乙、丙兩同學提出如下猜想。兩同學提出如下猜想。猜想猜想_。設計與實驗設計與實驗實驗步驟實驗步驟現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)結(jié)論論乙乙在除去在除去NO2的工的工業(yè)硝酸中，緩業(yè)硝酸中，緩緩加入足量緩加入足量NaOH固體固體有紅褐色沉有紅褐色沉淀生成淀生成猜猜想想正正確確丙丙(4)討論與交流討論與交流在在(2)中，丙同學實驗的原理是中，丙同學實驗的原理是_(用化學方程式表示用化學方程式表示)。甲同學實驗得出錯誤結(jié)論的原因可能甲同學實驗得出錯誤結(jié)論的原因可能是是_?！窘馕鼋馕觥繚鉂釮NO3具有不穩(wěn)定性，分具有不穩(wěn)定性，分解產(chǎn)生解產(chǎn)生NO2氣體；工業(yè)硝酸呈黃色的原氣體；工業(yè)硝酸呈黃色的原因可能是其中溶有因可能是其中溶有NO2或含有或含有Fe3。若。若含含F(xiàn)e3，可用，可用KSCN溶液檢驗；若含有溶液檢驗；若含有NO2，可通入，可通入O2后觀察黃色是否消失后觀察黃色是否消失來判斷。來判斷。【答案答案】(2)呈黃色的工業(yè)硝酸中存呈黃色的工業(yè)硝酸中存在在NO2氣體，但還有其他呈黃色的雜質(zhì)氣體，但還有其他呈黃色的雜質(zhì)(3)可能含有可能含有Fe3丙：在加熱除去丙：在加熱除去NO2的工業(yè)硝酸中加的工業(yè)硝酸中加入入KSCN溶液溶液溶液呈血紅色溶液呈血紅色(4)4NO2O22H2O=4HNO3可能是由于水將工業(yè)硝酸的黃色沖淡可能是由于水將工業(yè)硝酸的黃色沖淡了了