高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第4章 第4節(jié) 氮及其重要化合物課件 新人教版必修1

第四章非金屬及其化合物第四章非金屬及其化合物第四節(jié)氮及其重要化合物第四節(jié)氮及其重要化合物必修部分考綱展示考綱展示核心要點核心要點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(yīng)用。及應(yīng)用。2.了解氮元素單質(zhì)及其了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。的影響。3.以上各部分知識的綜以上各部分知識的綜合應(yīng)用。合應(yīng)用。1.氮及其化合物轉(zhuǎn)化的主線：氮及其化合物轉(zhuǎn)化的主線：NH3N2NONO2HNO3NH4NO3。2.氨氣的性質(zhì)及實驗室制法氨氣的性質(zhì)及實驗室制法(氨氣氨氣是唯一一種堿性氣體是唯一一種堿性氣體)3.硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律及計算。硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律及計算。(1)原子守恒：原子守恒：n(HNO3)n(NOx)n( )溶液溶液(2)電子守恒：金屬失電子數(shù)電子守恒：金屬失電子數(shù)HNO3得電子數(shù)得電子數(shù)一、氮氣、一氧化氮、二氧化氮1.(1)用什么方法收集N2、NO、NO2?(2)NO2和溴蒸氣都是紅棕色氣體，如何鑒別？(3)鎂在空氣中燃燒，產(chǎn)生的固體產(chǎn)物的有哪些？提示(1)N2、NO用排水法，NO2用向上排空氣法收集。(2)可用水或AgNO3溶液鑒別。(3)產(chǎn)物有MgO、Mg3N2、C。1氮及其化合物的物理性質(zhì)及對環(huán)境的影響顏色顏色狀態(tài)狀態(tài)氣味氣味毒性毒性密度密度溶解性溶解性應(yīng)用及對應(yīng)用及對環(huán)境影響環(huán)境影響NO 色色氣體氣體無味無味有毒有毒比空氣比空氣稍大稍大 于水于水形成光化形成光化學(xué)煙霧學(xué)煙霧NO2色氣色氣體體刺激刺激性氣性氣味味有毒有毒比空氣比空氣大大與水反應(yīng)與水反應(yīng)硝酸型酸硝酸型酸雨雨NH3無色無色氣體氣體刺激刺激性氣性氣味味有毒有毒比空氣比空氣小小極易溶于水極易溶于水：1_氮肥工業(yè)氮肥工業(yè)原料原料無無紅棕紅棕不溶不溶7002.化學(xué)性質(zhì)(1)氮氣 ； 。2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO二、氨和銨鹽2.(1)銨鹽受熱分解都產(chǎn)生氨氣嗎？(2)固態(tài)NH4Cl受熱變成氣體，氣體遇冷又變?yōu)楣虘B(tài)；固態(tài)碘受熱變成蒸氣，蒸氣遇冷又變成固體碘，這兩種現(xiàn)象的本質(zhì)相同嗎？1氨氣(1)化學(xué)性質(zhì)(2)制法與用途實驗室制法： 。工業(yè)制法： 。用途：制HNO3、銨鹽、純堿、尿素，制冷劑等。2銨鹽(1)物理性質(zhì)：都是白色或無色晶體，都易溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定性NH4Cl、NH4HCO3受熱分解的化學(xué)方程式為：； 。與強堿反應(yīng)寫出NH4Cl與NaOH反應(yīng)并微熱攪拌的離子方程式： 。變藍變藍 三、硝酸3.(1)如何除去HNO3中的黃色物質(zhì)？(2)稀硫酸、稀硝酸與Zn反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體相同嗎？提示(1)通入一定量的O2，使NO2轉(zhuǎn)變成HNO3。(2)不同。稀H2SO4產(chǎn)生H2，而稀HNO3產(chǎn)生NO。1物理性質(zhì)氣味氣味顏色顏色揮發(fā)性揮發(fā)性溶解性溶解性無色，久置呈黃色無色，久置呈黃色刺激性刺激性易揮發(fā)易揮發(fā)與水互溶與水互溶2.化學(xué)性質(zhì)(1)強酸性：一元強酸，具有酸的通性。(2)不穩(wěn)定性化學(xué)方程式為： ，久置濃HNO3呈黃色，是因為 ，存放濃HNO3時，應(yīng)放在 試劑瓶中，并置于陰涼處。溶解了溶解了NO2棕色棕色(3)強氧化性與除金、鉑外的金屬都能反應(yīng)，均不產(chǎn)生H2aCu與濃、稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為： ， 。b鐵、鋁遇冷的濃HNO3發(fā)生鈍化，故可用鐵、鋁容器運輸冷的濃HNO3。與非金屬反應(yīng)濃HNO3與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。Cu4HNO3(濃濃)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O與某些還原性化合物(如FeO、 等)反應(yīng)離子方程式分別為： ， 。王水：濃硝酸與濃鹽酸按體積比 混合，配制成王水，氧化性比硝酸更強，能溶解金、鉑等金屬。1 31(2013湖南師大附中模擬)下列說法中正確的是()A氮的固定只有在高溫、高壓、催化劑的條件下才能實現(xiàn)B純凈的硅單質(zhì)的制造光導(dǎo)纖維的基本原料C生理鹽水、葡萄糖注射液屬于膠體D為防止電池中的重金屬等污染土壤和水體，應(yīng)積極開發(fā)廢電池的綜合利用技術(shù)解析：A中氮的固定分自然固氮和人工固氮，自然固氮通常情況下就完成；B中光導(dǎo)纖維的基本原料是SiO2；C中兩者都是溶液。答案：D2下列各組氣體在常溫下能共存且能用向上排空氣法收集的是()ANO和O2BHCl和NH3CH2和CODSO2和CO2解析：A、B項中的氣體在常溫下不共存；C項的氣體均用向下排空氣法收集。答案：D3下列反應(yīng)必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成的是()N2NO2NO2NONO2HNO3N2NON2NH3ABCD解析：該題有兩個要求：(1)必須加入氧化劑；(2)一步反應(yīng)就能完成。反應(yīng)、從化合價角度來看都升高，但反應(yīng)N2NO2不能一步反應(yīng)就完成；而反應(yīng)NO2HNO3雖然氮的化合價升高，但不加氧化劑也能實現(xiàn)，如3NO2H2O=2HNO3NO，在該反應(yīng)中，NO2既是氧化劑又是還原劑；只有反應(yīng)N2NO必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成。答案：C4如圖表示A、B、C、D、E五種含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，其中A、B、C、D常溫下都是氣體，B為紅棕色，寫出A、B、C、D、E的化學(xué)式和各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。(1)各物質(zhì)的化學(xué)式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)各步反應(yīng)的化學(xué)方程式為：AC_；DC_；BE_；EC_。氨氣的三種實驗室制法1加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物3濃氨水與固態(tài)堿性物質(zhì)作用制氨氣(1)不能用濃H2SO4、無水CaCl2和無水CuSO4來干燥氨氣。(2)收集氨氣時要有防倒吸裝置。 固態(tài)化合物A由兩種短周期元素組成，可與水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。甲組同學(xué)用如圖裝置(夾持裝置略)對其進行探究實驗。(1)儀器B的名稱是_。(2)實驗中，中的試紙變藍，中黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色并有M生成，則中的試劑為_；中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，中的試劑為_。(3)乙組同學(xué)進行同樣實驗，但裝置連接順序為，此時中現(xiàn)象為_，原因是_。(4)經(jīng)上述反應(yīng)，2.5 g化合物A理論上可得0.56 L(標準狀況)M，則A的化學(xué)式為_?！具w移應(yīng)用】1.某同學(xué)用下列裝置(固定、加熱儀器和橡膠管略)進行有關(guān)氨氣制取的實驗探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)若用裝置制取NH3，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；若要測定生成的NH3的體積，則必須選擇的裝置是_(填裝置序號)，該裝置中所盛試劑應(yīng)具有的性質(zhì)是_。(2)若用裝置制取并收集干燥的NH3，燒瓶內(nèi)裝的試劑是_，分液漏斗中裝的試劑是_，收集裝置應(yīng)選擇_(填裝置序號)。解析：(1)裝置適用于固固加熱制取氣體，制取NH3時選用試劑NH4Cl和Ca(OH)2。若測定NH3的體積，必須用排液體法，而NH3極易溶于水，故不能用排水法，所用的液體必須不與NH3反應(yīng)，也不溶解NH3才符合條件。(2)裝置是固液反應(yīng)，不需加熱的裝置，制取NH3時，可用濃氨水和堿石灰作用。1.金屬與硝酸反應(yīng)的一般規(guī)律(1)金屬與硝酸反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物可以為：NO2、NO、N2O、NH4NO3等，HNO3的濃度越低，還原產(chǎn)物中氮的價態(tài)越低，但不會生成H2。一般：濃HNO3NO2；稀HNO3NO。(2)足量金屬與一定量濃硝酸反應(yīng)時，隨著硝酸濃度的降低，產(chǎn)物也發(fā)生改變。(3)金屬與硝酸反應(yīng)的一般通式：金屬濃硝酸金屬硝酸鹽NO2H2O金屬稀硝酸金屬硝酸鹽NOH2O(4)反應(yīng)中部分硝酸作氧化劑被還原，部分硝酸起酸的作用生成硝酸鹽(硝酸與非金屬反應(yīng)，一般只顯氧化性)。例如：(1)Cu與HNO3反應(yīng)若Cu足量，開始時還原產(chǎn)物為NO2，隨反應(yīng)進行，濃HNO3變稀，還原產(chǎn)物為NO，最終得到NO2與NO的混合氣體。反應(yīng)現(xiàn)象：a.銅片逐漸溶解；b.溶液變藍；c.產(chǎn)生紅棕色氣體(若為稀HNO3，則a、b相同，另外，開始產(chǎn)生無色氣體，上部空間變?yōu)榧t棕色)。(2)Fe與稀HNO3反應(yīng)Fe過量，氧化產(chǎn)物為Fe2；Fe不足，氧化產(chǎn)物為Fe3。2金屬與HNO3反應(yīng)計算的常用方法(1)原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時，一部分HNO3起酸的作用，以硝酸鹽的形式存在于溶液中；一部分作氧化劑轉(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(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。(2)電子守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬氧化還原反應(yīng)，HNO3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。有關(guān)氮的氧化物溶于水的計算(1)NO2或NO2和N2、NO(非氧氣且不溶于水)等的混合氣體溶于水可根據(jù)：3NO2H2O=2HNO3NO，利用氣體體積差值進行計算。(2)NO2和O2的混合氣體溶于水時，由4NO2O22H2O=4HNO3【遷移應(yīng)用】2.1.92 g銅投入一定量的濃硝酸中，銅完全溶解，生成的氣體顏色越來越淺，共收集到標準狀況下672 mL氣體。將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標準狀況下一定體積的O2恰好使氣體完全溶于水中，則通入O2的體積是()A336 mLB224 mLC168 mLD504 mL解析：銅與濃硝酸反應(yīng)，先生成NO2，隨著硝酸濃度降低，產(chǎn)物為NO，即收集到672 mL氣體為NO和NO2的混合氣體，該氣體若完全溶于水，全以HNO3的形式存在，則整個過程中失去電子的物質(zhì)為銅單質(zhì)，得到電子的物質(zhì)為氧氣，根據(jù)電子守恒，銅單質(zhì)失去的電子為(1.92 g64 gmol1)20.06 mol，則需要氧氣的物質(zhì)的量為0.06 mol40.015 mol，氣體體積為0.015 mol22.4 Lmol1336 mL。答案：A實驗探究噴泉實驗1噴泉形成的原理容器內(nèi)外存在較大的壓強差。在這種壓強差的作用下，液體迅速流動，通過帶有尖嘴的導(dǎo)管噴出來，即形成噴泉。2從原理上分析使容器內(nèi)外產(chǎn)生較大的壓強差，通常有兩類情況(1)減小上部容器壓強容器內(nèi)氣體極易溶于水或容器內(nèi)氣體易快速與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此當(dāng)外部的水或溶液接觸容器內(nèi)氣體時，由于氣體大量溶解或快速反應(yīng)，從而使容器內(nèi)氣壓迅速降低，在外界大氣壓作用下，外部液體迅速進入容器，通過尖嘴導(dǎo)管噴出，形成噴泉。下表列出的氣體作用于相應(yīng)的吸收劑，就能形成噴泉：氣體氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2NO2O2CH2=CH2吸收吸收劑劑水或水或NaOH溶液溶液水、水、鹽酸鹽酸NaOH溶液溶液水水溴水溴水(2)增大下部容器壓強容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)(如濃鹽酸、濃氨水、酒精等)或由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，容器內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，使容器內(nèi)壓強迅速增大，促使容器內(nèi)液體迅速向外流動，也能形成噴泉。例如噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等均含有此原理。3噴泉實驗的幾種常見裝置說明：裝置中的燒瓶最好采用頂部有孔的燒瓶。裝置引發(fā)噴泉的方法是打開止水夾，用熱毛巾或雙手捂熱燒瓶，松開后片刻即形成噴泉現(xiàn)象。 大氣壓強對許多物理實驗和化學(xué)實驗有著重要影響，制取氨氣并完成噴泉實驗(圖中夾持裝置已略去)。(1)寫出實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式：_。(2)收集氨氣應(yīng)使用_法，要得到干燥的氨氣可選用_作干燥劑。(3)用如圖1裝置進行噴泉實驗，上部燒瓶已裝滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是_。該實驗的原理是_。(4)如果只提供如圖2的裝置，請說明引發(fā)噴泉的方法：_。解析：前兩問根據(jù)已學(xué)知識可以作答。后兩問噴泉實驗的原理主要是使盛有氨氣的燒瓶內(nèi)壓強降低，利用內(nèi)外壓強差形成噴泉，無論圖1、圖2要引發(fā)噴泉，想辦法使得氨氣溶解于水即可?！具w移應(yīng)用】如圖裝置中，干燥燒瓶內(nèi)盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛有某種液體。擠壓滴管的膠頭，下列與實驗事實不相符的是()ACO2(飽和NaHCO3溶液)/無色噴泉BNH3(H2O含酚酞)/紅色噴泉CH2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉DHCl(AgNO3溶液)/白色噴泉解析：A項中CO2不能被飽和NaHCO3溶液吸收，不能形成噴泉；B項中NH3極易溶于水，使酚酞溶液變紅，可形成紅色噴泉；H2SCuSO4=CuSH2SO4，HClAgNO3=AgClHNO3，C、D分別能產(chǎn)生黑色噴泉、白色噴泉。答案：A