高中化学一轮复习 第二单元 第11讲 氮及其化合物课件.ppt

氮及其化合物,第11讲考纲导视,基础反馈判断正误，正确的画“”，错误的画“”。,(1)氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质。(,)。,(2)将可调高度的铜丝伸入稀HNO3中，溶液变蓝，则Cu,与稀HNO3发生置换反应(,)。,(3)实验室用锌粒、稀HNO3以及试管、带导管的橡皮塞可,制取H2(,)。,(4)由于反应物浓度越大，反应速率越快，因而常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解,完(,)。,(5)制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气(6)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2(7)液氨作为清洁能源的反应原理是4NH35O2,)。)。4NO,6H2O(,)。,答案：(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),考点一,氮气和氮的氧化物【知识梳理】,一、氮族元素,N(氮)、P(磷)、As(砷),5,1氮族元素包括_、Sb(锑)、Bi(铋)五种元素。在元素周期表中位于_族，最高正化合价为_，最高价氧化物的通式为_，其对应水化物的通式为_或_。最低负化合价为_，其氢,化物的通式为_。,H3RO4,3,RH3,第A,R2O5,HRO3,2氮族元素原子结构的异同点。,5,增多,增大,减弱,相同点是最外层都是_个电子；不同点是电子层数,逐渐_，原子半径逐渐_。,增强,减弱,3氮族元素化学性质上的主要递变规律。,减弱,增强,从上到下，元素的非金属性逐渐_，金属性逐渐_；最高价氧化物的水化物的酸性逐渐_；气态氢化物(RH3)的热稳定性逐渐_，还原性逐渐_。,二、氮气与氮的固定,1物理性质。,无,无,难,78%,_色、_味的气体，_溶于水，难液化，空气中含_(体积分数)的氮气。沸点为195.8，熔点为209.9。,2分子结构。,NN,NN,氮气的电子式为_；结构式为_；氮氮三键键能很高。,3化学性质。,常温稳定，高温活泼。,2NO,2NH3,(1)还原性：N2O2(2)氧化性：N23H2,_。_。,4用途。合成氨、制硝酸、作保护气等。,5氮的固定。,氮的固定,自然固氮,人工固氮,使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫做_。氮的固定主要有_和_。,三、一氧化氮和二氧化氮的性质,1氮元素有1、2、3、4、5五种正价态，五种正价对应六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。,2NO和NO2的性质比较。,与水反应：3NO2H2O=_；自身化合生成_色的N2O4：2NO2,无,无,红棕,刺激性,难,水,2NO2,2HNO3NO,无,N2O4,蓝,注意：(1)氮的氧化物都是大气污染物。,(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。,(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾,气、硝酸工厂等。,(4)NO2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。,【考点集训】例1设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是,(,)。,A常温常压下，14g由N2和CO组成的混合气体含有的原子数为NAB标准状况下，6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NAC46gNO2和N2O4混合气体中含有的氮原子数为3NAD2.24LNO2含有氧原子数为0.2NA,思路指导：涉及混合物的题型，可以采用极端假设法。,答案：A,例2N2O俗称“笑气”，曾用作可吸收性麻醉剂。以下反应能产生N2O：3CO2NO2=3CO2N2O。下列关于N2O的,说法正确的是(,)。,A上述反应中每生成1molN2O，消耗67.2LCOB等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数CN2O只具有氧化性，无还原性DN2O会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒,解析：A项中没有温度压强，体积不能确定，A项错误；B项1molN2O和CO2都含有22mol电子，B项正确；C项N2O中N的化合价为1价，处于中间价态，所以既有氧化性又有还原性，C项错误；NO可以迅速与人体血红蛋白结合，N2O会麻醉人体中枢神经，D项错误。,答案：B,例3(2015年湖南模拟)氮的固定是几百年来科学家一直研,究的课题。,(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K,值。,分析数据可知：大气固氮反应属于_(填“吸热”或,“放热”)反应。,分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因_。从平衡视角考虑，工业固氮应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500左右的高温，解释其原因_。(2)工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线，如图所示的图示中，正确的是_(填“A”或“B”)；比较p1、p2的大小关系_。,A,B,C,(3)20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现高温常压下的电化学合成氨，提高了反应物的转化率，其实验简图如C所示，阴极的电极反应式是_。,2NH3(g)H92.4kJmoL1,(4)近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下,4NH3(g),合成氨气的新思路，反应原理为：2N2(g)6H2O(l)3O2(g)，则其反应热H_。,已知：N2(g)3H2(g),2H2(g)O2(g),2H2O(l)H571.6kJmoL1,答案：(1)吸热,K值小，正向进行的程度小(或转化率,低)，不适合大规模生产从反应速率角度考虑，高温更好，但从催化剂活性等综合因素考虑选择500左右合适,(2)Ap2p1,(3)N26e6H=2NH3,(4)1530kJmoL1,考点二,氨和铵盐,【知识梳理】一、氨1物理性质。_色有_气味的气体，密度比空气_，易液化，_溶于水(通常1体积水能溶解700体积氨气)。2分子结构。电子式：_，空间结构：三角锥形。,无,刺激性,小,极易,NH4OH。,3化学性质。,NH3H2O,(1)与水反应：NH3H2O,_,氨气溶于水得氨水，密度小于1gcm3，氨水中含有的粒子有_。氨水为可溶性一元,弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3H2O(2)与酸反应：得到相应的铵盐。,_。,NH3HCl=_(两种气体相遇产生白烟，可用,于两者检验)；,NH4Cl,NH3H2O,(NH4)2SO4,NH4NO3,CH3COONH4,NH4HCO3,2NH3H2SO4=_(硫铵、肥田粉)；NH3HNO3=_(硝铵、炸药)；NH3CH3COOH=_；NH3CO2H2O=_(碳铵)。,(3)还原性。,4NO6H2O,4NH35O2,_(工业制硝酸)。,(4)与某些盐反应。Al33NH3H2O=_实验室制Al(OH)3。,4制法。,(1)氨气的实验室制法。反应原理_,气体(与用KClO3和MnO2制,反应装置固体固体O2的装置相同),碱石灰,向下排空气法,白烟,蓝色,验满方式,净化装置用_收集装置_将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，,有_产生用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，,试纸变_收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速率，收集到纯净的NH3,收集方式,(2)工业制法：N23H2,5用途：制氮肥、铵盐、硝酸、纯碱、作制冷剂等。,二、铵盐,从反应上看，铵盐都是氨与酸反应的产物；从构成上看，1物理性质。铵盐都是_溶于水的离子化合物。,_。,2NH3,易,_(NH3HCl=NH4Cl，试管,溶液：NH4OH,_(可用于NH4的检,2化学性质。,H2ONH3CO2,NH3HCl,(1)热稳定性差，受热分解。,_；,NH4HCO3NH4Cl,冷,上端内壁有白色固体附着)。(2)与碱反应：铵盐与碱共热都能产生NH3。,固态：NH4ClNaOH,_(不,能写离子方程式)；,NaClH2ONH3,H2ONH3,验或铵盐的鉴别)。,质是铵盐(或含有NH4)。,3铵盐的检验。,(1)化学原理：铵盐与碱加热产生氨气。,(2)检验方法：把NaOH溶液加到某物质(固体或溶液)中，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，即判断该物,【考点集训】,)。,例4关于下列各装置图的叙述中，正确的是(A.用氯化铵和氢氧化钙制NH3B.实验室快速制氨气,C.实验室用NH4Cl制NH3,D.NH3的干燥、收集及处理答案：B,归纳总结实验室制取少量NH3的两种简易方法1加热浓氨水。,(1)反应原理：NH3H2O,NH3H2O。,(2)装置：见图甲。甲,(2)装置：见图乙。乙,例5(2015年山西太原模拟)哈伯因为氨气的合成曾获得,1918诺贝尔化学奖。,(1)实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物的方法制取氨气，化学方程式为：_，收集方法是_；用试管收集氨气时，验满的操作是_，证明氨气已收集满的现象是_。(2)工业合成氨气的化学方程式为：_。(3)用氨气制取硝酸的流程是：NH3NONO2HNO3，NO与空气接触时的现象是_；从得失电子相等的角度分析化学反应aNO2bO2cH2OdHNO3，可知ab_。,答案：(1)Ca(OH)22NH4Cl,CaCl22NH32H2O,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,红色石蕊,向下排空气法试纸变蓝,(2)N23H2(3)无色气体变为红棕色,2NH341,例6(2015年北京东城区期末)NH3经一系列反应可以得到,HNO3和NH4NO3，如图所示。,【资料卡片】,i.NH4NO3是一种白色晶体，易溶于水，微溶于乙醇。ii.在230以上时，同时有弱光：2NH4NO3=2N2O2,4H2O。,iii.在400以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3=3N2,2NO28H2O。,(1)如图将水滴入盛有硝酸铵的试管中，观察到的A处液面上升，B处液面下降，产生该现象的原因_，一段时间后还能观察到的现象是_。,(2)实验室可以用氯化铵和熟石灰反应来制备氨气，该反应的化学方程式为：_，能否用硝酸铵代替氯化铵，_(填“能”或“不能”)，理由是_。(3)从反应类型角度分析在的转化过程中的共同点是_；完成反应的化,学方程式：,NO,H2O=,H。,3NH4,5NO32,答案：(1)硝酸铵溶于水吸收热量，集气瓶中气体压强减小A处液面下降，B处液面上升，水平导管中液柱向右移动,CaCl22NH32H2O,不能,(2)2NH4ClCa(OH)2硝酸铵受热易爆炸,8,7,(3)都有化合价变化，都是氧化还原反应,例7(2015年湖南长沙模拟)图是实验室中常用于制备和,干燥气体的装置：,(1)甲同学用图装置、铜和浓硝酸制备并收集干燥的NO2,气体：,B中铜和浓硝酸反应的化学方程式：_。收集NO2气体的方法是_。将收集满NO2的烧瓶密封浸入冰水中，烧瓶中气体颜色变浅，则下列反应：,2NO2(g),N2O4(g)H_0(填“”或“”)。,(2)乙同学用图装置制取NH3和O2的混合气体，用图装置验证氨的某些性质：,A中加入浓氨水，B中加入Na2O2固体，C中加入碱石灰，D内放置催化剂(铂石棉)，按气流方向abch连接各仪器：实验中D内有红棕色气体生成，证明氨气具有_(填,“氧化性”或“还原性”)。,D中反应的化学方程式为：_。E装置的作用是_。,答案：(1)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,向上排空气法,(2)还原性,4NH35O2,4NO6H2O,2NO,O2=2NO2,吸收NO2，防止污染空气,考点三,硝酸,【知识梳理】,1物理性质。,无,刺激性,纯硝酸是_色、易挥发(沸点83)、有_气味的液体，密度为1.50gcm3。浓硝酸(市售)的质量分数为69%，易挥发出HNO3，通常为无色或黄色液体(因HNO3分解产生的NO2溶在其中而呈黄色)，密度为1.42gcm3。,2化学性质。,NaNO3H2O,Cu(NO3)2H2O,(1)硝酸具有酸的通性：HNO3NaOH=_；2HNO3CuO=_；稀硝酸能使紫色石蕊溶液变红，浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色。(2)硝酸不稳定，受热或见光易分解。4HNO3(浓)=_(浓度越高、温度越,高、光越强，硝酸越易分解)。,2H2O4NO2O2,(3)硝酸的强氧化性。,Cu(NO3)22NO22H2O,硝酸能与除金、铂以外的所有金属反应，产物中没有氢气，硝酸被还原的产物与硝酸的浓度有关。Cu4HNO3(浓)=_。现象：迅速剧烈反应，放出大量红棕色气体，溶液变绿色。3Cu8HNO3(稀)=_。现象：反应较缓慢，放出无色气体，在试管口变成红棕色，,溶液变蓝色。,3Cu(NO3)22NO4H2O,注意：试管口应塞上用碱液润湿的棉团。,(4)与有机物反应。,HNO3,_。,3用途：制炸药、染料、塑料、硝酸盐。,例8下列实验操作、现象和结论均正确的是(答案：A,【考点集训】,)。,归纳总结,硝酸与金属反应的规律,(1)HNO3与金属一般不能产生H2。,(2)还原产物一般为HNO3(浓)NO2，HNO3(稀)NO；很,稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。,(4)铁、铝常温下遇浓硝酸被钝化，可用铁、铝容器装运冷,浓硝酸。,例9(2015年北京房山区模拟)硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂。请回答：(1)常温下，可用铁、铝制的容器盛放浓硝酸，说明浓硝酸具有_性。铝制容器不能用于盛放氢氧化钠溶液，两者反应生成的盐是_。(2)工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硫酸铜。下列制备方法符合“绿色化学”思想的是_(填序号)。写出中反应的化学方程式：_。,答案：(1)强氧化,偏铝酸钠(或NaAlO2),(2),Cu2H2SO4(浓),CuSO4SO22H2O,易错警示,例10如下图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝,酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。,.浓硝酸的强氧化性实验。,将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5mL浓硝酸，往具支试管中放入约2mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。,(1)具支试管中发生反应的化学方程式：_。(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象