高考化学一轮优化复习：《氮及其重要化合物》ppt精编课件.ppt

第四节氮及其重要化合物 2018高考导航考纲要求1 了解氮单质及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响 命题热点1 以不同价态的氮考查氧化还原反应 2 以NO NO2的制备考查HNO3的性质 3 以氨和铵盐的相互转化考查NH3 NH的检验及NH3的实验室制法等 一 氮及其化合物1 氮及其化合物的物理性质及对环境的影响 无 红棕 700 2 氮的单质及氧化物的化学性质 1 氮气氮气化学性质稳定 常温时不易发生化学反应 在一定条件下可与O2 H2等物质反应 与O2反应 N2 O22NO 与H2反应 2 一氧化氮和二氧化氮 NO与O2反应 2NO O2 2NO2 NO2与H2O反应 3NO2 H2O 2HNO3 NO 二 氨和铵盐1 氨 1 化学性质 2 制法 实验室制法 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2H2O 2NH3 工业制法 3 用途 制HNO3 铵盐 纯碱 尿素 制冷剂等 2 铵盐 1 物理性质 都是白色或无色晶体 都 溶于水 2 化学性质 不稳定性NH4Cl NH4HCO3受热分解的化学方程式为 易 NH4ClNH3 HCl NH4HCO3NH3 H2O CO2 与强碱反应写出NH4Cl与NaOH反应并微热搅拌的离子方程式 变蓝 NH OH NH3 H2O 三 硝酸1 物理性质 刺激性 易挥发 2 化学性质 1 强酸性 具有酸的通性 2 强氧化性 与金属反应a 与除Au Pt外的大部分金属反应 如Cu b 常温下浓HNO3使Fe Al 钝化 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 与非金属 如木炭 反应C 4HNO3 浓 CO2 4NO2 2H2O 与某些还原性化合物 如Fe2 SO等 反应 思考感悟 1 钝化是不是不发生化学反应 2 如何除去浓HNO3中的黄色物质 提示 1 Fe Al遇浓HNO3钝化 钝化是一种化学反应 在金属表面形成了一层致密的氧化膜 2 浓HNO3中的黄色物质为NO2 可充入O2除去 发生如下反应 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 1 加热固态铵盐和碱的混合物 2 浓氨水中加固态碱性物质 即时应用1 2018 黄山高三第一次模拟 某研究性学习小组对实验室制取NH3进行了如下设计 1 甲同学拟用浓氨水和固体NaOH制取NH3 并用图 装置作为NH3的发生装置 写出固体NaOH的作用 2 乙同学建议 把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上来收集氨气 并确保不污染环境 请你根据其设想回答 若用排空气法收集NH3 请在图 的方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置 标出所用的试剂 自选 名称 若用排液取气法收集NH3 可选用的试剂是 填序号 A H2OB 浓硫酸C CCl4D 饱和NaCl溶液 解析 1 从化学平衡及固体NaOH的性质角度分析 2 氨气的密度比空气小 应该用向下排空气法收集 所以当瓶口向上收集时应短进长出 还应注意尾气吸收 氨气极易溶于H2O 浓硫酸 饱和NaCl溶液 所以只能选择CCl4 答案 1 使溶液中的c OH 增大 促使NH3 H2ONH3 H2ONH OH 平衡向左移动 NH3逸出 NaOH溶解放热 使NH3的溶解度降低 NH3逸出 2 C 1 反应规律 1 浓HNO3与金属反应一般不生成H2 还原产物 浓HNO3 NO2 稀HNO3 NO 2 Cu与HNO3反应 Cu与浓HNO3反应时 若Cu足量 开始时还原产物为NO2 随反应进行 浓HNO3变稀 还原产物为NO 最终得到NO2与NO的混合气体 反应现象 a 铜片逐渐溶解 b 溶液变蓝 c 产生红棕色气体 若为稀HNO3 则a b相同 另外 开始产生无色气体 上部空间变为红棕色 3 Fe与稀HNO3反应Fe过量 氧化产物为Fe2 Fe不足 氧化产物为Fe3 2 计算方法 1 原子守恒法HNO3与金属反应时 一部分HNO3起酸的作用 以NO的形式存在于溶液中 一部分作为氧化剂转化为还原产物 这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量 2 电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应 HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量 特别提醒金属与硝酸反应 生成硝酸盐 氮元素不能全部转化成氮氧化物 如果在混合物中加入硫酸 则NO可以继续与金属反应 致使NO全部转化为氮氧化物 进行相关计算时可先进行过量判断 然后再根据离子方程式进行计算 即时应用2 2018 广东深圳高级中学月考 在浓硝酸中放入铜片 1 开始反应的化学方程式为 实验现象为 2 若铜有剩余 则反应将要结束时的化学方程式是 3 待反应停止后 再加入少量质量分数为25 的稀硫酸 这时铜片上又有气泡产生 其原因是 4 若将12 8g铜跟一定量的浓硝酸反应 铜耗完时 共产生气体 NO和NO2的混合物 5 6L 标准状况 则所消耗的硝酸的物质的量是 所得气体的平均相对分子质量为 解析 2 随着反应的进行 硝酸浓度不断减小 故反应后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应 4 有关金属与硝酸反应的计算是考查的热点 在解决问题的时候要多从原子守恒和电子守恒的角度来思考 如硝酸在反应中有两个去处 一个是硝酸盐 一个是NO或NO2气体 在计算时可以从这个角度入手 去解决有关硝酸消耗的题目 答案 1 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O铜片逐渐溶解 溶液逐渐变蓝 有红棕色气体逸出 2 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 3 加入稀硫酸后 原溶液中的NO与H2SO4提供的H 构成强氧化性的条件 又能与过量的Cu反应 4 0 65mol41 2 视角1教材高频考点氨及其化合物性质的考查是教材中的高频考点 2018 高考安徽卷 下列有关实验操作 现象和解释或结论都正确的是 解析 本题考查化学实验 意在考查化学实验基本操作及实验现象和实验结论的描述与分析 稀硝酸与铁粉反应 铁首先被氧化成Fe3 过量铁粉将Fe3 还原 最终得到Fe2 滴入KSCN溶液不显红色 A项错误 Ksp AgCl Ksp AgI AgI沉淀中加入稀KCl溶液 不能观察到白色沉淀 B项错误 Al箔能与稀HNO3溶液反应放出气体 C项错误 浓氨水显碱性 使红色石蕊试纸显蓝色 D项正确 答案 D 名师指津 HNO3和NH3是含氮化合物中在高考中常考的两种物质 要注意HNO3的强氧化性 NH3的碱性和还原性 跟踪训练 2018 高考上海卷 下列实验过程中 始终无明显现象的是 A NO2通入FeSO4溶液中B CO2通入CaCl2溶液中C NH3通入AlCl3溶液中D SO2通入Ba NO3 2溶液中 解析 选B NO2通入水溶液中会生成HNO3 HNO3能将Fe2 氧化成Fe3 A项溶液由浅绿色变为棕黄色 红棕色气体消失 NH3通入AlCl3溶液中会有白色沉淀生成 SO2通入水溶液中会先生成H2SO3 H2SO3与Ba NO3 2先发生氧化还原反应 有SO生成 其次会观察到 BaSO4 白色沉淀生成 CO2通入CaCl2溶液中没有明显的现象 氨及其化合物性质的实验探究是命题的热点 2018 高考重庆卷 固态化合物A由两种短周期元素组成 可与水发生复分解反应 甲组同学用如图装置 夹持装置略 对其进行探究实验 视角2追踪命题热点 1 仪器B的名称是 2 实验中 中的试纸变蓝 中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成 则 中的试剂为 中发生反应的化学方程式为 中的试剂为 3 乙组同学进行同样实验 但装置连接顺序为 此时 中现象为 原因是 4 经上述反应 2 5g化合物A理论上可得0 56L 标准状况 M 则A的化学式为 解析 本题考查氨气的性质实验 探究氨气的还原性及氨水的碱性等 仪器B的名称为分液漏斗 中红色石蕊试纸变蓝说明化合物A与水反应生 成了氨气 氨气具有还原性 将氨气通过碱石灰干燥后 与灼热的氧化铜反应生成铜 氮气和水 用浓硫酸吸收尾气中的氨气 同时浓硫酸可防止水蒸气进入 中 最后用排水法收集氮气 答案 1 分液漏斗 2 碱石灰3CuO 2NH33Cu N2 3H2O浓H2SO4 3 红色石蕊试纸变蓝CuO与氨气反应生成的水和未反应的氨气形成氨水 使红色石蕊试纸变蓝 4 Mg3N2 2018 哈尔滨高三第一次模拟 在某100mL的混合液中 硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0 4mol L 0 1mol L 向该混合液中加入1 92g铜粉 加热 待充分反应后 所得溶液中铜离子的物质的量浓度是 视角3易错易误剖析 A 0 15mol LB 0 225mol LC 0 30mol LD 0 45mol L 常见错误 选A 错因分析 1 常见错误分析错选A的主要原因是直接根据题目中给出的硝酸的物质的量为0 04mol进行 计算 从而得出参与反应的铜的物质的量为0 015mol 解题时忽略溶液中仍然存在H 在该条件下 生成的Cu NO3 2中的硝酸根离子要继续和铜反应 2 其他错误分析本题还容易错选C 原因是未进行过量计算 直接根据Cu的物质的量计算 从而得出错误答案0 30mol L 正确解答 溶液中同时存在H 和NO时就能够与Cu发生反应 该溶液中H 实际为0 06mol 应该根据离子方程式进行计算 正确解答思路为 3Cu 8H 2NO 3Cu2 38230 03mol0 06mol0 04molX2NO 4H2O根据各物质量的关系可知 H 不足 应根据H 进行计算 X 3 0 06mol 8 0 0225mol 因此 铜离子浓度为0 225mol L 答案 B 硝酸强氧化性的实验探究浓 稀硝酸均具有强氧化性 硝酸强氧化性的实验探究经常作为高考题命题背景 尤其是实验设计 操作步骤 产物检验等 解题时要结合具体实验装置去分析 典例探究 某学习小组探究浓 稀硝酸氧化性的相对强弱 按如图装置进行实验 夹持仪器已略去 实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2 而稀硝酸不能氧化NO 由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 可选药品 浓硝酸 3mol L 1稀硝酸 蒸馏水 浓硫酸 氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知 氢氧化钠溶液不与 NO反应 能与NO2反应 2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O 1 实验应避免有害气体排放到空气中 装置 中盛放的药品依次是 2 滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性 加入药品 打开弹簧夹后 3 装置 中发生反应的化学方程式是 4 装置 的作用是 发生反应的化学方程式是 5 该小组得出的结论所依据的实验现象是 6 实验结束后 同学们发现装置 中溶液显绿色 而不显蓝色 甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致 而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体 同学们分别设计了以下四个实验来判断两种看法是否正确 这些方案中可行的是 选填序号字母 a 加热该绿色溶液 观察颜色变化b 加水稀释该绿色溶液 观察绿色变化c 向该绿色溶液中通入氮气 观察颜色变化 d 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体 观察颜色变化 解析 本题以 探究浓 稀硝酸氧化性相对强弱 为载体 考查浓 稀硝酸性质 重点应结合实验目的 实验所给装置图及药品 信息 加工提炼出实验设计的原理 这是解探究 性实验的灵魂所在 本实验原理 先通CO2除去体系内空气 给NO创造无氧的环境 这是NO相关实验的普遍措施 利用Cu与浓硝酸反应 产生NO2 进而转化为NO 设计两组对比装置 得出结论 结合NO2 NO性质及 NO2能被NaOH吸收 及题干信息 判断出 为用排水法收集NO 故 盛放稀硝酸 为用NaOH吸收NO2 故 中为浓硝酸 6 做题依据为 甲认为是溶液中Cu NO3 2质量分数高 乙认为是溶解生成的气体 能证明某一人说法正确的方案为可行方案 a通过加热 降低气体在水中的溶解度 c通过向溶液中通入N2 赶走溶解的气体 这两种做法原理相同 都是立足于乙说法 若溶液由绿 蓝 说明乙正确 d则是 反其道而行之 再向其中通NO2 若乙正确 则溶液颜色会更绿 以上方案均可行 而b看似可行 针对甲说法 降低