高考化学一轮复习配套课件：3-4生产生活中的含氮化合物.ppt

考纲展示 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 第四单元生产生活中的含氮化合物 一 氮气 一氧化氮 二氧化氮1 氮元素的存在与氮的固定2 N2的性质 1 物理性质无色无味气体 密度比空气略小 难溶于水 主干知识 2 化学性质3 一氧化氮和二氧化氮 1 雷雨发庄稼 的反应原理雨水中的HNO3渗入土壤与矿物质作用生成硝酸盐 其中硝酸根离子被植物根系吸收 转化为植物生长所需的养料 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2 NO和NO2的性质比较 3 氮的氧化物对环境的污染 氮氧化物的产生氮肥的生产 金属的冶炼和汽车等交通工具排放的废气 危害形成和光化学烟雾 破坏臭氧层 防治使用清洁能源 减少氮氧化物排放 为汽车安装尾气净化装置 对生产化肥 硝酸工厂排放的尾气进行回收处理等 酸雨 1 根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属 为什么氮气很稳定 提示 氮气的性质不仅与原子结构有关 还与氮分子的构成有关 氮气分子中的N N键 键能很大 分子结构稳定 故氮气很稳定 2 NO2溶于水生成HNO3 NO2是不是酸性氧化物 提示 不是 酸性氧化物与对应酸中元素的化合价相同 NO2与HNO3中氮元素的化合价不同 二 氨和铵盐1 NH3的结构与物理性质 2 氨的化学性质 3 制法与用途 2 用途 制硝酸 铵盐 纯碱 作制冷剂 4 铵盐 1 物理性质 都是无色或白色晶体 易溶于水 2 化学性质 不稳定性 a NH4Cl受热分解 填化学方程式 b NH4HCO3受热分解 与碱反应 离子方程式 a 稀溶液中不加热 b 加热时或浓溶液 3 NH的检验 点拨 1 NH3是非电解质 溶于水 部分NH3与H2O反应生成NH3 H2O 但在计算氨水的质量分数 物质的量浓度时溶质仍按NH3处理 2 铵盐与碱在溶液中反应时写离子方程式 不在溶液中反应时写化学方程式 三 硝酸1 物理性质硝酸是无色易挥发的液体 有刺激性气味 打开盛浓硝酸的试剂瓶 会在空气中产生白雾 2 化学性质 1 强酸性 具有酸的通性 2 不稳定性 反应的方程式为 市售浓硝酸呈黄色的原因是 生成的NO2溶于硝酸中所致 3 强氧化性 与金属 铜与稀HNO3反应的化学方程式为 铜与浓硝酸反应的化学方程式为 浓硝酸常温下使Fe Al 王水 V 浓盐酸 V 浓硝酸 溶解Be Au 与非金属反应 如浓硝酸与C的反应的化学方程式为 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 钝化 3 1 与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S SO2 Na2SO3 HI Fe2 等还原性物质 如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为 将石蕊试液滴入浓硝酸中或将浓硝酸滴在蓝色石蕊试纸上 均会先变红 后变白 试解释试纸变白色的原因 提示 浓硝酸有强氧化性 将石蕊氧化而使试纸被漂白了 自我诊断 1 将NH3通入CuSO4溶液中能使Cu2 还原为Cu 2 N2 NO2不能一步完成 3 氨水是一种弱碱 能使红色石蕊试纸变蓝 4 Fe NO3 2溶液中存在平衡 Fe2 2H2O Fe OH 2 2H 加入盐酸后平衡左移 溶液绿色变深 5 硝酸被还原时 还原产物只能为NO或NO2 6 实验室收集NO应用排水法 不能用排空气法 1 制备干燥氨气所需的药品是 A NH4Cl溶液NaOH溶液CaCl2固体B 饱和氨水C NaOH溶液NH4Cl晶体浓H2SO4D NH4Cl固体碱石灰Ca OH 2 氨气的实验室制法与性质 答案 D 1 氨气的实验室制法 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 2 氨气的溶解性实验问题 1 喷泉实验的基本原理气体在液体中溶解度很大 在短时间内产生足够的压强差 负压 则打开止水夹后 大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中 在尖嘴导管口形成喷泉 2 形成喷泉的气体与液体组合a NH3 HCl SO2 NO2与水组合能形成喷泉 b 酸性气体与NaOH溶液组合能形成喷泉 3 操作方法 按如图装置连接好 先打开止水夹 将胶头滴管中的水挤入烧瓶即可 特别提醒 1 实验室用其他方法制取少量氨气时的注意事项 加热浓氨水法 也可以快速制取少量氨气 但纯度较低 碳酸铵或碳酸氢铵受热分解法 但需要用碱石灰除去同时产生的CO2和H2O 2 干燥氨气不能用浓硫酸 无水氯化钙和无水硫酸铜 3 吸收氨气 或HCl 时要注意防止倒吸 可用于吸收氨气 或HCl 并能防倒吸的常用装置为 4 氨水的密度小于1g cm 3 且浓度越大 密度越小 典例1 有甲 乙两位同学想利用下列装置及化学试剂 对实验室制取并收集氨气的实验进行改进 化学试剂 NH4Cl固体 浓氨水 固体NaOH 1 甲同学想方便快速制取少量氨气 应选择的装置是 填序号 选用试剂是 填序号 选用上述试剂制氨气的理由是 实验过程中 制气时的实验操作是 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收集氨气 并确保不污染环境 请你根据其设想回答 若用排气法收集氨气 请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置 标出所用试剂 自选 名称 若用排液集气法收集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 实验室快速制取氨气可以用浓氨水和生石灰或固体NaOH 可以选用装置B 氨气的密度比空气小 集气瓶口向上时进气管应较短一些 这样可以使密度较大的空气排出 为了防止氨气污染环境可以进行尾气吸收 由于氨气极易溶于水 所以需要防止倒吸 2 如图 C 1 某同学用下列装置 固定 加热仪器和橡胶管略 进行有关氨气制取的实验探究 回答下列问题 1 若用装置 制取NH3 其反应的化学方程式为 若要测定生成的NH3的体积 则必须选择的装置是 填装置序号 该装置中所盛试剂应具有的性质是 2 若用装置 制取并收集干燥的NH3 烧瓶内装的试剂是 分液漏斗中装的试剂是 收集装置应选择 填装置序号 解析 1 装置 适用于固 固加热制取气体 制取NH3时选用试剂NH4Cl和Ca OH 2 若测定NH3的体积 必须用排液体法 而NH3极易溶于水 故不能用排水法 所用的液体必须不与NH3反应 也不溶解NH3才符合条件 2 装置 是固 液反应 不需加热的装置 制取NH3时 可用浓氨水和碱石灰作用 金属与HNO3的反应规律和相关计算 2 14g铜 银合金与足量的某浓度的硝酸反应 将放出的气体与1 12L 标准状况下 氧气混合 通入水中恰好全部被吸收 则合金中铜的质量为 A 9 6gB 6 4gC 3 2gD 1 6g 解得n Cu 0 05mol 则m Cu 0 05mol 64g mol 3 2g 答案 C 1 反应规律 1 HNO3与金属反应一般不生成H2 2 浓硝酸 金属 硝酸盐 NO2 H2O 稀硝酸 金属 硝酸盐 NO H2O 稀硝酸也可能被还原为N2 N2O NH3和NH4NO3等 3 硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性 4 浓硝酸与铜反应时 若铜过量 反应开始时浓硝酸被还原为NO2 但随着反应的进行 硝酸变稀 其还原产物变为NO 5 铁与稀硝酸反应时 铁过量 氧化产物为Fe2 铁不足 氧化产物为Fe3 2 金属与硝酸反应的计算方法 1 原子守恒法 消耗HNO3的物质的量 生成的硝酸盐中NO的物质的量 被还原氮原子的物质的量 2 电子守恒法 金属失电子总数 HNO3得电子总数 特别提醒 1 浓硝酸能与碳 硫 磷等非金属单质反应 一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物 不生成硝酸盐 硝酸只表现氧化性 2 溶液混合时注意分析隐含的硝酸向稀硫酸中加入NaNO3等硝酸盐 向Fe NO3 2等硝酸盐溶液中加入盐酸等的混合溶液中均存在隐含的硝酸 3 在制备气体和检验离子时 慎选硝酸 实验室制取H2S SO2 HI等气体时 不能选硝酸 典例2 向27 2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0 5L 固体物质完全反应 生成NO和Cu NO3 2 在所得溶液中加入1 0mol L 1的NaOH溶液1 0L 此时溶液呈中性 金属离子已完全沉淀 沉淀质量为39 2g 下列有关说法不正确的是 A Cu与Cu2O的物质的量之比为2 1B 硝酸的物质的量浓度为2 6mol L 1C 产生的NO在标准状况下的体积为4 48LD Cu Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0 2mol n Cu 0 2moln Cu2O 0 1mol利用氧化还原反应中电子得失守恒可以求出 注 氮元素得电子数等于铜元素失电子总数 2 4mol L 1 注 n NaNO3 n NaOH 钠元素守恒 剩余HNO3的物质的量可以用以下两种方法计算 方法一N元素守恒法 n HNO3 剩 n HNO3 总 2n Cu NO3 2 n NO 1 2mol 2 0 4mol 0 2mol 0 2mol 方法二根据溶液中NaOH的反应建立守恒式 Cu NO3 2 2NaOHHNO3 NaOHn HNO3 剩 n NaOH 2n Cu NO3 2 1 0mol 2 0 4mol 0 2mol 答案 B时间都去哪了 女友不激情 情人不自信 老婆不满足 马先生帮你把时间找回来 满足需求 增进夫妻感情 用囧先生 做不一样的男人 用科学改善男性 根 本问题 咨讠旬加V msdf003 2 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 所得溶液中铜离子物质的量浓度是 假设反应后溶液体积不变 A 0 15mol LB 0 225mol LC 0 30mol LD 0 45mol L解析 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 根据 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 一 探究氨气的还原性NH3中的氮为 3价 处于最低价 故NH3有还原性 在一定条件下可被O2 Cl2 CuO及氮的氧化物 NOx 氧化 其氧化产物既可以是N2 又可以是NO 1 氨气的催化氧化实验 氨气的还原性和喷泉实验 2 NH3被Cl2氧化Cl2足量时 2NH3 3Cl2 N2 6HClNH3过量时 8NH3 3Cl2 N2 6NH4Cl上述两个反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比均为2 3 二 探究喷泉实验的形成原理1 形成喷泉的原理形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差 当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时 瓶内气体大量减少 压强降低 外界的大气压将液体压入烧瓶内 如此持续 最后液体将充满烧瓶 2 常见喷泉的形成主要有以下两类 1 极易溶于水的气体 NH3 HCl SO2等 与水可形成喷泉 2 酸性气体 HCl SO2 NO2 CO2 H2S等 与NaOH aq 也能形成喷泉 3 喷泉实验成功的关键 1 盛气体的烧瓶必须干燥 2 气体要充满烧瓶 3 烧瓶不能漏气 实验前应先检查装置的气密性 4 所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应 典例 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 甲组同学用下图装置 夹持装置略 对其进行探究实验 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