高考化学一轮复习 第四章 非金属及化合物 4.4 氮及其重要化合物课件.pptVIP

第四节氮及其重要化合物 考点一氮气及其氧化物 基础回顾 1 自然界中氮的存在和氮的固定 游离 化合 2 n2的性质 n2的电子式为 结构式为 写出有关化学方程式 n2表现 性 n2表现 性 n2表现 性 n2 3mgmg3n2 氧化 n2 3h22nh3 氧化 n2 o22no 还原 3 氮的氧化物 1 氮有多种价态的氧化物 n2o no n2o3 no2 n2o4 n2o5 其中 n2o3 n2o5分别为hno2 hno3相应的酸性氧化物 酸酐 no2与n2o4可相互转化2no2n2o4 2 no no2的比较 无 有毒 红棕 有毒 难溶 2hno3 no 排水法 向上排空气法 血红蛋白 光化 学烟雾 3 常见nox的尾气处理方法 碱液吸收法2no2 2naoh nano3 nano2 h2ono2 no 2naoh 2nano2 h2o 催化转化 在催化剂 加热条件下 氨将氮氧化物转化为无毒气体 n2 或nox与co在一定温度下催化转化为无毒气体 n2和co2 一般适用汽车尾气的处理 思维诊断 正确的打 错误的打 1 食品袋中充氮气可用来防腐 提示 氮气的化学性质稳定 可用来防腐 2 氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾 又是形成酸雨的主要物质 提示 硫的氧化物不能形成光化学烟雾 3 用湿润的淀粉ki试纸或naoh溶液可以鉴别溴蒸气和no2 提示 不能用湿润的淀粉ki试纸或naoh溶液区分 因为这两种气体都有氧化性 都可以把ki中的i 氧化成i2 使试纸变蓝色 naoh溶液可以吸收br2蒸气和no2而形成无色溶液 用水鉴别 溶于水后有颜色的是br2 无颜色的是no2 4 密闭容器中2molno与1molo2充分反应 产物的分子数为2na 提示 no与o2反应生成no2 但常温下 no2与n2o4之间存在平衡 所以产物的分子数小于2na 题组过关 1 rj必修1 p100改编题 下列叙述与氮元素的循环无关的是 a 工业合成氨的过程是固氮的过程b 自然界中 氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物 c 液氨具有腐蚀性和毒性 在使用过程中要防止液氨泄漏d 电闪雷鸣的雨天 n2与o2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 解析 选c 工业合成氨是人工固氮的过程 a错误 氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物 b错误 使用液氨的过程中要防止液氨泄漏 与氮元素的循环无关 c正确 电闪雷鸣的雨天属于自然固氮 d错误 2 2018 大连模拟 随着我国汽车年销量的大幅增加 空气环境受到了很大的污染 汽车尾气装置里 气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示 下列说法正确的是导学号79100060 a 反应中no为氧化剂 n2为氧化产物b 汽车尾气的主要污染成分包括co no和n2c no和o2必须在催化剂表面才能反应d 催化转化总化学方程式为2no o2 4co4co2 n2 解析 选d 反应过程中no o2为氧化剂 n2为还原产物 a错误 汽车尾气中的n2不是污染物 b错误 no和o2的反应不需要催化剂 c错误 根据题中的图示 可将反应的过程分成如下两步写 2no o2 2no2 2no2 4co n2 4co2 将两步反应合并可得总化学方程式为2no o2 4co4co2 n2 d正确 3 无色的混合气体甲中可能含no co2 no2 nh3 n2中的几种 将100ml气体甲经过下图实验处理 结果得到酸性溶液 而且几乎无气体剩余 则气体甲的组成可能为 a nh3 no2 n2b nh3 no co2c nh3 no2 co2d no co2 n2 解析 选b 因为甲为无色混合气体 则没有no2 从反应流程看 部分气体被浓硫酸吸收 说明存在nh3 通过足量的na2o2后 气体显红棕色 说明生成了no2 则原来气体中存在no以及co2 最后气体被水吸收后几乎无气体剩余 则原气体中没有n2 no和生成的氧气完全被水吸收生成hno3 答案选b 加固训练 1 烧瓶中放入铜片和稀硝酸 来制取较纯净的一氧化氮 反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体 这时的操作应是 a 立即接上收集容器 用向上排空气法收集b 待烧瓶中红棕色气体消失后 用向上排空气法收集c 待烧瓶中红棕色气体消失后 用排水法收集d 立即用排水法收集 解析 选d 红棕色气体为no2 no2与水反应生成no 用排水法收集 2 汽车排放的尾气中含有no2 no2是城市大气污染的主要污染物之一 在日光照射下 no2发生一系列光化学烟雾的循环反应 从而不断产生o3 加重空气污染 反应过程为 2no22no 2o 2no o22no2 o o2o3 下列有关该反应过程及产物的叙述正确的是 a no2起催化剂作用b no起催化剂作用c no2只起氧化剂作用d o3与o2互为同分异构体 解析 选a 由反应过程 得o22o o o2o3 由此可知no2起催化剂作用 反应过程中no2既作氧化剂又作还原剂 a正确 b c错误 o3与o2互为同素异形体 d错误 3 病毒学研究同时证实 no对sars病毒有直接抑制作用 下列关于no的叙述正确的是 a no是一种红棕色的气体b 常温常压下 no不能与空气中氧气直接化合c 含等质量的氧元素的no和co的物质的量相等d no易溶于水 不能用排水法收集 解析 选c no是一种无色难溶于水的气体 可以用排水法收集 常温常压下 no容易与氧气直接化合生成no2 考点二氨和铵盐 基础回顾 1 氨 1 物理性质 无色有 性气味的气体 密度比空气 易 溶于水 1 700 可由 实验证明 刺激 小 液化 极易 喷泉 2 化学性质 还原性 nh3中的氮元素的价态为 3价 因此nh3不仅能被催化氧化生成no 还能在纯氧中燃烧生成n2 在一定条件下 nh3还能被cl2 cuo等氧化a 催化氧化 b 在纯氧中燃烧 4nh3 5o24no 6h2o 4nh3 3o22n2 6h2o c 与氯气反应 或 d 与cuo反应 e 与氮的氧化物 nox 反应 6no2 8nh37n2 12h2o6no 4nh35n2 6h2o 2nh3 3cl2 n2 6hcl 8nh3 3cl2 n2 6nh4cl 2nh3 3cuo3cu n2 3h2o 与酸反应与氯化氢反应 现象 应用 用于nh3与挥发性酸的互相检验 nh3 hcl nh4cl 产生白烟 与水反应 nh3 h2onh3 h2o oh 氨气溶于水得氨水 氨水中含有的微粒有 nh3 h2o是可溶性一元弱碱 不稳定 易分解 化学方程式为 nh3 h2o nh3 h2o oh h nh3 h2onh3 h2o 3 氨气的实验室制法 常规方法 固 固nh3 向下排空气法 蓝 白烟 其他方法 4 用途制硝酸 铵盐 纯碱 尿素 制冷剂等 2 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 三解 不稳定性 热解 a nh4cl受热分解 b nh4hco3受热分解 nh4clnh3 hcl nh4hco3nh3 co2 h2o 与碱反应 碱解 铵盐与碱溶液反应的离子方程式a 在稀溶液中不加热 b 加热时或浓溶液 铵盐溶于水易水解 水解 h2onh3 h2o h oh nh3 h2o oh nh3 h2o 3 的检验 典题探究 典题 某化学兴趣小组利用图1装置制取氨气并探究氨气的有关性质 1 装置a中烧瓶内试剂可选用 填字母代号 a 碱石灰b 浓硫酸c 生石灰d 五氧化二磷e 烧碱 2 在k2的导管末端连接图2装置中的 装置 填序号 当装置d中集满氨气后 关闭k1 k2 打开k3 引发喷泉的实验操作是 3 若探究氨气的还原性 需打开k1 k3 在k2处导管连接制取纯净 干燥氯气的装置 用二氧化锰与浓盐酸制取氯气 生成气体必须通过分别盛有 试剂的洗气瓶 d中氨气与氯气反应产生白烟 同时生成一种无色无味的气体 该反应的化学方程式为 从k3处导管逸出的气体中含有少量cl2 则c装置中应盛放 溶液 填化学式 反应的离子方程式为 解析 1 在浓氨水中存在平衡 nh3 h2onh3 h2o oh 向其中加入生石灰 发生反应cao h2o ca oh 2生成ca oh 2 或烧碱 都会使平衡左移 同时放出大量的热促进氨水的挥发 碱石灰的成分是烧碱和生石灰 原理同上述 都可快速制备氨气 2 氨气极易溶于水 不溶于ccl4 需选择防倒吸装置进行实验探究 因此需选择图2中的 或 根据喷泉实验的原理 要使装置d发生喷泉现象 用热毛巾将烧瓶包住 可使d中氨气受热膨胀通过导管与水接触 即产生 喷泉 3 用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中 混有氯化氢气体和水蒸气 要得到纯净 干燥的氯气需通过饱和食盐水除去氯化氢 通过浓硫酸除去水蒸气 探究氨气具有还原性 氯气与氨气反应产生 白烟 的成分为氯化铵 氯元素化合价降低 则生成的 无色无味的气体 必为氨气的氧化产物 可推知为氮气 氯气是有毒气体 可与强碱溶液反应 因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收 答案 1 ace 2 或 用热毛巾将烧瓶包住 其他合理答案均可 3 饱和食盐水浓硫酸 3cl2 8nh3 6nh4cl n2 naohcl2 2oh cl clo h2o 母题变式 1 题中u形干燥管中盛放的药品是 作用为 提示 碱石灰吸收nh3中的水蒸气 2 若用图2中的 装置吸收尾气 分别有什么现象 提示 三个装置中的溶液都变红 其中 装置有倒吸 题组过关 1 rj必修1 p103 下列装置应用于实验室制取nh3 并用alcl3溶液吸收多余氨气制氢氧化铝 最后回收氯化铵的实验 能达到实验目的的是 a 用装置甲制取nh3b 用装置乙吸收nh3制取al oh 3c 用装置丙在不断搅拌下分离al oh 3和nh4cl溶液d 用装置丁蒸干nh4cl溶液并灼烧制nh4cl 解析 选a cao与水反应用甲装置可制备氨气 a正确 氨气极易溶于水 导管在液面下 乙装置可发生倒吸 b错误 过滤时不能搅拌 易捣破滤纸 c错误 蒸干nh4cl溶液会使氯化铵分解 应用结晶法制nh4cl d错误 2 某化学兴趣小组利用如下装置制取氨气并探究氨气的有关性质 导学号79100061 1 图甲中 仪器a的名称是 a中盛放的固体是 2 已知单质b是空气中含量最多的成分 则玻璃管中发生反应的化学方程式为 3 c装置的作用是 4 若按如图乙所示装置进行nh3性质实验 先打开旋塞1 b瓶中的现象是 原因是 稳定后 关闭旋塞1 再打开旋塞2 b瓶中的现象是 解析 1 仪器a是圆底烧瓶 该实验通过将浓氨水滴入碱石灰或cao中制取氨气 2 空气中含量最多的成分是n2 所以玻璃管中发生的是nh3还原cuo生成n2 cu和h2o的反应 3cuo 2nh3n2 3cu 3h2o 3 因为nh3极易溶于水 所以c装置是防倒吸的安全瓶 4 打开旋塞1 hcl与nh3反应生成nh4cl固体小颗粒 所以b瓶中会出现白烟 hcl过量 溶于石蕊水溶液中使溶液呈酸性 故溶液变红 答案 1 圆底烧瓶碱石灰或cao 其他合理答案均可 2 3cuo 2nh3n2 3cu 3h2o 3 作安全瓶 防倒吸 4 产生白烟打开旋塞1 氯化氢与氨气混合反应生成了白色氯化铵固体小颗粒 形成白烟 烧杯中的石蕊水溶液会倒流进入b瓶中 形成红色溶液 加固训练 1 用滴有酚酞溶液的水做 氨的喷泉实验 体现了氨的哪些性质 还原性 极易溶于水 有碱性物质生成 氧化性 氨易液化a b c d 解析 选b 氨的喷泉实验 体现了氨极易溶于水 有碱性物质生成的性质 2 科学家从化肥厂生产的 nh4 2so4中检出化学式为n4h4 so4 2的物质 该物质的晶体中含有和两种离子 当遇到碱性溶液时 会生成n4分子 下列说法正确的是 a 14n n4与n2互为同位素b n4h4 so4 2的电离方程式为n4h4 so4 2 2c n4h4 so4 2不能与草木灰 k3po4等化肥混合施用d n4h4 so4 2中只含共价键 不含离子键 解析 选c n4与n2为单质 a错误 n4h4 so4 2晶体中含有和两种离子 电离方程式为n4h4 so4 2 2 b错误 草木灰的主要成分k2co3 k3po4都为强碱弱酸盐 其水溶液显碱性 当遇到碱性溶液时 会生成n4分子 故不能混合施用 c正确 n4h4 so4 2为离子化合物 n4h4 so4 2中含有离子键 d错误 考点三硝酸氮及其重要化合物转化关系 基础回顾 1 硝酸的物理性质 黄 2 硝酸的化学性质 1 不稳定性 市售浓硝酸呈黄色的原因是 硝酸保存在 试剂瓶中 置于冷暗处 不能用橡胶塞 4hno34no2 o2 2h2o 硝酸分解生成的no2 溶解在硝酸里 棕色 2 强氧化性 不论浓 稀硝酸都有强氧化性 而且浓度越大氧化性越强 与金属反应时 不产生h2 a 常温下 浓硝酸使 钝化 fe al b 浓硝酸与铜反应的离子方程式 c 稀硝酸与铜反应的离子方程式 cu 4h 2 cu2 2no2 2h2o 3cu 8h 2 3cu2 2no 4h2o 与非金属反应 如浓硝酸与c反应的化学方程式 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 c 4hno3 浓 co2 4no2 2h2o 3fe2 4h 3fe3 no 2h2o 3 氮及其化合物的转化关系 4 含氮物质的化合价变化及规律 1 氮元素间的歧化和归中 歧化 3no2 h2o 2hno3 no 2no2 2naoh nano3 nano2 h2o 归中 6no 4nh3 5n2 6h2o no2 no 2naoh 2nano2 h2o 2 含氮物质的连续氧化 nh3 n2 no no2 hno3 no no2 hno3 思维诊断 正确的打 错误的打 1 将稀硝酸加入过量铁粉中 充分反应后滴加kscn溶液 溶液呈红色 证明稀硝酸将fe氧化为fe3 提示 稀硝酸与过量的fe反应 则生成硝酸亚铁和no气体 水 无铁离子生成 所以加入kscn溶液后 不变红色 现象错误 2 浓硝酸中加入用砂纸打磨过的铝条 产生红棕色气体 提示 浓硝酸与铝发生钝化 不能产生气体 3 n2 nh3 nh4cl aq 物质间转化能实现 提示 n2 nh3 nh4cl aq 能实现 4 稀硝酸可除去试管内壁的银镜 提示 ag可溶于稀硝酸 可用稀硝酸除去试管内壁的银镜 5 将可调高度的铜丝伸入稀硝酸中 溶液变蓝 说明cu与稀硝酸发生置换反应 提示 铜与稀硝酸发生氧化还原反应 生成cu no3 2 no和h2o 不属于置换反应 6 能使甲基橙变黄的溶液中 na cl fe3 能共存 提示 能使甲基橙变黄的溶液中 溶液ph 4 4 fe3 不能共存 典题探究 角度一硝酸的强氧化性 典题1 某化学学习小组采用下列装置 对浓硝酸与木炭的反应进行探究 已知 4hno34no2 o2 2h2o 请回答下列问题 1 检查装置气密性后 将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态 立即伸入三颈瓶中 并塞紧瓶塞 滴加浓硝酸 可观察到三颈瓶中气体的颜色为 产生该气体的化学反应方程式是 2 装置c中盛有足量ba oh 2溶液 反应一段时间后可观察到c中出现白色沉淀 该白色沉淀为 写化学式 其中的ba oh 2溶液 填 能 或 不能 用ca oh 2溶液代替 理由是 3 装置b的作用是 4 装置d中收集到了无色气体 部分同学认为是no 还有部分同学认为是o2 下列对该气体的检验方法合适的是 填序号 a 敞口观察集气瓶内气体的颜色变化b 将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内 观察试纸是否变红c 将带火星的木条伸入集气瓶中 观察木条是否复燃 解析 1 装置a中是浓硝酸与木炭的反应 生成no2 co2 h2o 由于no2为红棕色气体 故三颈瓶中的气体为红棕色 2 将no2 co2通入ba oh 2溶液中分别生成ba no3 2和baco3 由于ba oh 2溶液足量 故溶液为碱性环境 baco3不溶解以沉淀形式析出 ba oh 2溶液不能用ca oh 2溶液代替 因为ca oh 2微溶于水 溶液中ca oh 2含量太少 浓度太低 不足以完全吸收生成的酸性气体 导致溶液呈酸性 不能生成caco3沉淀 3 装置b可以防止装置c中酸性气体因溶解速率太快而出现倒吸 4 no与足量o2反应生成红棕色的no2 a正确 no和o2均不具有酸性 b错误 o2能使带火星的木条复燃 而no不能 c正确 答案 1 红棕色c 4hno3 浓 4no2 co2 2h2o 2 baco3不能ca oh 2溶液中ca oh 2浓度较低 no2 co2过量 最终溶液显酸性 不能形成caco3沉淀 3 防倒吸 4 ac 母题变式 1 如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气 则氧气的来源是 提示 浓硝酸的分解 装置a中除发生木炭与浓硝酸的反应外 还发生浓硝酸的分解反应 2 如果集气瓶中收集到的无色气体是no 则生成no的化学方程式为 提示 3no2 h2o 2hno3 no 角度二硝酸与金属反应的计算 典题2 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200ml 平均分成两份 向其中一份中逐渐加入铜粉 最多能溶解9 6gcu 向另一份中逐渐加入铁粉 产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示 已知硝酸只被还原为no气体 下列分析或结果错误的是 导学号79100062 a 原混合酸中的物质的量为0 1molb oa段产生的是no ab段的反应为fe 2fe3 3fe2 bc段产生的是氢气c 第二份溶液中的最终溶质为feso4d 稀硫酸浓度为2 5mol l 1 解析 选a 铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应 从题干图看出oa段产生的是no 发生反应为fe 4h fe3 no 2h2o ab段的反应为fe 2fe3 3fe2 bc段产生的是氢气 反应为fe 2h fe2 h2 可知oa段反应完了 第二份溶液中n n fe 0 1mol 溶液中最终溶质为feso4 此时反应的铁的质量是14 0g 即0 25mol 故原混合酸中h2so4浓度为 2 5mol l 1 物质的量为0 2mol 素养升华 硝酸与金属反应计算题的思维模板 题组过关 1 rj必修1 p104改编题 下列说法不正确的是 a 在稀硫酸中加入铜粉 铜粉不溶解 再加入kno3固体 铜粉仍不溶解b 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该气体的水溶液一定显碱性 c 铜与稀硝酸反应的离子方程式为3cu 8h 2 3cu2 2no 4h2od hno3nono2 以上各步变化均能通过一步实验完成 解析 选a a项中加入kno3固体后 cu和h 发生反应 3cu 8h 2 3cu2 2no 4h2o a错误 气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该气体的水溶液一定显碱性 b正确 c d正确 2 亚硝酸钠 有毒性 市场上很易与食盐混淆 是一种常见的工业用盐 广泛用于物质合成 金属表面处理等 物理性质与nacl极为相似 相关化学性质如图所示 下列说法不正确的是导学号79100063 a 实验室可用nano2和nh4cl溶液混合加热制取氮气b nano2与n2h4反应中 nano2是氧化剂c 可用ki 淀粉试纸和食醋鉴别nano2和nacld 分解nan3盐每产生1moln2转移6mole 解析 选d 根据图示分析实验室可用nano2和nh4cl溶液混合加热制取氮气 a正确 nano2与n2h4反应生成nan3 nano2中氮元素的化合价由 3价降到价 nano2是氧化剂 b正确 nano2在酸性条件下 使ki 淀粉试纸变蓝 c正确 分