高考化学总复习（JS版）《4.2 生产生活中的含氮化合物》课件.ppt

一 氮气及氮的氧化物1 氮气 2 一氧化氮和二氧化氮 3 自然固氮过程4 氮氧化物对大气的污染与防治 nh3 h2o nh3 h2o nh4 oh 二 氨与铵盐1 氨 1 物理性质 2 化学性质 与水反应显碱性 与挥发性酸 如hcl 产生白烟 与alcl3溶液反应制备 与o2反应 nh3 hcl nh4cl al oh 3 alcl3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4cl 4nh3 5o24no 6h2o 3 制法与用途 实验室制法 注意 液氨与氨水的组成不同 液氨是纯净物 而氨水的组成有h2o nh3 h2o nh3 oh nh4 h 3 nh4 检验取少许样品与强碱溶液共热 产生的气体能够使试纸变色 思考1 固态nh4cl受热变成气体 气体遇冷又变为固态nh4cl 固态碘受热变成蒸气 蒸气遇冷又变成固态碘 这两种现象的本质是否相同 提示 不相同 nh4cl固体受热分解生成nh3和hcl 发生了化学变化 固态碘受热升华成为碘的蒸气 是物理变化 湿润的红色石蕊 蓝 3 强氧化性 1 与金属反应 常温下 在浓hno3中发生钝化 但加热时能发生反应 能与除以外的所有金属发生反应 浓 稀hno3与铜发生反应的化学方程式分别为 铁 铝 金 铂 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 2 与非金属反应与木炭反应的化学方程式为 3 与某些具有还原性的物质 如i s2 so32 fe2 反应 c 4hno3 浓 co2 4no2 2h2o 思考2 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 2010年2月10日中国经济网发布的 第一次全国污染源普查公报 一文中有如下一组数据 下列有关说法不正确的是 a so2 nox的大量排放会导致酸雨的产生b 煤与石油的大量燃烧是造成so2 nox大量排放的主要因素c 烟尘 粉尘属于固体污染物d 人类活动产生的气态污染物会全部进入大气中 解析 煤与石油中均含有氮 硫元素 故在燃烧中会产生大量的so2 nox b对 so2 nox在大气中会进一步转化为硫酸 硝酸 当含量较大时 它们随雨水降落后会形成酸雨 a对 由表中数据知 产生的气态污染物的数量大于排放到大气中的气态污染物的数量 d错 答案 d 2 硝酸被称为 国防工业之母 是因为它是制取炸药的重要原料 下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是 a 浓硝酸使紫色石蕊试液先变红色褪色 酸性和强氧化性b 不能用稀硝酸与锌反应制氢气 强氧化性c 要用棕色瓶盛装浓硝酸 不稳定性d 能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去 强氧化性答案 d 3 在如图所示装置中 干燥烧瓶内盛有某种气体 烧杯和滴管内盛放某种溶液 挤压滴管的胶头 下列与实验事实不相符的是 a co2 nahco3溶液 无色喷泉b nh3 h2o含酚酞 红色喷泉c h2s cuso4溶液 黑色喷泉d hcl agno3溶液 白色喷泉答案 a 4 能正确表示下列反应的离子方程式是 a 向fe no3 2稀溶液中加入盐酸 3fe2 4h no3 3fe3 no 2h2ob 铜片与浓hno3 cu no3 4h cu2 no 2h2oc 碳酸氢铵溶液与足量的naoh溶液混合后加热 nh4 oh nh3 h2od alcl3溶液中滴加足量氨水 al3 4nh3 h2o alo2 4nh4 2h2o答案 a 5 将红热固体单质甲放入久置呈黄色的溶液乙中 剧烈反应产生混合气体a a在常温下不与空气反应 且有以下变化 1 甲 乙 丙 b 填化学方式 2 甲与乙反应的化学方程式为 答案 1 c浓hno3cuno 2 c 4hno3 浓 co2 4no2 2h2o 要点1氮的主要氧化物及其有关计算1 no和no2 1 no no2均不属于酸酐 n2o3和n2o5分别是hno2和hno3的酸酐 分别是n2o3和n2o5 2 no是无色还原性较强的气体 易被氧化生成no2 no2是红棕色易溶于水且与水反应的气体 氧化性强 能氧化so2 能使湿润的ki淀粉试纸变蓝 但溴蒸气也为红棕色 也能使湿润的ki淀粉试纸变蓝 因此不用ki淀粉试纸鉴别no2与溴蒸气 3 因在常温常压下发生反应2no2 n2o4 所以通常 纯净 的no2或n2o4并不纯 由于此可逆反应的发生 通常实验测得no2的相对分子质量大于它的实际值 2 氮的氧化物溶于水的计算 1 方程式法有关化学反应方程式3no2 h2o 2hno3 no 4no2 o2 2h2o 4hno3 4no 3o2 2h2o 4hno3 2no o2 2no2 不同情况及剩余气体的体积 2 原子组成法4no2 o2和4no 3o2从组成上均相当于2n2o5的组成 即上述反应中的 两种情况中的总反应式都与n2o5 h2o 2hno3等效 这为上述问题的解决提供了新的思路 即利用混合气体中的n o原子个数比进行分析判断 3 电子守恒法当no2或no转化为hno3时要失去电子 若上述两种气体与o2混合通入水中时 o2得电子 且得失电子数必然相等 这是电子守恒法解答此类题目的依据 例1将30mlno2和o2的混合气体通入倒置于水槽且装满水的量筒中 充分反应后 量筒内剩余5ml气体 则原混合气体的体积组成是 a no2 17ml o2 13mlb no2 27ml o2 3mlc no2 15ml o2 15mld no2 25ml o2 5ml 思路点拨 解本题的关键是先思考最终剩余的气体成分可能是什么 然后再解答 解析 1 若5ml是o2 则设参与反应的o2的体积为x 4no2 2h2o o2 4hno34xx4x x 30 5 ml 解得x 5ml 体积组成为 v no2 20ml v o2 5ml 5ml 10ml 2 若no2相对于o2是过量的 则剩余的no2会与h2o反应生成no 最终量筒内剩余的气体是5mlno 也即no2相对于o2过量15ml 设o2的体积为y 4no2 o2 2h2o 4hno34yy4y y 30 15 ml 解得y 3ml 混合气体体积组成为 v no2 27ml v o2 3ml 故b正确 答案 b 迁移应用 即时迁移小试牛刀 1 2009年辽宁高考 将22 4l某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后 气体体积变为11 2l 体积均在相同条件下测定 则该氮氧化合物的化学式为 a no2b n2o3c n2od n2o4 解析 由方程式2nxoy xn2可知2 2 x 22 4 11 2 解得x 1 可知答案为a 答案 a 要点2氨气的实验室制法及喷泉实验1 氨气的实验室制法 1 加热固态铵盐和碱的混合物一般加热nh4cl和ca oh 2的混合物 2nh4cl ca oh 22nh3 cacl2 2h2o 装置 固体 固体气体 与用kclo3或kmno4制o2的装置相同 收集 只能用向下排空气法 干燥 用碱石灰 naoh和cao固体的混合物 检验 用湿润的红色石蕊试纸置于试管口 若试纸变蓝色 说明氨已收集满了 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口 若有白烟产生 说明已收集满了 环保措施 收集时 一般在管口塞一团用水或稀h2so4浸湿的棉花球 可减小nh3与空气的对流速度 收集到纯净的nh3 同时也可避免污染空气 2 加热浓氨水 3 浓氨水中加固态碱性物质 反应原理浓氨水中存在以下平衡 nh3 h2o nh3 h2o nh4 oh 加入固态碱性物质 如cao naoh 碱石灰等 使平衡逆向移动 同时反应放热 促进nh3 h2o的分解 装置 2 喷泉实验原理 1 喷泉形成的原理容器内外存在较大的压强差 在这种压强差的作用下 液体迅速流动 通过带有尖嘴的导管喷出 即形成喷泉 2 使容器内外产生较大的压强差的两类情况 容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应 因此当外部的水或溶液接触容器内气体时 由于气体大量减少 从而使容器内气压迅速降低 在外界大气压作用下 外部液体迅速进入容器 形成喷泉 气体与吸收剂形成喷泉的几种情况 由于液体受热挥发 如浓盐酸 浓氨水 酒精等 或发生化学反应 使容器内产生大量气体 压强迅速增大 促使容器内液体迅速向外流动 也能形成喷泉 如泡沫灭火器 名师解惑 喷泉实验成功的关键 1 气体在吸收液中被吸收的既快又多 如nh3 hcl用水吸收 co2 so2用naoh溶液吸收等 2 装置的气密性要好 3 烧瓶内气体纯度要大 例2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a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 装置中所盛试剂应具有的性质是 2 若用装置b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 证明氨气已收集满的操作是 3 若用下列各种试剂组合 其他条件相同 进行制取氨气的对比实验 测出氨气的体积 氨气体积 ml 标准状况 如表所示 从表中数据分析 实验室制氨气的产率最高的是 其原因是 思路点拨 解本题我们先要通过实验装置来分析实验原理 再联系课本氨气的实验室制法及注意事项进行解题 解析 1 装置a是试管口朝下加热固体制取nh3 方程式是2nh4cl ca oh 22nh3 cacl2 2h2o 在用排液法测量nh3的体积时 注意排出的液体必须是nh3不能溶于其中且不与其反应的 2 实验室快速制备nh3的常用方法是把浓氨水加入到固体naoh或cao中 3 很显然 三组中 组产率最高 三组中 组产率最高 组产率为 1792 5 4 53 5 22400 79 组产率为 1753 5 4 132 44800 96 显然 组产率最高 原因主要有两条 中生成的cacl2可以吸收一部分氨气 而 中生成的caso4有吸水作用 有利于氨气逸出 答案 1 2nh4cl ca oh 22nh3 cacl2 2h2ocnh3不能溶于其中且稳定不挥发 2 naoh固体浓氨水f用湿润的红色石蕊试纸置于棉花附近 如果试纸变红 说明氨气已经收集满 3 中生成的cacl2可以吸收一部分氨气 而 中生成的caso4有吸水作用 有利于氨气逸出 迁移应用 即时迁移小试牛刀 2 针对实验室制取氨气 下列说法不正确的是 a 发生装置可与用kclo3制取o2的装置相同b 可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气c 氨气的验满可以用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒放于试管口附近d 所用的铵盐不是nh4no3 是因为nh4no3受热易爆炸 解析 实验室制取nh3的发生装置属于固体与固体混合加热型 与kclo3分解制o2装置一样 由于nh3在水中的溶解度太大 nh4cl溶液中的nh4 无法抑制氨气的溶解 氨气遇湿润的石蕊试纸变蓝或遇浓盐酸产生白烟 nh4no3受热易爆炸 一般使用nh4cl或其他非氧化性酸的铵盐制备氨气 答案 b 3 2011年启东模拟 用如图所示的装置进行喷泉实验 来验证气体的 溶解性 下列有关说法不正确的是 a 用滴管加入液体后 由于气体的 溶解 使瓶内压强减小 导致瓶内压力小于外界压力 从而形成喷泉b co2选用合适的溶液也能做喷泉实验c hcl nh3和so2均能用该装置做喷泉实验d 用no2和n2o4的混合气体做喷泉实验 烧瓶中将充满稀硝酸 解析 喷泉实验的原理 由于气体溶于水或某种溶液 导致烧瓶内的压强迅速减小 产生足够的压强差 从而形成喷泉 a正确 co2能与naoh等强碱溶液反应 从而被吸收 也能很大的压强差 故能形成喷泉 b正确 nh3和hcl属于极易溶于水的气体 so2溶解度为40 也能较多的溶解 故均能形成喷泉 c正确 no2和n2o4与水反应后有no生成 故液体不能充满烧瓶 d错误 答案 d 要点3金属与硝酸的反应1 金属与硝酸反应一般不产生h2 且浓hno3一般被还原为no2 稀hno3被还原为no 随着反应进行很稀的hno3有可能被还原为n2o 甚至nh4no3 硝酸在反应中体现氧化性和酸性 2 铁与硝酸反应要考虑fe的用量 若fe不足则生成fe no3 3 若fe过量则生成fe no3 2 3 铜与浓hno3反应 若cu过量 开始时hno3的还原产物为no2 随着反应进行浓hno3变稀 hno3的还原产物为no 最终应得到no2和no的混合气体 4 硝酸与feo反应实质是hno3氧化fe2 5 离子共存判断中的no3 若在h 条件下no3 会体现出强氧化性 不能与fe2 s2 i so32 br 等离子共存 6 金属与hno3的反应运用 守恒法 求解 一般类型有 1 电子守恒金属失电子数 生成气体时hno3得电子数 2 物料守恒耗hno3的量 盐中no3 的量 表现酸性的hno3 气体中的n原子 被还原的hno3 的量 3 电荷守恒hno3过量时反应后溶液中 不考虑oh 有 c no3 c h n c mn mn 代表金属离子 名师解惑 1 no3 在酸性条件下显示强氧化性 在中性或碱性溶液中不具有强氧化性 2 hno3的氧化性与浓度有关 浓hno3的氧化性强于稀hno3 但金属与hno3反应时浓度越大 耗酸越多 产生的污染性气体也多 例3物质的量之比为2 5的锌与稀硝酸反应 若硝酸被还原的产物为n2o 反应结束后锌没有剩余 则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是 a 1 4b 1 5c 2 3d 2 5 思路点拨 hno3体现酸性和氧化性 生成盐 水和n2o 利用原子守恒和电子守恒解决 解析 设zn为2amol hno3为5amol 锌完全反应后生成zn no3 2 失去4amole 表现氧化性的hno3得到4amole 生成n2o 需要amolhno3 所以5amolhno3刚好完全反应 则被还原的hno3为amol 未被还原的hno3为4amol 答案 a 迁移应用 即时迁移小试牛刀 4 足量铜与一定量浓硝酸反应 得到硝酸铜溶液和no2 n2o4 no的混合气体 这些气体与1 68lo2 标准状况 混合后通入水中 所有气体完全被水吸收生成硝酸 若向所得硝酸铜溶液中加入5mol lnaoh溶液至cu2 恰好完全沉淀 则消耗naoh溶液的体积是 a 60mlb 45mlc 30mld 15ml 解析 答案 a 易错点1对no3 在酸性条件下的强氧化性认识不透例1碳跟浓硫酸共热产生的气体x和铜跟浓硝酸反应产生的气体y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中 如图所示 下列有关说法正确的是 a 洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡b 从z导管出来的气体中无二氧化碳c 洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡d 在z导管口有红棕色气体出现 错因分析 对于硝酸的生成以及与二氧化硫的反应掌握不够 有关硝酸氧化性环境的形成 一直是各类命题的热点 常见的情况有 正确解答 气体x是二氧化碳和二氧化硫的混合物 气体y是二氧化氮 二氧化碳与氯化钡溶液不反应 a选项错误 二氧化氮溶于水后 发生了如下反应 3no2 h2o 2hno3 no 生成的硝酸有强氧化性 与二氧化硫气体发生氧化还原反应 将so2氧化成硫酸 硫酸与氯化钡溶液发生反应生成硫酸钡沉淀 产生的一氧化氮气体经z导管排出 在导管口被氧气氧化 生成红棕色的二氧化氮气体 答案 cd 易错补练11 92g铜粉与一定量浓硝酸反应 当铜粉完全反应时收集到气体1 12l 标准状况 则消耗硝酸的物质的量是 a 0 12molb 0 11molc 0 09mold 0 08mol 解析 随着反应的进行 硝酸的浓度降低 生成的气体将由no2变为no 收集到的气体为no2和no的混合气体 参加反应的hno3中的n原子分布于产物cu no3 2 no2和no中 故该类型题可用n原子守恒求解 由n原子守恒求得 反应消耗的硝酸的物质的量为2 1 92g 64g mol 1 1 12l 22 4l mol 1 0 11mol 答案 b 易错点2过于关注no2 n2o4之间的转化 忽视电子守恒关系的运用例20 03mol铜完全溶于硝酸 共产生0 05molno no2 n2o4混合气体 该混合气体的平均相对分子质量可能是 a 30b 46c 50d 66 错因分析 涉及no2的反应时 若只考虑no2与n2o4之间的反应 而不关注两者之间的联系 电子守恒 常导致问题复杂化而出错 正确解答 当混合气体为no no2时 由电子守恒可推得n no 0 005mol n no2 0 045mol 此时混合气体的平均相对分子质量为44 4 当混合气体为no2 n2o4时 由电子守恒可推得n no2 0 04mol n n2o4 0 0lmol 此时混合气体的平均相对分子质量为55 2 可见 混合气体的平均相对分子质量的范围为44 4 55 2 答案 bc 1 2010年泰州模拟 下图中能实现人工固氮的是 答案 b 2 把少量no2气体通入过量小苏打溶液中 再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管 最后收集到的气体是 a 氧气b 二氧化氮c 二氧化氮和氧气d 二氧化氮和一氧化氮答案 c 3 2011年盐城模拟 下列关于氨气的说法正确的是 a 氨气的检验方法为 将沾有浓盐酸的玻璃棒 或者用沾有湿润的蓝色石蕊试纸的玻璃棒 靠近容器口b 氨水能导电 所以nh3是电解质c 制取氨气可以使用nh4cl受热分解d 用水吸收nh3用如图装置可防止倒吸答案 d 4 下列关于硝酸参加反应的化学方程式或离子方程式书写正确的是 a 常温下 将铁片置于浓硝酸中 fe 6hno3 fe no3 3 3no2 3h2ob fe3o4与稀硝酸反应 fe3o4 8h 2fe2 fe3 4h2oc 向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸 3fe2 2h no3 3fe3 no h2od 向浓硝酸中加入炭粉并加热 4hno3 浓 cco2 4no2 2h2o答案 d 5 下列说法不正确的是 a 凡是铵盐均能与苛性钠共热产生氨气b 碳酸氢铵受热分解产生的气体用碱石灰干燥后可得到纯净的氨气c 氨气溶于水后 水溶液中主要以铵根离子形式存在d 在一定条件下氨可以分解生成氮气和氢气答案 c 6 用如图装置制取一试管干燥的氨气 并检验 1 写出a装置中实验室制取氨气的化学方程式 2 装置b中所盛药品的名称为 3 小试管口堵一团棉花的作用是 4 检验生成气体是氨气的方法是 5 为了防止生成的氨气逸出污染空气 常将小试管口的棉花用某种溶液浸湿 该溶液最好选用 答案 1 2nh4cl ca oh 2cacl2 2nh3