高考化学复习基础提高 第四章第四节氮及其化合物课件.ppt

第四节氮及其化合物 2 4 3 一 氮气及氮的氧化物1 氮气 1 物理性质色味气体 密度比空气略 溶于水 2 化学性质 无 无 小 难 2 一氧化氮和二氧化氮 1 物理性质 无 无味 有毒 大 不溶于水 红棕 刺激性 有毒 大 2 化学性质 no与o2反应 no2与水反应 2no o2 2no2 3no2 h2o 2hno3 no 1 no能否用排空气法收集 no2能否用排水法收集 提示 no易与o2反应 不能用排空气法收集 no2与水反应 不能用排水法收集 3 氮氧化物对环境的影响 1 形成 2 形成 硝酸型酸雨 光化学烟雾 二 氨和铵盐1 氨 1 结构与物理性质 小 刺激性 700 2 化学性质 2 铵盐 1 物理性质都是白色或无色晶体 都溶于水 易 2 化学性质 蓝 三 硝酸1 物理性质 刺激性 无色 易挥发 2 化学性质 1 酸的通性 hno3与金属反应时不产生h2 2 不稳定性 浓hno3不稳定 见光或受热易分解 化学方程式为 久置的浓hno3显色 原因是hno3分解产生的溶于硝酸的缘故 浓hno3通常保存在中且置于冷暗处 瓶塞不能用 no2 黄 棕色试剂瓶 橡胶塞 3 强氧化性 2 久置的浓hno3常显黄色 如何除去黄色 提示 通入足量空气可除去黄色 4no2 o2 2h2o 4hno3 1 2011 烟台测试 下列关于氮的说法正确的是 a n2分子的结构较稳定 因而氮气不能支持任何物质的燃烧b 23gno2和n2o4混合气含有0 5na个氮原子 na表示阿伏加德罗常数 c no可用向上排空气法或者排水法收集d 浓硝酸保存在棕色瓶内是因为硝酸易挥发 答案 b 2 有关氨气的实验较多 下列对这些实验或实验原理的分析中 正确的是 a 某同学将收集到的一大试管氨气倒扣在盛满水的烧杯中 充分吸收后试管中还有少量气体 该同学用红色石蕊试纸检验该气体中可能含有氨气b 氨水中滴入酚酞变红 是因为氨气能电离出氢氧根离子c 因氨水中的氨主要以nh3 h2o的形式存在 故25 的氨水是指每100g氨水中含nh3 h2o25gd nh3 h2o的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气 解析 氨气极易溶于水 常温下1体积的水溶解约700体积的氨气 故a项中剩余气体中不含氨气 错误 氨水显碱性的原因是氨气与水反应生成的一水合氨电离出氢氧根离子 b项错误 虽然氨在其水溶液中主要以一水合氨的形式存在 但习惯上认为氨水的溶质是氨 c项错误 nh3 h2o不稳定 受热容易分解 向浓氨水中加入氧化钙制取氨气的原因之一就是氧化钙与水反应消耗水以及反应放热 答案 d 3 都能用右图所示装置进行喷泉实验的一组气体是 注 烧杯内为naoh溶液 a hcl和co2b nh3和ch4c so2和cod no2和no 解析 在上述气体中 ch4 no co不溶于naoh溶液 也不与naoh溶液反应 所以不能做喷泉实验 而hcl so2 co2可溶于naoh溶液而且可与naoh溶液反应 所以能形成喷泉 答案 a 4 将相同质量的铜分别和过量浓硝酸 稀硝酸反应 下列叙述正确的是 a 反应速率 两者相同b 消耗硝酸的物质的量 前者多 后者少c 反应生成气体的颜色 前者浅 后者深d 反应中转移的电子总数 前者多 后者少 解析 铜片与浓 稀硝酸反应的化学方程式分别为cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 因浓度越大反应速率越大 a错误 no2为红棕色 no为无色 c错误 因两种酸都过量 铜完全溶解 所以转移电子数相等 d错误 由方程式看出 同质量的铜消耗浓硝酸多 答案 b 5 中学化学中常见的几种物质存在如下关系 其中甲是黑色非金属单质 乙是生活中常见的金属单质 d是红棕色气体 图中部分产物和反应条件已略去 回答下列问题 1 写出甲与a的浓溶液反应的化学方程式 2 c的电子式是 3 除去g固体中含有的h杂质采用的方法是 4 a溶液与一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体反应 生成一种盐 该盐的溶液呈酸性 其原因是 用离子方程式表示 5 写出由f转化为e的离子方程式 将溶液f加热蒸干 灼烧到质量不再减少时所得固体物质的化学式为 解析 黑色非金属单质应为碳 a和碳反应生成红棕色气体d 说明a为硝酸 硝酸与少量乙反应生成f f与乙能继续反应 说明乙为铁 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 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 容量为10ml的试管 充满no2和o2的混合气体 把试管倒立在水槽中 充分反应后 试管中尚有1ml气体 则原混合气体中各成分的体积各为多少 名师精析 首先考虑最后剩余1ml气体的成分 根据4no2 o2 2h2o 4hno3及3no2 h2o 2hno3 no知 剩余的气体可能为o2或no 1 若剩余的1ml气体是o2 设反应的o2的体积为x 则有4no2 o2 2h2o 4hno34xx则 4x x 1 10ml 解得x 1 8ml v o2 1 8ml 1ml 2 8ml v no2 4 1 8ml 7 2ml 2 若剩余的1ml气体是no 根据3no2 h2o 2hno3 no 则发生反应4no2 o2 2h2o 4hno3时过量的no2体积为3ml 设反应的o2的体积为y 则有4no2 o2 2h2o 4hno34yy则 4y 3 ml y 10ml 解得 y 1 4ml v o2 1 4ml v no2 4 1 4ml 3ml 8 6ml 答案 7 2mlno2和2 8mlo2或8 6mlno2和1 4mlo2 1 如图所示 试管中盛装的是红棕色气体 可能是混合物 当倒扣在盛有水的水槽中时 试管内水面上升 但不能充满试管 当向试管内鼓入氧气后 可以观察到试管中水柱继续上升 经过多次重复后 试管内完全被水充满 原来试管中盛装的可能是什么气体 a 可能是n2与no2的混合气体b 只能是o2与no2的混合气体c 可能是no与no2的混合气体d 只能是no2一种气体 解析 n2一定不参加反应 所以混合气体中一定无n2 a选项错误 在鼓入氧气前 试管中只剩no o2与no2 no与no2 no2与水反应均可只剩no 然后no再与水 适量氧气反应完全生成硝酸 答案 c 2 如图所示 当向试管内通入21mlo2时 最后试管中的液面仍在原来的位置 则原试管中no为 a 6mlb 12mlc 16mld 18ml 答案 b 2 收集 只能用向下排空气法 3 干燥 用碱石灰 naoh和cao固体的混合物 4 验满方法 用湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸变蓝色 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口 有白烟产生 5 尾气处理 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与空气的对流速度 收集到纯净的nh3 同时也可避免污染空气 2 实验室制取氨气的其他方法 例2 2011 汕头龙湖第四次联考 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的作用为 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h2so4c ccl4d 饱和nacl溶液 名师精析 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 所以应该用向下排空气法收集 所以瓶口向上来收集时应短进长出 还应注意尾气吸收 氨气易溶于h2o 浓硫酸 饱和nacl溶液 所以用排液法收集nh3只能选择ccl4 选择气体干燥剂时 应注意被干燥的气体不能被干燥剂吸收 1 nh3为碱性气体 易被酸性物质吸收 故不能用浓h2so4 p2o5干燥 2 碱石灰 生石灰 硅胶等干燥剂可以干燥nh3 3 nh3可与cacl2反应 不能用无水cacl2干燥nh3 3 用如图装置制取 提纯并收集表中的四种气体 a b c表示相应仪器中加入的试剂 其中可行的是 解析 a项 no2不能用naoh溶液提纯 因naoh溶液会吸收no2 b项 so2不能用kmno4溶液提纯 so2能被酸性kmno4氧化 d项 nh3的密度小于空气的密度 不能用向上排空气法收集 且固体干燥剂应盛放在u形管或干燥管中 答案 c 4 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂 其中错误的是 解析 nh4cl固体受热分解生成nh3和hcl 而当温度降低时 nh3和hcl又重新化合成固体nh4cl a项错误 向cao中滴加浓氨水 cao遇水生成ca oh 2 同时放出大量的热量 使浓氨水分解出氨气 b项正确 固体加热制气体时 试管口应略向下倾斜 使产生的水能够流出 以免损坏试管 c项错误 对于d项 浓氨水加热制取nh3的方法和试剂都是正确的 答案 ac 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 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 例3 2009 全国卷 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 答案 a 5 2011 青岛三中月考 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 答案 a 6 将mg cu组成的mg混合物投入适量稀hno3中恰好完全反应 固体完全溶解时收集到的还原产物no气体为0 896l 标准状况 向反应后溶液中加入2mol lnaoh溶液60ml时金属离子恰好沉淀完全 则形成沉淀的质量为 a 2 04gb m 2 04 gc m 20 4 gd 20 4g 答案 b 浓 稀hno3均具有强氧化性 为了证明其强氧化性 要对其还原产物进行检验 金属与hno3的反应一直是高考的热点 主要考查方式有现象的描述 装置的选择 实验的设计是否符合环保 化学计算等 例 如图是用浓硝酸 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 稀硝酸的强氧化性实验 3 上述反应完成后 欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性 紧接的简便 合理的实验操作是 4 能证明稀硝酸与铜反应产生no的实验现象是 填写代号 a c中收集到无色气味b c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色c b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色 实验反思 5 利用该装置先进行铜与浓硝酸反应 再进行铜与稀硝酸反应的实验 其好处是 问题讨论用等质量的铜片与等体积的浓硝酸 稀硝酸 硝酸均过量 反应时 发现反应后所得溶液前者呈绿色 后者呈蓝色 对此有两种看法 两者颜色不同的原因是因为cu2 浓度差异引起的 前者溶液呈绿色 是因为生成的红棕色no2溶解于溶液中引起的 6 你认为上述看法 填 或 合理 若是 合理 说明理由 若是 合理 设计一个简单实验证明 解析 铜与浓硝酸反应的化学方程式为cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 实验中具支试管中溶液变蓝 且有红棕色气体产生 向试管中加水将浓硝酸稀释后 可以继续进行铜与稀硝