2019高考化学一轮复习_第18讲 氮及其化合物课件

第18讲氮及其化合物 考点一氮的单质 氧化物和硝酸 知识清单 一氮气氮气在空气中约占总体积的 78 通常情况下 N2不与O2反应 在一定条件下 N2能跟O2反应生成无色 无味的一氧化氮 N2 O2 2NO 二NO和NO2一氧化氮在常温下很容易与空气中的氧气反应 化学方程式为 2NO O22NO2 比较NO与NO2的性质 三硝酸1 物理性质纯硝酸是无色 易挥发 有刺激性气味的液体 能跟水以任意比互溶 常用浓硝酸的质量分数约为69 常因溶有少量NO2而略显黄色 2 化学性质 1 具有酸的通性 但与活泼金属反应时不能生成H2 2 不稳定性 化学方程式为 4HNO34NO2 O2 2H2O 久置的浓硝酸呈 黄色 因为溶解了NO2 实验室保存浓HNO3时应注意 低温 避光 密封 3 强氧化性 a 能与除 Au Pt以外的所有金属反应 如Cu与浓 稀HNO3均可反应 化学方程式分别为 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 有些金属 如 Fe Al等 在冷的浓HNO3中发生钝化 b 与不活泼的木炭反应的化学方程式为 C 4HNO3 浓 CO2 4NO2 2H2O c 与某些还原性化合物 如FeO 反应的化学方程式为 3FeO 10HNO33Fe NO3 3 NO 5H2O 3 用途制化肥 炸药 染料等 四人类活动对自然界氮循环和环境的影响1 固氮及影响 1 活化氮N N是自然界中活化氮的主要存在形态 2 影响 3 NOx的污染1 氮氧化物 主要有NO N2O NO2 N2O3 N2O4 N2O5等 其中NO和NO2是最主要的空气污染物 2 污染源 石油产品和煤的燃烧 工业废气的排放 农田土壤及动物排泄 物中含氮化合物的转化 3 污染光化学烟雾 氮氧化物在紫外线作用下 与碳氢化合物发生一系列光化学反应 产生一种有毒的烟雾 酸雨 NOx排入大气中后 与水反应生成HNO3和HNO2 随雨水降到地面 pH 5 6 2 对生产中氮氧化物污染的防治 1 控制进入自然界的有害物质的量 2 增强生态系统对有害物质的吸收能力 考点二氨及铵盐 一氨的结构与性质1 结构 电子式为 分子空间构型为三角锥形 2 物理性质 无色 有刺激性气味的气体 密度比空气小 易液化 极易溶于水 3 化学性质 1 与水反应NH3 H2ONH3 H2ON OH NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸 变蓝的气体 高中阶段 常 用此性质检验NH3 2 与酸反应NH3 HClNH4Cl 生成白烟 NH3 HNO3NH4NO3 生成白烟 3 与氧气反应 氨的催化氧化 4NH3 5O24NO 6H2O二铵盐的性质和检验1 性质a 易溶于水的晶体b 与碱反应 N OH NH3 H2Oc 受热分解如NH4ClNH3 HCl d 水解反应N H2ONH3 H2O H 2 检验a 取样品与碱共热 用湿润的 红色石蕊试纸检验 观察试纸是否变蓝 b 取样品与碱共热 用蘸有 浓盐酸的玻璃棒检验 观察是否有白烟 三氨气的制法1 实验室制法 1 原理 铵盐与碱共热 产生氨气 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O 2 制取装置 如下图所示 2 验满 用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒接近管口 现象分别为试纸变蓝 产生白烟 3 棉花团的作用 在收集NH3的试管口放置一团松软的干棉花 是为了防止试管内的NH3与试管外的空气形成对流 以便在较短时间内收集到较为纯净的氨气 注意a 制取NH3宜用NH4Cl 不宜用 NH4 2SO4 NH4HCO3 NH4NO3等 b 消石灰不能用KOH或NaOH代替 因后两者易吸湿 易结块 不利于产生NH3 且高温下腐蚀试管 c 干燥氨气不能用P2O5和浓H2SO4 也不能用无水CaCl2 8NH3 CaCl2CaCl2 8NH3 通常用碱石灰 1 收集 由于氨气易溶于水 密度比空气小 所以只能用向下排空气法 d 欲快速制NH3可将浓氨水滴到NaOH固体或生石灰上 其装置如下图所示 2 工业制法N2 3H22NH3 氨水的组成及性质1 组分三种分子 NH3 NH3 H2O H2O 三种离子 N OH H 粒子浓度大小顺序为 c NH3 H2O c OH c N c H 2 性质 1 容易挥发 盛浓氨水的试剂瓶瓶口常有白雾产生 敞口久置溶液质量减轻 浓度变小 2 氨水溶质质量分数越大 其密度越小 因此溶质质量分数为x 的氨水与溶质质量分数为3x 的氨水等体积混合后 所得氨水的溶质质量分数小于2x 方法硝酸与金属反应的有关计算硝酸与金属反应时 金属被氧化生成金属阳离子 硝酸中 5价N得电子被还原为较低价的N 一般所遵循的规律符合三个守恒 一是得失电子守恒 由此可求出氮元素被还原后的价态 根据价态确定反应产物 二是物料守恒 三是溶液中符合电荷守恒 另外 如果变价金属与硝酸反应 例如Fe与硝酸反应 当Fe不足时生成Fe3 Fe过量时生成Fe2 方法技巧 例 2017山东枣庄二模 13 在100mL的混合液中 硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0 3mol L 0 15mol L 向该混合液中加入2 56g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 A 0 15mol LB 0 225mol LC 0 30mol LD 0 45mol L 解题导引由于Cu与HNO3反应生成Cu NO3 2 Cu NO3 2电离产生的N可以在H2SO4电离产生的H 作用下继续氧化单质Cu 因此利用铜与硝酸反应的化学方程式计算 还要注意过量问题 解析溶液中n H 0 15mol L 2 0 1L 0 3mol L 0 1L 0 06mol 相关计算如下 3Cu 8H 2N3Cu