高中化学各章复习课件汇总鲁科版必修1.ppt

氮及其重要化合物 复习课 胜利十三中高一化学组 孙承善 1 了解氮气 氨气及no no2的性质及用途 2 掌握硝酸的制备 性质和用途 3 了解铵盐的性质 4 掌握含氮化合物之间的转化 5 掌握no no2及o2与水反应的有关计算 本章学习目标 氮及其化合物 一 氮气 n2 1 氮的原子结构 知识主线 n2的电子式 1 物理性质 2 化学性质 3 氮的固定 4 制法 5 用途 标况下 28 22 4 1 25 g l 分离空气 n2 3h22nh3n2 3mgmg3n2n2 o22no 高温高压 催化剂 点燃 放电 氧化性 人工固氮 自然固氮 氧化性 还原性 n2化合态氮 根瘤菌 氮气 n2 的分子结构为 n n 结构非常稳定 所以化学性质很稳定 二 氮的氧化物 n2onon2o3no2 n2o4 n2o5 1 一氧化氮 是一种无色的有毒的难溶于水的气体 极易与氧气反应生成二氧化氮 2no o2 2no2 2 二氧化氮 是一种红棕色 有刺激性气味的有毒的气体 易液化 密度比空气大 溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮 强氧化性 与n2o4 无色 可相互转化 3no2 h2o 2hno3 no 氮的氧化物 no与no2的性质比较 无色 刺激性气味 红棕色 刺激性气味 有毒 机理同co 有毒 3no2 h2o 2hno3 no 2no o2 2no2 4no 3o2 2h2o 4hno3 4no2 o2 2h2o 4hno3 no no2 2naoh 2nano2 h2o2no2 2naoh nano3 nano2 h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 2no o2 2no23no2 h2o 2hno3 no4no 3o2 2h2o 4hno34no2 o2 2h2o 4hno3no2 no 2naoh 2nano2 h2ono2 so2 no so3no2 2ki h2o no 2koh i2 二氧化氮和溴蒸气的鉴别 no2和溴蒸气在性质上的相似之处 a 均有氧化性b 溶于水后溶液呈酸性c 能与碱溶液反应鉴别两者不能用淀粉ki试纸 碱溶液等 no2和溴蒸气在性质上的差异之处 a 通入水中 no2溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色 b 通入agno3溶液 有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气 c 通入ccl4有机溶剂中 溶于ccl4而且ccl4溶液呈橙红色的为br2 气 d 将盛有溴蒸气和no2气体试管放入冷水中冷却 气体颜色变浅的为no2 1 氮族元素的连续氧化 相关方程式 4nh3 5o2 4no 6h2on2 o2 2no2no o2 2no2 催化剂 hno3 3no2 h2o 2hno3 no h2o 2 氧族元素的连续氧化 相关方程式 2h2s o2 2h2o 2s2h2s 3o2 2so2 2h2os o2 so22so2 o2 2so3so3 h2o h2so4 h2so4 h2o 3 碳族元素的连续氧化 相关方程式 4cxhy 4x y o2 4xco2 2yh2o2c o2 2co2co o2 2co2 h2co3 h2o 4 碱金属的连续氧化 nana2ona2o2相关方程式 4na o2 2na2o2na2o o2 2na2o22na2o2 2h2o 4naoh o2 o2 o2 naoh h2o 三 氨 无色 有剌激性气味的气体 比空气轻 极易溶于水 易液化 2 氨分子的结构 思考 氨分子为极性还非极性分子 三角锥形 正四面体 常见气体的溶解性 下列装置可作为极易溶于水的气体的吸收装置的是 abc abc abc 请大家写出a b两种装置能防止倒吸的原理 a 倒立漏斗式 这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积 有利于吸收液对气体的吸收 当易溶性气体被吸收液吸收时 导管内压强减少 吸收液上升到漏斗中 由于漏斗容积较大 导致烧杯中液面下降 使漏斗口脱离液面 漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内 从而防止吸收液的倒吸 b 肚容式 当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入液被吸收后 导气管内压强减少 使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差 吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内 从而防止吸收液的倒吸 这种装置与倒置漏斗很类似 如图1所示 上部烧瓶已装满干燥氨气 引发水上喷的操作是 打开止水夹 挤出胶头滴管中的水 该实验的原理是 氨气极易溶解于水 致使烧瓶内气体压强迅速减小 请讨论在不改装置的前提下引发图2喷泉的方法 打开夹子 用手 或热毛巾等 将烧瓶捂热 该实验的原理是 氨气受热膨胀 赶出玻璃导管内的空气 氨气与水接触 即发生喷泉 用冰水浇注烧瓶 降低烧瓶内氨气的温度 使气体压强减小 水上升与氨气接触进一步减小压强形成喷泉 小结 以上方法为减小烧瓶内气体的压强而产生喷泉 在图3的锥形瓶外放一水槽 瓶中加入酒精 水槽中加入冷水后 再加入足量的下列物质 结果也产生了喷泉 水槽中加入的物质可以是 a 浓硫酸 b 食盐 c 硝酸钾 d 硫酸铜 这种方法产生喷泉的原理是 增大锥形瓶内气体的压强产生喷泉 a 1 图甲为中学化学教学中所用的喷泉实验装置 在烧瓶中充满干燥气体 胶头滴管及烧杯中分别盛有液体 下列组合中不可能形成喷泉的是 a hcl和h2o b o2和h2o c nh3和h2o d co2和naoh溶液 b 归纳反思 1 关键 2 途径 3 延伸 喷泉实验 形成压强差 减少 上瓶 的压强 增加 下瓶 的压强 尾气处理 防倒吸装置选择 烧瓶中溶液的物质的量浓度等计算 课堂检测 利用如图所示的装置 可以验证nh3和hcl的有关性质 实验前a b c活塞均关闭 2 若先打开a c活塞 再挤压胶头滴管 然后打开b活塞 在烧瓶中可观察到的现象是 石蕊试液 1 若要在烧瓶 中产生 喷泉 现象 烧瓶i中不产生 喷泉 现象 其操作方法是 关闭活塞c 打开活塞a和b 挤压胶头滴管中的水 烧瓶i和 中同时产生 喷泉 现象 思考 以下各种尾气吸收装置中 适合于吸收易溶性气体 而且能防止倒吸的是 拓展延伸 1 尾气处理 防倒吸装置选择 思考 以下各种尾气吸收装置中 适合于吸收易溶性气体 而且能防止倒吸的是 拓展延伸 1 尾气处理 防倒吸装置选择 思考 以下各种尾气吸收装置中 适合于吸收易溶性气体 而且能防止倒吸的是 拓展延伸 1 尾气处理 防倒吸装置选择 倒扣漏斗式 思考 以下各种尾气吸收装置中 适合于吸收易溶性气体 而且能防止倒吸的是 拓展延伸 1 尾气处理 防倒吸装置选择 提示 氨水的溶质是氨气 思考 在标准状况下 用一充满nh3气体的烧瓶进行喷泉实验 当水充满整个烧瓶后 假定nh3不扩散到烧杯中 烧瓶内氨水的物质的量浓度是多少 2 烧瓶中溶液的物质的量浓度计算 拓展延伸 小结 喷泉实验计算问题的关键 形成溶液的体积 所消耗的气体体积 2 化学性质 1 与水反应 2 与酸反应 4 与o2反应 3 与co2反应 nh3 co2 h2o nh4hco3 nh3 co2 h2o nacl nh4cl nahco3 思考 氨水中有哪些分子和离子 分子 离子 nh3 h2o nh3 h2o nh4 oh h 液氨 纯净物 nh3分子 不具有碱性 常温常压下不能存在 氨水 混合物 nh3h2onh3 h2onh4 oh h 具有弱碱性 常温常压下可存在 nh4 oh h 氨水中的粒子 非电解质 既不是电解质也不是非电解质 h2o nh3 nh3 h2o 比较 分子 离子 学会比较 致冷剂 连线高考 思考 2003上海 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 a d c b ac 2 蘸有浓盐酸 浓硝酸 的玻璃棒接近试管口 产生白烟 1 药品 氯化铵晶体 熟石灰固体 3 装置 固 固 加热型 4 干燥 向下排空气法 6 验满 实验室制氨气 5 收集 用碱石灰 1 用湿润的红色石蕊试纸 变蓝 源于教材 与o2的发生装置相同 cao与naoh固体混合物 2 原理 2nh4cl ca oh 2 cacl2 2nh3 2h2o 图2 思考 棉花团的作用 防止与空气形成对流 提高集气速度和纯度 实验室中还可以用哪些方法制氨气 加热浓氨水法 浓氨水加碱石灰法 碱石灰吸水 溶解时放热 增大oh 浓度平衡逆移 实验室中能否用图2装置制氧气 图1 气体的溶解性规律 拓展 1 这种方法制取nh3的原理是什么 2 实验室为什么可以用浓h2so4和浓盐酸来制取hcl气体 浓h2so4和浓盐酸应分别装在什么仪器中 4 用途 小结 n2h2o nh3 h2o nh3 h2o nh4 oh nh3 hcl nh4clnh3 hno3 nh4no32nh3 h2so4 nh4 2so4nh3 h2so4 nh4hso4nh3 h20 co2 nh4hco34nh3 3o2 纯氧 2n2 6h2o4nh3 5o2 4no 6h2o 催化剂加热 8nh3 3cl2 n2 6nh4cl 2nh3 3cuo 3cu n2 3h2o2nh3 ag ag nh3 2 4nh3 cu2 cu nh3 4 2 8nh3 cacl2 cacl2 8nh32nh3 co2 co nh2 2 h2o 180 2000atm 四 铵盐的性质 不稳定性 与碱溶液的反应 强调 这是铵盐的通性 可用于nh4 的检验 注意 贮存氮肥时 应密封保存 施肥应埋入地下 并及时灌水 以保证肥效 cl so42 及co32 如何检验 象升华而不是升华 1 下列不属于铵盐的共同性质是 a 加热时一定有氨气生成b 与碱共热时都产生氨气c 都是晶体d 易溶于水 课堂检测 a 2 检验铵盐的方法是将待测物取出少许放入试管中 然后 a 加热 用润湿红色石蕊试纸在管口试之b 加水溶解 用红色石蕊试纸试其溶液c 加强碱溶液 加热 滴入酚酞试剂d 加苛性钠溶液加热 用润湿红色石蕊试纸在管口试之 课堂检测 d 3 只用一种试剂 就可区别nh4cl nh4 2so4 kclna2so4 alcl3五种无色溶液 这种试剂是 a naoh溶液 b agno3溶液 c bacl2溶液 d ba oh 2溶液 课堂检测 d 五 hno3的化学性质 hno3 浓硝酸使紫色的石蕊先变红后褪色 高考考点分析 本节考点主要有 硝酸的不稳定性和强氧化性 硝酸的还原产物的判断 no3 陷阱的设置 1 下列反应中hno既表现氧化性又表现酸性的是 a c 浓hno3 b feo hno3 c fe2o3 hno3 d cu 浓hno3 bd 2 利用下反应制相同质量的硝酸铜时 从理论上看 消耗硝酸质量最多的是 a cu 浓hno3 b cu 稀hno3 c cuo hno3 d cu oh 2 hno3 a 练习 3 下列各组离子在溶液中 因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 a al3 no3 co32 na b fe2 h no3 cl c fe3 na scn cl d i h na no3 bd 4 38 4mg铜跟适量的浓硝酸反应 全部溶解后 共收集到气体22 4ml 标准状况 反应消耗的硝酸的物质的量可能是 a 1 0 10 3molb 1 6 10 3molc 2 2 10 3mold 2 4 10 3mol c 讨论1 哪些事实能说明hno3是一种强挥发性酸 打开盛浓硝酸的试剂瓶 瓶口产生白雾 敞口久置的浓硝酸质量减轻 实验室用nano3固体与浓硫酸反应制取hno3 讨论2 不准打开瓶盖如何鉴别三瓶失去标签的液体 浓盐酸 浓硫酸 浓硝酸 2 浓硝酸为何要保存在棕色瓶中 3 如何消除浓硝酸的黄色 浓hno3 agno3 氨水 氯水 溴水 agbr agi等 4 常见的需要放在棕色瓶中的试剂有哪些 硝酸的化学性质 一元强酸 易挥发 不稳定 分解 强氧化性 1 见光或受热分解 硝酸的浓度越大 越容易分解 问题 久置硝酸为什么变黄 浓硝酸应如何保存 2 酸的通性 1 与指示剂作用 2 与活泼金属反应不产生h2 3 与碱和碱性氧化物反应 比较与cuo feo的反应 4 与盐反应 比较与na2co3 na2so3的反应 稀硝酸与石蕊试液变红 加热不褪色 浓硝酸与石蕊试液变红 加热褪色 3 强氧化性 与还原性物质反应 如金属单质 非金属单质fe2 i s2 so2等 1 与金属反应 不产生氢气 n元素被还原 反应规律 分析cu fe分别与浓 稀硝酸反应 常温时 fe al遇浓硝酸也被钝化 a 几乎和所有金属 除金 铂等少数金属外 b 与任何金属反应均不生成h2 说明呈现氧化性的不是h 而是hno3 但由于h 的量决定hno3的量 所以硝酸发生化学反应时要特别关注h 的浓度 c 与金属反应硝酸既起氧化剂的作用 又起酸的作用 d 铁 铝遇冷浓hno3发生钝化 其原因是在铁 铝表面氧化生成一层致密的氧化膜 阻止反应进一步发生 冷浓hno3遇al fe 钝化 冷浓h2so4遇al fe 钝化 hno3遇au pt不反应 王水则能溶解 小结 王水 浓hno3和浓hcl按体积比1 3配制 e cu等较不活泼的金属与浓硝酸反应得到no2 与稀hno3反应得no 可以以此反应制no2和no气体 f mg zn fe等较活泼的金属与稀hno3反应根据稀hno3的浓度不同可得no n2o n2 nh4no3等不同产物 g 硝酸与变价金属 如fe 反应 根据硝酸的量的多少分别得到低价 高价或两种价态共存的混合物 bcpsi2 hno3 浓 h3bo3co2h3po4h2so4hio3 no2 2 浓硝酸与非金属的反应 c s等 3 与一些还原性物质的反应 3fe2 4h no3 3fe3 no 2h2o 3feo 10hno3 稀 3fe no3 3 no 5h2o 3h2s 2hno3 稀 3s 2no 4h2o 王水 浓硝酸和浓盐酸的体积比为1 3的混合物 4 与有机物的反应 硝化反应 硝基苯 三硝基甲苯 酯化反应 硝酸乙酯 硝化甘油 硝化纤维 ch3ch2ono2 h2o 与含有苯环结构的蛋白质作用 呈黄色 主要原料 氨气 空气 水 主要设备 氧化炉 吸收塔 主要原理 no no2 2naoh 2nano2 h2o2no2 2naoh nano3 nano2 h2o 尾气处理 思考 微热而不强热的原因 5 硝酸的制备 工业生产 h2so4h2ono2 cu no3 2no2 小结 练习 下列事实体现了硝酸的什么性质 a 氧化性b 酸性c 不稳定性d 挥发性 1 硝酸存放在棕色瓶中密封保存 2 浓硝酸可以和铜反应 3 木炭和浓硝酸反应 4 锌和硝酸不产生h2 5 氧化铜溶于硝酸 6 不用硝酸制so2气体 7 用铁槽存放浓硝酸 8 检验so42 时不能先用硝酸酸化 cd ab a a a a a b 4hno3 2h2o 4no2 o2 c 4hno3 浓 co2 4no2 2h20p 5hno3 浓 h3po4 5no2 h2os 6hno3 浓 h2so4 6no2 2h2o3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2ocu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o3h2s 2hno3 稀 3s 2no 4h2o3so2 2h20 2hno3 稀 3h2so4 2no 3fe2 4h no3 3fe3 no 2h2o6br 2no3 8h 3br2 2no 4h2o3na2so3 2hno3 3na2so4 2no h2oc6h6 hno3 c6h5no2 h2och2ohch2ono2 choh 3hno3 chono2 3h2o ch2ohch2ono2 1 在浓硝酸中放入铜片 1 开始反应的化学方程式为 实验现象为 2 若铜有剩余 则反应将结束时的反应方程式是 3 待反应停止后 再加入少量25 的稀硫酸 这时铜片上又有气泡产生 其原因是 重点一 铜和硝酸反应的实验 h2so4提供h no3 继续与cu发生3cu 8h 2no3 3cu2 2no 4h2o cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 固体不断溶解 溶液逐渐变蓝 产生红棕色气体 2 为探究铜与稀硝酸反应产生的是no 图中k为止水夹 处于关闭状态 f是一半空的注射器 d是尾气处理装置 兼防倒吸功能 为达到此目的 应如何操作 利用生成的co2将整个装置内的空气排尽 避免no和o2反应生成no2对气体产物的观察产生干扰 1 设计装置a的目的是 打开k 当装置c中产生白色沉淀时 关闭k 在 1 中的 操作 后将装置b中铜丝插入稀硝酸 并微热之 观察到装置b中的现象是 b中反应的离子方程式是 铜丝上有气泡产生 稀hno3逐渐变为蓝色 3cu 8h 2no3 3cu2 2no 4h2o 3 装置e和f的作用是 为实现此作用 其操作方法是 验证无色气体为no 将注射器中的空气推入e中 n 总hno3 n 氧化剂 n 酸介质 n 余 电子守恒 原子守恒 利用离子方程式计算 硝酸与金属反应的计算 例1 3 2g铜与过量硝酸反应 硝酸被还原为no2和no 反应后溶液中含h amol 则此时溶液中含no3 的物质的量为 mol 答案 a 0 1 mol 例2 2000年上海市高考题 铜和镁的合金4 6g完全溶于浓硝酸 若反应中硝酸被还原只产生4480ml的no2气体和336ml的n2o4气体 气体的体积已折算到标准状况 在反应后的溶液中 加入足量的氢氧化钠溶液 生成沉淀的质量为 a 9 02gb 8 51gc 8 26gd 7 04g b 解析 此题如单纯用cu mg分别与hno3反应的结果求出合金的物质的量组成而求得沉淀的质量 那是相当繁琐的 如用整体思维 则沉淀的质量为金属cu mg的质量加上oh 的质量 由电子守恒知 cu mg的物质的量之和为n cu mg 2 4 48l 22 4l mol 0 336l 22 4l mol 2 n cu mg 0 115mol 故沉淀的质量为4 6g 0 115mol 2 17g mol 8 51g 答案 b 解题回顾 某些化学计算题 往往会涉及多个反应或物质 解题中如根据其整体性质或利用内在联系 做整体处理 就能开拓思路 迅速求解 一题多解 本题还可用平均值法计算 被还原的硝酸共0 23mol 5价n 4价n 4 6g铜和镁的合金为0 115mol 故合金的平均摩尔质量为4 6g 0 115mol 40g mol 氢氧化物的平均相对式量为 40 17 2 74 故形成氢氧化物沉淀为 4 6g 40g mol 74g mol 8 51g或0 115mol 74g mol 8 51g 例3 2002年上海市高考题 0 03mol铜完全溶于硝酸 产生氮的氧化物no no2 n2o4混合气体共0 05mol 该混合气体的平均相对分子质量可能是 a 30b 46c 50d 66 解析