（课标版）2021高考化学一轮复习 第13讲 氮及其重要化合物课件 新人教版

第四章,非金属及其重要化合物,第13讲氮及其重要化合物,课标研读备考定位,考点一氮气及氮的氧化物的性质,考点二硝酸的性质和应用,考点三氨和铵盐的性质及应用,考点一氮气及氮的氧化物的性质,自主学习探究提升,1氮的固定,2氮气电子式为_，结构式为_。(1)物理性质：_色_味气体，密度比空气略小，_溶于水。熔点、沸点很低。,nn,无,无,不,(2)化学性质n2分子结构很稳定，化学性质_。与o2反应。_。工业合成氨。_。与mg反应。_。(mg3n2是离子化合物，遇水强烈水解。),不活泼,3氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从15价都有对应的氧化物，如n2o、_、n2o3、no2(或_)、n2o5，其中属于酸性氧化物的是n2o3、_。氮的氧化物都有毒，都是大气污染物。(2)no和no2性质的比较。,no,n2o4,n2o5,无,红棕色,3no2h2o=2hno3no,血红蛋白,光化学烟雾,光化学,注意：氮的氧化物都有毒，其中no2与n2o4存在下列平衡：2no2n2o4，因此实验测得no2的平均相对分子质量总是大于46。验证某无色气体为no的方法是向无色气体中通入o2(或空气)，无色气体变为红棕色。,4氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见的污染类型a光化学烟雾：nox在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。b酸雨：nox排入大气中后，与水反应生成hno3和hno2，随雨雪降到地面。c破坏臭氧层：nox可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。,(2)常见的nox尾气处理方法a碱液吸收法2no22naoh=nano3nano2h2ono2no2naoh=2nano2h2ono2、no的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(no2)n(no)。一般适合工业尾气中nox的处理。b催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可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)。一般适用于汽车尾气的处理。,5no2和溴蒸气的比较与鉴别no2和溴蒸气在性质上的相似性a均有氧化性；b溶于水后溶液均呈酸性；c均能与碱反应。no2和溴蒸气的鉴别方法鉴别溴蒸气和no2不能用淀粉ki试纸、碱溶液等，但可以利用它们性质上的差异性来鉴别。a通入水中，no2溶于水发生反应：3no2h2o=2hno3no，反应后溶液无色，而溴蒸气溶于水后溶液呈橙色。,1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮，属于氮的固定，固氮反应一定属于氧化还原反应()提示固氮是游离态的氮生成化合态的氮，所以氮的化合价一定发生变化。(2)食品袋中充氮气可用来防腐()(3)no中的no2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去()提示no2溶于水生成no，便可除去no中的no2。(4)co、no、no2都是大气污染气体，在空气中都稳定存在()提示no遇o2反应生成no2。,(5)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()(6)n2与o2在放电条件下直接化合成no2()提示n2与o2在放电条件下直接化合成no。(7)汽车尾气中有nox，主要是汽油不充分燃烧引起的()(8)制二氧化氮时，用水或naoh溶液吸收尾气()(9)氮元素的非金属性很强，但n2的化学性质特别稳定。(),(11)工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应()(12)no2通入feso4溶液中始终无明显现象()(13)在实验室里，no和no2均可用排水法收集()(14)no能够与人体里血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒()(15)用湿润的淀粉ki试纸或naoh溶液可以鉴别溴蒸气和no2()(16)密闭容器中2molno与1molo2充分反应，产物的分子数为2na(),2问题思考：(1)俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮。请写出三个有关的化学方程式：_；_；_。(2)溴蒸气和no2都为红棕色气体，用湿润的淀粉ki试纸或naoh溶液能鉴别它们吗？为什么？若不能，请你设计一种简单的方法，鉴别溴蒸气和no2。,提示(2)不能鉴别。因为这两种气体都有氧化性，都可以把ki中的i氧化成i2，从而使试纸变蓝色。naoh溶液可以吸收溴蒸气和no2而形成无色溶液。鉴别的方法：用agno3溶液，br2可与agno3溶液反应生成浅黄色沉淀agbr；用水，溶于水后有颜色的是br2，无颜色的是no2。,解题探究高效演练,1(2020经典习题选粹)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是(),a,a氮元素均被氧化b工业合成氨属于人工固氮c含氮无机物和含氮有机物可相互转化d碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环,解析n2nh3中氮元素被还原，a错误；工业合成氨是氮气转化为氨气，属于人工固氮，b正确；通过生物体，铵盐(含氮无机物)与蛋白质(含氮有机物)可相互转化，c正确；生物体合成蛋白质的过程有c、h、o的参与，d正确。,d,解析a该反应中，no生成为n2，n元素化合价降低，则no为氧化剂，n2是还原产物，故a错误；n2不属于污染气体，b错误；在空气中，no和o2反应生成no2，不需要催化剂，c错误；d正确。,b,c,解析c错：nh3参与反应生成铵盐，是反应物，不是催化剂；a对：雾和霾的分散剂都是空气；b对：雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵；d对：过度施用氮肥会增加大气中氨的含量。,d,a,a,a,萃取精华：,考点二硝酸的性质和应用,自主学习探究提升,1硝酸的物理性质(1)纯硝酸为_、有_气味的液体，熔点：_、沸点：_、密度：_。(2)硝酸沸点较低，_挥发，在空气中遇水蒸气形成_。(3)质量分数在69%以上的硝酸称为_。95%以上的浓硝酸叫做_硝酸。,无色,刺激性,42,83,1.5gcm3,易,浓硝酸,发烟,白雾,2硝酸的化学性质,(1)强酸性稀硝酸使紫色石蕊试液_。浓硝酸使紫色石蕊试液_。(2)不稳定性硝酸见光或受热会分解产生no2气体。_应用棕色瓶放置在阴凉处。(3)强氧化性硝酸无论浓、稀都有强_性，而且浓度越大_性越强。,变红色,先变红后褪色,氧化,氧化,与金属反应稀硝酸与铜反应：_浓硝酸与铜反应：_硝酸几乎能与所有金属(au、pt除外)反应，一般情况下，金属与浓hno3反应生成no2，与稀hno3反应生成no，与极稀的hno3反应生成n2o或nh3。,3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o,cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o,与非金属反应硝酸能把许多非金属单质(如：c、s、p等)氧化，生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物。如：_与其他还原性化合物反应硝酸可氧化h2s、so2、na2so3、feso4、ki、nabr等还原性物质。稀硝酸与feso4溶液反应的离子方程式：_,3fe24hno=3fe3no2h2o,黄色,(1)浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。还原产物一般为hno3(浓)no2，hno3(稀)no。(2)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红后褪色，该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。(3)常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”并非不反应。,特别提醒,(6)将可调高度的铜丝伸入到稀硝酸中溶液变蓝，所以cu与稀硝酸发生置换反应()(7)fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明fe与两种酸均发生置换反应()(8)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成()(9)浓硝酸的还原产物一般是no2，而稀硝酸的还原产物一般是no，并且硝酸的浓度越大，氧化性越强()(10)硝酸与活泼金属mg、al等反应产生h2，而与cu反应产生no或者no2(),(11)常温下，可用铁制或铝制容器盛放浓hno3，说明fe、al与浓hno3不反应()(12)cu在kno3溶液和稀h2so4中均不溶解，能溶解在其混合液中(),2(2020广东肇庆月考)一定质量的铜分别与足量的稀硝酸、浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体(假设气体产物只可能是no或no2)。下列叙述一定正确的是()硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少硝酸浓度不同，但生成的cu(no3)2的物质的量相同硝酸浓度越大，产生的气体越少用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同a只有bcd,b,3问题思考：(1)久置的浓硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存浓硝酸？_(不能用橡胶塞)(2)常温下，铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗？_,浓硝酸显黄色的原因是hno3见光或受热发生分解，生成的no2溶于其中所致；消除的方法是通入o2(或空气)，使其发生反应4no2o22h2o=4hno3。浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。,是。“钝化”是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属与硝酸的进一步反应。,解题探究高效演练,1(2020河南郑州模拟)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的性质不相对应的是()a浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后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的红色褪去强氧化性解析向滴有酚酞的naoh溶液中滴入硝酸，溶液红色褪去，显示的是硝酸的酸性。,d,d,解析中灼热碎玻璃起加热作用，浓硝酸受热分解生成红棕色no2，硝酸中氮元素化合价降低，必有元素化合价升高，只能为氧元素，因此，还有o2生成，产生的气体为混合气体，a项正确；由可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体，所以中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，b项正确；中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触，产生的no2是还原产物，c项正确；红热的木炭还可与空气中的o2反应生成co2，不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了co2，d项错误。,c,解析本题考查fe与硝酸的反应。是铁与稀硝酸反应生成无色气体no，no被空气中的氧气氧化生成红棕色的no2气体，故a正确；的现象是因为铁发生了钝化，fe表面形成致密的氧化层，阻止fe进一步反应，故b正确；实验停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力强弱来分析，故c错误；中fe、cu都能与硝酸反应，二者接触，符合原电池构成条件，要想验证铁是否为负极，发生氧化反应，可以连接电流计，故d正确。,萃取精华：,4.(2020福建泰宁一中段考)向150ml一定浓度的硝酸中加入44.8g铜片，一段时间后，铜片完全溶解，硝酸恰好完全反应，共收集到气体(no、no2)22.4l(已折算成标准状况)，则该硝酸的物质的量浓度是()a10.0moll1b16.0moll1c12.4moll1d18.7moll1,b,a,6(2020河北衡水检测)在浓硝酸中放入铜片：(1)开始反应的化学方程式为_，实验现象是_。(2)若铜有剩余，则反应将要结束时反应的化学方程式是_。(3)待反应停止后，再加入少量质量分数为25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是_。,cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o,铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出,3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o,(4)若将12.8g铜与一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体(no和no2的混合物)5.6l(标准状况)。则所消耗的硝酸的物质的量是_，所得气体的平均相对分子质量为_。(5)在标准状况下将1.92g铜粉投入一定量浓hno3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由no2和no组成的混合气体1.12l，则反应消耗hno3的物质的量为_。(6)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5.6lo2(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。则消耗铜的质量为_。,0.65mol,41.2,0.11mol,32g,(7)有某硫酸和硝酸的混合溶液20ml，其中含有硫酸的浓度为2moll1，含硝酸的浓度为1moll1，现向其中加入0.96g铜粉，充分反应后，(假设只生成no气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为_。,224ml,1金属与硝酸反应计算的一般方法(1)思维模型,萃取精华：,2现象描述答题模板(1)全面描述现象的程序“海、陆、空”“海”溶液有什么变化；“陆”固体有什么变化；“空”气体有什么变化。(2)规范描述现象的答题模板如颜色：由(具体颜色)变为(具体颜色)；气体：溶液中产生(颜色)气泡或在固体表面产生(颜色)气泡；沉淀：在(颜色)溶液中产生(颜色)沉淀(或浑浊)。,考点三氨和铵盐的性质及应用,自主学习探究提升,1氨气(nh3)(1)结构nh3的电子式为_，结构式为_，氨分子的空间构型为_。键角10718，是_分子。(2)物理性质无色有_气味的气体，密度比空气_，易液化。_溶于水(1700)，可由_实验证明。,三角锥形,极性,刺激性,小,极易,喷泉,(3)化学性质,注意：nh3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。氨水呈碱性，属于一元弱碱溶液，计算氨水的浓度时，溶质按nh3进行计算。,(4)实验室制取,碱石灰,蓝,白烟,(5)氨的用途化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。2铵盐(1)物理性质：都是_色或_色晶体，都_溶于水。(2)化学性质受热分解(不稳定性)nh4cl受热分解：_。nh4hco3受热分解：_。,无,白,易,(1)制氨时，选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时，不选(nh4)2co3、nh4hco3、nh4no3等，因它们受热易分解，使产生的nh3中混有较多的杂质气体，另外nh4no3易爆炸；选碱时，用ca(oh)2而不用naoh或koh，因naoh、koh具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，且在高温下均能腐蚀玻璃。(2)干燥氨气不能用浓硫酸，也不能用无水cacl2(8nh3cacl2=cacl28nh3)，通常用碱石灰干燥氨气。,特别提醒,1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)充满纯净氨气的试管倒扣在水槽中，水会迅速充满试管()(2)浓氨水可检验氯气管道是否漏气()(3)把nh3通入稀hno3中，当溶液的ph等于7时，是nh3和hno3等物质的量反应()(4)氨水中物质的量浓度最大的粒子是nh3h2o(除水外)(),(6)某元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐，则该元素一定是氮元素()(7)nh3能使酚酞溶液变红、nh3可用于设计喷泉实验，上述叙述均正确并有因果关系()(8)因为nh4cl为强酸弱碱盐，所以可用加热法除去nacl中的nh4cl()(9)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气(),(11)液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂。()(12)分别充满hcl、nh3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升，说明二者均易溶于水。()(13)用nh4cl固体和ca(oh)2固体制备并收集nh3，需要的仪器只有酒精灯、烧杯、导管、集气瓶。()(14)实验室用如图所示的装置制取少量氨气。(),2(2020淄博模拟)如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向naoh固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是(),a,3问题思考：(1)将蘸有浓硫酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，有白烟产生吗？为什么？_(2)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？请说明判断的理由。_。,没有，浓硫酸难挥发。,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蒸气，是物理变化,nh3液化,nh3溶于水,纯净物,nh3,解题探究高效演练,1(2020烟台模拟)如图所示是nh3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是()a两个实验均表现了nh3易溶于水b两个实验均表现了nh3易挥发c两个实验均表现了nh3是碱性气体d两个实验均表现了nh3是还原性气体,c,解析实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体。实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成的白色烟是氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。,2(2020江西上饶模拟)某同学探究氨和铵盐的性质，对相关实验操作及现象描述正确的是()a室温下测定等浓度氨水和naoh溶液的ph，比较nh3h2o和naoh碱性强弱b将氨水缓慢滴入alcl3溶液中，研究al(oh)3的两性c将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近，观察到白烟d加热除去nh4cl中的少量nahco3,a,解析氨水的主要成分nh3h2o，nh3h2o是弱电解质，氢氧化钠是强电解质，前者部分电离，后者完全电离，故通过室温下测定等浓度氨水和naoh溶液的ph，可比较nh3h2o和naoh碱性强弱，a正确；由于nh3h2o是弱碱，al(oh)3不能溶于氨水中，故无法验证al(oh)3的酸性，b错误；浓硫酸无挥发性，无法观察到白烟，c错误；nh4cl受热也会分解，故不能采用加热法除去nh4cl中的少量nahco3，d错误。,萃取精华：,3(2020经典习题选粹)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,a,解析b中，nh3极易溶于水，导管在液面下，图中装置可发生倒吸，故b错；c中，过滤时不能搅拌，易捣破滤纸，则不能分离al(oh)3和nh4cl溶液，故c错；d中，蒸干nh4cl溶液nh4cl分解，应选加热浓缩冷却法制nh4cl，故d错。,4(2020新题预测)氮及其化合物的变化关系如下图所示。则下列说法不正确的是()a路线是工业生产硝酸的主要途径b路线、是雷电固氮生成硝酸的主要途径c反应中，no2作氧化剂，h2o作还原剂d液氨可用作制冷剂，硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等,c,解析氨经一系列反应得硝酸，a正确；雷电固氮是n2nono2hno3，b正确；在反应3no2h2o=2hno3no中，no2既作氧化剂又作还原剂，c错误；d正确。,5(2020经典习题选粹)如图是某课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是()a挤压装置的胶头滴管使ccl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹b挤压装置的胶头滴管使naoh溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹c用鼓气装置从装置的a处不断鼓入空气并打开止水夹d向装置的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹,b,解析氯气易溶于有机溶剂四氯化碳，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉；氢气不溶于水，也不会和氢氧化钠反应，所以烧瓶中的气体压强不会有明显的变化，故不能形成喷泉；用鼓气装置从装置的a处不断鼓入空气，使锥形瓶中液体进入烧瓶中，氨气极易溶于水，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉；浓硫酸溶于水时放热，使得浓氨水受热分解产生氨气，和氯化氢气体反应，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉。,喷泉实验的原理及应用(1)喷泉实验的原理由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中，容器内压强小于容器外压强，从而产生喷泉，依据这一原理，只要能够造成容器内气体大量溶于液体，就可以形成喷泉。(2)引发喷泉的几种方法使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。使烧瓶内气体温度降低，从而使气压减小。使待喷液面上的气压增大。,萃取精华：,(3)喷泉实验的几种常见装置,说明：装置中最好采用顶部有孔的烧瓶。装置引发喷泉的方法是打开止水夹，用热毛巾或双手捂热烧瓶，松开后片刻即形成喷泉现象。,6.(2020试题调研)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()abcd,d,解析nh4cl受热可产生nh3和hcl，但两者遇冷会重新凝结产生nh4cl，且可能出现堵塞导管的情况，中试管口未向下倾斜会导致水