2017年高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第4讲 氮及其重要化合物课件.ppt

第四，阐述氮及其重要化合物，了解“最新试验纲”1 .氮元素单体及其重要化合物的主要性质和应用。 2 .了解氮元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。 氮和氮氧化物的性质，1 .自然界中氮的存在形态和氮的固定，2 .氮(1)氮的性质，3 .氮的氧化物(1)氮有N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5等价数的氧化物，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。 (2)比较no和NO2的性质。 NO2和溴蒸汽的鉴别方法是什么？ 思维提示： NO2和Br2在性质上有很多相似性，全部具有氧化性溶于水后生成酸可与碱反应均为红褐色等。 淀粉KI试纸、pH试纸、NaOH溶液无法鉴别，但性质存在差异，可通过以下方法进行鉴别：AgNO3溶液； CCl4； 水洗法。 (1)氮氧化物均有毒，其中NO2与N2O4的平衡如下：因为NO2n2o4，实验测定NO2的平均相对分子质量总计大于46。 (2)NO只能用排水法收集，不能用排气法收集的NO2只能用上排气法收集，不能用排水法收集。 (3)验证某无色气体为NO的方法是使O2(或空气)通过无色气体，使无色气体变成红褐色。 (2)工业废气中氮的氧化物多用碱液吸收法处理。 NO2被烧碱溶液吸收后，生成2种钠盐，其物质的量之比为11，写出该反应的化学方程式。 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2no和NO2以物质的量比计1:1被足够量的NaOH溶液吸收，只能得到一种钠盐，该钠盐的化学式为_ _ _ _ _ _ _ _ _。 (3)纯碱溶液也可用于氮氧化合物的尾气处理，反应原理与上述(2)类似，同时产生CO2。 请写出纯碱溶液吸收NO2的化学方程式。 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。 目前有一定量的工业废气，其中含有no23.36 l、lno1. 12 lno (换算成标准状况，假设不含n2o)，正好被200mL碳酸钠溶液吸收， 得到的盐的物质分别为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，解析： (1)Cl2和Ca(OH)2制漂浮粉精的化学方程式2 c l222ca (oh )2=CaCl2ca (clo )22 h2o。 (2)ph试纸变蓝后褪色，由此可知浮游粉精溶液具有碱性和漂白性。 (3)用湿润的碘化钾淀粉纸检查白雾，说明即使在水中流过过量的SO2也不能形成白雾，二氧化硫不能形成白雾，没有变化，在发现雾中不含氯气的实验a、b中，不能判断白雾中含有HCl，白雾中混入了SO2 (1)为了解决氮氧化物溶于水的计算问题，首先不管原理是单一气体(NO2)、NO、NO2、O2中的两者还是两者的混合气体，反应实质上都是3NO2 H2O=2HNO3 NO、2NO O2=2NO2 no和O2进入水中，总关系式为4NO 3O2 2H2O=4HNO3。 当NO2和O2进入水中时，总关系式为4NO2 O2 2H2O=4HNO3。 (2)注意原子守恒和得失电子守恒的运用； 氮氧化物的计算从反应的实质性角度来看是氧化还原反应。 从损耗电子数相等或原子守恒的角度进行分析，可以简化计算过程。 在NOx和O2、H2O转化为硝酸的计算中，反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。 问题组NO、NO2的性质和对环境的影响1.(2015湖北重点高校联合试验)汽车尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，日光照射下NO2发生一系列光化学烟雾循环反应，从而不断产生O3，加重大气污染。 反应过程为：2NO22NO 2O、2NO O22NO2、O O2O3。以下，对该反应过程及生成物进行正确叙述，A.NO2为催化剂作用B.NO，催化剂作用C.NO2为仅将氧化剂作用D.O3和O2作为异构体，反应过程得O22O、O O2O3、NO2为催化剂作用，反应过程中NO2为氧化剂作用，a项正确，b项、c项错误，O3和O2相对分子质量不同答： a、2 .汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，已成为城市大气污染的主要来源之一。 (1)汽车尾气中的CO是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，否则汽车尾气对环境造成的危害主要是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (至少2种记入)。 (2)NOx形成酸雨，编写NO2转化为HNO3的化学方程式。 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (3)在适当的温度下用催化剂转化法处理汽车尾气中的CO、NOx，使其相互反应生成与大气循环有关的无毒气体。 写出NO还原成CO的化学方程式。 解析： (1)汽油在汽车汽缸内不断进行燃烧反应，空气不足时汽油不能完全燃烧，产生CO的空气过剩时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。 汽车尾气对环境危害大，形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。 (3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。 答： (1)汽油不完全燃烧N2和O2在汽缸内高温环境下的反应形成硝酸性酸雨，引起光化学烟雾，产生温室效应(2)3no2h2o=2HNO3no (3)2co2non2co 2， 问题组2的氮氧化物的简单计算使22.4L气态氮氧化物与充分的灼热铜粉完全反应后，气体体积为11.2L (体积均在相同条件下测定)，该氮氧化物的化学式为() A.NO2B.N2O3C.N2OD.N2O4，氮氧化物与铜粉反应生成CuO和N2， 结合问题的气体体积和阿伏伽德罗定律推测该氮的氧化物分子中只含有一个氮原子，结合选项为a是正确的。 答： a、4 .在一定条件下，使12mL nO2和o 2混合气体流入足够量的水中，充分反应后，残留剩馀的2 ml气体(同温同压下)，原混合气体中氧的体积为()1.2ml2.4 ml3 ml4 MLA .b .c .d .，测量点二硝酸的性质和应用，1 .物理性质2 .化学性质，(1)不稳定性。 市售的浓硝酸变黄是因为硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸中。 硝酸保存在茶色试剂瓶中，放在阴凉处，不得用橡胶塞住。 (2)强氧化性。 硝酸不论浓淡都有强烈的氧化性，而且浓度越大氧化性越强。 必要时完成下列反应的化学方程式：与金属反应。 稀硝酸与铜反应：3Cu 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 2NO 4H2O； 浓硝酸和铜反应： Cu 4HNO3(浓)=Cu (no3)2-2no2h2o . 与非金属反应。 例如浓硝酸和c反应为C 4HNO3(浓)CO2 4NO2 2H2O； 与还原性化合物反应。 硝酸氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质. 例如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程为3fe24hno=3fe3no 2h2o。 (3)与有机物反应。 久置硝酸为黄色，怎么去除？ 硝酸如何保存下来，硝酸变黄是因为硝酸看到光或受热而分解，生成的NO2溶解于浓硝酸，所以除去的方法是通过O2(或空气)进行反应的4NO2 O2 2H2O=4HNO3。 保存时保存在棕色试剂瓶中，放在阴凉处。 【典型例2】以下说法正确的是() a .向过剩的铁粉中加入稀硝酸，充分反应后滴加KSCN溶液，会产生气体，溶液变得通红。 这是因为稀硝酸将Fe氧化为Fe3 B。 使用图示的装置进行实验，将装置的浓硝酸滴到装置用砂纸磨过的铝箔上，产生红褐色的气体，(1)观察到硝酸和非金属单体的反应。硝酸与非金属单体反应后，非金属单体被氧化成最高价氧化物或与其对应的氧酸，硝酸显示出氧化性，完全转化成还原生成物。 例如，C 4HNO3(浓度)2H2O CO2 4NO2S 6HNO3(浓度)2H2O H2SO4 6NO2、(2)硝酸与金属反应. 硝酸与金属单体的反应一般不产生氢。 硝酸与金属单体反应后部分还原，生成部分硝酸盐，因此硝酸既显示酸性也显示氧化性。 浓硝酸与金属反应，金属过剩时，反应开始时浓硝酸被还原成NO2，随着反应的进行，HNO3浓度降低，还原生成物变成NO。 硝酸在氧化还原反应中，还原产物可能有NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH4NO3等价物质，这取决于硝酸的浓度和还原剂还原性的强弱，一般来说，硝酸的浓度越小还原产物的价数越低。 实验证明，硝酸浓度越大，得到电子的能力越强，因此氧化能力越强。 问题组的硝酸的酸性和强氧化性1 .以下的关于硝酸化学性质的记述中，准确地说() a .浓，稀硝酸最终使蓝石质试纸与红b .硝酸发生FeO反应，只表现出氧化性c .硝酸和Na2S反应，H2S气体d .浓硝酸分解释放出的NO2溶解于硝酸中呈黄色，硝酸具有强氧化性的强酸由于浓硝酸在蓝色石蕊试验纸变红后变色，选择项a错误的硝酸是强氧化性酸，能够氧化很多还原性物质，因此硝酸和FeO反应时显示出氧化性和酸性，不能与Na2S反应生成H2S，因此选择项b、c错误，选择项d是正确的。 答： d，分析：硝酸具有强氧化性，因此含NO的酸性溶液不能与铁反应生成H2，a项错误的硝酸能溶解银，b项错误的Fe2不能大量存在于稀HNO3，c项错误的硝酸和CuS发生的是氧化还原反应答： b、问题组二硝酸和金属反应计算3.(2014吉林长春第一次调查)现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，其中稀硫酸浓度为4molL-1，稀硝酸浓度为2molL-1。 取混合酸10mL，向其中加入过剩铁粉，反应结束后，在标准的状况下能够回收的气体的体积为() a.0.224 lb.0.448 LC.0.672 LD.0.896 l， 4 .在标准状况下将1.92g铜粉投入一定量的浓度HNO3时，伴随着铜粉的溶解，反应生成气体的颜色逐渐变浅，铜粉完全溶解后，收集由NO2和NO构成的混合气体1.12L时，反应中消耗HNO3的物质的量为() A.0.8molB.0.6molC.0.11molD .无法计算，【归纳】、点三氨、铵盐、1 .氨(1)物性：无色刺激气体，密度小于空气，易液化，易溶于水(1700 )。 (2)化学性质。 (3)实验室的制法。 【典型例3】(2015湖北黄石模拟)某化学课外活动组的设计实验探讨氮化合物的性质，装置如下图所示，其中装置a (未图示)为气体发生装置。 a使用的固体试剂为a.n h4hhc o3b.n h4CLC.ca (oh )2d.NaOH，检查装置的气密性后，将c的白金屏加热至红热，使a产生的气体通过装置b，暂时撤去c的酒精灯。 有些实验现象是铂丝继续保持赤热，f铜片逐渐溶解。 (1)实验室采集装置a内的气体时，只选择了一个试剂的情况下，其试剂为_ (填写表示替代试剂的字母)。 此时，装置a中主要使用的玻璃设备有： _ (填写名称)。 (2)在装置c中发生催化氧化反应化学方程式为_，在装置e中发生反应的化学方程式为_。 (3)假设a、b药品足够，装置f能够观察到的现象是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。 (4)指导老师从安全和环境的观点出发，指出这一套有两个明显的缺陷，请提出修正案。 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。分析： (1)由于装置a与NH3和Na2O2反应而产生O2物质，因此装置a中制备气体的试剂为NH4HCO3固体，NH4HCO3热分解而产生NH3、CO2、H2O，因此必要的主要玻璃器具为试管、酒精灯。 (2)装置c中发生的是NH3的催化氧化反应： 4NH3 5O24NO 6H2O。 其中，NH3的一部分不被氧化，进入装置d的气体中含有少量的NH3，因此装置e中的浓硫酸用于吸收过剩的NH3:2NH3 H2SO4=(NH4)2SO4。 (3)当NO 2气体进入装置f时，与H2O反应而生成HNO3和NO，Cu与稀硝酸反应而生成Cu(NO3)2和NO，no容易被氧化，因此能够在装置f的上部看到红褐色气体。 (4)由于4)no2容易与H2O反应，系统压力下降，发生回吸现象，因此在装置e、f之间追加回吸防止装置。 装置f的导管与大气直接连接，有毒的NO2逃入大气中引起环境污染，因此在装置f的后面追加排气吸收装置。 答： (1)a试管、酒精灯(2)4NH 35 o 24 no6h2o2NH3h2so4=(NH4)2so4(3)铜片逐渐熔化产生气泡，溶液变蓝，广口瓶上红褐色气体(4)在装置e、f之间追加防逆流装置，装置f后面追加排气吸收装置探索实验装置的缺陷问题的想法，首先考虑废气处理装置的必要性比较有无，接着考虑防止倾倒装置的必要性，在比较有无的最后考虑气体净化装置的正误(包括试剂和步骤)的定量实验中，也应该考虑空气中对CO2和H2O的隔离装置的必要性和位置。 问题组氨和铵盐性质1.(2015辽宁大连期)利用下图，利用培养皿探讨氨的性质。 实验时在NaOH固体中滴加数滴浓氨水，立即在另一个表面盘上停留，下表对实验现象的解释正确的是()，解析： b项，浓H2SO4与NH3反应，错误的c项，该溶液也可能是MgCl2溶液等浓氨水滴加到NaOH固体中NH3挥发后与浓HCl反应，产生白烟，NH3挥发的同时产生水蒸气，干燥的红色石蕊试纸也变蓝了。 NH3H2O是碱，