氮气和氮的氧化物

氮气和氮的氧化物高中化学学习目标能够描述

N2、NO、NO2的物理性质。了解氮的固定对人类生存的意义，能够举例说明什么是人工固氮及自然固氮。能够从化合价判断NO、NO2的化学性质，能够结合化学用语解释NO、NO2相互转化时产生的现象。能够认识到条件对反应的影响，能够认识到借助氧化还原反应改变元素的化合价可以实现物质之间的转化。高中化学古谚语云：雷雨发庄稼高中化学一、氮气与氮的固定高中化学氮气的物理性质无色无味气体、难溶于水氮气的化学性质氮气的化学性质很稳定！高中化学2.

氮气的化学性质将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程氮的固定N2

+

O2 2NO化学反应的发生是需要条件的！高中化学自然界中氮的循环高中化学二、一氧化氮和二氧化氮2

一氧化氮和二氧化氮的物理性质NO：无色气体、不溶于水、有毒NO2：红棕色有刺激性气味的气体、比空气重、易溶于水、易液化、有毒高中化学二、一氧化氮和二氧化氮化合价高中化学二、一氧化氮和二氧化氮2

一氧化氮和二氧化氮的化学性质2NO+O2=

2NO2要求：①化合价？②氧化剂？还原剂？③准确描述实验现象？④如何判断气体NO的存在？高中化学二、一氧化氮和二氧化氮2

一氧化氮和二氧化氮的化学性质2NO+O2=

2NO2要求：①化合价？②氧化剂？还原剂？③准确描述实验现象？④

如何判断气体NO的存在？3NO2+H2O=2HNO3+

NO要求：①化合价？②氧化剂？还原剂？③准确描述实验现象？④若利用此反应制备硝酸会带来什么问题？（从原料的利用，减少污染物的排放等方面考虑）高中化学思考与讨论:教材P13页实验5-5及思考与讨论将实验现象及有关化学方程式写在书上相关位置补充：使注射器吸入足量氧气，充分振荡，然后将液体转移至烧杯中，滴入石蕊，现象？高中化学思考：结合所学，请给制备硝酸设计合理化方案高中化学【实验目的】1.用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和

。2.熟练掌握溶解、过滤、蒸发等操作,认识化学方法在物质分离和提纯中的重要作用。【实验器材及试剂】1.器材天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、漏斗、滤纸、蒸发皿、坩埚钳、铁架台(带铁圈)、石棉网(或陶土网)、酒精灯、火柴。2.试剂粗盐、蒸馏水、0.1mol·L-1BaCl2溶液、20%NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、6mol·L-1盐酸、pH试纸。【实验过程与结论】1.溶解用天平称取5.0g粗盐,放入100mL烧杯中,然后加入20mL水,用玻璃棒搅拌,使粗盐全部溶解,得到粗盐水。2.除

并检验是否沉淀完全(1)向粗盐水中滴加过量BaCl2溶液(约2~3mL),使Ba2+和

完全反应生成BaSO4沉淀,将烧杯静置。(2)静置后,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3滴BaCl2溶液。若溶液不出现浑浊,则表明

已沉淀完全;若出现浑浊,则应继续滴加该溶液,直至

沉淀完全。3.除Mg2+、Ca2+、Ba2+并检验是否沉淀完全(1)向粗盐水中加入过量的NaOH溶液,使Mg2+与OH-完全反应生成Mg(OH)2,现象为产生白色沉淀。(2)在烧杯中继续滴加过量的饱和Na2CO3溶液(2~3mL),使Ca2+、Ba2+与

完全反应生成沉淀,将烧杯静置。(3)检验Mg2+、Ca2+、Ba2+是否沉淀完全,类似于

的检验。4.过滤将烧杯中的物质进行过滤,除去生成的沉淀和不溶性的杂质。若滤液仍浑浊时,要重新过滤一次。5.调pH向所得的滤液中滴加稀盐酸,用玻璃棒搅拌,直到没有气泡冒出,并用pH试纸检验,使滤液呈中性或微酸性。6.蒸发结晶(1)将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌。当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。(2)用坩埚钳将蒸发皿夹持到石棉网(或陶土网)上冷却,即可得到除去了杂质的精盐。【问题讨论】1.为什么每次所加的试剂都要略过量?调节溶液pH的目的是什么?提示

除去混合物中的可溶性杂质,常将杂质离子转化为难溶物,再过滤,为保证除杂完全,所用除杂试剂必须过量。而过量的试剂应在后续步骤中除去。调节pH的目的是除去过量的

和OH-。2.上述实验中,过滤与调pH的操作顺序能否颠倒?为什么?提示

若把过滤与调pH的操作顺序颠倒,则加盐酸会使生成的沉淀又溶解,不能达到除去杂质的目的。3.怎样正确洗涤沉淀物?怎样检验沉淀物是否洗净?提示

洗涤沉淀时,用少量洗液小心沿四周从上而下冲洗,将沉淀冲到漏斗底部,并使洗液完全浸没沉淀,待洗液完全流出后,重复2~3次,可基本洗净。在最后一次洗出液中加入适宜的试剂,来检验洗涤程度。如过滤Na2SO4与BaCl2两溶液恰好完全反应后的混合物后,对生成的沉淀进行洗涤,然后检验沉淀物是否洗净,应选择AgNO3溶液,若在最后一次洗出液中加入AgNO3溶液无沉淀(AgCl)生成,则说明沉淀已洗净。【拓展实验】某废液中含有大量的K+、Cl-、Br-,还有少量的Ca2+、Mg2+、

。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(液溴常温下是深红棕色液体),设计了如下流程:已知:可供选择的试剂a、试剂b(试剂b代表一组试剂)如下:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液(H+)、KMnO4溶液(H+)、稀盐酸。请根据流程图,回答相关问题:(1)若试剂a为H2O2溶液(H+),已知H2O2+2KBr+2HCl===Br2+2H2O+2KCl。①发生反应的离子方程式为

。

②每消耗0.2molH2O2,反应转移电子的物质的量为

mol。

③还原剂和还原产物的物质的量之比是

。

(2)操作①②③④⑤对应的名称分别是:

、分液、

、过滤、

。

(3)为了除去无色液体Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、,从可供选择的试剂中选出试剂b所代表的物质,按滴加顺序依次是

、

、

(填化学式)。

(4)调pH=7是为了除去杂质离子

和

,以提高氯化钾晶体的纯度。

(5)操作⑤中用到的瓷质仪器名称是

。

答案

(1)①H2O2+2Br-+2H+===Br2+2H2O②0.4

③1∶1(2)萃取蒸馏蒸发结晶(3)BaCl2

KOH

K2CO3(合理即可)(4)OH-

(5)蒸发皿解析

制备流程:向废液中加入双氧水,将溴离子氧化成溴单质,然后加入四氯化碳后通过萃取、分液分离出溴的CCl4溶液,通过操作③(蒸馏)得到四氯化碳和溴单质;无色液体Ⅰ中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、

,分别加入BaCl2、KOH、K2CO3溶液过滤后得到无色液体Ⅱ和固体A,再调节液体Ⅱ的pH除去

、OH-,得到无色液体Ⅲ,最后通过蒸发结晶获得氯化钾固体。(1)①反应H2O2+2KBr+2HClBr2+2H2O+2KCl中KBr、HCl和KCl均为可溶于水的强电解质,能完全电离,则发生反应的离子方程式为H2O2+2Br-+2H+===Br2+2H2O;②反应中氧元素的化合价从-1价降为-2价,则每消耗0.2

mol

H2O2,反应转移的电子为0.2

mol×2=0.4

mol;③反应中KBr是还原剂,H2O是还原产物,则还原剂与还原产物的物质的量之比是1∶1。(2)由流程图知,无色液体Ⅰ中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、

,无色液体Ⅲ中只含有K+、Cl-,则试剂b的作用是除去Ca2+、Mg2+、

;操作①是萃取;操作②是将互不相溶的两种液体分开,应是分液;操作③是将沸点不同且互溶的两液体分开,应是蒸馏;操作④是将溶液与沉淀分开,应是过滤;操作⑤是将KCl从其水溶液中提取出来,应是蒸发结晶,操作①②③④⑤的名称分别是萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶。(3)由于除杂时除杂试剂需过量,且不能引入新杂质