【優(yōu)化探究】2015屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件：3-4《生產(chǎn)生活中的含氮化合物》（蘇教版）

考綱展示 1 了解氮單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用 2 了解氮單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響 第四單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物 一 氮?dú)?一氧化氮 二氧化氮1 氮元素的存在與氮的固定2 N2的性質(zhì) 1 物理性質(zhì)無(wú)色無(wú)味氣體 密度比空氣略小 難溶于水 主干知識(shí) 2 化學(xué)性質(zhì)3 一氧化氮和二氧化氮 1 雷雨發(fā)莊稼 的反應(yīng)原理雨水中的HNO3滲入土壤與礦物質(zhì)作用生成硝酸鹽 其中硝酸根離子被植物根系吸收 轉(zhuǎn)化為植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)料 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2 NO和NO2的性質(zhì)比較 3 氮的氧化物對(duì)環(huán)境的污染 氮氧化物的產(chǎn)生氮肥的生產(chǎn) 金屬的冶煉和汽車等交通工具排放的廢氣 危害形成和光化學(xué)煙霧 破壞臭氧層 防治使用清潔能源 減少氮氧化物排放 為汽車安裝尾氣凈化裝置 對(duì)生產(chǎn)化肥 硝酸工廠排放的尾氣進(jìn)行回收處理等 酸雨 1 根據(jù)氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一種活潑的非金屬 為什么氮?dú)夂芊€(wěn)定 提示 氮?dú)獾男再|(zhì)不僅與原子結(jié)構(gòu)有關(guān) 還與氮分子的構(gòu)成有關(guān) 氮?dú)夥肿又械腘 N鍵 鍵能很大 分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 故氮?dú)夂芊€(wěn)定 2 NO2溶于水生成HNO3 NO2是不是酸性氧化物 提示 不是 酸性氧化物與對(duì)應(yīng)酸中元素的化合價(jià)相同 NO2與HNO3中氮元素的化合價(jià)不同 二 氨和銨鹽1 NH3的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì) 2 氨的化學(xué)性質(zhì) 3 制法與用途 2 用途 制硝酸 銨鹽 純堿 作制冷劑 4 銨鹽 1 物理性質(zhì) 都是無(wú)色或白色晶體 易溶于水 2 化學(xué)性質(zhì) 不穩(wěn)定性 a NH4Cl受熱分解 填化學(xué)方程式 b NH4HCO3受熱分解 與堿反應(yīng) 離子方程式 a 稀溶液中不加熱 b 加熱時(shí)或濃溶液 3 NH的檢驗(yàn) 點(diǎn)撥 1 NH3是非電解質(zhì) 溶于水 部分NH3與H2O反應(yīng)生成NH3 H2O 但在計(jì)算氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 物質(zhì)的量濃度時(shí)溶質(zhì)仍按NH3處理 2 銨鹽與堿在溶液中反應(yīng)時(shí)寫(xiě)離子方程式 不在溶液中反應(yīng)時(shí)寫(xiě)化學(xué)方程式 三 硝酸1 物理性質(zhì)硝酸是無(wú)色易揮發(fā)的液體 有刺激性氣味 打開(kāi)盛濃硝酸的試劑瓶 會(huì)在空氣中產(chǎn)生白霧 2 化學(xué)性質(zhì) 1 強(qiáng)酸性 具有酸的通性 2 不穩(wěn)定性 反應(yīng)的方程式為 市售濃硝酸呈黃色的原因是 生成的NO2溶于硝酸中所致 3 強(qiáng)氧化性 與金屬 銅與稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 濃硝酸常溫下使Fe Al 王水 V 濃鹽酸 V 濃硝酸 溶解Be Au 與非金屬反應(yīng) 如濃硝酸與C的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 鈍化 3 1 與還原性化合物反應(yīng) 硝酸可氧化H2S SO2 Na2SO3 HI Fe2 等還原性物質(zhì) 如稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式為 將石蕊試液滴入濃硝酸中或?qū)庀跛岬卧谒{(lán)色石蕊試紙上 均會(huì)先變紅 后變白 試解釋試紙變白色的原因 提示 濃硝酸有強(qiáng)氧化性 將石蕊氧化而使試紙被漂白了 自我診斷 1 將NH3通入CuSO4溶液中能使Cu2 還原為Cu 2 N2 NO2不能一步完成 3 氨水是一種弱堿 能使紅色石蕊試紙變藍(lán) 4 Fe NO3 2溶液中存在平衡 Fe2 2H2O Fe OH 2 2H 加入鹽酸后平衡左移 溶液綠色變深 5 硝酸被還原時(shí) 還原產(chǎn)物只能為NO或NO2 6 實(shí)驗(yàn)室收集NO應(yīng)用排水法 不能用排空氣法 1 制備干燥氨氣所需的藥品是 A NH4Cl溶液NaOH溶液CaCl2固體B 飽和氨水C NaOH溶液NH4Cl晶體濃H2SO4D NH4Cl固體堿石灰Ca OH 2 氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法與性質(zhì) 答案 D 1 氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法 1 加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物 2 濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì) 2 氨氣的溶解性實(shí)驗(yàn)問(wèn)題 1 噴泉實(shí)驗(yàn)的基本原理氣體在液體中溶解度很大 在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生足夠的壓強(qiáng)差 負(fù)壓 則打開(kāi)止水夾后 大氣壓將燒杯內(nèi)的液體壓入燒瓶中 在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉 2 形成噴泉的氣體與液體組合a NH3 HCl SO2 NO2與水組合能形成噴泉 b 酸性氣體與NaOH溶液組合能形成噴泉 3 操作方法 按如圖裝置連接好 先打開(kāi)止水夾 將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶即可 特別提醒 1 實(shí)驗(yàn)室用其他方法制取少量氨氣時(shí)的注意事項(xiàng) 加熱濃氨水法 也可以快速制取少量氨氣 但純度較低 碳酸銨或碳酸氫銨受熱分解法 但需要用堿石灰除去同時(shí)產(chǎn)生的CO2和H2O 2 干燥氨氣不能用濃硫酸 無(wú)水氯化鈣和無(wú)水硫酸銅 3 吸收氨氣 或HCl 時(shí)要注意防止倒吸 可用于吸收氨氣 或HCl 并能防倒吸的常用裝置為 4 氨水的密度小于1g cm 3 且濃度越大 密度越小 典例1 有甲 乙兩位同學(xué)想利用下列裝置及化學(xué)試劑 對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取并收集氨氣的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn) 化學(xué)試劑 NH4Cl固體 濃氨水 固體NaOH 1 甲同學(xué)想方便快速制取少量氨氣 應(yīng)選擇的裝置是 填序號(hào) 選用試劑是 填序號(hào) 選用上述試劑制氨氣的理由是 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 制氣時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作是 2 乙同學(xué)建議 把教材中實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的收集裝置由大試管改為集氣瓶且瓶口向上收集氨氣 并確保不污染環(huán)境 請(qǐng)你根據(jù)其設(shè)想回答 若用排氣法收集氨氣 請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出其氣體收集裝置和尾氣吸收裝置 標(biāo)出所用試劑 自選 名稱 若用排液集氣法收集NH3 可選用的試劑是 填序號(hào) A H2OB 濃硫酸C CCl4D 飽和NaCl溶液 解析 實(shí)驗(yàn)室快速制取氨氣可以用濃氨水和生石灰或固體NaOH 可以選用裝置B 氨氣的密度比空氣小 集氣瓶口向上時(shí)進(jìn)氣管應(yīng)較短一些 這樣可以使密度較大的空氣排出 為了防止氨氣污染環(huán)境可以進(jìn)行尾氣吸收 由于氨氣極易溶于水 所以需要防止倒吸 2 如圖 C 1 某同學(xué)用下列裝置 固定 加熱儀器和橡膠管略 進(jìn)行有關(guān)氨氣制取的實(shí)驗(yàn)探究 回答下列問(wèn)題 1 若用裝置 制取NH3 其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 若要測(cè)定生成的NH3的體積 則必須選擇的裝置是 填裝置序號(hào) 該裝置中所盛試劑應(yīng)具有的性質(zhì)是 2 若用裝置 制取并收集干燥的NH3 燒瓶?jī)?nèi)裝的試劑是 分液漏斗中裝的試劑是 收集裝置應(yīng)選擇 填裝置序號(hào) 解析 1 裝置 適用于固 固加熱制取氣體 制取NH3時(shí)選用試劑NH4Cl和Ca OH 2 若測(cè)定NH3的體積 必須用排液體法 而NH3極易溶于水 故不能用排水法 所用的液體必須不與NH3反應(yīng) 也不溶解NH3才符合條件 2 裝置 是固 液反應(yīng) 不需加熱的裝置 制取NH3時(shí) 可用濃氨水和堿石灰作用 金屬與HNO3的反應(yīng)規(guī)律和相關(guān)計(jì)算 2 14g銅 銀合金與足量的某濃度的硝酸反應(yīng) 將放出的氣體與1 12L 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 氧氣混合 通入水中恰好全部被吸收 則合金中銅的質(zhì)量為 A 9 6gB 6 4gC 3 2gD 1 6g 解得n Cu 0 05mol 則m Cu 0 05mol 64g mol 3 2g 答案 C 1 反應(yīng)規(guī)律 1 HNO3與金屬反應(yīng)一般不生成H2 2 濃硝酸 金屬 硝酸鹽 NO2 H2O 稀硝酸 金屬 硝酸鹽 NO H2O 稀硝酸也可能被還原為N2 N2O NH3和NH4NO3等 3 硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性 4 濃硝酸與銅反應(yīng)時(shí) 若銅過(guò)量 反應(yīng)開(kāi)始時(shí)濃硝酸被還原為NO2 但隨著反應(yīng)的進(jìn)行 硝酸變稀 其還原產(chǎn)物變?yōu)镹O 5 鐵與稀硝酸反應(yīng)時(shí) 鐵過(guò)量 氧化產(chǎn)物為Fe2 鐵不足 氧化產(chǎn)物為Fe3 2 金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算方法 1 原子守恒法 消耗HNO3的物質(zhì)的量 生成的硝酸鹽中NO的物質(zhì)的量 被還原氮原子的物質(zhì)的量 2 電子守恒法 金屬失電子總數(shù) HNO3得電子總數(shù) 特別提醒 1 濃硝酸能與碳 硫 磷等非金屬單質(zhì)反應(yīng) 一般生成最高價(jià)含氧酸或最高價(jià)氧化物 不生成硝酸鹽 硝酸只表現(xiàn)氧化性 2 溶液混合時(shí)注意分析隱含的硝酸向稀硫酸中加入NaNO3等硝酸鹽 向Fe NO3 2等硝酸鹽溶液中加入鹽酸等的混合溶液中均存在隱含的硝酸 3 在制備氣體和檢驗(yàn)離子時(shí) 慎選硝酸 實(shí)驗(yàn)室制取H2S SO2 HI等氣體時(shí) 不能選硝酸 典例2 向27 2gCu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0 5L 固體物質(zhì)完全反應(yīng) 生成NO和Cu NO3 2 在所得溶液中加入1 0mol L 1的NaOH溶液1 0L 此時(shí)溶液呈中性 金屬離子已完全沉淀 沉淀質(zhì)量為39 2g 下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 A Cu與Cu2O的物質(zhì)的量之比為2 1B 硝酸的物質(zhì)的量濃度為2 6mol L 1C 產(chǎn)生的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4 48LD Cu Cu2O與硝酸反應(yīng)后剩余HNO3為0 2mol n Cu 0 2moln Cu2O 0 1mol利用氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可以求出 注 氮元素得電子數(shù)等于銅元素失電子總數(shù) 2 4mol L 1 注 n NaNO3 n NaOH 鈉元素守恒 剩余HNO3的物質(zhì)的量可以用以下兩種方法計(jì)算 方法一N元素守恒法 n HNO3 剩 n HNO3 總 2n Cu NO3 2 n NO 1 2mol 2 0 4mol 0 2mol 0 2mol 方法二根據(jù)溶液中NaOH的反應(yīng)建立守恒式 Cu NO3 2 2NaOHHNO3 NaOHn HNO3 剩 n NaOH 2n Cu NO3 2 1 0mol 2 0 4mol 0 2mol 答案 B 2 在某100mL的混合液中 硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0 4mol L 0 1mol L 向該混合液中加入1 92g銅粉 加熱 待充分反應(yīng)后 所得溶液中銅離子物質(zhì)的量濃度是 假設(shè)反應(yīng)后溶液體積不變 A 0 15mol LB 0 225mol LC 0 30mol LD 0 45mol L解析 溶液中同時(shí)存在H 和NO時(shí)就能夠與Cu發(fā)生反應(yīng) 該溶液中H 實(shí)際為0 06mol 應(yīng)該根據(jù)離子方程式進(jìn)行計(jì)算 正確解答思路為 根據(jù) 根據(jù)各物質(zhì)量的關(guān)系可知 H 不足 應(yīng)根據(jù)H 進(jìn)行計(jì)算 x 3 0 06mol 8 0 0225mol 因此 銅離子濃度為0 225mol L 答案 B 一 探究氨氣的還原性NH3中的氮為 3價(jià) 處于最低價(jià) 故NH3有還原性 在一定條件下可被O2 Cl2 CuO及氮的氧化物 NOx 氧化 其氧化產(chǎn)物既可以是N2 又可以是NO 1 氨氣的催化氧化實(shí)驗(yàn) 氨氣的還原性和噴泉實(shí)驗(yàn) 2 NH3被Cl2氧化Cl2足量時(shí) 2NH3 3Cl2 N2 6HClNH3過(guò)量時(shí) 8NH3 3Cl2 N2 6NH4Cl上述兩個(gè)反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比均為2 3 二 探究噴泉實(shí)驗(yàn)的形成原理1 形成噴泉的原理形成噴泉最根本的原因是瓶?jī)?nèi)外存在壓強(qiáng)差 當(dāng)燒瓶?jī)?nèi)氣體溶于液體或與之反應(yīng)時(shí) 瓶?jī)?nèi)氣體大量減少 壓強(qiáng)降低 外界的大氣壓將液體壓入燒瓶?jī)?nèi) 如此持續(xù) 最后液體將充滿燒瓶 2 常見(jiàn)噴泉的形成主要有以下兩類 1 極易溶于水的氣體 NH3 HCl SO2等 與水可形成噴泉 2 酸性氣體 HCl SO2 NO2 CO2 H2S等 與NaOH aq 也能形成噴泉 3 噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵 1 盛氣體的燒瓶必須干燥 2 氣體要充滿燒瓶 3 燒瓶不能漏氣 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性 4 所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體快速反應(yīng) 典例 固態(tài)化合物A由兩種短周期元素組成 可與水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng) 甲組同學(xué)用下圖裝置 夾持裝置略 對(duì)其進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn) 1 儀器B的名稱是 2 實(shí)驗(yàn)中 中的試紙變藍(lán) 中黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色并有M生成 則 中的試劑為 中發(fā)生反