高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件第節(jié)氮及其重要化合物精編版

1、 第四章非金屬及其化合物第四章非金屬及其化合物 第四節(jié)氮及其重要化合物第四節(jié)氮及其重要化合物 必修部分 考綱展示核心要點(diǎn) 1.了解氮元素單質(zhì) 及其重要化合 物的主要性質(zhì) 及應(yīng)用。 2.了解氮元素單質(zhì) 及其重要化合 物對(duì)環(huán)境質(zhì)量 的影響。 3.以上各部分知識(shí) 的綜合應(yīng)用。 1.氮及其化合物轉(zhuǎn)化的主 線： NH3N2NONO2 HNO3 NH4NO3。 2.氨氣的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)室制 法(氨氣是唯一一種堿性 氣體) 3.硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律 及計(jì)算。 (1)原子守恒：n(HNO3) n(NOx)n( )溶液 (2)電子守恒：金屬失電子 數(shù)HNO3得電子數(shù) 一、氮?dú)?、一氧化氮、二氧化?1.(1)用什么方

2、法收集N2、NO、NO2? (2)NO2和溴蒸氣都是紅棕色氣體，如何鑒別？ (3)鎂在空氣中燃燒，產(chǎn)生的固體產(chǎn)物的有哪些？ 提示(1)N2、NO用排水法，NO2用向上排空氣 法收集。 (2)可用水或AgNO3溶液鑒別。 (3)產(chǎn)物有MgO、Mg3N2、C。 1氮及其化合物的物理性質(zhì)及對(duì)環(huán)境的影響 顏 色 狀 態(tài) 氣味 毒 性 密度溶解性 應(yīng)用及 對(duì)環(huán) 境影 響 N O 色 氣 體 無(wú)味 有 毒 比空 氣 稍 大 于 水 形成光 化學(xué) 煙霧 N O 2 色 氣 體 刺激 性 氣 味 有 毒 比空 氣 大 與水反 應(yīng) 硝酸型 酸雨 無(wú)無(wú) 紅棕紅棕 不溶不溶 700 2.化學(xué)性質(zhì) (1)氮?dú)?； 。

3、 2NOO2=2NO2 3NO2H2O=2HNO3NO 二、氨和銨鹽 2.(1)銨鹽受熱分解都產(chǎn)生氨氣嗎？ (2)固態(tài)NH4Cl受熱變成氣體，氣體遇冷又變?yōu)?固態(tài)；固態(tài)碘受熱變成蒸氣，蒸氣遇冷又變成 固體碘，這兩種現(xiàn)象的本質(zhì)相同嗎？ 1氨氣 (1)化學(xué)性質(zhì) (2)制法與用途 實(shí)驗(yàn)室制法： 。 工業(yè)制法： 。 用途：制HNO3、銨鹽、純堿、尿素，制冷劑 等。 2銨鹽 (1)物理性質(zhì)：都是白色或無(wú)色晶體，都易溶于 水。 (2)化學(xué)性質(zhì) 不穩(wěn)定性 NH4Cl、NH4HCO3受熱分解的化學(xué)方程式為： ； 。 與強(qiáng)堿反應(yīng) 寫(xiě)出NH4Cl與NaOH反應(yīng)并微熱攪拌的離子方程 式： 。 變藍(lán)變藍(lán) 三、硝酸 3

4、.(1)如何除去HNO3中的黃色物質(zhì)？ (2)稀硫酸、稀硝酸與Zn反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體相同 嗎？ 提示(1)通入一定量的O2，使NO2轉(zhuǎn)變成HNO3。 (2)不同。稀H2SO4產(chǎn)生H2，而稀HNO3產(chǎn)生NO。 1物理性質(zhì) 氣味顏色揮發(fā)性溶解性 無(wú)色，久置呈 黃色 刺激性刺激性易揮發(fā)易揮發(fā)與水互溶與水互溶 2.化學(xué)性質(zhì) (1)強(qiáng)酸性：一元強(qiáng)酸，具有酸的通性。 (2)不穩(wěn)定性 化學(xué)方程式為： ， 久置濃HNO3呈黃色，是因?yàn)?，存放濃 HNO3時(shí)，應(yīng)放在 試劑瓶中，并置于陰涼 處。 溶解了溶解了NO2 棕色棕色 (3)強(qiáng)氧化性 與除金、鉑外的金屬都能反應(yīng)，均不產(chǎn)生H2 aCu與濃、稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)

5、方程式分別為： ， 。 b鐵、鋁遇冷的濃HNO3發(fā)生鈍化，故可用鐵、 鋁容器運(yùn)輸冷的濃HNO3。與非金屬反應(yīng) 濃HNO3與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。 Cu4HNO3(濃濃)=Cu(NO3)22NO22H2O 3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 與某些還原性化合物(如FeO、 等)反應(yīng) 離子方程式分別為： ， 。 王水：濃硝酸與濃鹽酸按體積比 混 合，配制成王水，氧化性比硝酸更強(qiáng)，能溶解 金、鉑等金屬。 1 3 1(2013湖南師大附中模擬)下列說(shuō)法中正確的 是() A氮的固定只有在高溫、高壓、催化劑的條件 下才能實(shí)現(xiàn) B純凈的硅單質(zhì)的制造光導(dǎo)纖維的基本原料 C生理鹽水

6、、葡萄糖注射液屬于膠體 D為防止電池中的重金屬等污染土壤和水體， 應(yīng)積極開(kāi)發(fā)廢電池的綜合利用技術(shù) 解析：A中氮的固定分自然固氮和人工固氮，自 然固氮通常情況下就完成；B中光導(dǎo)纖維的基本 原料是SiO2；C中兩者都是溶液。 答案：D 2下列各組氣體在常溫下能共存且能用向上排 空氣法收集的是() ANO和O2BHCl和 NH3 CH2和CODSO2和CO2 解析：A、B項(xiàng)中的氣體在常溫下不共存；C項(xiàng) 的氣體均用向下排空氣法收集。 答案：D 3下列反應(yīng)必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完 成的是() N2NO2NO2NONO2HNO3 N2NON2NH3 AB CD 解析：該題有兩個(gè)要求：(1)必須加入氧

7、化劑； (2)一步反應(yīng)就能完成。反應(yīng)、從化合 價(jià)角度來(lái)看都升高，但反應(yīng)N2NO2不能一 步反應(yīng)就完成；而反應(yīng)NO2HNO3雖然氮的 化合價(jià)升高，但不加氧化劑也能實(shí)現(xiàn)，如3NO2 H2O=2HNO3NO，在該反應(yīng)中，NO2既是 氧化劑又是還原劑；只有反應(yīng)N2NO必須加 入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成。 答案：C 4如圖表示A、B、C、D、E五種含氮物質(zhì)的 轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，其中A、B、C、D常溫下都是氣體， B為紅棕色，寫(xiě)出A、B、C、D、E的化學(xué)式和 各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (1)各物質(zhì)的化學(xué)式： A_，B_， C_，D_， E_。 (2)各步反應(yīng)的化學(xué)方程式為： AC_ _； DC_ _； BE_ _

8、； EC_ _。 氨氣的三種實(shí)驗(yàn)室制法 1加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物 3濃氨水與固態(tài)堿性物質(zhì)作用制氨氣 (1)不能用濃H2SO4、無(wú)水CaCl2和無(wú)水CuSO4 來(lái)干燥氨氣。 (2)收集氨氣時(shí)要有防倒吸裝置。 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)用如圖裝 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)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _，中的試劑為 _。 (3)乙組同學(xué)進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，但裝置連接順序?yàn)?，此時(shí)中現(xiàn)象為 _，原因是 _ _。 (4)經(jīng)上述反應(yīng)，2.5

9、 g化合物A理論上可得0.56 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)M，則A的化學(xué)式為 _ _。 【遷移應(yīng)用】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

10、，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。 1.金屬與硝酸反應(yīng)的一般規(guī)律 (1)金屬與硝酸反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物可以為： NO2、NO、N2O、NH4NO3等，HNO3的濃度越 低，還原產(chǎn)物中氮的價(jià)態(tài)越低，但不會(huì)生成H2。 一般：濃HNO3NO2；稀HNO3NO。 (2)足量金屬與一定量濃硝酸反應(yīng)時(shí)，隨著硝酸 濃度的降低，產(chǎn)物也發(fā)生改變。 (3)金屬與硝酸反應(yīng)的一般通式： 金屬濃硝酸金屬硝酸鹽NO2H2O 金屬稀硝酸金屬硝酸鹽NOH2O (4)反

11、應(yīng)中部分硝酸作氧化劑被還原，部分硝酸 起酸的作用生成硝酸鹽(硝酸與非金屬反應(yīng)，一 般只顯氧化性)。 例如：(1)Cu與HNO3反應(yīng) 若Cu足量，開(kāi)始時(shí)還原產(chǎn)物為NO2，隨反應(yīng) 進(jìn)行，濃HNO3變稀，還原產(chǎn)物為NO，最終得 到NO2與NO的混合氣體。 反應(yīng)現(xiàn)象：a.銅片逐漸溶解；b.溶液變藍(lán)；c. 產(chǎn)生紅棕色氣體(若為稀HNO3，則a、b相同，另 外，開(kāi)始產(chǎn)生無(wú)色氣體，上部空間變?yōu)榧t棕色)。 (2)Fe與稀HNO3反應(yīng) Fe過(guò)量，氧化產(chǎn)物為Fe2；Fe不足，氧化產(chǎn)物 為Fe3。 2金屬與HNO3反應(yīng)計(jì)算的常用方法 (1)原子守恒法 HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用， 以硝酸鹽的形式

12、存在于溶液中；一部分作氧化 劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物。這兩部分中氮原子的總物 質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的 量。 (2)電子守恒法 HNO3與金屬的反應(yīng)屬氧化還原反應(yīng)，HNO3中 氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物 質(zhì)的量。 有關(guān)氮的氧化物溶于水的計(jì)算 (1)NO2或NO2和N2、NO(非氧氣且不溶于水)等 的混合氣體溶于水 可根據(jù)：3NO2H2O=2HNO3NO，利用氣 體體積差值進(jìn)行計(jì)算。 (2)NO2和O2的混合氣體溶于水時(shí)，由 4NO2O22H2O=4HNO3 【遷移應(yīng)用】2.1.92 g銅投入一定量的濃硝酸中， 銅完全溶解，生成的氣體顏色越來(lái)越淺，共收 集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下6

13、72 mL氣體。將盛有此氣體的 容器倒扣在水中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的 O2恰好使氣體完全溶于水中，則通入O2的體積 是() A336 mLB224 mL C168 mLD504 mL 解析：銅與濃硝酸反應(yīng)，先生成NO2，隨著硝酸 濃度降低，產(chǎn)物為NO，即收集到672 mL氣體為 NO和NO2的混合氣體，該氣體若完全溶于水， 全以HNO3的形式存在，則整個(gè)過(guò)程中失去電子 的物質(zhì)為銅單質(zhì)，得到電子的物質(zhì)為氧氣，根 據(jù)電子守恒，銅單質(zhì)失去的電子為(1.92 g64 gmol1)20.06 mol，則需要氧氣的物質(zhì)的 量為0.06 mol40.015 mol，氣體體積為0.015 mol22.4

14、Lmol1336 mL。 答案：A 實(shí)驗(yàn)探究噴泉實(shí)驗(yàn) 1噴泉形成的原理 容器內(nèi)外存在較大的壓強(qiáng)差。在這種壓強(qiáng)差的 作用下，液體迅速流動(dòng)，通過(guò)帶有尖嘴的導(dǎo)管 噴出來(lái)，即形成噴泉。 2從原理上分析使容器內(nèi)外產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差， 通常有兩類情況 (1)減小上部容器壓強(qiáng) 容器內(nèi)氣體極易溶于水或容器內(nèi)氣體易快速與 溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此當(dāng)外部的水 或溶液接觸容器內(nèi)氣體時(shí)，由于氣體大量溶解 或快速反應(yīng)，從而使容器內(nèi)氣壓迅速降低，在 外界大氣壓作用下，外部液體迅速進(jìn)入容器， 通過(guò)尖嘴導(dǎo)管噴出，形成噴泉。下表列出的氣 體作用于相應(yīng)的吸收劑，就能形成噴泉： 氣 體 HClNH3 CO2、 Cl2、 SO2

15、 NO2 O2 CH2=C H2 吸 收 劑 水或 NaOH 溶液 水、 鹽 酸 NaOH溶 液 水溴水 (2)增大下部容器壓強(qiáng) 容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)(如濃鹽酸、濃氨水、 酒精等)或由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，容器內(nèi)產(chǎn)生大量 氣體，使容器內(nèi)壓強(qiáng)迅速增大，促使容器內(nèi)液 體迅速向外流動(dòng)，也能形成噴泉。例如噴霧器、 人造噴泉、火山噴發(fā)等均含有此原理。 3噴泉實(shí)驗(yàn)的幾種常見(jiàn)裝置 說(shuō)明：裝置中的燒瓶最好采用頂部有孔的燒 瓶。裝置引發(fā)噴泉的方法是打開(kāi)止水夾，用 熱毛巾或雙手捂熱燒瓶，松開(kāi)后片刻即形成噴 泉現(xiàn)象。 大氣壓強(qiáng)對(duì)許多物理實(shí)驗(yàn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn) 有著重要影響，制取氨氣并完成噴泉實(shí)驗(yàn)(圖 中夾持裝置已略去)。 (1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式： _。 (2)收集氨氣應(yīng)使用_法，要得到干燥的 氨氣可選用_作干燥劑。 (3)用如圖1裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，上部燒瓶已裝滿 干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是 _ _。 該實(shí)驗(yàn)的原理是 _。 (4)如果只提供如圖2的裝置，請(qǐng)說(shuō)明引發(fā)噴泉的 方法： _ _。 解析：前兩問(wèn)根據(jù)已學(xué)知識(shí)可以作答。后兩問(wèn) 噴泉實(shí)驗(yàn)的原理主要是使盛有氨氣的燒瓶?jī)?nèi)壓 強(qiáng)降低，利用內(nèi)外壓強(qiáng)差形成噴泉，無(wú)論圖1、 圖2要引發(fā)噴泉，想辦法使得氨氣溶解于水即可。 【遷移應(yīng)用】如圖裝置中，干燥燒瓶?jī)?nèi)盛有某 種氣體，