生產(chǎn)生活中的含氮化合物復(fù)習(xí).課件

1、生活中的含氮化合物考綱解讀1.了解氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，據(jù)此分析其化學(xué)性質(zhì)、2.知道氨氣的物理性質(zhì)，掌握氨氣的化學(xué)性質(zhì)和制備，了解氨氣的重要用途。了解合成氨條件選擇的依據(jù)3.了解銨鹽的物理性質(zhì)，掌握銨鹽的化學(xué)性質(zhì)，銨根離子的檢驗(yàn)方法。4.了解氮氧化合物對(duì)環(huán)境的影響及防治措施5.了解硝酸的物理性質(zhì)，掌握硝酸的化學(xué)性質(zhì)，了解硝酸工業(yè)制取的反應(yīng)原理和條件選擇。知識(shí)結(jié)構(gòu)NH3N2NONO2HNO3 NH4+AgNO3 +H+OH-AgO2催化劑O2放電O2H2OCu+H2催化劑高溫高壓Cu考點(diǎn)解讀一、N2N2 + O2 =2NO放電 N2 + 3H2 NH3催化劑高溫、高壓N2 + 3 Mg =Mg3N2點(diǎn)

2、燃 還原性1.N在周期表中的位置：第_周期_族二VA2.結(jié)構(gòu)：N的原子結(jié)構(gòu)示意圖_ N2的電子式_3.化學(xué)性質(zhì)N元素非金屬性強(qiáng)N2不活潑NN氧化性2.物理性質(zhì)二.氨的性質(zhì)三角錐形刺激性氣味液化溶于水極性極性氨氣為什么可做致冷劑？1.結(jié)構(gòu) 電子式_空間構(gòu)型_ N-H鍵是_鍵，NH3是_分子無(wú)色有特殊的 氣體，易 和極易 ，總結(jié)氣體溶解性難溶于水微溶于水能溶于水易溶于水N2、O2、H2CO2（1：1）、Cl2（1：2）、H2S（1：2.6）SO2（1：40）HCl（1：500）、NH3（1：700）氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的原理是什么？引發(fā)這兩個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)的操作是什么？所得溶液的物質(zhì)的量濃度是_1/22.4mo

3、l/L氣體HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2、O2乙烯吸收劑什么樣的氣體與什么樣的吸收劑可形成噴泉？ 如右圖中，錐形瓶?jī)?nèi)盛有氣體X，滴管內(nèi)盛有液體Y。若擠壓滴管膠頭，使液體Y滴入瓶中，振蕩，過(guò)一會(huì)可見(jiàn)小氣球a鼓氣。氣體X和液體Y不可能是AX是NH3，Y是水 BX是SO2，Y是NaOH濃溶液CX是CO2，Y是稀硫酸 DX是HCl，Y是NaNO3稀溶液C練習(xí)3.化學(xué)性質(zhì) (1)+H2ONH3 + H+= NH4+NH3 + H2O NH3H2O NH4+ + OH-氨水與液氨有什么區(qū)別？NH3是惟一能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。（檢驗(yàn)）(2)+酸氨水的濃度和密度的關(guān)系？ 蘸有濃氨水的玻

4、璃棒和蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近會(huì)有什么現(xiàn)象？NH3HClNH4Cl（生成白煙，也可用于檢驗(yàn)）(3)還原性4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O催化劑Ag+ + 2NH3H2O = Ag(NH3) 2+ + 2H2O(4)絡(luò)合性4.實(shí)驗(yàn)室制取2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2Oa.用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)變藍(lán)；b.用沾有濃鹽酸的玻璃棒檢驗(yàn)，產(chǎn)生白煙。(2)裝置(5)驗(yàn)滿：(3)干燥：(4)收集：向下排空氣法。通常用堿石灰（不能用CaCl2、P2O5、濃硫酸）(1)原理尾氣吸收：防止液體倒吸的設(shè)計(jì)5.工業(yè)制法N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H= 92.4KJ/mol

5、 10MPa30MPa鐵觸媒4000C 5000C壓強(qiáng)：催化劑：溫度：(1)原理(2)條件選擇NH4OH NH3H2O三、銨鹽的性質(zhì)1.結(jié)構(gòu)：含有_、_、_鍵，屬于_晶體2.物理性質(zhì)均為能溶于水的無(wú)色晶體 (1)水解反應(yīng)：3.化學(xué)性質(zhì) (2)與堿反應(yīng)： (3)受熱分解:NH4H2O NH3H2OH離子鍵 共價(jià)鍵 配位鍵離子硝酸銨溶于水的H_04. NH4的檢驗(yàn) 將待檢驗(yàn)的物質(zhì)配成溶液，取少量置于試管中，滴加NaOH溶液，振蕩，給試管加熱，同時(shí)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)谠嚬芸跈z驗(yàn)，若試紙變藍(lán)，則說(shuō)明原溶液為銨鹽。NH4 + OH NH3 H2O.+NH3 H2O NH3 + H2O 溶液反應(yīng)得NH3

6、.H2O ，加熱得氨氣實(shí)質(zhì)：2、NOx溶于水2NO+ O2 =2NO23NO2+ H2O =2HNO3 +NO四、NOx的環(huán)境污染與防治a、硝酸型酸雨的形成b、光化學(xué)煙霧c、臭氧層破壞 環(huán)境污染治理措施a、開(kāi)發(fā)清潔能源，減少排放b、安裝尾氣轉(zhuǎn)化裝置c、工業(yè)廢氣處理1、環(huán)境污染與防治4NO2+ O2 + 2H2O =4HNO34NO+ 3O2 + 2H2O =4HNO3練習(xí) 1、盛有NO 和 NO2 的混合氣體的量筒倒立在盛有水的水槽中，過(guò)一段時(shí)間后，量筒內(nèi)的氣體體積減小為原來(lái)的一半 。則原混合氣體中NO 和 NO2 的體積比是( ) A31 B13 C21 D12 B純硝酸是 色、有 氣味、易

7、 液體能跟水以 互溶，五、硝酸的性質(zhì)1.物理性質(zhì)無(wú)刺激性揮發(fā)任意比例 盛放在 試劑瓶里， 保存。盛放濃硝酸的試劑瓶不可以使用 塞。棕色避光陰暗處橡膠硝酸貯存：(1)不穩(wěn)定:2.化學(xué)性質(zhì)(3)強(qiáng)氧化性: 4HNO3 = 2 H2O + 4 NO2 + O2 或光照 Cu +4HNO3 (濃) = Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O 金屬與濃硝酸生成NO2，被還原硝酸/總硝酸=1/2 3Cu +8HNO3 (稀) = Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O 金屬與濃硝酸生成NO，被還原硝酸/總硝酸=1/4 C +4HNO3 (濃) = CO2 + 4 NO2 + 2 H2O(

8、2)強(qiáng)酸性:濃硝酸因?yàn)槿芙饬?的緣故顯 。NO2黃色五、硝酸的工業(yè)制取1.原理4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O催化劑2NO+ O2 =2NO23NO2+ H2O =2HNO3 +NO1.下列關(guān)于氮的敘述中不正確的是( )A氮?dú)獾男再|(zhì)非常穩(wěn)定，主要是因?yàn)榈I的鍵能很大所致。B氮是氮族中非金屬性最強(qiáng)的元素。C氮元素的非金屬性強(qiáng)于磷，在化學(xué)反應(yīng)中的活潑性也強(qiáng)于磷。D液氮可作冷凍劑，氮元素有多種化合價(jià)。C2.在實(shí)驗(yàn)室里按圖所示的裝置來(lái)干燥、收集氣體R，多余的氣體R可用水吸收，則R是( )AO2 BCl2 CNH3 DCO2C練習(xí)3.銅粉放人稀鹽酸中，微熱后無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生；當(dāng)加入下列物

9、質(zhì)后，銅粉的質(zhì)量減少。則加入的物質(zhì)不可能是( )A溴水 BFeCl3 CKNO3 DNa2CO3D4.將相同質(zhì)量的銅分別和過(guò)量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，下列敘述正確的是( )A、反應(yīng)速率：兩者相同B、消耗硝酸的物質(zhì)的量：前者多，后者少C、反應(yīng)生成氣體的顏色：前者淺，后者深D、反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少B練習(xí)5.下列制取氣體的方法在實(shí)驗(yàn)室不可取的是( )銅和稀硝酸反應(yīng)，排空氣法收集NO 鋅和稀硝酸反應(yīng)制氫氣氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)制NO 加熱氯化銨制取氨氣 ABCD全部 D練習(xí)6.某混合氣體中可能含有Cl2 、O2 、SO2 、NO 、NO2 中的兩種或多種氣體?，F(xiàn)將此無(wú)色透明的混合氣體通過(guò)品紅溶液后

10、，品紅溶液褪色，把剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色。對(duì)于原混合氣體成分的判斷中正確的是（ ） A、肯定有SO2 和NO B、肯定沒(méi)有Cl2 、O2和NO2 C、可能有Cl2和O2 D、肯定只有NOAB練習(xí)7.某無(wú)色混合氣體可能由NH3、NO、CO2、HCl、O2中的二種或幾種組成。室溫下50mL的混合氣體通過(guò)足量的濃硫酸，體積減少至40mL，再通過(guò)足量的NaOH溶液，體積減少到20mL，余下的氣體接觸空氣后立即變色。試推斷：（1）原混合氣體中一定含有 氣體；（2）此混合氣體在同溫、同壓下的體積比為 ；（3）原混合氣體中一定不含 氣體。其理由是 NH3、CO2、NO122 HCl、O2 HCl

11、與NH3不能共存，NO遇O2變紅棕色。練習(xí)要點(diǎn)一 氮的氧化物與O2、H2O混合的計(jì)算方法1.加合式法（1）NO2和O2混合氣體溶于水的計(jì)算由4NO2+O2+2H2O 4HNO3可知，當(dāng)體積比：V(NO2):V(O2)41 NO2過(guò)量，剩余氣體為NO要點(diǎn)精講（2）NO與O2同時(shí)通入水中：2NO+O2 2NO2，3NO2+H2O 2HNO3+NO總反應(yīng)方程式為：4NO+3O2+2H2O 4HNO3當(dāng)體積比：V(NO2):V(O2)43 余NO（3）NO2、NO、O2三種混合氣體通入水中可先將NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2，再按上述各種情況分別處理。也可先將NO2和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO,按4NO+3O2+2

12、H2O 4HNO3情況處理。還可以利用混合氣體中N、O原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷：n(N):n(O)25 剩余NO2.原子守恒法 4NO2+O2和4NO+3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5的組 成，都與N2O5+H2O 2HNO3等效。當(dāng)NO、NO2、O2的混合氣溶于水時(shí)利用混合氣體中N、O原子 個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷。n(N):n(O)25 剩余NO3.得失電子守恒法 當(dāng)NO2或NO轉(zhuǎn)化為HNO3時(shí)要失去電子，若上述 兩種氣體與O2混合，O2得電子，且得失電子數(shù) 必然相等,這是得失電子守恒法解答此類(lèi)題目的 依據(jù)。 NO、NO2混合氣與NaOH溶液的反應(yīng) 發(fā)生如下反應(yīng)：3NO2+H2O 2HNO3+NO

13、，NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O,將以上兩個(gè) 反應(yīng)合并得:2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+ H2O。（1）當(dāng)V（NO）V(NO2)時(shí)，反應(yīng)后剩余NO，體 積為V（NO）原-V（NO2）。（2）當(dāng)V(NO2)V(NO)時(shí)，最后無(wú)氣體剩余?！镜淅龑?dǎo)析1】將容積為50 mL的量筒內(nèi)充滿二氧化 氮和氧氣的混合氣體，倒置量筒在盛滿水的水槽 里，一段時(shí)間后，量筒里剩余氣體體積為5 mL。 則原混合氣體中NO2和O2體積比可能是 或 。 解析 NO或NO2與O2混合氣體與水的反應(yīng)計(jì)算關(guān) 系式可由下列化學(xué)方程式推導(dǎo)出來(lái)。 2NO+O2 2NO2 3NO2+H2O 2HNO3+NO

14、 由2+得 4NO2+O2+2H2O 4HNO3 由+ 4NO+3O2+2H2O 4HNO3 、兩式就是平時(shí)計(jì)算經(jīng)常用到的關(guān)系式。設(shè)剩余的5 mL為O2，則參加反應(yīng)的NO2和O2的總體積為:50 mL-5 mL=45 mL則原混合氣體里,NO2的體積為:45 mL4/5=36 mLO2的體積為：50 mL-36 mL=14 mL即NO2與O2的體積比為：3614=187。設(shè)剩余的5 mL為NO，由式得過(guò)量的NO2體積為15 mL,則發(fā)生反應(yīng)的NO2和O2的總體積為50 mL-15 mL=35 mL則原混合氣體里,O2的體積為：35 mL1/5=7 mL,NO2的體積為：50 mL-7 mL=4

15、3 mL即NO2與O2的體積為：437。答案 187 437123616618要點(diǎn)二 金屬與硝酸的反應(yīng)1.金屬與HNO3反應(yīng)的一般通式（1）金屬+濃硝酸 金屬硝酸鹽+NO2+H2O（2）金屬+稀硝酸 金屬硝酸鹽+NO+H2O2.反應(yīng)規(guī)律（1）金屬與硝酸反應(yīng)一般不生成H2。濃HNO3一 般被還原為NO2，稀HNO3一般被還原為NO。（2）鐵與稀硝酸反應(yīng)，先生成Fe(NO3)3，若Fe過(guò) 量，F(xiàn)e(NO3)3再和Fe反應(yīng)生成Fe(NO3)2。（3）銅與濃HNO3反應(yīng)，若Cu過(guò)量，開(kāi)始時(shí)硝酸 的還原產(chǎn)物為NO2，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃HNO3 變稀，硝酸的還原產(chǎn)物為NO，最終應(yīng)得到NO2 和NO的混合氣

16、體。3.計(jì)算方法（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NO 的形式存在于溶液中；一部分作為氧化 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）得失電子守恒法 HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(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。（3）電荷守恒法HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中（不考慮OH-）則有：c(NO )=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子)。（4）離子方程式計(jì)算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NO 在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，

17、因此此類(lèi)題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算，先作過(guò)量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒?！镜淅龑?dǎo)析2】足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng),得到硝 酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,這些氣體 與1.68 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體 完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加 入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗 NaOH溶液的體積是 （ ） A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL 解析 O2為氧化劑，Cu為還原劑，HNO3僅僅發(fā)生 了復(fù)分解反應(yīng)，則n（Cu）=2n(O2)=0.15 mol，n(N

18、aOH)=2n(Cu)=0.3 mol,V(NaOH)= =0.06 L=60 mL，故選A。A遷移應(yīng)用2 將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L。請(qǐng)回答：(1)NO的體積為 L，NO2的體積為 L。(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為 mol/L。(3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水 g。解析 (1)設(shè)反應(yīng)得到的NO為x mol，NO2為y mol解題思

19、路為化合價(jià)升降相等（銅元素化合價(jià)的升高等于N元素化合價(jià)的降低） (2)參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為n（NaOH）+ n（NOx），所以c（HNO3）=（aV10-3+0.5）/ 0.14 mol/L(3)加入雙氧水的目的是將氮氧化合物氧化成+5價(jià)的硝酸鹽，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的電子得失相等（電子守恒），雙氧水得到的電子數(shù)和銅失去的電子數(shù)相等，即：30%的雙氧水的質(zhì)量為（0.5134/0.3） g=57.8 g答案 (1)5.824 5.376 (2) (3)57.8題組一 氮?dú)饧暗难趸?.關(guān)于氮?dú)獾男再|(zhì)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是 ( ) A.通常情況下，氮?dú)庑再|(zhì)很不活潑 B.可在氧氣中燃燒，生成一氧化氮

20、 C.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，其原因是兩原子間 的化學(xué)鍵非常牢固 D.跟氫氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，氮?dú)馐茄趸瘎?解析 本題主要考查氮?dú)獾男再|(zhì)。氮?dú)怆y溶于水， 通常情況下，性質(zhì)很不活潑；在放電條件下，能 跟氧氣反應(yīng);在高溫、高壓、催化劑下，能與氫氣 反應(yīng)，在與氫氣反應(yīng)時(shí)氮?dú)馐茄趸瘎?，氮元素?還原，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練B2.無(wú)色的混合氣體甲，可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種,將100 mL甲氣體經(jīng)過(guò)如圖實(shí)驗(yàn) 的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無(wú)氣體剩余， 則甲氣體的組成為 （ ） A.NH3、NO2、N2B.NH3、NO、CO2 C.NH3、NO2、CO2D.NO、CO2、N2

21、解析 由題意，無(wú)色混合氣體中一定無(wú)NO2， 100 mL氣體通入濃H2SO4后，體積變?yōu)?0 mL， 一定有NH3，經(jīng)Na2O2后變?yōu)榧t棕色，則含有 CO2和NO，最后無(wú)氣體剩余，則不含N2。 答案 B3.如圖所示，相同條件下，兩個(gè)容積相同的試管分 別裝滿NO2和NO氣體，分別倒置于水槽中，然后 通過(guò)導(dǎo)管緩慢通入氧氣，邊通邊慢慢搖動(dòng)試管， 直到兩個(gè)試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不 向水槽中擴(kuò)散，則兩個(gè)試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度 之比為 （ ） A.11 B.57C.75D.43解析 根據(jù)反應(yīng)方程式：4NO2+O2+2H2O 4HNO34NO+3O2+2H2O 4HNO3生成HNO3的物質(zhì)的量取決

22、于NO2與NO的體積，由 于NO2與NO體積相同，生成HNO3的物質(zhì)的量相等，即兩試管中HNO3的濃度相等。答案 A4.室溫時(shí)，在容積為a mL的試管中充滿NO2氣體， 然后倒置在水中到管內(nèi)水面不再上升時(shí)為止;再 通入b mL O2，則管內(nèi)液面又繼續(xù)上升,測(cè)得試管 內(nèi)最后剩余氣體為c mL,且該氣體不能支持燃燒。 則a、b的關(guān)系是 （ ） A.a=4b+3cB.a=4b+c C.ab=41D.ab=43 解析 根據(jù)反應(yīng)3NO2+H2O 2HNO3+NO，a mL NO2會(huì)生成a/3 mL NO，通入O2后,最后氣體不支 持燃燒，故c mL為NO，即b mL O2反應(yīng)的NO為 （ -c） mL，

23、根據(jù)方程式即( -c)b=43,整 理可得a=4b+3c。A題組二 硝酸5.下列對(duì)于硝酸的認(rèn)識(shí)，不正確的是 （ ） A.濃HNO3和稀HNO3都具有氧化性 B.銅與HNO3的反應(yīng)屬于置換反應(yīng) C.金屬與HNO3反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣 D.可用鐵和鋁制品盛裝濃HNO3 解析 硝酸是氧化性酸，且濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀 硝酸，A正確；銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物分 別是NO2和NO，沒(méi)有單質(zhì)生成，故不屬于置換反 應(yīng)，B錯(cuò)誤；硝酸是氧化性酸，金屬與HNO3反應(yīng)均 不產(chǎn)生H2，而生成水，C正確；鐵和鋁遇冷濃硝酸 鈍化，故可用鐵或鋁制品盛裝濃HNO3，D正確。綜 上所述，本題答案為B。B6.下列反應(yīng)中，濃硝酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)出酸 性的是 （ ） 濃硝酸中滴入石蕊試液并微熱 氧化亞鐵與濃硝酸反應(yīng) 氫氧化鋁與濃硝酸反應(yīng) 碳與濃硝酸 A. B. C. D. 解析 濃硝酸中滴入石蕊試液時(shí)先變紅色，后褪為無(wú)色，變紅色是由于硝酸具有酸性，紅色褪為無(wú)色 是由濃硝酸的強(qiáng)氧化性所致；FeO與濃硝酸反應(yīng)時(shí) 可得Fe(NO3)3，其中Fe2+被氧化為Fe3+表現(xiàn)出硝酸的 氧化性，F(xiàn)e3+與HNO3反應(yīng)生成Fe(NO3)3,表現(xiàn)出硝 酸的酸性；Al(OH)3與硝酸只發(fā)生中和反應(yīng)，表現(xiàn)出硝酸的酸性。A7.下列是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)物質(zhì)間的反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖， 其中部分產(chǎn)物已略去。常溫下，G為固體單質(zhì)，B、