高考化學 氮及其化合物課件 新人教版

第24講課前體驗1.將空氣中氮氣轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程稱為固氮。下面能實現(xiàn)人工固氮的是A.閃電B.電解飽和食鹽水車間C.根瘤D.合成氨車間【解析】A、C均為自然固氮，B中不存在固氮。課前體驗2.發(fā)射衛(wèi)星的運載火箭，其推進劑引燃后發(fā)生劇烈反應，產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后產(chǎn)生的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛(wèi)星發(fā)射場看到火箭噴出大量紅煙，產(chǎn)生紅煙的原因是A.高溫下N2遇空氣生成NO2B.NO遇空氣生成NO2C.CO2與NO反應生成CO和NO2D.NO與H2O反應生成H2和NO2【解析】

紅煙是二氧化氮，由NO和氧氣反應生成。課前體驗3.同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體，它們是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2?，F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關系正確的是A.V1>V2>V3

B.V1>V3>V2C.V2>V3>V1

D.V3>V1>V2【解析】

①只有NO2發(fā)生反應：3NO2+H2O2HNO3+NO，結(jié)果氣體減少了1/3，剩余2/3；②發(fā)生的反應是4NO2+O2+2H2O4HNO3，假設原來氣體各有4體積，反應后只剩余氧氣3體積，是原體積的3/8；③中氨氣全部溶解，剩余體積一半。課前體驗4.下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是A.只有①B.只有③C.①③D.②③【解析】實驗室制備NH3的方法不只一種，除課本介紹的由NH4Cl與堿石灰反應制取之外，其他的只要合理亦可。①裝置中NH4Cl加熱分解產(chǎn)生的NH3、HCl很容易在管口重新化合成NH4Cl，而無法收集到NH3。③裝置在加熱時，管口應略向下傾斜，以防止冷凝水倒流使試管底部破裂。課前體驗5.短周期元素的單質(zhì)X、Y、Z在通常狀況下均為氣態(tài)，并有下列轉(zhuǎn)化關系(反應條件略去)：已知：a.常見雙原子單質(zhì)分子中，X分子含共價鍵最多。b.甲分子含10個電子，乙分子含18個電子。(1)X的電子式是NN課前體驗(2)實驗室可用下圖所示裝置(缺少收集裝置，夾持固定裝置略去)制備并收集甲。①在圖中方框內(nèi)繪出用燒瓶收集甲的儀器裝置簡圖為。②試管中的試劑是(填寫化學式)③燒杯中溶液由無色變?yōu)榧t色，其原因是(用電離方程式表示)NH4Cl、Ca(OH)2NH3·H2ONH4++OH?課前體驗(3)磷在Z中燃燒可生成兩種產(chǎn)物，其中一種產(chǎn)物丁分子中各原子最外層不都是8電子結(jié)構(gòu)，丁的化學式是。(4)

nmol丁與nmol丙在一定條件下反應，生成4nmol乙和另一化合物，該化合物蒸氣的密度是相同狀況下氫氣的174倍，其化學式是PCl3P3N3Cl6【解析】(1)首先判斷出X、Y、Z分別是氮氣、氫氣、氯氣；甲、乙、丙分別是氨氣、氯化氫、氯化銨；(2)收集氨氣應該向下排空法，畫圖時應該將進氣口畫到接近瓶底；(3)磷在氯氣中燃燒生成最外層不都是8電子結(jié)構(gòu)的分子是PCl5；(4)先求出化合物相對分子質(zhì)量是174×2=348；依據(jù)質(zhì)量守恒定律可以寫出如下表示式：PCl5+NH4Cl4HCl+？得出新化合物分子中各原子個數(shù)比P∶Cl∶N=1∶2∶1，設其化學式為PxNxCl2x，依據(jù)相對分子質(zhì)量為348，可以求得化學式。典例精析【例1】

關于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是（）AA.裝置①中，d為陽極、c為陰極B.裝置②可用于收集H2、NH3、CO2等氣體C.裝置③中X若為四氯化碳，可用于吸收氨氣或氯化氫，并防止倒吸D.裝置④可用于干燥、收集氨氣，并吸收多余的氨氣典例精析【解析】電流從電源正極流出，所以d與電源負極相連應該是陰極。裝置②收集H2、NH3、時應該從a口進氣，收集CO2氣體則應該從b口進氣；氨氣或氯化氫都極易溶于水，但是不溶于四氯化碳，可以防倒吸；堿石灰可以干燥氨氣，吸收氨氣應該防倒吸。【評注】從圖示觀察信息，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)綜合考查相關知識。關鍵要準確看懂圖中裝置及其用途。典例精析變式1下圖中a、b、c表示相應儀器中加入的試劑，可用下圖裝置制取、凈化、收集的氣體是（）B編號氣體abcANH3濃氨水生石灰堿石灰BCO2鹽酸碳酸鈣飽和NaHCO3CNO稀HNO3銅屑H2ODNO2濃HNO3銅屑NaOH溶液典例精析變式1下圖中a、b、c表示相應儀器中加入的試劑，可用下圖裝置制取、凈化、收集的氣體是（）B【解析】氨氣、NO不能向上排空法收集，A、C錯；NO2

不能用NaOH溶液除雜，D錯。典例精析【例2】將充滿NO2和O2混合氣體的量筒倒立于水中，充分反應后，保持氣體壓強不變，水進入至量筒容積的一半處停止了，則原混合氣體中NO2和O2的體積比是多少？【解析】設原混合氣體的體積為1，混合氣體中NO2的體積為x，則O2的體積為1?x。根據(jù)題意可知，最后剩余氣體不可能為NO，只能為O2(理由：若剩余的氣體為NO，其體積為1/2，則相當于NO2過量3/2，過量的NO2比原來的NO2和O2混合氣體的總體積還大，不合理。)。發(fā)生的總反應是：4NO2+O2+2H2O4HNO3則有：1?x?x/4=1/2，解得x=2/5，V(NO2)∶V(O2)=2/5∶(1?2/5)=2∶3，從而得到典例精析【評注】利用總反應式進行計算，簡單快捷。這就是技巧，需要平時學習中不斷積累?！纠?】將充滿NO2和O2混合氣體的量筒倒立于水中，充分反應后，保持氣體壓強不變，水進入至量筒容積的一半處停止了，則原混合氣體中NO2和O2的體積比是多少？典例精析變式2有混合氣體X，它是由NO、H2、CO2組成，通入足量的Na2O2層后，變成混合氣體Y，將Y用電火花引燃使其充分反應，只得到濃度為70%的HNO3溶液，無其他任何氣體，則X中NO、H2、CO2的體積之比為()A.1∶1∶1B.1∶2∶7C.3∶2∶2D.2∶4∶7D【解析】依據(jù)題意最后得到70%的HNO3溶液，假設硝酸溶液為90g，則含有HNO363g即1mol,含有H2O27g即1.5mol。依據(jù)元素守恒可以求出N原子物質(zhì)的量為1mol,H物質(zhì)的量為4mol；再依據(jù)4NO+3O2+2H2O4HNO3和O2+2H22H2O、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2，可以求出CO2物質(zhì)的量為(3/4+1)×2mol=3.5mol。典例精析【備選題】無色的混合氣體甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種。將100mL氣體甲經(jīng)過下圖實驗處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則氣體甲的組成可能為（）A.NH3、NO2、N2

B.NH3、NO、CO2C.NH3、NO2、CO2

D.NO、CO2、N2B【解析】原來氣體無色，說明不含NO2；通過濃硫酸體積減少，說明含有氨氣；通過足量Na2O2，氣體顯紅棕色，證明含有NO、CO2；最后幾乎無氣體剩余，說明沒有N2。方法指導一、氨的制取及檢驗1.氨氣的實驗室制取(1)反應原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)裝置原理(發(fā)生、凈化、收集、尾氣吸收)加熱①發(fā)生裝置：大試管、單孔橡膠塞、酒精燈等。②凈化裝置：含有水蒸氣雜質(zhì)，可以通過裝有堿石灰的U形管或球形干燥管進行凈化，不能用CaCl2、P2O5、濃硫酸作干燥劑，因為NH3能與CaCl2反應生成CaCl2·8NH3。P2O5與濃硫酸均能與NH3反應，生成相應的鹽。③收集裝置：氯氣能溶于水，所以要用向上排空法或排飽和食鹽水法。方法指導一、氨的制取及檢驗1.氨氣的實驗室制取(1)反應原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)裝置原理(發(fā)生、凈化、收集、尾氣吸收)加熱④尾氣吸收：氨氣不能直接排放到空氣中，可以用將多余的氨氣通入水中進行吸收(要注意放倒吸)裝置圖如下：方法指導一、氨的制取及檢驗1.氨氣的實驗室制取(1)反應原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)裝置原理(發(fā)生、凈化、收集、尾氣吸收)加熱(3)如果沒有氯化銨和氫氧化鈣，也可以使用濃氨水和生石灰或燒堿固體來制取少量氨氣。裝置如上圖。方法指導一、氨的制取及檢驗2.工業(yè)合成氨簡述(1)原料：空氣、水和燃料(用于生產(chǎn)氫氣)(2)適宜條件從反應速率、平衡轉(zhuǎn)化率、催化劑活性、成本等方面進行綜合分析：溫度：500℃左右壓強：1×107Pa左右催化劑：鐵觸媒及時將生成的氨氣分離，剩余氮氣和氫氣循環(huán)使用。3.氨氣的檢驗方法一：能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍；方法二：與濃鹽酸作用產(chǎn)生大量白煙；方法指導二、NO、NO2的制取NONO2反應原理3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O發(fā)生裝置燒瓶、分液漏斗、雙孔塞燒瓶、分液漏斗、雙孔塞收集方法只能用排水法，不能用排空法只能用排空法，不能用排水法方法指導三、氮氧化物有關計算(1)原理將NO2(或NO)和O2同時通水中發(fā)生如下反應：3NO2+H2O2HNO3+NO2NO+O22NO2以上兩個反應不斷循環(huán)，逐步經(jīng)計算非常復雜。通常用總反應式進行計算將大大簡化，兩個總反應式如下：4NO2+O2+2H2O4HNO34NO+3O2+2H2O4HNO3方法指導三、氮氧化物有關計算(2)具體分析如下①如果是將NO2和O2同時通入水中反應：當V(NO2)∶V(O2)=4∶1時，無氣體剩余，最后只是HNO3當V(NO2)∶V(O2)<4∶1時，O2過量，剩余為O2當V(NO2)∶V(O2)>4∶1時，NO2過量，剩余為NO②如果是將NO和O2同時通入水中反應：當V(NO)∶V(O2)=4∶3時，恰好完全反應，無氣體剩余當V(NO)∶V(O2)>4∶3時，NO過量，NO剩余當V(NO)∶V(O2)<4∶3時，O2過量，O2剩余(3)如果不是恰好反應，則剩余氣體只可能是氧氣或NO，不可能剩余NO2(為什么？)方法指導四、NO2和溴蒸氣的鑒別方法NO2Br2蒸氣方法一：用水溶解得到無色溶液得到黃色或橙色溶液方法二：加熱硝酸銀溶液沒有沉淀生成產(chǎn)生淺黃色沉淀方法三：用四氯化碳溶解無明顯現(xiàn)象得到橙紅色四氯化碳溶液高考回放1.(2008·上海)已知氣體的摩爾質(zhì)量越小，擴散速度越快。右圖所示為氣體擴散速度的試驗，兩種氣體擴散相遇時形成白色煙環(huán)。下列關于物質(zhì)甲、乙的判斷正確的是()

A.甲是濃氨水，乙是濃硫酸

B.甲是濃鹽酸，乙是濃氨水

C.甲是濃氨水，乙是濃鹽酸

D.甲是濃硝酸，乙是濃氨水C【解析】氣體能擴散，說明兩種物質(zhì)都易揮發(fā)，A錯；白色煙環(huán)靠近乙，說明乙揮發(fā)的氣體密度較大，B、D錯。高考回放2.(2008·重慶)N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備收到人們的關注。(1)N2O5與苯發(fā)生硝化反應生成的硝基苯的結(jié)構(gòu)簡式是

高考回放2.(2008·重慶)N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備收到人們的關注。(2)一定溫度下，在恒容密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應：2N2O5(g)4NO2(g)+O2