新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)氮及其重要化合物課件（68張）

第3講氮及其重要化合物第四章內(nèi)容索引0102強(qiáng)基礎(chǔ)增分策略增素能精準(zhǔn)突破研專項(xiàng)前沿命題03【課程標(biāo)準(zhǔn)】1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究,了解氮及其重要化合物的主要性質(zhì)。2.認(rèn)識(shí)氮及其重要化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。強(qiáng)基礎(chǔ)增分策略一、氮?dú)饧捌溲趸?.自然界中氮元素的存在及固定2.氮?dú)?1)物理性質(zhì)無色、無味氣體,密度比空氣略小,難溶于水。(2)從分子結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)N2的化學(xué)性質(zhì)N2分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(N≡N)結(jié)合,斷開該化學(xué)鍵需要較多的能量,因此N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。寫出有關(guān)化學(xué)方程式:3.氮的兩種重要氧化物——NO和NO2(1)列表比較NO和NO2的性質(zhì)氮的氧化物NONO2化學(xué)性質(zhì)氧化性有氧化性,但通常情況下表現(xiàn)出還原性強(qiáng)氧化性,在溶液中能氧化S2-、I-、Fe2+等離子對(duì)環(huán)境的影響有毒,大氣污染物之一有毒,大氣污染物之一制法試劑Cu和稀硝酸反應(yīng)Cu和濃硝酸反應(yīng)收集通常用排水法收集通常用向上排空氣法收集(2)氮氧化物的污染

應(yīng)用提升

氮的氧化物及分析(1)氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物,如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5,其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。(2)氮的氧化物都有毒,其中NO2與N2O4之間存在平衡:2NO2N2O4,在阿伏加德羅常數(shù)問題中要考慮該平衡的存在。(3)NO、CO均能與血紅蛋白結(jié)合而使人中毒。易錯(cuò)辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)N2與O2在放電條件下直接化合成NO2。(

×

)(2)NO2溶于水時(shí),NO2是氧化劑,水是還原劑。(

×

)(3)NO2與水反應(yīng)制取硝酸,因此NO2是酸性氧化物。(

×

)(4)密閉容器中2molNO與1molO2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA。(

×

)二、氨和銨鹽1.氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)2.氨的化學(xué)性質(zhì)

3.銨鹽(1)銨鹽的物理性質(zhì)銨鹽都是

白

色固體,均易溶于水。

(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)(3)的檢驗(yàn)兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):①堿液濃度要大;②必須加熱4.氨的實(shí)驗(yàn)室制法(1)反應(yīng)原理及裝置實(shí)驗(yàn)室中常加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3,化學(xué)方程式為

(2)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:(3)實(shí)驗(yàn)過程分析

易錯(cuò)辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱,故可用作制冷劑。(

√

)(2)除去氨氣中的水蒸氣,可將混合氣體通過盛有P2O5的干燥管。(

×

)(3)檢驗(yàn)溶液中的,可選用NaOH溶液和濕潤的藍(lán)色石蕊試紙。(

×

)(4)加熱盛有NH4Cl固體的試管,試管底部固體消失,試管口有晶體凝結(jié),則NH4Cl固體可以升華。(

×

)三、硝酸1.物理性質(zhì)硝酸是無色易

揮發(fā)

的液體,有刺激性氣味。

2.化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性

保存于棕色試劑瓶,并置于陰涼處濃硝酸不穩(wěn)定,見光或受熱易發(fā)生分解,化學(xué)方程式為(2)強(qiáng)氧化性(得電子,表現(xiàn)氧化性)(3)與有機(jī)化合物的反應(yīng)

3.工業(yè)制硝酸的反應(yīng)原理

應(yīng)用提升

硝酸性質(zhì)的分析(1)HNO3中氮元素顯+5價(jià),處于最高價(jià)態(tài),因此濃、稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性,濃度越大,氧化性越強(qiáng),其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越高。(2)反應(yīng)過程中,HNO3的還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2,HNO3(稀)

→NO。(3)濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅、后褪色,該反應(yīng)過程中濃硝酸表現(xiàn)出強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性。(4)常溫下,鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”,表面生成致密的氧化膜,并非不發(fā)生反應(yīng),故濃硝酸可以用鐵桶盛放。旁欄邊角

必修第二冊(cè)P16閱讀教材“思考與討論·工業(yè)制硝酸的原理”,判斷下列說法的正誤。(1)N2→NH3過程發(fā)生氧化反應(yīng),屬于人工固氮。(

×

)(2)NO2→HNO3過程中,氮元素全部被氧化。(

×

)(3)理論上,1

mol

N2完全反應(yīng),最終能制得2

mol

HNO3。(

×

)(4)工業(yè)制硝酸的反應(yīng)中物質(zhì)類別轉(zhuǎn)化:非金屬單質(zhì)→氫化物→氧化物→酸。(

√

)易錯(cuò)辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)室溫下,Cu與濃硝酸反應(yīng)放出NO氣體。(

×

)(2)將鐵屑放入稀硝酸中產(chǎn)生氣體,證明Fe比H2活潑。(

×

)(3)常溫下,鋁遇濃硝酸或濃硫酸時(shí)會(huì)發(fā)生鈍化。(

√

)(4)含有4molHNO3的濃硝酸與足量銅粉充分反應(yīng),理論上生成NO2的分子數(shù)為2NA。(

×

)增素能精準(zhǔn)突破考點(diǎn)一氮及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用【能力概述】【新教材·新高考】新教材變化

增加“實(shí)驗(yàn)5-5·二氧化氮溶于水的實(shí)驗(yàn)”“實(shí)驗(yàn)5-8·硝酸與銅反應(yīng)”等,教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容明顯增加新高考高頻考點(diǎn)

從近兩年新高考試題來看,氨的性質(zhì)及制備、硝酸的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化仍是新高考的命題點(diǎn)。預(yù)測考向

預(yù)測2023年高考可能會(huì)考查氮及其化合物的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用考向1.氨和銨鹽的性質(zhì)典例突破(2020北京卷,14)某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ將NH4Cl固體加入試管中,并將濕潤的pH試紙置于試管口,試管口略向下傾斜,對(duì)試管底部進(jìn)行加熱試紙顏色變化:黃色→藍(lán)色(pH≈10)→黃色→紅色(pH≈2);試管中部有白色固體附著Ⅱ?qū)柡蚇H4Cl溶液滴在pH試紙上試紙顏色變化:黃色→橙黃色(pH≈5)下列說法不正確的是(

)A.根據(jù)Ⅰ中試紙變藍(lán),說明NH4Cl發(fā)生了分解反應(yīng)B.根據(jù)Ⅰ中試紙顏色變化,說明氨氣比氯化氫氣體擴(kuò)散速率快C.Ⅰ中試紙變成紅色,是由于NH4Cl水解造成的D.根據(jù)試管中部有白色固體附著,說明不宜用加熱NH4Cl的方法制備NH3答案

C解析

氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽,其水溶液顯酸性,會(huì)使?jié)駶櫟膒H試紙變紅,根據(jù)Ⅰ中試紙變藍(lán),說明NH4Cl發(fā)生了分解反應(yīng),A正確;根據(jù)Ⅰ中試紙顏色變化,說明氨氣比氯化氫氣體擴(kuò)散速率快,B正確;Ⅰ中試紙變成紅色,是由于NH4Cl分解產(chǎn)生的氯化氫造成的,C錯(cuò)誤;根據(jù)試管中部有白色固體附著,說明氯化銨分解產(chǎn)生的氨氣和氯化氫在擴(kuò)散過程中又化合生成氯化銨,則不宜用加熱NH4Cl的方法制備NH3,D正確。針對(duì)訓(xùn)練1.(2021北京海淀區(qū)一模)用下圖裝置(夾持裝置已略去)進(jìn)行NH3的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是(

)A.甲中制備NH3利用了NH3·H2O的分解反應(yīng)B.乙中的集氣瓶內(nèi)a導(dǎo)管短、b導(dǎo)管長C.若將丙中的CCl4換成苯,仍能防止倒吸D.向收集好的NH3中通入少量Cl2,可能觀察到白煙答案

C解析

將濃氨水滴入堿石灰中,CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2的同時(shí)放出熱量,促使NH3·H2O分解釋放出NH3,A正確;集氣瓶乙用于收集NH3,由于NH3的密度小于空氣,采用向上排空氣法收集,故集氣瓶內(nèi)a導(dǎo)管短、b導(dǎo)管長,B正確;苯的密度小于水,將CCl4換成苯,苯在水的上層,導(dǎo)管直接插入水中,不能防止倒吸,C錯(cuò)誤;向收集好的NH3中通入少量Cl2,發(fā)生反應(yīng)3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl,生成NH4Cl,因此觀察到有白煙生成,D正確。2.(2021遼寧營口二模)氮化鉻具有極高的硬度和力學(xué)強(qiáng)度、優(yōu)異的抗腐蝕性能和高溫穩(wěn)定性能,因而具有廣泛的應(yīng)用前景。實(shí)驗(yàn)室制備CrN反應(yīng)原理為CrCl3+NH3CrN+3HCl,裝置如圖所示:下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.裝置①還可以用于制取O2、Cl2、CO2等氣體B.裝置②、④中分別盛裝NaOH溶液、KOH固體C.裝置③中也可盛裝維生素C,其作用是除去氧氣D.裝置⑤中產(chǎn)生的尾氣冷卻后用水吸收得到純鹽酸答案

D解析

裝置①可以用H2O2溶液(MnO2作催化劑)制取氧氣,用濃鹽酸與高錳酸鉀制取氯氣,用鹽酸與碳酸鈣制取二氧化碳?xì)怏w,A正確;裝置②中盛放NaOH溶液可以吸收裝置中的二氧化碳?xì)怏w,④中盛放KOH固體可以吸收水分,B正確;裝置③中的亞硫酸鈉可以除去裝置中的氧氣,也可盛裝維生素C,C正確;裝置⑤中產(chǎn)生的尾氣有反應(yīng)生成的HCl,還有未完全反應(yīng)的NH3,所以冷卻后用水吸收得不到純鹽酸,D錯(cuò)誤。歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)室制取氨的其他方法A.該過程中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48LB.向c點(diǎn)處的反應(yīng)液中加入稀鹽酸后無明顯現(xiàn)象C.圖中a、bD.當(dāng)加入鐵粉nmol時(shí)(0.1<n<0.15),溶液中n(Fe3+n)mol答案

D解析

硝酸與鐵反應(yīng)先生成硝酸鐵、NO和水,不生成氫氣,A錯(cuò)誤;c點(diǎn)處的溶液是硝酸亞鐵溶液,若加入鹽酸,H+、

和Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+,溶液變?yōu)樽攸S色,B錯(cuò)誤;向硝酸中加入鐵粉發(fā)生的反應(yīng)為Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,硝酸的物質(zhì)的量為

mol,則消耗鐵的物質(zhì)的量為

mol,b=0.1,生成硝酸鐵

mol,Fe過量時(shí)又發(fā)生反應(yīng)2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2,生成硝酸亞鐵為

mol,則a=0.15,C錯(cuò)誤;根據(jù)上述分析,當(dāng)加入鐵粉n

mol時(shí)(0.1<n<0.15),參加反應(yīng)2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2的鐵為(n-0.1)

mol,消耗硝酸鐵為2(n-0.1)

mol,則溶液中n(Fe3+

mol-2(n-0.1)

n)

mol,D正確?？碱}點(diǎn)睛

針對(duì)訓(xùn)練1.(2021北京東城區(qū)一模)用下圖裝置探究銅與硝酸的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)記錄如下:下列說法不正確的是(

)A.①中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OB.②中注射器內(nèi)剩余的水被“吸入”試管的原因可能是NO2與H2O反應(yīng)導(dǎo)致壓強(qiáng)減小C.③中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能證明②中Cu與硝酸反應(yīng)生成了NOD.待②中反應(yīng)停止后,向試管內(nèi)滴加少量稀硫酸,有氣體產(chǎn)生答案

C解析

①中用Cu與濃硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO2和H2O,NO2是紅棕色氣體,A正確;NO2與水發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO,氣體的總物質(zhì)的量減小,壓強(qiáng)減小,注射器內(nèi)剩余的水被“吸入”試管,B正確;②中推動(dòng)注射器活塞使部分水進(jìn)入試管,NO2與水反應(yīng)生成NO,故③的現(xiàn)象不能證明②中Cu與硝酸生成NO,C錯(cuò)誤;②中反應(yīng)停止后,銅片剩余,溶液中含Cu(NO3)2,滴加少量稀硫酸,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,D正確。2.(2021天津?yàn)I海七校聯(lián)考)向50mL稀硫酸與稀硝酸的混合溶液中逐漸加入鐵粉,假設(shè)加入鐵粉的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)之間的關(guān)系如圖所示,且每一階段只對(duì)應(yīng)一個(gè)反應(yīng)。下列說法正確的是(

)A.開始時(shí)產(chǎn)生的氣體為H2B.AB段發(fā)生的反應(yīng)為置換反應(yīng)C.所用混合溶液中c(HNO3)=0.5mol·L-1D.參加反應(yīng)的鐵粉的總質(zhì)量m2=5.6g答案

D歸納總結(jié)基于“四法”,突破金屬與硝酸的反應(yīng)及相關(guān)計(jì)算原子守恒法得失電子守恒法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)的量電荷守恒法HNO3過量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH-),c()=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子)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

在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng),因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計(jì)算,先進(jìn)行過量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或

進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,且溶液中要符合電荷守恒考點(diǎn)二氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用【能力概述】【新教材·新高考】新教材·新高考新教材變化

增加“自然界中氮的循環(huán)”“思考與討論”,介紹工業(yè)制硝酸的原理,涉及氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系新高考高頻考點(diǎn)

氮及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系仍可能是新高考命題點(diǎn),突出化學(xué)學(xué)科的“微粒觀”“轉(zhuǎn)化觀”。預(yù)測考向

預(yù)測2023年高考可能會(huì)考查氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用A.工業(yè)上以A、空氣和水為原料生成硝酸B.由A→N2,從原理上看,A可與NO反應(yīng)實(shí)現(xiàn)C.由B→NO,必須加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化D.物質(zhì)B與水反應(yīng),生成1molC時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)答案

C解析

由題圖可知,物質(zhì)A、B、C分別代表NH3、NO2、HNO3。工業(yè)制硝酸,以NH3、空氣和水為原料,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化:NH3→NO→NO2→HNO3,A正確;根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律,NH3和NO發(fā)生價(jià)態(tài)歸中反應(yīng)可生成N2和H2O,B正確;NO2與水反應(yīng)生成HNO3和NO,故NO2→NO轉(zhuǎn)化不一定加入還原劑,C錯(cuò)誤;NO2→HNO3,氮元素由+4價(jià)升高到+5價(jià),故生成1

mol

HNO3時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA,D正確?？碱}點(diǎn)睛

針對(duì)訓(xùn)練1.氮及其化合物的“價(jià)—類”二維圖如下所示。下列說法正確的是(

)可通過加熱氯化銨固體制取B.從物質(zhì)類別角度分析,P和Z都屬于酸性氧化物C.將N2轉(zhuǎn)化為Q的過程,屬于氮的固定D.3.2gCu與10mol·L-1的Y溶液恰好反應(yīng),生成NO、NO2的混合氣體體積為1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則Y溶液的體積為10mL答案

C解析

X是NH3,加熱氯化銨固體生成NH3和HCl,遇冷時(shí)又重新生成NH4Cl,不能制取NH3,A錯(cuò)誤;P是N2O5,Z是NO2或N2O4,而NO2、N2O4不是酸性氧化物,B錯(cuò)誤;Q是NO,N2轉(zhuǎn)化為NO屬于氮的固定,C正確;Y是HNO3

g

Cu為

mol,與HNO3反應(yīng)生成

mol

Cu(NO3)2,生成NO、NO2混合氣體

L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則氣體的總物質(zhì)的量為

mol,根據(jù)氮原子守恒可知原硝酸中n(HNO3

mol,故HNO3溶液的體積為

=

L=15

mL,D錯(cuò)誤。反應(yīng)室載體吸收液

含量數(shù)據(jù)分析①N2蒸餾水a(chǎn)ⅰ.b≈d>a≈cⅱ.若起始不通入NO2,則最終檢測不到②3%氨水b③空氣蒸餾水c④3%氨水d由實(shí)驗(yàn)得到的下列推論不正確的是(

)A.霧霾中硫酸鹽的形成與空氣中的O2有關(guān)B.反應(yīng)室②和反應(yīng)室④中生成

的同時(shí)還生成C.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用銨態(tài)氮肥可能會(huì)加重霧霾的形成D.控制工廠中SO2和氮氧化物向大氣的排放可有效治理霧霾答案

A

歸納總結(jié)基于“價(jià)—類”二維圖認(rèn)識(shí)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系解題時(shí),抓住氮元素化合價(jià)的變化,依據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)進(jìn)行分析、判斷。(1)牢記一條轉(zhuǎn)化主線,側(cè)重物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化的條件及產(chǎn)物:(2)結(jié)合氧化還原反應(yīng)中“價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律”,認(rèn)識(shí)不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系:研專項(xiàng)前沿命題“噴泉實(shí)驗(yàn)”原理及拓展應(yīng)用

題型考查內(nèi)容選擇題考查知識(shí)考查“噴泉實(shí)驗(yàn)”原理及應(yīng)用,涉及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、實(shí)驗(yàn)操作及分析等核心素養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)例題.(2020全國Ⅲ卷,10)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。應(yīng)用下列各組氣體—溶液,能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是(

)選項(xiàng)氣體溶液AH2S稀鹽酸BHCl稀氨水CNO稀硫酸DCO2飽和NaHCO3溶液思路指導(dǎo)從原理上看,只要圓底燒瓶內(nèi)的氣體易溶于膠頭滴管內(nèi)的液體,即可使燒瓶內(nèi)的氣壓在短時(shí)間內(nèi)迅速減小,與大氣壓形成較大的壓強(qiáng)