高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 4.4氮及其化合物課件.ppt

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第四節(jié) 氮及其化合物,考綱要求 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)及其重要化合物對環(huán)境的影響。,一、氮?dú)饧捌溲趸?1．自然界中氮的存在和氮的固定,考點(diǎn)一 氮及其氧化物,2．N2的性質(zhì) (1)物理性質(zhì)：無色無味無毒、密度比空氣稍___、___溶于水的氣體。 (2)化學(xué)性質(zhì)：在通常狀況下很不活潑，只在高溫、放電、催化劑等條件下才能發(fā)生一些反應(yīng)。,小,難,3．一氧化氮、二氧化氮,1．氮的非金屬性很強(qiáng)，但N2的化學(xué)性質(zhì)很不活潑，原因是什么？,2．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“” (1)NO2與水反應(yīng)生成HNO3，故NO2是HNO3的酸酐。( ) (2)可用濕潤的淀粉KI試紙鑒別NO2和溴蒸氣。( ) (3)可用少量水鑒別NO2和溴蒸氣。( ) (4)NO→NO2屬于氮的固定。( ) 答案：(1) (2) (3)√ (4),1．汽車排放的尾氣中含有NO2，NO2是城市大氣污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2發(fā)生一系列光化學(xué)煙霧的循環(huán)反應(yīng)，從而不斷產(chǎn)生O3，加重空氣污染。反應(yīng)過程為①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2===2NO2，③O＋O2―→O3。下列對該反應(yīng)過程及產(chǎn)物敘述正確的是( ) A．NO2起催化劑作用 B．NO起催化劑作用 C．NO2只起氧化劑作用 D．O3與O2為同分異構(gòu)體 答案：A,NO、NO2的性質(zhì)及對環(huán)境的影響,2．燒瓶中放入銅片和稀硝酸， 來制取較純凈的一氧化氮，反應(yīng)開始后發(fā)現(xiàn)燒瓶中充滿紅棕色氣體，這時(shí)的操作應(yīng)是( ) A．立即接上收集容器，用向上排空氣法收集 B．待燒瓶中紅棕色氣體消失后，用向上排空氣法收集 C．待燒瓶中紅棕色氣體消失后，用排水法收集 D．立即用排水法收集 答案：C,3.如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物)，當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r(shí)，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿，原來試管中盛裝的氣體是( ) A．可能是N2與NO2的混合氣體 B．只能是O2與NO2的混合氣體 C．可能是NO與NO2的混合氣體 D．只能是NO2一種氣體 答案：C,有關(guān)氮的氧化物計(jì)算類試題,,4．將容積為50 mL的量筒充滿二氧化氮和氧氣的混合氣體，將量筒倒置在盛滿水的水槽里，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________。,答案：43∶7或18∶7,NOx和O2混合型計(jì)算題的規(guī)律總結(jié) 1．關(guān)系式法 (1)NO和O2混合氣體通入水中： 由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得總反應(yīng)為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3,(2)NO2和O2混合氣體通入水中： 由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得總反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 (3)NO、NO2和O2三種混合氣體通入水中： 先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO計(jì)算出生成的NO體積，再加上原來混合氣體中NO體積，再按(1)計(jì)算。,2．電子守恒法 當(dāng)NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)要失去電子，如果是NOx與O2混合，則反應(yīng)中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等。,1．物理性質(zhì),考點(diǎn)二 硝酸的性質(zhì),2．化學(xué)性質(zhì) (1)不穩(wěn)定性： ①硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易分解，其反應(yīng)方程式為： ②硝酸濃度越大越易分解，分解產(chǎn)生的NO2溶于HNO3而顯____色。因此，濃硝酸應(yīng)貯存在 中 保存，并放置于陰涼處。,黃,棕色瓶,密閉,(2)強(qiáng)氧化性：,1．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，均會先變紅，后變白，試解釋試紙變白色的原因。 2．與濃HNO3反應(yīng)時(shí)1 mol Cu或C均消耗4 mol HNO3，而反應(yīng)后Cu和C的化合價(jià)為什么不同？ 提示：1.濃硝酸有強(qiáng)氧化性，將石蕊氧化而使試紙被漂白了。 2．與Cu反應(yīng)時(shí)1 mol Cu被2 mol HNO3氧化(另2 mol HNO3表現(xiàn)酸性)失去2 mol e－，呈＋2價(jià)，與C反應(yīng)時(shí)HNO3只表現(xiàn)氧化性，1 mol C失去4 mol e－，呈＋4價(jià)。,1．下列有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是( ) A．濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色 B．硝酸能與FeO反應(yīng)，只表現(xiàn)氧化性 C．硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體 D．濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色 答案：D,硝酸的性質(zhì),2．相同質(zhì)量的銅片分別與過量的體積相同的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)。二者比較，相等的是( ) ①銅片消耗完所需時(shí)間； ②反應(yīng)生成的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)； ③反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)； ④反應(yīng)后溶液中銅離子的濃度 A．①③ B．②④ C．③④ D．只有① 解析：濃硝酸與Cu反應(yīng)劇烈，所用時(shí)間短；因Cu反應(yīng)后均生成Cu2＋，故等質(zhì)量的Cu失電子相等，生成n(Cu2＋)相等，又溶液體積相同，故c(Cu2＋)相等；由電子守恒知Cu―→2NO2,3Cu―→2NO，故生成氣體體積不等。 答案：C,3．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將1.92 g銅粉投入一定量濃HNO3中，隨著銅粉的溶解，反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺，當(dāng)銅粉完全溶解后共收集到由NO2和NO組成的混合氣體1.12 L，則反應(yīng)消耗HNO3的物質(zhì)的量為( ) A．0.8 mol B．0.6 mol C．0.11 mol D．無法計(jì)算,硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算,答案：C,4．在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0.4 mol/L、0.1 mol/L，向該混合液中加入1.92 g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．0.15 mol/L B．0.225 mol/L C．0.30 mol/L D．0.45 mol/L,答案：B,2．硝酸與金屬的反應(yīng) (1)硝酸與金屬反應(yīng)一般不產(chǎn)生氫氣。 (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)，若銅過量，反應(yīng)開始時(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)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)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計(jì)算，先作過量判斷，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。,3．硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)的規(guī)律,,4．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。,一、氨 1．物理性質(zhì),考點(diǎn)三 氨和銨鹽,2.化學(xué)性質(zhì),3．氨的實(shí)驗(yàn)室制法 加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物：,,4．用途 制HNO3、銨鹽、純堿、尿素、制冷劑等。,NH3是非電解質(zhì)，溶于水，部分NH3與H2O反應(yīng)生成NH3H2O，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。,二、銨鹽 1．物理性質(zhì) 銨鹽都是白色或無色晶體，都 溶于水。 2．化學(xué)性質(zhì),易,1．(1)氨氣可作制冷劑，利用了它的什么性質(zhì)？ (2)實(shí)驗(yàn)室制NH3時(shí)，能否用NH4NO3和NH4HCO3代替NH4Cl？用NaOH代替Ca(OH)2? 提示：(1)氨易液化，液氨氣化時(shí)吸收大量熱使周圍溫度降低。 (2)均不能。NH4NO3加熱時(shí)易發(fā)生爆炸，NH4HCO3易分解產(chǎn)生CO2，使NH3不純；NaOH參與反應(yīng)時(shí)易結(jié)塊，不利于氨氣的逸出，且NaOH堿性太強(qiáng)，易腐蝕玻璃。,答案：(1) (2)√ (3)√ (4)√ (5) (6),1．如圖利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。圖表中對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋不正確的是( ),氨和銨鹽的性質(zhì),,解析：揮發(fā)出來的HCl與NH3反應(yīng)生成NH4Cl固體，產(chǎn)生白煙，A正確；NH3與濃H2SO4反應(yīng)，但因濃H2SO4難揮發(fā)故無明顯現(xiàn)象，B錯誤；NH3遇到FeCl3溶液生成紅褐色Fe(OH)3沉淀，C正確；干燥的紅色石蕊試紙不變色，而濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)，可說明NH3溶于水生成的NH3H2O為堿，但不能說NH3是堿，D正確。 答案：B,答案：C,3．實(shí)驗(yàn)室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是( ),氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法,,A．①是氨氣發(fā)生裝置 B．③是氨氣發(fā)生裝置 C．②是氨氣吸收裝置 D．④是氨氣收集、檢驗(yàn)裝置 答案：B,4．某研究小組要快速制取干燥的氨氣，提供的藥品有：濃氨水、氯化銨固體、氫氧化鈉固體、蒸餾水、堿石灰，提供的儀器如下所示(必要的塞子、玻璃導(dǎo)管、橡膠管、固定裝置和尾氣處理裝置略去)。,,(1)需選擇的藥品是________，該小組選擇的藥品混合后快速放氨氣的原因_________________________________________________， 選擇的儀器是________(填序號)。 (2)若用下圖甲裝置收集NH3，如何判斷燒瓶中已收集滿NH3？__________________________________________________________。 (3)圖乙中膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶后，觀察到的現(xiàn)象是 _______________________________________________________。,,,氨氣的還原性和噴泉實(shí)驗(yàn) 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),,2.NH3被Cl2氧化 Cl2足量時(shí)：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl NH3過量時(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內(nèi)外存在壓強(qiáng)差。當(dāng)燒瓶內(nèi)氣體溶于液體或與之反應(yīng)時(shí)，瓶內(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內(nèi)，如此持續(xù)，最后液體將充滿燒瓶。 2．常見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)對其進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。,,(1)儀器B的名稱是________。 (2)實(shí)驗(yàn)中，Ⅱ中的試紙變藍(lán)，Ⅳ中黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色并有M生成，則Ⅲ中的試劑為________；Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________； V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)棰瘢螅簦颍酰?，此時(shí)Ⅱ中現(xiàn)象為________，原因是_____________________ _____________________________________________________。 (4)經(jīng)上述反應(yīng)，2.5 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________。,即時(shí)訓(xùn)練 1．如圖是某課外活動小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案。下列有關(guān)操作中不可能引發(fā)噴泉現(xiàn)象的是( ),,A．?dāng)D壓裝置①的膠頭滴管使稀鹽酸全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾 B．?dāng)D壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾 C．用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾 D．向裝置④的水槽中慢慢加入適量的濃硫酸并打開止水夾 答案：A,2．某興趣小組用如圖裝置探究氨的催化氧化。 (1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為____________________________。 (2)加熱玻璃管2一段時(shí)間后，擠壓1中打氣球鼓入空氣，觀察到2中物質(zhì)呈紅熱狀態(tài)；停止加熱后仍能保持紅熱，該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“ 放熱”)反應(yīng)。,,(3)為保證在裝置4中僅觀察到紅棕色氣體，裝置3應(yīng)裝入________；若取消3，在4中僅觀察到大量白煙，原因是 ______________________________________________________。 (4)為實(shí)現(xiàn)氨的催化氧化，也可用裝置5替換裝置______(填裝置代號)；化合物X為________(只寫一種)，Na2O2的作用是____________。,