高考化學(xué) 專題十七 氮及其化合物課件.ppt

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氮氣及氮的常見氧化物 1 氮的存在及固定 N2 O22NO2 N2 3H22NH3 N2 3MgMg3N2 3 氮的氧化物氮有多種價態(tài)的氧化物 如N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5等 其中 屬于酸性氧化物 1 物理性質(zhì) N2O3 N2O5 紅棕色 有刺激性氣味 有毒 有毒 不溶 2 化學(xué)性質(zhì) NO NO2 NO2 HNO3 NO 2NO2 N2O4 3 氮的氧化物對環(huán)境的污染 形成 污染空氣 形成酸雨 破壞臭氧層 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 光化學(xué)煙霧 1 硝酸型酸雨的形成 2 鑒別NO2與溴蒸氣的方法由于NO2和Br2在性質(zhì)上有不少相似性 均具有氧化性 溶于水均有酸生成 均可與堿反應(yīng) 均為紅棕色等 所以不能用淀粉 KI試紙 pH試紙 NaOH溶液來鑒別 但二者性質(zhì)又有差別 可以用下列方法鑒別 水 Br2溶于水呈橙色 NO2溶于水呈無色3NO2 H2O 2HNO3 NO CCl4或苯 Br2溶解 呈橙紅色 NO2不溶于CCl4或苯等有機溶劑 無明顯現(xiàn)象 AgNO3溶液 Br2出現(xiàn)淡黃色沉淀 Br2 H2O HBr HBrO HBr AgNO3 HNO3 AgBr NO2無明顯現(xiàn)象 氨和銨鹽 1 氨氣 1 物理性質(zhì)色味態(tài) 水溶性 極易溶于水 在常溫常壓下 1體積水能溶解 體積氨氣 2 化學(xué)性質(zhì) 無色有刺激性氣味氣體 700 NH3 H2ONH3 H2O NH3 HCl NH4Cl 4NH3 5O24NO 6H2O 3 實驗室制取化學(xué)方程式為 4 氨的用途化工原料 用于制硝酸 銨鹽 純堿 尿素 用作制冷劑 2 銨鹽 1 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O NH4ClNH3 HCl NH4HCO3NH3 CO2 H2O4 NH4 OH NH3 H2O 2 NH的檢驗 1 液氨與氨水的比較液氨是由氨氣液化而得到的純凈物 所含粒子只有NH3分子 氨水是由NH3溶于水而形成的混合物 所含粒子有三種分子 NH3 NH3 H2O H2O 三種離子 NH OH H 2 銨鹽與堿反應(yīng)生成 NH3 還是 NH3 H2O 的條件歸納 硝酸 1 物理性質(zhì) 色態(tài)味 揮發(fā)性 易揮發(fā) 水溶性 發(fā)煙硝酸 2 化學(xué)性質(zhì) 1 強酸性 具有酸的通性 但與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生H2 2 強氧化性 與金屬反應(yīng)a 與除Au Pt外大部分金屬反應(yīng) 如Cu 無色有刺激性氣體的液體 與水以任意比互溶 質(zhì)量分?jǐn)?shù)在98 以上的硝酸 Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O b 常溫下濃硝酸使Fe Al 與非金屬 如木炭 反應(yīng) 與某些還原性化合物 如Fe2 SO等 反應(yīng) 3 不穩(wěn)定性 鈍化 4 與有機物反應(yīng) 硝化反應(yīng) 顯色反應(yīng) 蛋白質(zhì)遇濃HNO3變黃色 藍色溶液 紅棕色氣體 要點一NOx和O2混合型計算題的解題方法 1 加合反應(yīng)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 計算 2 電子守恒法當(dāng)NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時要失去電子 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 典例示范1 2014 湖南張家界模擬 將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中 充分反應(yīng)后 還剩余2mL無色氣體 則原混合氣體中O2的體積 剩余的2mL氣體分別是 A 1 2mL NOB 2 4mL O2C 3 5mL O2D 4mL NO 答案A 借題發(fā)揮 加合反應(yīng)法 巧解 循環(huán)反應(yīng) 計算類試題加合反應(yīng)為4NO2 O2 2H2O 4HNO3所謂 循環(huán)反應(yīng) 就是一個反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物是另一個反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)物 兩個反應(yīng)連續(xù)循環(huán)進行 有關(guān) 循環(huán)反應(yīng) 的計算是利用 加合反應(yīng)法 可使計算過程更簡化 常見的加合反應(yīng)有四個中學(xué)化學(xué)的重要計算題類型 該類計算 1 NO2和O2的混合氣體溶于水時 發(fā)生循環(huán)反應(yīng) 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 要點二氨氣的實驗室制法 方法1 加熱固態(tài)NH4Cl和Ca OH 2的混合物 方法2 加熱濃氨水 方法3 濃氨水與固態(tài)堿性物質(zhì)作用制氨氣 典例示范2 某同學(xué)用下列裝置 固定 加熱儀器和橡膠管略 進行有關(guān)氨氣制取的實驗探究 回答下列問題 1 若用裝置 制取NH3 其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 若要測定生成的NH3的體積 則必須選擇的裝置是 填裝置序號 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 燒瓶內(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 解析 1 裝置 適用于固一固加熱制取氣體 制取NH3時試劑是NH4Cl和Ca OH 2 若測定NH3的體積 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才行 2 裝置 是固一液反應(yīng) 不需加熱的裝置 制取NH3時 可用濃氨水和堿石灰作用 氨氣難溶于該試劑 且該試劑不易揮發(fā) 不與氨氣反應(yīng) 2 CaO 或NaOH或堿石灰 濃氨水 借題發(fā)揮 制氨氣時藥品的選擇制氨氣時 選用的銨鹽及堿都有一定的要求 選銨鹽時 不選 NH4 2CO3 NH4HCO3 NH4NO3等 因它們受熱易分解 使產(chǎn)生的NH3中混有較多的雜質(zhì)氣體 另外NH4NO3易爆炸 在固體加熱制氨氣選堿時 用消石灰而不用NaOH或KOH 因NaOH KOH具有吸濕性 易結(jié)塊 不利于產(chǎn)生氨氣 且在高溫下均能腐蝕玻璃 要點三噴泉實驗 1 形成噴泉的原理形成噴泉最根本的原因是瓶內(nèi)外存在壓強差 當(dāng)燒瓶內(nèi)氣體溶于液體或與之反應(yīng)時 瓶內(nèi)氣體大量減少 壓強降低 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 噴泉實驗成功的關(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 實驗前應(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) 4 常見的噴泉實驗裝置噴泉實驗的本質(zhì)是形成壓強差而引發(fā)液體上噴 為此可設(shè)計多種不同的裝置和采用不同的操作 如使氣體溶于水 熱敷 生成氣體 發(fā)生氣體體積減小的反應(yīng)等 來使噴泉產(chǎn)生 裝置 擠壓氣球 即可使少量的溶液沿導(dǎo)管進入燒瓶中 導(dǎo)致大量的NH3溶解 燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生噴泉 裝置 去掉了膠頭滴管 打開止水夾 用手 或熱毛巾等 捂熱燒瓶 氨氣受熱膨脹 使氨氣通過導(dǎo)管與水接觸 即產(chǎn)生噴泉 開放性問題 或用浸冰水的毛巾 冷敷 燒瓶 使水進入燒瓶 燒瓶內(nèi)氨氣溶于水 裝置 在錐形瓶中加入能產(chǎn)生氣體的物質(zhì) 使錐形瓶內(nèi)氣體的壓強明顯增大 將液體壓入燒瓶而產(chǎn)生噴泉 裝置 在水槽中加入使水溫度升高的物質(zhì) 致使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮發(fā) 錐形瓶內(nèi)氣體壓強增大而產(chǎn)生噴泉 裝置 燒瓶中通入H2S 或SO2 然后通入SO2 或H2S 現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成 瓶內(nèi)壁附有水珠 NaOH溶液噴到燒瓶內(nèi) 典例示范3 2015 河南鄭州質(zhì)檢 右圖的裝置中 干燥燒瓶內(nèi)盛有某種氣體 燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液 擠壓滴管的膠頭 下列與實驗事實不相符的是 A CO2 NaHCO3溶液 無色噴泉B NH3 H2O中含酚酞 紅色噴泉C H2S CuSO4溶液 黑色噴泉D HCl AgNO3溶液 白色噴泉解析CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小 因此不能形成噴泉 NH3極易溶于水生成NH3 H2O NH3 H2O發(fā)生電離生成OH 遇酚酞使之顯紅色 H2S和CuSO4反應(yīng)生成CuS黑色沉淀 HCl極易溶于水 且和AgNO3發(fā)生反應(yīng)生成白色沉淀 因此A不正確 答案A 要點四硝酸與金屬反應(yīng)的計算方法 典例示范4 2014 廣東六校聯(lián)考 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 68LO2 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5mol L 1NaOH溶液至Cu2 恰好完全沉淀 則消耗NaOH溶液的體積是 A 60mLB 45mLC 30mLD 15mL 答案A 借題發(fā)揮 金屬與硝酸反應(yīng)計算題的解題模型