專題十氮及其化合物 專題十氮及其化合物 考情精解讀 A考點(diǎn)幫 知識(shí)全通關(guān) 目錄CONTENTS 考點(diǎn)1氮?dú)饧暗难趸锟键c(diǎn)2氨和銨鹽考點(diǎn)3硝酸 考綱要求 命題規(guī)律 命題分析預(yù)測 知識(shí)體系構(gòu)建 方法1氮的氧化物與O2 H2O反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算方法2氨的實(shí)驗(yàn)室制法方法3金屬與HNO3反應(yīng)的規(guī)律和相關(guān)計(jì)算微課9噴泉實(shí)驗(yàn) B方法幫 素養(yǎng)大提升 C考法幫 考向全掃描 考向1氨和銨鹽的性質(zhì)考向2結(jié)合環(huán)保問題考查氮及氮的化合物的性質(zhì) 考情精解讀 考綱要求命題規(guī)律命題分析預(yù)測知識(shí)體系構(gòu)建 1 了解常見非金屬元素 N 單質(zhì)及其重要化合物的制備方法 掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用 2 了解常見非金屬元素 N 單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境的影響 3 以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用 考綱要求 命題規(guī)律 命題分析預(yù)測 知識(shí)體系構(gòu)建 A考點(diǎn)幫 知識(shí)全通關(guān) 考點(diǎn)1氮?dú)饧暗难趸锟键c(diǎn)2氨和銨鹽考點(diǎn)3硝酸 考點(diǎn)1氮?dú)饧暗难趸?重點(diǎn) 1 氮?dú)?1 氮元素在自然界中的存在形式和氮的固定 2 氮?dú)獾男再|(zhì) 化學(xué)專題十氮及其化合物 2 氮的氧化物 1 氮的氧化物氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5等 注意N2O3和N2O5是酸性氧化物 而N2O NO NO2 N2O4均不是酸性氧化物 化學(xué)專題十氮及其化合物 2 NO與NO2 化學(xué)專題十氮及其化合物 續(xù)表 化學(xué)專題十氮及其化合物 特別提醒1 NO2雖然能與水反應(yīng)生成HNO3 但不是硝酸的酸酐 NO2既有氧化性又有還原性 但以氧化性為主 如NO2能使?jié)駶櫟牡矸?碘化鉀試紙變藍(lán) 2 NO2氣體存在平衡 2NO2N2O4 故常溫時(shí)沒有純凈的NO2或N2O4氣體 化學(xué)專題十氮及其化合物 3 氮氧化物對環(huán)境的污染及其防治 氮的氧化物都是有毒氣體 都是大氣污染物 空氣中的NO2等是造成光化學(xué)煙霧的主要因素 空氣中的NO NO2主要來源于煤和石油的燃燒 汽車尾氣 硝酸工廠的廢氣等 常見的NOx尾氣處理方法a 堿液吸收法 NO2 NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n NO2 n NO 一般適用于工業(yè)尾氣中NOx的處理 2NO2 2NaOHNaNO3 NaNO2 H2ONO2 NO 2NaOH2NaNO2 H2Ob 催化轉(zhuǎn)化 在催化劑 一定溫度下 NOx可與氨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體 N2 和H2O或與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體 N2和CO2 一般適用于汽車尾氣的處理 化學(xué)專題十氮及其化合物 考點(diǎn)2氨和銨鹽 重點(diǎn) 1 氨的性質(zhì) 制備和用途 化學(xué)專題十氮及其化合物 續(xù)表 化學(xué)專題十氮及其化合物 規(guī)律總結(jié)1 氨的電子式為 結(jié)構(gòu)式為 分子構(gòu)型為三角錐形 2 氨是中學(xué)階段所學(xué)的唯一的堿性氣體 能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán) 這一點(diǎn)在推斷題中可作為解題的突破口 化學(xué)專題十氮及其化合物 2 銨鹽 1 銨鹽的性質(zhì)與用途 化學(xué)專題十氮及其化合物 考點(diǎn)3硝酸 重點(diǎn) 化學(xué)專題十氮及其化合物 拓展延伸1 硝酸濃度越大 越容易分解 長期存放的濃硝酸呈黃色 原因是HNO3分解產(chǎn)生的NO2又溶于硝酸 工業(yè)鹽酸中常混有FeCl3 也呈黃色 2 濃 稀硝酸均有強(qiáng)氧化性 濃度越大 氧化性越強(qiáng) 3 與金屬反應(yīng)時(shí) 鹽酸 稀硫酸中起氧化作用的是H 故能放出H2 而硝酸中 5價(jià)的N 濃硫酸中 6價(jià)的S的氧化性均強(qiáng)于H 的 因此 硝酸 濃硫酸與金屬反應(yīng)時(shí) 其還原產(chǎn)物不是H2 而分別為低價(jià)態(tài)的含氮物質(zhì) SO2 B方法幫 素養(yǎng)大提升 方法1氮的氧化物與O2 H2O反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算方法2氨的實(shí)驗(yàn)室制法方法3金屬與HNO3反應(yīng)的規(guī)律和相關(guān)計(jì)算微課9噴泉實(shí)驗(yàn) 方法1氮的氧化物與O2 H2O反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算 方法解讀 1 關(guān)系式法 1 NO和O2的混合氣體通入水中由2NO O22NO2和3NO2 H2O2HNO3 NO得總反應(yīng)方程式為4NO 3O2 2H2O4HNO3 化學(xué)專題十氮及其化合物 2 NO2和O2的混合氣體通入水中由3NO2 H2O2HNO3 NO和2NO O22NO2得總反應(yīng)方程式為4NO2 O2 2H2O4HNO3 3 NO NO2和O2的混合氣體通入水中先按3NO2 H2O2HNO3 NO計(jì)算出生成NO的體積 再加上原來混合氣體中NO的體積 然后按 1 計(jì)算 化學(xué)專題十氮及其化合物 化學(xué)專題十氮及其化合物 示例1用三支導(dǎo)管同時(shí)將NO NO2 O2三種氣體通入到盛滿水且倒立在水槽 也盛有水 中的集氣瓶中 最后集氣瓶內(nèi)仍充滿水 則通入的三種氣體的體積 同溫同壓下 比不可能是A 1 1 1B 2 6 3C 1 4 2D 3 7 4思維導(dǎo)引因?yàn)镹O NO2數(shù)量關(guān)系未知 故無法利用方程式進(jìn)行計(jì)算 但依據(jù)得失電子守恒原理可快速解題 化學(xué)專題十氮及其化合物 解析由題中條件知?dú)怏w恰好反應(yīng)完 依據(jù)得失電子守恒原理有3V NO V NO2 4V O2 將四個(gè)選項(xiàng)分別代入上述等式中 只有C項(xiàng)不能使等式成立 答案C 方法2氨的實(shí)驗(yàn)室制法 方法解讀 1 加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物 化學(xué)專題十氮及其化合物 2 實(shí)驗(yàn)室制取氨的3種其他方法 化學(xué)專題十氮及其化合物 續(xù)表 化學(xué)專題十氮及其化合物 示例2某同學(xué)用如圖所示裝置 固定及夾持裝置 加熱儀器和橡膠管略 進(jìn)行有關(guān)氨制取的實(shí)驗(yàn)探究 請回答下列問題 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 化學(xué)專題十氮及其化合物 解析 1 裝置 適用于 固 固 加熱制取氣體 制取NH3時(shí)試劑選用NH4Cl和Ca OH 2 若要測定生成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 所用的液體必須不易揮發(fā) 不與NH3反應(yīng)且不溶解NH3才行 2 裝置 是 固 液 不需加熱的制氣裝置 制取NH3時(shí) 可選用濃氨水和堿石灰等 答案 1 2NH4Cl Ca OH 22NH3 CaCl2 2H2O 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 固體濃氨水 或濃NH4Cl溶液 化學(xué)專題十氮及其化合物 突破攻略1 制取氨時(shí)所用的銨鹽不宜用硝酸銨 碳酸銨或碳酸氫銨 因?yàn)樵诩訜徇^程中 NH4NO3可能發(fā)生爆炸 而 NH4 2CO3 NH4HCO3受熱易分解產(chǎn)生CO2 使生成的NH3中混有較多的CO2雜質(zhì) 2 固 固 加熱制取NH3時(shí) 消石灰不能用NaOH KOH代替 一方面Ca OH 2比NaOH便宜 另一方面NaOH KOH具有吸濕性 易結(jié)塊 不利于產(chǎn)生NH3 且在加熱條件下易腐蝕試管 3 氨是堿性氣體 不能用酸性干燥劑 濃硫酸 P2O5 干燥 也不能用CaCl2干燥 因?yàn)镃aCl2可以吸收NH3生成CaCl2 8NH3 方法3金屬與HNO3反應(yīng)的規(guī)律和相關(guān)計(jì)算 方法解讀 1 金屬與HNO3反應(yīng)的思維模型 化學(xué)專題十氮及其化合物 2 4法 突破金屬與HNO3反應(yīng)的計(jì)算 化學(xué)專題十氮及其化合物 示例34 9gMg和Fe的混合物在過量稀硝酸中完全反應(yīng) 得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積為2 24L 向反應(yīng)后的溶液中加入足量燒堿充分反應(yīng) 最后生成沉淀的質(zhì)量是A 8gB 10gC 10 2gD 11 2g思維導(dǎo)引本題中發(fā)生的反應(yīng)有3Mg 8HNO33Mg NO3 2 2NO 4H2O Fe 4HNO3Fe NO3 3 NO 2H2O Mg NO3 2 2NaOHMg OH 2 2NaNO3 Fe NO3 3 3NaOHFe OH 3 3NaNO3 常規(guī)解法是根據(jù)前兩個(gè)反應(yīng)列方程組可將Mg Fe的物質(zhì)的量計(jì)算出來 然后再計(jì)算生成沉淀的量 這種解法消耗時(shí)間長 且步驟煩瑣 容易出錯(cuò) 若注意到化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 找出金屬失電子數(shù)與金屬離子結(jié)合OH 的數(shù)目之間的關(guān)系 則可以列出關(guān)系式 迅速得到正確答案 化學(xué)專題十氮及其化合物 解析由題意知 整個(gè)過程中存在關(guān)系 Fe 3e 3OH Fe OH 3 Mg 2e 2OH Mg OH 2 可以看出存在關(guān)系式e OH 又因得失電子守恒 所以有NO 3e 3OH 故參加反應(yīng)的OH 的物質(zhì)的量n OH n e 2 24L 22 4L mol 1 3 0 3mol 所以m 沉淀 m 金屬 m OH 4 9g 0 3mol 17g mol 1 10g 答案B 微課9噴泉實(shí)驗(yàn) 微點(diǎn)解讀 1 形成噴泉的原理形成噴泉最根本的原因是瓶內(nèi)外存在較大的壓強(qiáng)差 當(dāng)燒瓶內(nèi)的氣體溶于液體或與液體反應(yīng)時(shí) 瓶內(nèi)氣體大量減少 壓強(qiáng)減小 外界的大氣壓將液體壓入燒瓶內(nèi) 化學(xué)專題十氮及其化合物 2 常見噴泉的 兩大 類型 1 極易溶于水的氣體 NH3 HCl等 與水可形成噴泉 2 一些酸性氣體與NaOH溶液也能形成噴泉 化學(xué)專題十氮及其化合物 3 常見的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置裝置 打開止水夾 擠壓膠頭滴管的膠頭 使少量水進(jìn)入燒瓶 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 擠壓氣球 即可使少量的酚酞溶液沿導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶 導(dǎo)致大量的NH3溶解 燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生 紅色 噴泉 化學(xué)專題十氮及其化合物 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 或用浸過冰水的毛巾 冷敷 燒瓶 使水進(jìn)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(qiáng)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(qiáng)增大而產(chǎn)生噴泉 裝置 向燒瓶中通入H2S 或SO2 然后通入SO2 或H2S 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) 化學(xué)專題十氮及其化合物 示例4某同學(xué)仿照噴泉實(shí)驗(yàn)原理在實(shí)驗(yàn)室里做了一個(gè) 噴煙實(shí)驗(yàn) 如圖所示 在甲 乙兩個(gè)燒瓶中分別裝入X Y兩種無色氣體 膠頭滴管中盛有酚酞溶液 實(shí)驗(yàn)時(shí)將酚酞溶液擠入甲燒瓶中 可觀察到酞酚溶液變紅 然后打開彈簧夾 便可看到甲燒瓶中的導(dǎo)管噴出白色的煙 同時(shí)甲燒瓶中的溶液顏色逐漸變淺 則X Y分別為A NH3和HClB HCl和NH3C SO2和HClD NO和HCl 化學(xué)專題十氮及其化合物 思維導(dǎo)引不管是 噴泉 還是 噴煙 利用的都是氣體溶解或反應(yīng)造成壓強(qiáng)減小 形成壓強(qiáng)差 抓住實(shí)質(zhì)就可輕松解題 解析要想產(chǎn)生 噴煙 現(xiàn)象 應(yīng)具備兩個(gè)條件 一是形成壓強(qiáng)差 二是兩種氣體反應(yīng)會(huì)生成白煙 排除C D項(xiàng) 由甲中溶液顏色發(fā)生變化 結(jié)合題給條件 膠頭滴管中盛有酚酞溶液 可知 甲中氣體顯堿性 即X為NH3 故Y為HCl 選A 答案A C考法幫 考向全掃描 考向1氨和銨鹽的性質(zhì)考向2結(jié)合環(huán)保問題考查氮及氮的化合物的性質(zhì) 考情揭秘 1 氨及銨鹽的性質(zhì) 常分布在高考選擇題中 與鹽類的水解 阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)等知識(shí)聯(lián)系起來考查 如2016年全國卷 第8題B項(xiàng) 考查氮?dú)夂蜌錃獍l(fā)生可逆反應(yīng)生成氨氣的分子數(shù) 2013年新課標(biāo)全國卷 第7題B項(xiàng) 考查氨氣的檢驗(yàn)等 2 陌生氮的化合物性質(zhì)及應(yīng)用的考查 如2016年全國卷 第26題 考查肼 N2H4 的性質(zhì)及應(yīng)用 考查考生從提供的新信息中 準(zhǔn)確提取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容 并與已有知識(shí)整合 重組為新知識(shí)的能力 3 結(jié)合環(huán)境污染問題 考查氮氧化物的綜合利用 如2016年全國卷 第26題 探究一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2的問題 示例5 高考組合改編題 雙選 下列說法正確的是A 2017全國卷 13C改編 加熱盛有少量NH4HCO3固體的試管 并在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙 石蕊試紙變藍(lán) 說明NH4HCO3顯堿性B 2014新課標(biāo)全國卷 8C改編 施肥時(shí) 草木灰 有效成分為K2CO3 不能與NH4Cl混合使用 因?yàn)镵2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會(huì)降低肥效C 2014新課標(biāo)全國卷 11B pH a的氨水溶液 稀釋10倍后 其pH b 則a b 1D 2013新課標(biāo)全國卷 7B 可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗(yàn)輸送氨氣的管道是否漏氣 考向1氨和銨鹽的性質(zhì) 化學(xué)專題十氮及其化合物 解析NH4HCO3受熱分解生成的NH3能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán) 只能說明NH3為堿性氣體 不能確定NH4HCO3的酸堿性 A項(xiàng)錯(cuò)誤 K2CO3與NH4Cl混合 發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng) 釋放出NH3 會(huì)降低肥效 B項(xiàng)正確 因?yàn)镹H3 H2O為弱堿 將氨水稀釋10倍后 pH改變小于1個(gè)單位 所以a b 1 C項(xiàng)錯(cuò)誤 濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體遇氨氣能生成固體氯化銨 現(xiàn)象為有白煙出現(xiàn) 故可檢驗(yàn)氨氣是否泄漏 D項(xiàng)正確 答案BD 示例6 2016全國卷 26 14分 氮的氧化物 NOx 是大氣污染物之一 工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究 回答下列問題 1 氨氣的制備 氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 考向2結(jié)合環(huán)保問題考查氮及氮的化合物的性質(zhì) 化學(xué)專題十氮及其化合物 欲收集一瓶干燥的氨氣 選擇上圖中的裝置 其連接順序?yàn)?發(fā)生裝置 按氣流方向 用小寫字母表示 2 氨氣與二氧化氮的反應(yīng)將上述收集到的NH3充入注射器X中 硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑 充入NO2 兩端用夾子K1 K2夾好 在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 化學(xué)專題十氮及其化合物 化學(xué)專題十氮及其化合物 解析 1 觀察裝置知 A裝置適合加熱固體制備氣體 B裝置適合加熱液體與固體制備氣體或加熱液體制備氣體 實(shí)驗(yàn)室通過氯化銨和消石灰共熱制備氨氣 可以選擇A裝置作發(fā)生裝置 化學(xué)方程式為2NH4Cl Ca OH 22NH3 CaCl2 2H2O 實(shí)驗(yàn)室還可以通過加熱濃氨水制備氨氣 故也可以選擇B裝置作發(fā)生裝置 化學(xué)方程式為NH3 H2ONH3 H2O 實(shí)驗(yàn)室用堿石灰干燥氨氣 用向下排空氣法收集氨氣 用水吸收尾氣中的氨氣并注意防倒吸 故選擇C D F裝置 注意連接干燥管時(shí)應(yīng)大口進(jìn)氣 小口出氣 所以 連接順序?yàn)閍 d c f e i或b d c f e i 2 NO2呈紅棕色 氨氣與二氧化氮發(fā)生反應(yīng) 8NH3 6NO27N2 12H2O 故觀察到Y(jié)管中紅棕色氣體慢慢變淺 NH3與NO2反應(yīng)后生成的氣態(tài)水凝聚 反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少 裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小 故打開K2 NaOH溶液會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象 化學(xué)專題十氮及其化合物 答案 1 A2NH4Cl Ca OH 22NH3 CaCl2 2H2O 或BNH3 H2ONH3 H2O dcfei 2 紅棕色氣體慢慢變淺 8NH3 6NO27N2 12H2O Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象 反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少 Y管中壓強(qiáng)小于外壓 化學(xué)專題十氮及其化合物 考點(diǎn)掃描 化學(xué)專題十氮及其化合物 續(xù)表