《廣西2019年高考化學一輪復習 第4單元 非金屬及其化合物 4.4 氮及其化合物課件 新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《廣西2019年高考化學一輪復習 第4單元 非金屬及其化合物 4.4 氮及其化合物課件 新人教版.ppt（69頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

第4節(jié)氮及其化合物 考綱要求 1 了解氮元素單質及其重要化合物的制備方法 掌握其主要性質及其應用 2 了解氮元素單質及其重要化合物對環(huán)境的影響 3 掌握氨氣的實驗室制法 包括所用試劑 反應原理 儀器和收集方法 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 氮氣及氮的氧化物的性質1 氮的固定 2 氮氣 1 物理性質 無色無味氣體 密度比空氣略小 難溶于水 2 化學性質 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 3 氮的氧化物 1 氮有多種價態(tài)的氧化物 氮元素從 1 5價都有對應的氧化物 如N2O NO N2O3 NO2 或N2O4 N2O5 其中屬于酸性氧化物的是N2O3 N2O5 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 2 NO和NO2性質比較 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 2 電子守恒法當NOx轉化為硝酸時要失去電子 如果是NOx與O2混合 則反應中O2得到的電子數與NOx失去的電子數相等 3 原子守恒法4NO2 O2和4NO 3O2從組成上均相當于2N2O5的組成 都與N2O5 H2O 2HNO3等效 當NO NO2 O2的混合氣體通入水中時利用混合氣體中N O原子個數比進行分析判斷 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 例1將容積為50mL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 一段時間后 量筒里剩余氣體體積為5mL 若向量筒內鼓入氧氣后 量筒內水柱繼續(xù)上升 直至量筒內完全被水充滿 則原混合氣體中NO2和O2體積比是 A 43 7B 18 7C 4 1D 22 3 A 解析 NO2 O2與水的反應屬于循環(huán)反應 可簡化為4NO2 O2 2H2O 4HNO3 根據 若向量筒內鼓入氧氣后 可以觀察到量筒內水柱繼續(xù)上升 直至量筒內完全被水充滿 可知 反應后剩余氣體為NO 其體積為5mL 結合反應3NO2 H2O 2HNO3 NO可知生成5mLNO 需消耗NO2的體積為5mL 3 15mL 其余的35mL混合氣體按V NO2 V O2 4 1恰好發(fā)生反應 則混合氣體中氧氣的體積為35mL 7mL 則二氧化氮的體積為50mL 7mL 43mL 故原混合氣體中NO2和O2體積比為43 7 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 例2 2018全國 研究表明 氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關 如下圖所示 下列敘述錯誤的是 A 霧和霾的分散劑相同B 霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨C NH3是形成無機顆粒物的催化劑D 霧霾的形成與過度施用氮肥有關 答案 解析 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 歸納總結NOx的處理方法氮的氧化物均有毒 是主要的污染性氣體 對其處理主要有如下三種方法 1 轉化為HNO3 利用NOx O2 H2O共同作用生產HNO3 2 轉化為N2 利用NOx的氧化性 與CO NH3等在催化劑作用下生成無毒無害的N2 3 堿液吸收法 主要化學方程式有 2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O NO NO2 2NaOH 2NaNO2 H2O 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 跟蹤訓練1 把一支充滿NO2氣體的試管 倒置于水槽中 向其中緩慢通入O2直至試管全部充滿水 假設整個過程中溶質不會擴散入水槽 則硝酸的物質的量濃度c HNO3 與通入O2的體積V O2 關系正確的是 答案 解析 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 2 利用石灰乳與硝酸工業(yè)的尾氣 含NO NO2 反應 既能凈化尾氣 又能獲得應用廣泛的Ca NO2 2 其部分工藝流程如下 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 1 一定條件下 NO與NO2存在下列反應 NO g NO2 g N2O3 g 其平衡常數表達式為K 2 上述工藝中采用氣 液逆流接觸吸收 尾氣從吸收塔底進入 石灰乳從吸收塔頂噴淋 其目的是 濾渣可循環(huán)使用 濾渣的主要成分是 填化學式 3 該工藝需控制NO和NO2物質的量之比接近1 1 若n NO n NO2 1 1 則會導致 若n NO n NO2 1 1 則會導致 4 生產中溶液需保持弱堿性 在酸性溶液中Ca NO2 2會發(fā)生分解 產物之一是NO 其反應的離子方程式為 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 氨銨鹽的性質1 氨 1 氨氣的分子結構和物理性質 2 化學性質 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 3 實驗室制取氨氣 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 4 氨氣的用途 化工原料 用于制硝酸 銨鹽 純堿 尿素 用作制冷劑 特別提醒 1 制氨時 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 使產生的NH3中混有較多的雜質氣體 另外NH4NO3易爆炸 選堿時 用Ca OH 2而不用NaOH或KOH 因NaOH KOH具有吸濕性 易結塊 不利于產生氨氣 且在高溫下均能腐蝕玻璃 2 干燥氨氣不能用濃硫酸 也不能用無水CaCl2 8NH3 CaCl2 CaCl2 8NH3 通常用堿石灰干燥氨氣 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 2 銨鹽 1 物理性質 銨鹽都是白色或無色晶體 都易溶于水 2 化學性質 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 自主鞏固判斷正誤 正確的畫 錯誤的畫 1 由于NH4HCO3受熱易分解 故可用作氮肥 3 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 NH4Cl固體可以升華 4 NH3能使酚酞溶液變紅 NH3可用于設計噴泉實驗 上述敘述均正確并有因果關系 5 濃氨水可檢驗氯氣管道是否泄漏 6 因為NH4Cl為強酸弱堿鹽 所以可用加熱法除去NaCl中的NH4Cl 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 7 可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗輸送氨氣的管道是否漏氣 8 液氨汽化時要吸收大量的熱 可用作制冷劑 9 檢驗時 往試樣中加入NaOH溶液 微熱 用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗逸出的氣體 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 1 噴泉實驗的原理及應用 1 噴泉實驗的原理 使燒瓶內外在短時間內產生較大的壓強差 利用壓強差形成噴泉 2 形成噴泉的類型 下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和液體 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 例3 2018山東泰安模擬 某化學興趣小組利用圖1裝置制取氨氣并探究氨氣的有關性質 圖1 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 1 裝置A中燒瓶內試劑可選用 填字母代號 a 堿石灰b 濃硫酸c 生石灰d 五氧化二磷e 燒堿 2 在K2的導管末端連接圖2裝置中的 填序號 裝置 當裝置D中集滿氨氣后 關閉K1 K2 打開K3 引發(fā)噴泉的實驗操作是 3 若探究氨氣的還原性 需打開K1 K3 在K2處導管連接制取純凈 干燥氯氣的裝置 用二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣 生成的氣體必須通過分別盛有 試劑的洗氣瓶 D中氨氣與氯氣反應產生白煙 同時生成一種無色無味的氣體 該反應的化學方程式為 從K3處導管逸出的氣體中含有少量Cl2 則C裝置中應盛放 填化學式 溶液 反應的離子方程式為 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 答案 1 ace 2 或 用熱毛巾將燒瓶包住 其他合理答案均可 3 飽和食鹽水濃硫酸 3Cl2 8NH3 6NH4Cl N2 NaOH 答案合理即可 Cl2 2OH Cl ClO H2O 答案合理即可 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 解析 1 在濃氨水中存在平衡 向其中加入堿石灰 生石灰或燒堿 都會使平衡左移 同時放出大量的熱促進氨水的揮發(fā) 都可快速制備氨氣 2 氨氣極易溶于水 不溶于CCl4 需選擇防倒吸裝置進行實驗探究 因此需選擇圖2中的 或 根據噴泉實驗的原理 要使裝置D中發(fā)生噴泉現象 用熱毛巾將燒瓶包住 可使D中氨氣受熱膨脹通過導管與水接觸 進而產生 噴泉 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 3 用二氧化錳與濃鹽酸反應制取的氯氣中混有氯化氫氣體和水蒸氣 要得到純凈 干燥的氯氣需通過飽和食鹽水除去氯化氫 通過濃硫酸除去水蒸氣 探究氨氣具有還原性 氯氣與氨氣反應產生 白煙 的成分為氯化銨 氯元素化合價降低 則生成的 無色無味的氣體 必為氨氣的氧化產物 可推知為氮氣 氯氣是有毒氣體 可與強堿溶液反應 因此可用氫氧化鈉溶液進行尾氣吸收 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 歸納總結 1 引發(fā)噴泉的幾種方法 使燒瓶內的氣體迅速溶于水或某種液體中 使燒瓶內氣體溫度降低 從而使氣壓減小 使燒瓶外待噴液面上的氣壓增大 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 2 噴泉實驗的幾種常見裝置 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 說明 裝置 中最好采用頂部有孔的燒瓶 裝置 引發(fā)噴泉的方法是打開止水夾 用熱毛巾或雙手焐熱燒瓶 松開后片刻即形成噴泉現象 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 跟蹤訓練3 中學實驗中 通常利用如圖所示的裝置進行噴泉實驗 來驗證氣體的 溶解性 下列有關說法不正確的是 A 用滴管加入液體后 由于氣體的 溶解 使瓶內壓強減小 導致瓶內壓強小于外界壓強 從而形成噴泉B 選用合適的溶液 CO2也能用于做噴泉實驗C HCl NH3和SO2均能用該裝置做噴泉實驗D 用NO2和N2O4的混合氣體做噴泉實驗 燒瓶中將充滿稀硝酸 答案 解析 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 4 2018江西師大附中月考 實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置 其中正確的是 A 是氨氣發(fā)生裝置B 是氨氣發(fā)生裝置C 是氨氣吸收裝置D 是氨氣收集 檢驗裝置 答案 解析 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 硝酸1 物理性質純硝酸是無色 有刺激性氣味的液體 易揮發(fā) 易溶于水 2 化學性質 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 特別提醒 1 濃 稀硝酸均具有強氧化性 濃度越大 氧化性越強 其還原產物的價態(tài)越高 還原產物一般為HNO3 濃 NO2 HNO3 稀 NO 2 濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅后褪色 該反應過程中濃硝酸表現出強酸性和強氧化性 3 常溫下 鐵 鋁遇濃硝酸能發(fā)生 鈍化 并非不反應 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 自主鞏固判斷正誤 正確的畫 錯誤的畫 1 將鐵屑放入稀硝酸中有氣體放出證明Fe比H2活潑 3 稀硝酸可除去試管內壁的銀鏡 4 濃硝酸滴入用砂紙打磨過的鋁條 產生紅棕色氣體 5 將稀硝酸加入過量鐵粉中 充分反應后滴加KSCN溶液 有氣體生成 溶液呈紅色 稀硝酸將Fe氧化為Fe3 6 將可調高度的銅絲伸入稀硝酸中溶液變藍 所以Cu與稀硝酸發(fā)生置換反應 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 7 Fe與稀硝酸 稀硫酸反應均有氣泡產生 說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應 8 用濃硝酸與Cu反應制備NO2 9 過量的銅與濃硝酸反應生成一氧化氮 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 1 化學反應中硝酸表現的性質 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 例4當硝酸與金屬或非金屬反應時 反應物或反應條件不同 硝酸被還原的產物也不同 請回答下列問題 1 金屬Zn與某濃度的硝酸反應時無氣體產生 則硝酸的還原產物為 填化學式 2 某混酸由200mL3mol L 1的稀硝酸和200mL2 5mol L 1的稀硫酸均勻混合而成 忽略溶液的體積變化 將其分成兩等份 分別與足量的銅和鐵反應 還原產物只有NO 則最多能溶解molCu和gFe 3 200mL16mol L 1的濃硝酸與3 2gCu反應 反應過程中還原產物只有NO2 則反應結束后 產生氣體的體積為 標準狀況下 溶液中c H c 忽略HNO3的揮發(fā) 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 答題模板硝酸與金屬反應的分析思路 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 跟蹤訓練5 將22 4g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中 若反應只收集到0 2molNO2和0 3molNO 下列說法正確的是 A 反應后生成的鹽只有Fe NO3 3B 反應后生成的鹽只有Fe NO3 2C 反應后生成的鹽為Fe NO3 2和Fe NO3 3 其物質的量之比為1 3D 反應后生成的鹽為Fe NO3 2和Fe NO3 3 其物質的量之比為3 1 答案 解析 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 6 如圖是用濃硝酸 銅片 水等試劑探究濃 稀硝酸的強氧化性并觀察還原產物的實驗裝置 濃硝酸的強氧化性實驗將銅片放入具支試管 在分液漏斗中加入約5mL濃硝酸 從分液漏斗往具支試管中放入約2mL濃硝酸 用排水法收集產生的氣體 1 寫出具支試管中發(fā)生反應的化學方程式 2 實驗中觀察到能證明濃硝酸有強氧化性的現象是 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 稀硝酸的強氧化性實驗 3 上述反應完成后 欲進一步證明稀硝酸也具有強氧化性 緊接的簡便 合理的實驗操作是 4 能證明稀硝酸與銅反應產生NO的實驗現象是 填寫序號 A c中收集到無色氣體B c中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色C b中產生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色 實驗反思 5 利用該裝置先進行銅與濃硝酸的反應 再進行銅與稀硝酸反應的實驗 其好處是 考點三 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 答案 1 Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 2 銅片逐漸溶解 溶液變藍 放出紅棕色氣體 3 往分液漏斗中加水稀釋濃硝酸 打開活塞 向具支試管中放入稀硝酸 4 C 5 利用Cu與濃硝酸反應生成的NO2排出具支試管中的空氣 有利于觀察Cu與稀硝酸反應的產物解析 銅與濃硝酸反應的化學方程式為Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 實驗中具支試管中溶液變藍 且有紅棕色氣體產生 向分液漏斗中加水將濃硝酸稀釋后 可以繼續(xù)進行銅與稀硝酸反應的實驗 這樣可以利用Cu與濃硝酸反應產生的NO2排出具支試管中的空氣 有利于觀察銅與稀硝酸反應的產物 利用濃氨水制取氨氣 例題 2016全國 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 某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究 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 反應的化學方程式為 欲收集一瓶干燥的氨氣 選擇上圖中的裝置 其連接順序為 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將上述收集到的NH3充入注射器X中 硬質玻璃管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行實驗 跟蹤訓練1 下列有關實驗裝置中進行的相應實驗 能達到實驗目的的是 A 用圖 所示裝置制取少量純凈的CO2氣體B 用圖 所示裝置驗證鎂與鹽酸反應的熱效應C 用圖 所示裝置制取并收集干燥的NH3D 用圖 所示裝置制備Fe OH 2并能較長時間觀察到白色 答案 解析 2 氨與硝酸都是氮的重要化合物 在工農業(yè)生產中有廣泛應用 實驗室模擬工業(yè)氨催化氧化法制取硝酸 裝置如圖所示 1 若分液漏斗中氨水的濃度為9 0mol L 1 配制該濃度的氨水100mL 用到的玻璃儀器有燒杯 玻璃棒 量筒 2 甲裝置不需要加熱即能同時產生氨氣和氧氣 燒瓶內固體X的化學式為 3 寫出受熱時丙裝置內發(fā)生反應的化學方程式 當戊中觀察到石蕊溶液變紅 則說明已制得硝酸 NH3的性質 4 氨的水溶液顯弱堿性 其原因為 用離子方程式表示 將等濃度 等體積的氨水和硝酸混合 所得溶液中離子濃度從大到小的順序為 5 已知 氨在純氧中燃燒生成一種單質和水 利用此原理設計成氨氣氧氣燃料電池 在堿性條件下 該電池的負極反應式為 2 1 3 4 1 下列有關氮及其化合物的說法不正確的是 A 濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色B 銨態(tài)氮肥不宜與堿性肥料混合使用C 常溫下鐵 鋁不與濃硝酸反應D NO可用排水法收集 NO2可用向上排空氣法收集 C 解析 濃硝酸不穩(wěn)定 光照條件下易分解生成二氧化氮 所以濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色 A項正確 銨態(tài)氮肥應避免與堿性肥料混合使用 防止銨根離子與氫氧根離子反應生成氨氣 降低肥效 B項正確 常溫下 鐵 鋁遇濃硝酸 鈍化 屬于化學反應 C項錯誤 NO不溶于水 可以利用排水法收集 二氧化氮與水反應 密度比空氣的大 可以利用向上排空氣法收集 D項正確 2 1 3 4 2 下列說法錯誤的是 A 檢驗溶液中是否含有的實驗操作是取少量試液于試管中 加入NaOH溶液并加熱 用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產生的氣體B 加熱NH4Cl和Ca OH 2混合物 并將產生的氣體通入酚酞溶液中 酚酞溶液變成紅色C 施肥時 草木灰 有效成分為K2CO3 不能與NH4Cl混合使用的原因是K2CO3與NH4Cl反應生成氨氣會降低肥效D 因NH4HCO3受熱易分解 所以可用作氮肥 D 解析 與NaOH溶液共熱生成氨氣 氨氣是堿性氣體 能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍 A正確 NH4Cl與Ca OH 2混合加熱生成氨氣 氨氣是堿性氣體 通入酚酞溶液中 酚酞溶液變成紅色 B正確 K2CO3溶于水顯堿性 與NH4Cl反應生成氨氣 會降低肥效 C正確 NH4HCO3中含有氮元素 可用作氮肥 D錯誤 4 3 1 2 3 2017北京理綜 下述實驗中均有紅棕色氣體產生 對比分析所得結論不正確的是 A 由 中的紅棕色氣體 推斷產生的氣體一定是混合氣體B 紅棕色氣體不能表明 中木炭與濃硝酸產生了反應C 由 說明濃硝酸具有揮發(fā)性 生成的紅棕色氣體為還原產物D 的氣體產物中檢測出CO2 由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應 答案 解析 4 3 1 2 4 在100mLHNO3和H2SO4的混合溶液中 兩種酸的物質的量濃度之和為0 6mol L 1 向該溶液中加入足量的銅粉 加熱 充分反應后 所得溶液中Cu2 的物質的量濃度最大值為 反應前后溶液體積變化忽略不計 A 0 225mol L 1B 0 30mol L 1C 0 36mol L 1D 0 45mol L 1 C