第四章 第23讲 氮及其化合物PPT课件(2022版 步步高 大一轮 化学复习 人教版全国Ⅲ(桂贵云川藏)).pptx
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1、大一轮复习讲义 氮及其化合物 第四章第23讲 1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及 应用。 2.了解氮的化合物对环境的影响。 考点一氮及其氧化物 真题演练明确考向 课时精练巩固提高 考点二典型的氧化性酸硝酸 考点三氨铵盐 微专题11喷泉实验及拓展应用 考点一氮及其氧化物 知识梳理夯基础 1.氮的固定 游离 化合 人工 2.氮气 (1)物理性质:_色_味气体,密度比空气略小,_溶于水。 (2)化学性质 无无难 写出有关化学方程式: _; _; _。 3.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物,氮元素从15价都有对应的氧化物, 如N2O、_、N2O3、NO2(或_)、N2O
2、5,其中属于酸性氧化物的 是N2O3、_。 NO N2O4 N2O5 (2)NO和NO2的比较 性质NONO2 色、态、味_ 溶解性_ 毒性有毒,大气污染物之一有毒,大气污染物之一 与水反应不反应3NO2H2O=2HNO3NO 与氧气反应_不反应 无色、无味的气体红棕色、有刺激性气味的气体 难溶于水 2NOO2=2NO2 提醒提醒NO2与N2O4存在下列平衡:2NO2 N2O4,因此实验测得NO2 的平均相对分子质量总大于46。验证某无色气体为NO的方法是向无 色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。 4.氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型 光化学烟雾:NOx在紫外线作用
3、下,与碳氢化合物发生一系列光化学 反应,产生了一种有毒的烟雾。 酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到 地面。 破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量 增加。 NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 碱液吸收法 工业尾气中NOx常用碱液吸收处理,NO2、NO的混合气体能被足量烧碱 溶液完全吸收的条件是n(NO2)n(NO)。 催化转化法 在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2),或NOx 与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾 气的处理。 错误的写明原因错误的写明原因易
4、错易混辨析 (1)固氮反应一定属于氧化还原反应() 错因:_。 (2)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2() 错因:_。 (3)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体() 错因:_。 N2与O2在放电条件下生成NO Cu与稀硝酸生成NO,NO与空气中的O2反应,不能用排空气法收集 (4)NO2溶于水时,NO2是氧化剂,水是还原剂() 错因:_。 (5)可用NO2与水反应制取硝酸,故NO2是酸性氧化物() 错因:_。 NO2与H2O反应,NO2既是氧化剂又是还原剂 NO2与H2O反应生成HNO3和NO,所以NO2不是酸性氧化物 1.结合N2、NO、NO2的化学性质,用化学方程式解释“雷
5、雨发庄稼”的 科学道理。 深度思考 答案N2O2 2NO 2NOO2=2NO2 3NO2H2O=2HNO3NO 2.NO2和溴蒸气均为红棕色气体,你用哪些实验方法鉴别二者?写出所 用试剂和区别的现象。 方案一:试剂_,现象_ _。 方案二:试剂_,现象_ _。 方案三:试剂_,现象_ _。 AgNO3溶液NO2中AgNO3溶液无明显变化,溴蒸 气中产生浅黄色沉淀 CCl4(或汽油)NO2中CCl4(或汽油)仍为无色,溴蒸 气中CCl4(或汽油)的颜色加深 蒸馏水 NO2中蒸馏水不变色,溴蒸气中水的颜色 加深(其他合理的答案均正确) 题组一氮及氧化物的性质和应用题组一氮及氧化物的性质和应用 1.
6、(2020通化高三月考)下列有关氮气的说法正确的是 A.氮气是由氮原子构成的双原子分子,所以化学性质不活泼 B.1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3 C.电闪雷鸣的雨天,雨水中会含有一定量的硝酸,其中发生的反应之一 是N22O2=2NO2 D.NO、NO2在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大 气污染物 递进题组练能力 解析A项,氮原子最外层有5个电子,氮与氮形成三对共用电子对,达 8电子的稳定结构; B项,氮气与氢气反应生成氨气是可逆反应; C项,氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化氮; D项,NO和氧气反应生成NO2;NO2和水反应生成NO。 2.
7、下列说法中错误的是 A.工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应 B.通过灼热的铜粉,可以除去N2中的O2 C.除去NO中的NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和浓H2SO4的洗 气瓶中 D.NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为21 解析NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为12。 3.如图为装有活塞的密闭容器,内盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL 氧气(气体体积均在标准状况下测定),保持温度、压强不变,则容器内 物质的密度为 A.等于1.369 gL1 B.等于2.054 gL1 C.在1.369 gL1和2.054 gL1之间 D.大于2.054 g
8、L1 解析一氧化氮与氧气恰好发生反应生成了二氧化氮, 2NOO2=2NO2 2 1 2 22.4 mL 11.2 mL 22.4 mL 反应后生成了22.4 mL二氧化氮,假设二氧化氮的体积不变, 因存在转化平衡:2NO2 N2O4,则混合气体的体积小于22.4 mL,所以 容器中气体的密度应大于2.054 gL1。 题组二氮氧化物对环境的污染及防治题组二氮氧化物对环境的污染及防治 4.(2020湖南怀化统一考试)化学与生产、生活、环境等社会实际密切相 关。下列相关叙述正确的是 A.SO2、CO2、NO2都是可形成酸雨的气体 B.75%酒精消毒原理和“84”消毒液(主要成分NaClO)消毒的原
9、理相同 C.纳米铁粉通过物理吸附去除污水中Hg2、Pb2等重金属离子 D.汽车尾气中含有的氮氧化物,会加剧酸雨的形成 解析SO2和NO2都是可形成酸雨的气体,CO2不能形成酸雨,但会造成 温室效应,A项错误; 75%的酒精消毒的原理是使蛋白质发生变性,“84”消毒液是利用其主 要成分NaClO的强氧化性杀菌消毒,原理不相同,B项错误; 纳米铁粉能有效地处理污水中的Hg2、Pb2等重金属离子,与其还原性 有关,C项错误。 5.工业上常采用生物硝化法将 转化为 来处理氨氮废水,工作流程 如图,下列说法错误的是 A.生物硝化法处理废水,会导致水体pH逐渐下降: 2O2= 2HH2O B.长期过量使用
10、NH4Cl等铵态化肥,易导致土壤酸化,水体富营养化 C.检验 所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸 D.微生物保持活性的pH范围为79,可以加入石灰石来调节水体的pH 解析NH4Cl水解呈酸性,长期过量使用会导致土壤酸化,也会导致水 体富营养化,B项正确; 检验 应使用红色石蕊试纸,C项错误; 生物硝化法处理废水会使水体呈酸性,可以加入石灰石与H反应来调节 水体的pH,D项正确。 6.(1)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们 相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程 式:_。 (2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如4NH36NO
11、5N26H2O。 写出氨气转化NO2的化学方程式:_,该 反应中氧化产物与还原产物的质量之比为_。 43 (3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。 NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为11,写 出该反应的化学方程式:_。 NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一 种钠盐,该钠盐的化学式是_。 2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O NaNO2 返回 考点二典型的氧化性酸硝酸 知识梳理夯基础 1.物理性质 硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味。 2.化学性质 (1)不稳定性 反应:_。 (2)强氧化性 硝酸无论浓、稀都有强氧化性, 而且
12、浓度越大,氧化性越强。 按要求完成下列反应的方程式: 与金属反应: 稀硝酸与铜反应: _; 浓硝酸与铜反应: _。 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 与非金属反应: 浓硝酸与C的反应: _。 与还原性化合物反应: 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质。 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式: _。 (3)与有机物反应 硝化反应(与 反应): _; 颜色反应:含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 错误的写明原因错误的写明原因易错易混辨析 (1)实验室也可用锌粒与稀硝酸制取氢气() 错因:
13、_。 (2)常温下,铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化() 错因:_。 (3)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S() 错因:_。 (4)铜溶于稀硝酸不能体现硝酸的酸性() 错因:_。 HNO3有强氧化性,与金属反应时不放出H2 HNO3会将2价的硫氧化成单质硫 Cu与HNO3反应,生成Cu(NO3)2,体现HNO3的酸性 (5)在酸性条件下,与I、Fe2、等离子能大量共存() 错因:_ _。 在酸性条件下有强氧化性,会将I、Fe2、 等还原性 离子氧化 (1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。 (2)硝酸的还原产物不只有NO2和NO,很稀的硝酸还原产物也可能为 N2O、N2或NH4NO3。
14、(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。 (4)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题 忽视 在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下 不能与Fe2、 I、 、S2等还原性较强的离子大量共存。 在书写离子方程式时,忽视HNO3的强氧化性,将氧化还原反应简 单地写成复分解反应,如易错易混辨析中的(3)。 易错警示 1.将浓硝酸存放在无色试剂瓶中,一段时间后观察到溶液变黄,用化学 方程式解释变黄的原因,由此得到启示,如何保存浓硝酸? 深度思考 答案4HNO3(浓) 2H2O4NO2O2,浓硝酸应保 存在棕色试剂瓶中,并置于阴凉处。 2.用动态观点理解Cu与浓HNO3的反应 向一定量的浓硝酸中加入过
15、量的铜片。 反应开始阶段产生_色气体,化学方程式为_ _。 反应进行一段时间后又产生无色气体,此时的化学方程式为_ _。 待反应停止后,再加入少量的稀硫酸,这时Cu片上又有气泡产生,原 因是_ _。 红棕Cu4HNO3(浓)= Cu(NO3)22NO22H2O 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 3Cu 加入稀硫酸后,氢离子与原溶液中硝酸根离子构成强氧化性酸, 又能与过量的铜反应 递进题组练能力 题组一硝酸的性质及应用题组一硝酸的性质及应用 1.(2021成都市树德中学高三上学期 阶段性测试)一定温度下,探究铜与 稀HNO3的反应过程如图,下列说 法不正确的是 A.过程中生成无
16、色气体的离子方程式是3Cu 8H=3Cu22NO 4H2O B.步骤反应速率比快的原因是NO2溶于水,使c(HNO3)增大 C.由实验可知,NO2可能对该反应具有催化作用 D.当活塞不再移动时,再抽入空气,铜可以继续溶解 解析过程是Cu和稀HNO3的反应,离子方程式为3Cu 8H =3Cu22NO4H2O,A正确; 根据氮元素守恒,有一部分HNO3已转化为NO,c(HNO3)不会增大,B错误; 加入NO2后,反应速率加快,说明NO2可能对该反应具有催化作用,C正确; 再抽入空气,NO和O2反应生成NO2,NO2和水反应生成HNO3,铜可以 与HNO3继续反应而溶解,D正确。 2.某化学兴趣小组
17、进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过 程如图所示。下列有关说法正确的是 A.中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,稀硝酸被还原为NO2 B.中反应的离子方程式为3Cu 8H=3Cu22NO4H2O C.中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强 D.由上述实验可知,Cu在常温下既可与稀硝酸反应,又可与稀硫酸反应 解析Cu与稀硝酸发生反应3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO 4H2O,稀硝酸被还原为NO,NO遇空气中的O2生成NO2,故试管口有红 棕色气体产生,A错误; 中溶液含有 ,滴加稀硫酸后,Cu、 、H继续反应生成NO,B 正确; 中铜片继续溶解,
18、是因为稀硫酸提供H,与 形成HNO3,继续与 Cu反应,C错误; Cu是不活泼金属,在常温下,可与稀硝酸反应,但不能与稀硫酸反应, D错误。 题组二硝酸反应产物综合实验探究题组二硝酸反应产物综合实验探究题题 F是一半空的注射器。请回答有关问题: (1)设计装置A的目的是_ _。 产生CO2,赶走装置中的空气,防止因NO与O2反 3.(2020桂林高三测试)某校课外 活动小组为了探究铜与稀硝酸 反应产生的气体主要是NO而设 计了下列实验,装置如图所示 (加热装置和固定装置均已略去)。 图中K为止水夹(处于关闭状态), 应生成NO2而产生干扰 (2)在完成(1)中的“操作”后,将装置B中铜丝插入稀
19、硝酸并微热,观察 到装置B中的现象是_ _;B中反应的离子方程式为_ _。 Cu丝表面产生气泡,稀硝酸液面上方仍为无色, 溶液变蓝3Cu8H =3Cu2 2NO4H2O (3)装置E和F的作用是_;为实现此作用,其操作方法是 _。 (4)装置D的作用是吸收多余的氮氧化物,防止污染空气,兼有_ 的功能。 验证NO的生成 将注射器中的空气推入E中,若气体变为红棕色则说明生成了NO 防止倒吸 返回 考点三氨铵盐 知识梳理夯基础 1.氨的分子结构和物理性质 电子式密度气味水溶性 _ 比空气_性气味极易溶于水(1700)小 刺激 2.氨的化学性质 3 提醒提醒NH3是中学化学中唯一的碱性气体,能使湿润的
20、红色石蕊试纸 变蓝,可在推断题中作为解题突破口。 氨水呈碱性,NH3H2O属于一元弱碱,计算氨水的浓度时,溶质按 NH3进行计算。 3.铵盐及 的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐都是_色固体,均易溶于水。 白 (2)铵盐的化学性质 蓝色 4.氨的实验室制法 (1)加热固态铵盐和碱的混合物 反应装置 净化装置 用_干燥碱石灰 收集装置 验满方法 将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变_; 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生 蓝 用_法。收集时,一般在管口塞一团棉花球, 可减小NH3与空气的对流速率,收集到纯净的NH3 向下排空气 (2)实验室制取氨的其他方法 方法化学方程式(或原理)气体
21、发生装置 加热浓氨水NH3H2O NH3H2O 浓氨水固 体NaOH NaOH溶于水放热,促使氨水分解。且 OH浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水固 体CaO CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应 放热,促使氨水分解。化学方程式为 NH3H2OCaO=NH3Ca(OH)2 (3)实验装置的创新 错误的写明原因错误的写明原因易错易混辨析 (1)液氨制冷、碘的升华、NH4Cl气化都不涉及化学变化() 错因:_。 (2)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐() 错因:_。 NH4Cl气化是NH4Cl分解生成NH3与HCl,是化学变化 原因是NH4Cl受热分解生成气体
22、挥发 (3)现有1 molL1的氨水,则该溶液中NH3H2O的浓度是1 molL1() 错因:_。 (4)浓氨水可检验氯气管道是否漏气() 错因:_。 氨水中还含有NH3、 ,故c(NH3H2O)1 molL1 (1)氨水含有哪些微粒? 深度思考 答案H2O、NH3H2O、NH3、OH、H。 (2)蘸有浓硝酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,能产生白烟现象吗? 简述原因。若将浓硝酸改为浓硫酸也会出现相同的现象吗? 答案能,浓硝酸、浓氨水均有挥发性,挥发的HNO3与NH3相遇生成白 色固体小颗粒NH4NO3。 不会。 (3)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火,其原因是_ _;_。 氯化铵分
23、解吸收热量,降低了温度氯化铵分解产生的气体隔绝了空气 题组一氨、铵盐的性质题组一氨、铵盐的性质 1.下列说法错误的是 A.检验溶液中是否含有 的实验操作是取少量试液于试管中,加入 NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体 B.加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物,并将产生的气体通入酚酞溶液中,酚 酞溶液变成红色 C.施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用的原因是 K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效 D.因为NH4HCO3受热易分解,所以可用作氮肥 递进题组练能力 解析 与NaOH溶液共热生成氨气,氨气是碱性气体,能使湿润的红 色石蕊试纸变蓝,A正
24、确; NH4Cl与Ca(OH)2混合加热生成氨气,氨气是碱性气体,通入酚酞溶液中, 酚酞溶液变成红色,B正确; K2CO3溶于水显碱性,与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效,C正确; NH4HCO3中含有氮元素,可用作氮肥,与受热易分解无关,D错误。 2.NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示),下列说 法正确的是 A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D.图中所涉及的O2都要用纯氧 解析化肥主要是含农作物生长所需的氮、磷、钾营养元素的一些物质, NaHCO3不是常用的
25、化肥,A项不正确; Na2CO3受热不易分解,B项不正确; NH3和NO2在一定条件下可以发生氧化还原反应,如生成氮气,C项正确; 氨的催化氧化用空气就可以,不一定要用纯氧,D项不正确。 题组二氨、铵盐的性质实验题组二氨、铵盐的性质实验 3.(2019重庆高三模拟)探究氨气及铵盐性质的过程中,下列 根据实验现象得出的结论不正确的是 A.将集有氨的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明 氨极易溶于水 B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气 体,说明氨水中含有 C.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3 具有热不稳定性 D.
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