高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第4讲 氮及其重要化合物课件.ppt

第4讲氮及其重要化合物 最新考纲 1 了解氮元素的单质及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解氮元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响 考点一氮气及氮的氧化物的性质 1 氮元素在自然界中的存在形态及氮的固定 2 氮气 1 氮气的性质 3 氮的氧化物 1 氮有多种价态的氧化物 如n2o no no2 n2o4 n2o3 n2o5等 其中属于酸性氧化物的是n2o3 n2o5 2 no和no2的性质比较 如何鉴别no2与溴蒸气 思考提示 由于no2和br2在性质上有不少相似性 均具有氧化性 溶于水均有酸生成 均可与碱反应 均为红棕色等 所以不能用淀粉 ki试纸 ph试纸 naoh溶液来鉴别 但二者性质又有差别 可以用下列方法鉴别 agno3溶液 ccl4 用水洗法 1 氮的氧化物都有毒 其中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 2 no只能用排水法收集 不能用排空气法收集 而no2只能用向上排空气法收集 不能用排水法收集 3 验证某无色气体是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 2 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1 1 写出该反应的化学方程式 no与no2按物质的量之比1 1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 3 纯碱溶液也能用于处理氮氧化合物废气 反应原理与上述 2 类似 同时产生co2 请写出纯碱溶液吸收no2的化学方程式 现有一定量的某工业废气 其中含有3 36lno2 1 12lno 已换算为标准状况 假设不含n2o4 恰好被200ml碳酸钠溶液吸收 所得盐的物质的量分别为 该碳酸钠溶液的物质的量浓度为 mol l 1 解析 1 cl2和ca oh 2制取漂粉精的化学方程式2cl2 2ca oh 2 cacl2 ca clo 2 2h2o 2 由ph试纸先变蓝后褪色可知 漂粉精溶液具有碱性和漂白性 3 向水中通入过量so2不能形成白雾 说明二氧化硫不能形成白雾 用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾 无变化 说明白雾中不含氯气 根据实验a b不能判断白雾中含有hcl 因为白雾中混有so2时也能满足实验a b的现象 最终生成硫酸银白色沉淀 归纳提升 1 解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理无论是单一气体 no2 还是no no2 o2中的两者或三者的混合气体 反应的实质是3no2 h2o 2hno3 no 2no o2 2no2 故若有气体剩余只能是no或o2 不可能是no2 若no和o2通入水中 总关系式为4no 3o2 2h2o 4hno3 若no2和o2通入水中 总关系式为4no2 o2 2h2o 4hno3 2 注意原子守恒和得失电子守恒的运用 有关氮的氧化物的计算 从反应实质看都是氧化还原反应 可以从得失电子数相等或原子守恒的角度分析 简化计算过程 如nox与o2 h2o转化为硝酸的计算 则反应中o2得到的电子数与nox失去的电子数相等 题组一no no2的性质及对环境的影响1 2015 湖北重点高中联考 汽车排放的尾气中含有no2 no2是城市大气污染的主要污染物之一 在日光照射下 no2发生一系列光化学烟雾的循环反应 从而不断产生o3 加重空气污染 反应过程为 2no2 2no 2o 2no o2 2no2 o o2 o3 下列对该反应过程及生成物叙述正确的是 a no2起催化剂作用b no起催化剂作用c no2只起氧化剂作用d o3与o2为同分异构体 解析 反应过程 得o2 2o o o2 o3 no2起催化剂作用 反应过程中no2作氧化剂 a项正确 b c项错误 o3与o2的相对分子质量不相同 不是同分异构体 属同素异形体 d项错误 答案 a 2 汽车尾气主要含有co2 co so2 nox等物质 这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一 1 汽车尾气中的co来自于 no来自于 汽车尾气对环境的危害主要有 至少填两种 2 nox能形成酸雨 写出no2转化为hno3的化学方程式 3 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 解析 1 汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应 当空气不足时 汽油不完全燃烧 会产生co 当空气过量时 n2和o2在放电或高温条件下反应生成no 汽车尾气对环境的危害很大 可以形成硝酸型酸雨 导致光化学烟雾 产生温室效应 3 co nox反应后生成的无毒气体为co2和n2 答案 1 汽油的不完全燃烧n2与o2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成硝酸型酸雨 导致光化学烟雾 产生温室效应 任填两种即可 2 3no2 h2o 2hno3 no 3 2co 2non2 2co2 题组二有关氮的氧化物的简单计算3 将22 4l某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后 气体体积变为11 2l 体积均在相同条件下测定 则该氮氧化合物的化学式为 a no2b n2o3c n2od n2o4 解析 氮氧化合物与铜粉反应生成cuo和n2 结合题中气体体积和阿伏加德罗定律可推知该氮的氧化物分子中只含有一个氮原子 结合选项知a正确 答案 a 4 在一定条件下 将no2和o2的混合气体12ml通入足量水中 充分反应后剩余2ml气体 同温同压下 则原混合气体中氧气的体积为 1 2ml 2 4ml 3ml 4mla b c d 考点二硝酸的性质及应用 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 市售浓硝酸呈黄色的原因是 硝酸分解生成的no2溶解在硝酸里 硝酸要保存在棕色试剂瓶中 置于冷暗处 不能用橡胶塞 2 强氧化性 硝酸无论浓 稀都有强氧化性 而且浓度越大氧化性越强 按要求完成下列反应的化学方程式 与金属反应 稀硝酸与铜反应 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 浓硝酸与铜反应 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 与非金属反应 如浓硝酸与c的反应为c 4hno3 浓 co2 4no2 2h2o 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 如稀硝酸与feso4溶液反应的离子方程式为3fe2 4h no 3fe3 no 2h2o 3 与有机物反应 久置的硝酸呈黄色 如何除去 怎样保存硝酸 思考提示 硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生分解 生成的no2溶于浓硝酸所致 所以消除的方法是通入o2 或空气 使其发生反应4no2 o2 2h2o 4hno3 保存时应保存在棕色试剂瓶中 并置于阴凉处 典例2 下列说法正确的是 a 将稀硝酸加入过量铁粉中 充分反应后滴加kscn溶液 会有气体生成 溶液呈血红色 这是因为稀硝酸将fe氧化为fe3 b 用如图装置进行实验 将装置 中的浓硝酸滴入装置 用砂纸打磨过的铝条中可观察到产生红棕色气体 1 硝酸与非金属单质反应 硝酸与非金属单质反应时非金属单质被氧化成最高价氧化物或其对应的含氧酸 硝酸只表现氧化性 完全转化为还原产物 如 c 4hno3 浓 2h2o co2 4no2 s 6hno3 浓 2h2o h2so4 6no2 2 硝酸与金属反应 硝酸与金属单质反应一般不产生氢气 硝酸与金属单质反应时一部分被还原 一部分生成硝酸盐 故硝酸既表现了酸性又表现了氧化性 浓硝酸与金属反应时 若金属过量 开始反应时浓硝酸被还原为no2 随着反应的进行 hno3浓度降低 还原产物会变为no 硝酸在氧化还原反应中 其还原产物可能有多种价态的物质 no2 hno2 no n2o n2 nh4no3等 这取决于硝酸的浓度和还原剂还原性的强弱 一般情况下 硝酸的浓度越小 其还原产物的价态越低 实验证明 硝酸浓度越大 得电子的能力越强 因而其氧化能力越强 题组一硝酸的酸性和强氧化性1 下列有关硝酸化学性质的叙述中 正确的是 a 浓 稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色b 硝酸能与feo反应 只表现氧化性c 硝酸可与na2s反应制得h2s气体d 浓硝酸因分解放出的no2又溶解于硝酸而呈黄色 解析 硝酸是一种具有强氧化性的强酸 并且浓度越大 氧化性越强 浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 故选项a错 硝酸是一种强氧化性酸 可氧化许多还原性物质 因此硝酸与feo反应时表现氧化性和酸性 与na2s反应不能生成h2s 所以选项b c错 选项d正确 答案 d 解析 硝酸具有强氧化性 因而含有no的酸性溶液不能与铁反应产生h2 a项错 硝酸可溶解银 b项正确 fe2 在稀hno3中不能大量存在 c项错 硝酸与cus发生的是氧化还原反应 d项错 答案 b 题组二硝酸与金属反应的计算3 2014 吉林长春第一次调研 现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 已知其中稀硫酸浓度为4mol l 1 稀硝酸的浓度为2mol l 1 取10ml混合酸 向其中加入过量铁粉 反应结束后 在标准状况下可收集到气体的体积为 假设hno3只被还原为no a 0 224lb 0 448lc 0 672ld 0 896l 4 在标准状况下将1 92g铜粉投入一定量浓hno3中 随着铜粉的溶解 反应生成的气体颜色逐渐变浅 当铜粉完全溶解后共收集到由no2和no组成的混合气体1 12l 则反应消耗hno3的物质的量为 a 0 8molb 0 6molc 0 11mold 无法计算 归纳提升 考点三氨 铵盐 1 氨 1 物理性质 无色有刺激性气味的气体 密度比空气小 易液化 极易溶于水 1 700 2 化学性质 3 实验室制法 典例3 2015 湖北黄石模拟 某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质 装置如下图所示 其中装置a 未画出 为气体发生装置 a中所用的固体试剂要从下列物质中选取 a nh4hco3b nh4clc ca oh 2d naoh 检查装置的气密性后 先将c处的铂丝网加热至红热 再将a处产生的气体通过装置b 片刻后撤去c处的酒精灯 部分实验现象如下 铂丝继续保持红热 f处的铜片逐渐溶解 1 实验室在制取装置a中的气体时 若只选用一种试剂 该试剂是 填代表备选试剂的字母 此时装置a中主要用到的玻璃仪器有 填名称 2 装置c中发生催化氧化反应的化学方程式为 装置e中发生反应的化学方程式为 3 假设a b中的药品充足 装置f中可以观察到的现象是 4 指导老师从安全与环保角度考虑 指出该套装置中有两处明显的缺陷 请你提出修改建议 解析 1 装置a中既要产生nh3 也要产生能与na2o2反应产生o2的物质 故制备装置a中气体的试剂为nh4hco3固体 nh4hco3受热分解产生nh3 co2 h2o 所以需要的主要玻璃仪器是试管 酒精灯 2 装置c中发生的是nh3的催化氧化反应 4nh3 5o24no 6h2o 在此过程中 部分nh3没有被氧化 导致进入装置d的气体中含有少量nh3 所以装置e中的浓硫酸用于吸收多余的nh3 2nh3 h2so4 nh4 2so4 3 no2气体进入装置f后 会与h2o反应生成hno3和no cu与稀硝酸反应生成cu no3 2和no no很容易被氧化 所以在装置f的上部可以看到红棕色气体 4 由于no2易与h2o发生反应 导致体系的压强降低出现倒吸现象 所以应在装置e f之间增加一个防倒吸的装置 装置f的导管直接与大气相连 有毒的no2会逸入大气中导致环境污染 所以应在装置f的后面增加一个尾气吸收装置 答案 1 a试管 酒精灯 2 4nh3 5o24no 6h2o2nh3 h2so4 nh4 2so4 3 铜片逐渐溶解并产生气泡 溶液变为蓝色 在广口瓶的上方可以看到红棕色气体 4 在装置e f之间增加一个防倒吸装置 在装置f后面增加一个尾气吸收装置 寻找实验装置的缺陷问题的思考方法首先考虑尾气处理装置的必要性并对比有无 其次考虑防倒吸装置的必要性并对比有无 最后考虑气体净化装置的正误 包括试剂和顺序 若在定量实验中 还应考虑对于空气中的co2和h2o的隔离装置的必要性和位置 题组一氨和铵盐的性质1 2015 辽宁大连期中 如下图 利用培养皿探究氨气的性质 实验时向naoh固体上滴几滴浓氨水 立即用另一表面皿扣在上面 下表中对实验现象所做的解释正确的是 解析 b项 浓h2so4可与nh3发生反应 错误 c项 该溶液也可能是mgcl2溶液等 错误 浓氨水滴到naoh固体上 放出大量的热 nh3挥发出来与浓hcl反应 产生白烟 nh3挥发出来的同时 也有水蒸气产生 故干燥的红色石蕊试纸也变蓝色 nh3 h2o是碱 而nh3不属于碱 故a项正确 d项错误 答案 a 2 下图的装置中 干燥烧瓶内盛有某种气体 烧杯和滴管内盛放某种溶液 挤压滴管的胶头 下列与实验事实不相符的是 a co2 nahco3溶液 无色喷泉b nh3 h2o中含酚酞 红色喷泉c h2s cuso4溶液 黑色喷泉d hcl agno3溶液 白色喷泉 解析 co2在nahco3溶液中的溶解度很小 因此不能形成喷泉 nh3极易溶于水生成nh3 h2o nh3 h2o发生电离生成oh 遇酚酞使之显红色 h2s和cuso4溶液反应生成cus黑色沉淀 hcl极易溶于水 且和agno3发生反应生成白色沉淀 故答案选a 答案 a 归纳提升 喷泉实验成功的关键 1 盛气体的烧瓶必须干燥 2 气体要充满烧瓶 3 烧瓶不能漏气 实验前应先检查装置的气密性 4 所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应