氮及其化合物专题解析PPT课件

氮及其化合物,一、氮气,1物理性质,纯净的氮气是一种_的气体，_溶于水，_液化，密度比空气略小(与空气密度相近，只能用_收集N2)。,2N2的结构,电子式：,NN,结构式：,无色无味,难,难,排水法,3化学性质：,常温下比较稳定,(1)与氢气的反应,(放热反应)合成氨,N2+3H22NH3,(2)与金属反应,3Mg+N2Mg3N2,(3)与O2反应,4氮的固定,定义：将空气中游离态的氮转变为化合态的氮的方法,(1)人工固氮：,5存在：,氮元素主要以游离态存在于空气中以化合态形式存在于无机物中及有机物中,生物固氮：,(2)天然固氮,雷电：,6用途：,(1)是合成氨、制硝酸的重要原料,(2)保护气：焊接金属；灯泡的填充气体；保存粮食、罐头、水果,(3)医学上，用液氮作冷冻剂,(4)高科技领域中用液氮制造低温环境。,空气,降温加压,液态,蒸发,N2O2,七、制备,工业上：,空气,N2CO2,N2,C，,碱,实验室：,一种是将NH3通过灼热的CuO，,2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,另一方法：NH4Cl饱和溶液和NaNO2饱和溶液混合加热,NH4Cl+NaNO2NaCl+N2+2H2O,二、氮的氧化物,属于酸酐的只有N2O3N2O5,1、化合价：+1+2+3+4+5,N2O（笑气）NON2O3NO2、N2O4N2O5,无色红棕色、无色,2、对比NO、NO2,无色气体,红棕色气体,有毒,有毒,3NO2+H2O=2HNO3+NO,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,排水法向上排气法,NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO+O2=2NO2,3、NO、NO2对环境的污染：,光化学烟雾,酸雨,石油产品和煤燃烧的产物汽车尾气制硝酸的工厂,污染源,危害,想想看：,4、二氧化氮和溴蒸气的鉴别,NO2和溴蒸气在性质上的相似之处：,A均有氧化性B溶于水后溶液呈酸性C能与碱溶液反应D.颜色均为红棕色刺激性气味鉴别两者不能用淀粉KI试纸、碱性溶液等。,NO2和溴蒸气在性质上的差异之处：,A通入水中，NO2溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色,B通入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气,C通入CCl4有机溶剂中，溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为Br2(气),D将盛有溴蒸气和NO2气体试管放入冷水中冷却，气体颜色变浅的为NO2,标况下，将一充满NO2的试管倒立于盛有足量水的水槽中，充分反应后，若不考虑试管内物质向外扩散，求：（1）试管中液面上升的高度与试管总长度的比值；（2）试管中溶液的物质的量浓度。,考考你,将充满NO和NO2的混合气体45mL的试管，倒立于水中，一段时间后，气体的体积为35mL，原混合气体中，NO和NO2的体积比为（）A2:1B2:7C7:2D9:7,练一练,A,.,13,若将NO2和O2同时通入水中的反应是什么？NO与O2？,2+得：,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,同理2+3得：,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,想想看：,P63,将VmLNO和NO2的混合气体通过足量的水，充分反应后，得到一定体积的无色气体A，将此无色气体A与等体积的O2混合，充分反应后，再通过足量的水，充分反应后还能收集到5mL无色气体（以上气体的体积均在相同条件下测定）。试回答：（1）A是，其体积是mL；（2）计算确定V的取值范围。,NO,20,20V60,4、在1支10mL试管中充满NO2和O2的混合气体，将其倒立于盛满足量水的水槽中，若用x表示原混合气体中NO2的体积（mL），用y表示完全反应后试管中剩余气体的体积（mL）。试以x为横坐标，y为纵坐标，在坐标系中表示出x与y的曲线关系。,P63,5、VLNO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后气体的体积变为V/2L，则CO2和NO的体积比不可能是（）A、21B、32C、34D、54,C,原理CO2+NO+Na2O2=Na2CO3+NO2规律：CO2与NO的混合气体通过足量固体Na2O2后：（1）若V(CO2)V(NO)时，反应后气体的总体积为原混合气体体积的一半（2）若V(CO2)V(NO)，反应后气体缩小的体积就是原来CO2的体积。,.,17,规律:当V(NO2)V(NO)时，混合气能被NaOH溶液完全吸收当V(NO2)V(NO)时，混合气体中NO过量，被NaOH吸收后，剩余气体为NO。,原理,“NO+NO2+NaOH溶液”型,.,18,根据硝酸尾气处理的反应原理，下列气体中不可能被过量的NaOH溶液吸收的是（）。A.1molO2和4molNO2B.1molNO和4molNO2C.3molO2和4molNOD.4molNO和1molNO2,D,.,19,三、磷,1、存在,无游离态化合态：磷酸盐、动植物体内,白磷P4,正四面体,.,21,性质,红棕色,蜡状固体,粉末状固体,1.82,2.34,剧毒,无毒,不溶,不溶,易溶,CS2中,40,240,水中,不溶,2、磷的同素异形体-红磷、白磷,.,22,化学性质,红磷,冷却,416升华,保存,少量：保存在水中大量：密封保存,密封保存,用途,制高纯度磷酸制烟幕弹、燃烧弹,制农药、安全火柴等,P4蒸气,白磷,氮和磷的比较,氮的非金属性比磷,氮气的活泼性比磷,强,弱,？,.,24,氨气铵盐,.,25,一、氨气,1、结构,电子式,结构式,分子构型,三角锥形,.,26,2、物理性质,无色有刺激性气味气体，密度比空气小，极易溶于水，易液化,.,27,在图3的锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉，水槽中加入的物质可以是（）A.浓硫酸B.食盐C.硝酸钾D.硫酸铜,这种方法产生喷泉的原理是：增大锥形瓶内气体的压强产生喷泉。,A,.,28,练习:1.图甲为中学化学教学中所用的喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，下列组合中不可能形成喷泉的是_。(A)HCl和H2O(B)O2和H2O(C)NH3和H2O(D)CO2和NaOH溶液,B,.,29,2.在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是()A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸,D,.,30,3.城市中常见的人造喷泉及火山爆发原理与上述_(填图甲或图乙)装置的原理相似。,乙,.,31,利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质实验前a、b、c活塞均关闭,石蕊试液,1.若要在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶I中不产生“喷泉”现象，其操作方法是,奇妙的“双喷泉”,先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管,.,32,水,奇妙的“双喷泉”,2.若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，然后打开b活塞，在烧瓶中可观察到的现象是_,右边烧瓶内出现白烟；再打开活塞b，两个烧瓶内都出现喷泉,.,33,3.通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶I中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_,石蕊试液,奇妙的“双喷泉”,先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管,然后关闭a，打开b,.,34,1.关键:,2.途径:,3.延伸:,喷泉实验,形成压强差,减少“上瓶”的压强,增加“下瓶”的压强,尾气处理(防倒吸装置选择),烧瓶中溶液的物质的量浓度等计算,归纳小结,.,35,.,36,3、氨的化学性质,说明：氨气溶于水大部分与水作用生成了NH3H2O，而NH3H2O只有少数发了电离而生成NH+4和OH-。,说明：在氨水中，溶质是NH3，因此NH3表示其浓度，但电解质是NH3H2O,氨水浓度越大，其密度越小,液氨与氨水的区别：,.,37,例题:质量百分含量为25%的氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的溶质质量分数()A、等于12.5%B、大于12.5%C、小于12.5%D、无法确定,（2）、氨跟酸的反应：,由于氨分子中氮原子上还有一对孤对电子，易接受质子（H+）。因此水合能力较强，易与H+反应即与酸反应。,C,.,38,2NH3+H2SO4=（NH4)2SO4,NH3+HNO3=NH4NO3,思考:可用什么方法检验氨气？,不能用浓硫酸干燥,NH3+HCl=NH4Cl,产生白烟,.,39,（3）、与盐溶液反应,a、氨气通入氯化铝溶液中,3NH3H2O+AlCl3=Al(OH)3+3NH4Cl,氨气过量沉淀是否会消失？,b、氨气通入硝酸银溶液中,NH3H2O+AgNO3=AgOH+NH4NO3,氨气过量沉淀是否会消失？,AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O,.,40,不仅AgOH会溶于氨水，Ag2O、AgCl也会溶于氨水，分别写出化学方程式,往银氨溶液中加入盐酸，会产生什么现象？,Ag2O+4NH3H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O,AgCl+2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O,.,41,（4）、氨气的还原性,a:氨跟氧气反应：4NH3+5O2Pt4NO+6H2O(放热）催化剂：铂、氧化铁均可。,工业用于制硝酸,.,42,例、如右图所示把一根红热的铂金丝伸进盛有浓氨水的试剂瓶中看到现象是：，原因是，。,铂丝持续红热，有红棕色气体产生，并有少量白烟生成。,正反应是放热反应，有NO生成，继而,转变为NO2，NO2溶于水生成HNO3，,HNO3与挥发的NH3生成NH4NO3。,.,43,b:氨在纯氧中可燃烧：4NH3+3O2（纯）点燃2N2+6H2O,c:氨与氯气反应：2NH3+3Cl2N2+6HCl（氨气适量）8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl（氨气过量）,d:氨气与氧化铜反应：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,.,44,4、氨的制法,工业上：,使用催化剂：这样可以大大加快化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；选择合适的温度：500左右，该温度是为合成氨催化剂的活性温度；选择合适的压强：20MPa50MPa，该压强下进行生产，对动力、材料、设备等来说正合适。,.,45,药品：铵盐与消石灰混合加热,收集：只能用向下排空气法,干燥：常用碱石灰作干燥剂，不能用浓H2SO4、P2O5、CaCl2作NH3的干燥剂,验满：用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，也可用玻璃棒蘸有浓盐酸，靠近试管口。,实验室,.,46,注意问题：,为防止气体对流，提高收集氨气的速率和纯度；,b制取时不是使用NaOH的原因：,是加热时NaOH碱性强，容易腐蚀试管。消石灰碱性相对弱，且比较疏松，氨气容易逸出。,c制取干燥氨气不能用CaCl2干燥的原因是,原因是CaCl2和NH3加合生成CaCl28NH3。,d尾气不能排放到大气中的原因:,污染环境,a棉花的作用：,.,47,实验室中还可以用哪些方法制氨气?,加热浓氨水法,浓氨水加碱石灰法,CaO与水反应、NaOH溶解时均放热,减小氨的溶解度，同时增大OH-浓度使平衡逆移，有利于氨气的逸出.,.,48,4、用途,.,49,1、物理性质：铵盐都是晶体，都能溶于水。,二、铵盐,（1）铵盐受热易分解,NH3+HCl=NH4Cl,思考：碘受热变成蒸汽，蒸汽遇冷又变成晶体碘；氯化铵受热分解，生成的气体遇冷仍变成氯化铵，这两种现象的本质是否相同？为什么？,2、铵盐的化学性