生产生活中的含氮化合物复习.课件

1、生活中的含氮化合物考纲解读1.了解氮气的结构特点，据此分析其化学性质、2.知道氨气的物理性质，掌握氨气的化学性质和制备，了解氨气的重要用途。了解合成氨条件选择的依据3.了解铵盐的物理性质，掌握铵盐的化学性质，铵根离子的检验方法。4.了解氮氧化合物对环境的影响及防治措施5.了解硝酸的物理性质，掌握硝酸的化学性质，了解硝酸工业制取的反应原理和条件选择。知识结构NH3N2NONO2HNO3 NH4+AgNO3 +H+OH-AgO2催化剂O2放电O2H2OCu+H2催化剂高温高压Cu考点解读一、N2N2 + O2 =2NO放电 N2 + 3H2 NH3催化剂高温、高压N2 + 3 Mg =Mg3N2点

2、燃 还原性1.N在周期表中的位置：第_周期_族二VA2.结构：N的原子结构示意图_ N2的电子式_3.化学性质N元素非金属性强N2不活泼NN氧化性2.物理性质二.氨的性质三角锥形刺激性气味液化溶于水极性极性氨气为什么可做致冷剂？1.结构 电子式_空间构型_ N-H键是_键，NH3是_分子无色有特殊的 气体，易 和极易 ，总结气体溶解性难溶于水微溶于水能溶于水易溶于水N2、O2、H2CO2（1：1）、Cl2（1：2）、H2S（1：2.6）SO2（1：40）HCl（1：500）、NH3（1：700）氨气喷泉实验的原理是什么？引发这两个喷泉实验的操作是什么？所得溶液的物质的量浓度是_1/22.4mo

3、l/L气体HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2、O2乙烯吸收剂什么样的气体与什么样的吸收剂可形成喷泉？ 如右图中，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y。若挤压滴管胶头，使液体Y滴入瓶中，振荡，过一会可见小气球a鼓气。气体X和液体Y不可能是AX是NH3，Y是水 BX是SO2，Y是NaOH浓溶液CX是CO2，Y是稀硫酸 DX是HCl，Y是NaNO3稀溶液C练习3.化学性质 (1)+H2ONH3 + H+= NH4+NH3 + H2O NH3H2O NH4+ + OH-氨水与液氨有什么区别？NH3是惟一能使红色石蕊试纸变蓝的气体。（检验）(2)+酸氨水的浓度和密度的关系？ 蘸有浓氨水的玻

4、璃棒和蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近会有什么现象？NH3HClNH4Cl（生成白烟，也可用于检验）(3)还原性4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O催化剂Ag+ + 2NH3H2O = Ag(NH3) 2+ + 2H2O(4)络合性4.实验室制取2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2Oa.用湿润的红色石蕊试纸检验变蓝；b.用沾有浓盐酸的玻璃棒检验，产生白烟。(2)装置(5)验满：(3)干燥：(4)收集：向下排空气法。通常用碱石灰（不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸）(1)原理尾气吸收：防止液体倒吸的设计5.工业制法N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H= 92.4KJ/mol

5、 10MPa30MPa铁触媒4000C 5000C压强：催化剂：温度：(1)原理(2)条件选择NH4OH NH3H2O三、铵盐的性质1.结构：含有_、_、_键，属于_晶体2.物理性质均为能溶于水的无色晶体 (1)水解反应：3.化学性质 (2)与碱反应： (3)受热分解:NH4H2O NH3H2OH离子键 共价键 配位键离子硝酸铵溶于水的H_04. NH4的检验 将待检验的物质配成溶液，取少量置于试管中，滴加NaOH溶液，振荡，给试管加热，同时用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，若试纸变蓝，则说明原溶液为铵盐。NH4 + OH NH3 H2O.+NH3 H2O NH3 + H2O 溶液反应得NH3

6、.H2O ，加热得氨气实质：2、NOx溶于水2NO+ O2 =2NO23NO2+ H2O =2HNO3 +NO四、NOx的环境污染与防治a、硝酸型酸雨的形成b、光化学烟雾c、臭氧层破坏 环境污染治理措施a、开发清洁能源，减少排放b、安装尾气转化装置c、工业废气处理1、环境污染与防治4NO2+ O2 + 2H2O =4HNO34NO+ 3O2 + 2H2O =4HNO3练习 1、盛有NO 和 NO2 的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半 。则原混合气体中NO 和 NO2 的体积比是( ) A31 B13 C21 D12 B纯硝酸是 色、有 气味、易

7、 液体能跟水以 互溶，五、硝酸的性质1.物理性质无刺激性挥发任意比例 盛放在 试剂瓶里， 保存。盛放浓硝酸的试剂瓶不可以使用 塞。棕色避光阴暗处橡胶硝酸贮存：(1)不稳定:2.化学性质(3)强氧化性: 4HNO3 = 2 H2O + 4 NO2 + O2 或光照 Cu +4HNO3 (浓) = Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O 金属与浓硝酸生成NO2，被还原硝酸/总硝酸=1/2 3Cu +8HNO3 (稀) = Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O 金属与浓硝酸生成NO，被还原硝酸/总硝酸=1/4 C +4HNO3 (浓) = CO2 + 4 NO2 + 2 H2O(

8、2)强酸性:浓硝酸因为溶解了 的缘故显 。NO2黄色五、硝酸的工业制取1.原理4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O催化剂2NO+ O2 =2NO23NO2+ H2O =2HNO3 +NO1.下列关于氮的叙述中不正确的是( )A氮气的性质非常稳定，主要是因为氮氮叁键的键能很大所致。B氮是氮族中非金属性最强的元素。C氮元素的非金属性强于磷，在化学反应中的活泼性也强于磷。D液氮可作冷冻剂，氮元素有多种化合价。C2.在实验室里按图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体R可用水吸收，则R是( )AO2 BCl2 CNH3 DCO2C练习3.铜粉放人稀盐酸中，微热后无明显现象发生；当加入下列物

9、质后，铜粉的质量减少。则加入的物质不可能是( )A溴水 BFeCl3 CKNO3 DNa2CO3D4.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )A、反应速率：两者相同B、消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C、反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D、反应中转移的电子总数：前者多，后者少B练习5.下列制取气体的方法在实验室不可取的是( )铜和稀硝酸反应，排空气法收集NO 锌和稀硝酸反应制氢气氮气和氧气反应制NO 加热氯化铵制取氨气 ABCD全部 D练习6.某混合气体中可能含有Cl2 、O2 、SO2 、NO 、NO2 中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后

10、，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是（ ） A、肯定有SO2 和NO B、肯定没有Cl2 、O2和NO2 C、可能有Cl2和O2 D、肯定只有NOAB练习7.某无色混合气体可能由NH3、NO、CO2、HCl、O2中的二种或几种组成。室温下50mL的混合气体通过足量的浓硫酸，体积减少至40mL，再通过足量的NaOH溶液，体积减少到20mL，余下的气体接触空气后立即变色。试推断：（1）原混合气体中一定含有 气体；（2）此混合气体在同温、同压下的体积比为 ；（3）原混合气体中一定不含 气体。其理由是 NH3、CO2、NO122 HCl、O2 HCl

11、与NH3不能共存，NO遇O2变红棕色。练习要点一 氮的氧化物与O2、H2O混合的计算方法1.加合式法（1）NO2和O2混合气体溶于水的计算由4NO2+O2+2H2O 4HNO3可知，当体积比：V(NO2):V(O2)41 NO2过量，剩余气体为NO要点精讲（2）NO与O2同时通入水中：2NO+O2 2NO2，3NO2+H2O 2HNO3+NO总反应方程式为：4NO+3O2+2H2O 4HNO3当体积比：V(NO2):V(O2)43 余NO（3）NO2、NO、O2三种混合气体通入水中可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。也可先将NO2和H2O反应转化为NO,按4NO+3O2+2

12、H2O 4HNO3情况处理。还可以利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断：n(N):n(O)25 剩余NO2.原子守恒法 4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组 成，都与N2O5+H2O 2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气溶于水时利用混合气体中N、O原子 个数比进行分析判断。n(N):n(O)25 剩余NO3.得失电子守恒法 当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述 两种气体与O2混合，O2得电子，且得失电子数 必然相等,这是得失电子守恒法解答此类题目的 依据。 NO、NO2混合气与NaOH溶液的反应 发生如下反应：3NO2+H2O 2HNO3+NO

13、，NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O,将以上两个 反应合并得:2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+ H2O。（1）当V（NO）V(NO2)时，反应后剩余NO，体 积为V（NO）原-V（NO2）。（2）当V(NO2)V(NO)时，最后无气体剩余。【典例导析1】将容积为50 mL的量筒内充满二氧化 氮和氧气的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽 里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 mL。 则原混合气体中NO2和O2体积比可能是 或 。 解析 NO或NO2与O2混合气体与水的反应计算关 系式可由下列化学方程式推导出来。 2NO+O2 2NO2 3NO2+H2O 2HNO3+NO

14、 由2+得 4NO2+O2+2H2O 4HNO3 由+ 4NO+3O2+2H2O 4HNO3 、两式就是平时计算经常用到的关系式。设剩余的5 mL为O2，则参加反应的NO2和O2的总体积为:50 mL-5 mL=45 mL则原混合气体里,NO2的体积为:45 mL4/5=36 mLO2的体积为：50 mL-36 mL=14 mL即NO2与O2的体积比为：3614=187。设剩余的5 mL为NO，由式得过量的NO2体积为15 mL,则发生反应的NO2和O2的总体积为50 mL-15 mL=35 mL则原混合气体里,O2的体积为：35 mL1/5=7 mL,NO2的体积为：50 mL-7 mL=4

15、3 mL即NO2与O2的体积为：437。答案 187 437123616618要点二 金属与硝酸的反应1.金属与HNO3反应的一般通式（1）金属+浓硝酸 金属硝酸盐+NO2+H2O（2）金属+稀硝酸 金属硝酸盐+NO+H2O2.反应规律（1）金属与硝酸反应一般不生成H2。浓HNO3一 般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。（2）铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过 量，Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2。（3）铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时硝酸 的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3 变稀，硝酸的还原产物为NO，最终应得到NO2 和NO的混合气

16、体。3.计算方法（1）原子守恒法 HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用， 以NO 的形式存在于溶液中；一部分作为氧化 剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物 质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的 量。 （2）得失电子守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮 原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的 量。（3）电荷守恒法HNO3过量时反应后溶液中（不考虑OH-）则有：c(NO )=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)。（4）离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO 在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应，

17、因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。【典例导析2】足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝 酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体 与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体 完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加 入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗 NaOH溶液的体积是 （ ） A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL 解析 O2为氧化剂，Cu为还原剂，HNO3仅仅发生 了复分解反应，则n（Cu）=2n(O2)=0.15 mol，n(N

18、aOH)=2n(Cu)=0.3 mol,V(NaOH)= =0.06 L=60 mL，故选A。A迁移应用2 将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答：(1)NO的体积为 L，NO2的体积为 L。(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol/L。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水 g。解析 (1)设反应得到的NO为x mol，NO2为y mol解题思

19、路为化合价升降相等（铜元素化合价的升高等于N元素化合价的降低） (2)参加反应的硝酸的物质的量为n（NaOH）+ n（NOx），所以c（HNO3）=（aV10-3+0.5）/ 0.14 mol/L(3)加入双氧水的目的是将氮氧化合物氧化成+5价的硝酸盐，根据氧化还原反应的电子得失相等（电子守恒），双氧水得到的电子数和铜失去的电子数相等，即：30%的双氧水的质量为（0.5134/0.3） g=57.8 g答案 (1)5.824 5.376 (2) (3)57.8题组一 氮气及氮的氧化物1.关于氮气的性质的说法中，错误的是 ( ) A.通常情况下，氮气性质很不活泼 B.可在氧气中燃烧，生成一氧化氮

20、 C.氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原子间 的化学键非常牢固 D.跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂 解析 本题主要考查氮气的性质。氮气难溶于水， 通常情况下，性质很不活泼；在放电条件下，能 跟氧气反应;在高温、高压、催化剂下，能与氢气 反应，在与氢气反应时氮气是氧化剂，氮元素被 还原，故B项错误。对点训练B2.无色的混合气体甲，可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL甲气体经过如图实验 的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余， 则甲气体的组成为 （ ） A.NH3、NO2、N2B.NH3、NO、CO2 C.NH3、NO2、CO2D.NO、CO2、N2

21、解析 由题意，无色混合气体中一定无NO2， 100 mL气体通入浓H2SO4后，体积变为80 mL， 一定有NH3，经Na2O2后变为红棕色，则含有 CO2和NO，最后无气体剩余，则不含N2。 答案 B3.如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分 别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后 通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管， 直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不 向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度 之比为 （ ） A.11 B.57C.75D.43解析 根据反应方程式：4NO2+O2+2H2O 4HNO34NO+3O2+2H2O 4HNO3生成HNO3的物质的量取决

22、于NO2与NO的体积，由 于NO2与NO体积相同，生成HNO3的物质的量相等，即两试管中HNO3的浓度相等。答案 A4.室温时，在容积为a mL的试管中充满NO2气体， 然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止;再 通入b mL O2，则管内液面又继续上升,测得试管 内最后剩余气体为c mL,且该气体不能支持燃烧。 则a、b的关系是 （ ） A.a=4b+3cB.a=4b+c C.ab=41D.ab=43 解析 根据反应3NO2+H2O 2HNO3+NO，a mL NO2会生成a/3 mL NO，通入O2后,最后气体不支 持燃烧，故c mL为NO，即b mL O2反应的NO为 （ -c） mL，

23、根据方程式即( -c)b=43,整 理可得a=4b+3c。A题组二 硝酸5.下列对于硝酸的认识，不正确的是 （ ） A.浓HNO3和稀HNO3都具有氧化性 B.铜与HNO3的反应属于置换反应 C.金属与HNO3反应不产生氢气 D.可用铁和铝制品盛装浓HNO3 解析 硝酸是氧化性酸，且浓硝酸的氧化性强于稀 硝酸，A正确；铜与浓、稀硝酸反应的还原产物分 别是NO2和NO，没有单质生成，故不属于置换反 应，B错误；硝酸是氧化性酸，金属与HNO3反应均 不产生H2，而生成水，C正确；铁和铝遇冷浓硝酸 钝化，故可用铁或铝制品盛装浓HNO3，D正确。综 上所述，本题答案为B。B6.下列反应中，浓硝酸既表现氧化性，又表现出酸 性的是 （ ） 浓硝酸中滴入石蕊试液并微热 氧化亚铁与浓硝酸反应 氢氧化铝与浓硝酸反应 碳与浓硝酸 A. B. C. D. 解析 浓硝酸中滴入石蕊试液时先变红色，后褪为无色，变红色是由于硝酸具有酸性，红色褪为无色 是由浓硝酸的强氧化性所致；FeO与浓硝酸反应时 可得Fe(NO3)3，其中Fe2+被氧化为Fe3+表现出硝酸的 氧化性，Fe3+与HNO3反应生成Fe(NO3)3,表现出硝 酸的酸性；Al(OH)3与硝酸只发生中和反应，表现出硝酸的酸性。A7.下列是中学化学中常见物质间的反应转化关系图， 其中部分产物已略去。常温下，G为固体单质，B、