安徽省太和县高考化学一轮复习第18讲氮及其化合物课件

组织(zǔzhī)建设第18讲氮及其化合物化学·2018年高考(ɡāokǎo)一轮复习第一页，共50页。考试说明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(xìngzhì)和应用。2.了解氮的化合物对环境质量的影响。第二页，共50页。考点(kǎodiǎn)一氮气及其氧化物考点(kǎodiǎn)三氨铵盐考点二典型(diǎnxíng)的氧化性酸——硝酸考点四喷泉实验及拓展应用考点五氮及其重要化合物的综合应用考点六亚硝酸及亚硝酸钠的性质第三页，共50页。考点(kǎodiǎn)一氮气及其氧化物1.氮气知识(zhīshi)梳理写出有关(yǒuguān)化学方程式：①；②；③。第四页，共50页。2.氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成(wánchéng)下表中NO和NO2的比较：

NONO2物理性质颜色____________毒性__________溶解性不溶于水能溶于水化学性质与O2反应2NO＋O2===2NO2

与H2O反应

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO无色(wúsè)红棕色有毒有毒第五页，共50页。3.氮氧化物对环境(huánjìng)的污染及防治(1)常见的污染类型①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，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。②酸雨：NOx排入大气中，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。③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。④NO与血红蛋白结合使人中毒。第六页，共50页。(2)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全(wánquán)吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。②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。第七页，共50页。例1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)豆科植物通过根瘤菌吸收(xīshōu)空气中的氮属于氮的固定，是化学变化()(2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的()(3)氮元素有负化合价，正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与H2反应()解析N2在放电条件下才能与O2反应；在高温高压、催化剂条件下才能与H2化合生成NH3。√√×第八页，共50页。(4)在实验室里，NO和NO2均用排水法收集()解析NO2可与水反应生成HNO3和NO。(5)可用NO2与水反应制取硝酸(xiāosuān)，故NO2是酸性氧化物()(6)通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气()解析3Mg＋N2Mg3N2×××第九页，共50页。例2.俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物(zhíwù)吸收利用的化合态的氮。请写出三个有关的化学方程式：(1)______________________；(2)_________________；(3)__________________________。2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO第十页，共50页。例3.溴蒸气(zhēnɡqì)和NO2都为红棕色气体，用湿润的淀粉-­KI试纸或NaOH溶液能鉴别它们吗？为什么？若不能，请你设计一种简单的方法，区别溴蒸气(zhēnɡqì)和NO2。不能鉴别。因为这两种气体都有氧化性，都可以把KI中的I－氧化成I2，使试纸变蓝色。NaOH溶液(róngyè)可以吸收溴蒸气和NO2而形成无色溶液(róngyè)。方法：①用AgNO3溶液(róngyè)，Br2可与AgNO3溶液(róngyè)反应生成浅黄色沉淀AgBr；②用水，溶于水后有颜色的是Br2，无颜色的是NO2。第十一页，共50页。

典型例题氮氧化物溶于水的定量判断例4.如图所示，试管中盛装(shèngzhuāng)的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满。原来试管中盛装(shèngzhuāng)的A.可能是N2与NO2的混合气体B.可能是O2与NO2的混合气体C.不可能是NO与NO2的混合气体D.只能是NO2一种气体第十二页，共50页。若是N2与NO2的混合气体，无论鼓入多少氧气，最后都有N2剩余，试管内不可能完全被水充满；若是O2与NO2的混合气体，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，可知，当＞4时，NO2有剩余，剩余的NO2和水反应(fǎnyìng)产生NO，故试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内不断鼓入氧气后，4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，故试管能被水充满；若是NO与NO2的混合气体，开始时，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，气体体积减小，但有NO剩余，当向试管内不断鼓入适量的氧气后，4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，试管内的气体完全被水吸收。第十三页，共50页。反思归纳解答(jiědá)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。(1)若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。(2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。第十四页，共50页。考点二典型(diǎnxíng)的氧化性酸——硝酸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(fǎnyìng)：。4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑第十五页，共50页。(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(yāoqiú)完成下列反应的方程式：①与金属反应：稀硝酸与铜反应：；浓硝酸与铜反应：。3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O第十六页，共50页。②与非金属反应：浓硝酸与C的反应：；③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(wùzhì)。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：。C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O3Fe2＋＋4H＋＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O第十七页，共50页。(3)与有机物反应①硝化反应(与反应)：；②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到(yùdào)浓硝酸时变黄色。第十八页，共50页。特别提醒(1)硝酸与金属反应的规律①HNO3与金属反应一般不能产生H2。②还原(huányuán)产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原(huányuán)产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。③硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。(2)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题①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(huányuán)性较强的离子大量共存。②在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原(huányuán)反应简单的写成复分解反应。第十九页，共50页。例1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化()(2)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S()解析稀硝酸具有强氧化性，可氧化H2S。(3)过量的铜与浓硝酸反应，产物中一定有NO()解析浓硝酸与Cu反应，逐渐(zhújiàn)变为稀硝酸，因而会产生NO。(4)浓硝酸在光照下久置，会变黄()(5)浓硝酸中滴加紫色石蕊试液，最终变为红色()解析浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使石蕊试液先变红后褪色。√×√√×第二十页，共50页。例2.久置的浓硝酸呈黄色，如何(rúhé)除去？怎样保存浓硝酸？浓硝酸显黄色是由于浓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(bǎocún)时应保存(bǎocún)在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。第二十一页，共50页。方法指导1.金属(jīnshǔ)与硝酸反应的思维模型第二十二页，共50页。2.金属与硝酸反应计算的四种方法(1)原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物(chǎnwù)，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。第二十三页，共50页。(3)电荷(diànhè)守恒法HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)则有：c()＝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，由于硝酸盐中在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，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＋或进行相关计算，且溶液中要符合电荷(diànhè)守恒。第二十四页，共50页。答题模板现象描述答题模板(1)全面描述现象的程序——“海、陆、空”“海”——溶液有什么变化；“陆”——固体有什么变化；“空”——气体有什么变化。(2)规范描述现象的答题模板如①颜色：……由……(具体颜色)变为……(具体颜色)；②气体：溶液中产生……(颜色)的气泡，(或)在固体表面(biǎomiàn)产生……(颜色)气泡；③沉淀：在……(颜色)溶液中产生……(颜色)的沉淀(浑浊)。第二十五页，共50页。考点(kǎodiǎn)三氨铵盐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___强烈

性气味极易溶于水(1∶700)小刺激(cìjī)第二十六页，共50页。2.氨的化学性质(huàxuéxìngzhì)(1)氨气与水的反应NH3＋H2ONH3·H2O＋OH－，氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定(wěndìng)，易分解：NH3·H2O。NH3·H2O、NH3、H2O、

、OH－、H＋NH3↑＋H2O第二十七页，共50页。(2)氨气与酸的反应蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为，将浓盐酸改为，也会出现相同的现象。化学方程式：。(3)与盐溶液的反应如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：。(4)氨气的还原性——氨的催化(cuīhuà)氧化化学方程式：。4NH3＋5O2

4NO＋6H2O有白烟生成(shēnɡchénɡ)浓硝酸(xiāosuān)HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3第二十八页，共50页。3.氨气的实验室制法第二十九页，共50页。第三十页，共50页。4.铵盐及的检验(jiǎnyàn)(1)铵盐的物理性质铵盐都是色固体，均易溶于水。(2)铵盐的化学性质白NH4ClNH3↑＋HCl↑NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O＋OH－NH3↑＋H2O第三十一页，共50页。红蓝第三十二页，共50页。例1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质()(2)实验室可用浓氨水与生石灰制取氨气()(3)氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验()(4)实验室制取氨气的方法是加热分解氯化铵()(5)铵盐加热都易分解，产生氨气()(6)氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH()(7)铵盐都易溶于水，其水溶液(róngyè)均呈酸性()解析NH4HCO3、(NH4)2S溶液(róngyè)呈碱性。×√×××××第三十三页，共50页。例2.(1)现有1mol·L－1的氨水，则该溶液(róngyè)中NH3·H2O浓度是1mol·L－1吗？为什么？不是。溶液中NH3、、NH3·H2O的浓度和为1mol·L－1。注意通常认为(rènwéi)氨水中的溶质是NH3。(2)为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会(shíhuì)产生白烟？蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时是否也产生白烟？浓氨水和浓盐酸均有挥发性，挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇，反应生成NH4Cl固体小颗粒，即为白烟。浓硫酸没有挥发性，故不可能形成白烟。第三十四页，共50页。例3.固态NH4Cl受热变成气体，气体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘。这两种现象的本质是否相同？请说明判断(pànduàn)的理由。不相同。NH4Cl固体(gùtǐ)受热分解生成NH3和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘蒸气，是物理变化。第三十五页，共50页。归纳总结实验室制取氨气的简易(jiǎnyì)方法方法化学方程式(或原理)发生装置加热浓氨水NH3·H2ONH3↑＋H2O第三十六页，共50页。方法化学方程式(或原理)发生装置浓氨水＋固体NaOHNaOH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CaOCaO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NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2第三十七页，共50页。考点四喷泉实验及拓展应用1.喷泉实验的原理使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。2.形成喷泉的类型下面是几种常见(chánɡjiàn)的能形成喷泉的气体和液体。气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2、(4∶3)NO2、O2(4∶1)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水第三十八页，共50页。3.喷泉实验的发散装置及操作方法喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置(发散源)可设计(shèjì)如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体等)来形成喷泉。第三十九页，共50页。设计说明：装置改（I）变了胶头滴管的位置，胶头滴管挤入少量水于试剂瓶中，即可使少量溶液沿导管进入烧瓶(shāopíng)中，导致大量的NH3溶解，烧瓶(shāopíng)内形成负压而产生喷泉。装置（II）省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶(shāopíng)，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶(shāopíng)，使水进入烧瓶(shāopíng)中，瓶内氨气溶于水)。装置（III）在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。装置（IV）向导管中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。装置（V）打开①处的止水夹并向烧瓶(shāopíng)中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。装置（VI）中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶(shāopíng)出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。第四十页，共50页。4.喷泉实验产物的浓度计算关键是确定所得溶液中溶质的物质(wùzhì)的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后物质(wùzhì)的量浓度：第四十一页，共50页。注意箭头(jiàntóu)指出可体现物质的性质，指向可寻找该物质的制备方法。考点五氮及其重要化合物的综合(zōnghé)应用第四十二页，共50页。规律方法1.有关氮及其重要化合物的推断题常以“产生白烟、红棕色气体、无色气体在空气中变为红棕色、能使湿润(shīrùn)红色石蕊试纸变为蓝色”等特殊现象为突破口。2.不同价态的含氮物质的转化(1)歧化——同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O(3)含氮物质(wùzhì)的连续氧化第四十三页，共50页。考点六亚硝酸及亚硝酸钠的性质(xìngzhì)1.亚硝酸(HNO2)亚硝酸是弱酸。向亚硝酸钠溶液中加酸，生成亚硝酸(HNO2)。亚硝酸不稳定，仅存在于冷的稀溶液中，微热甚至常温下也会分解，产生红棕色的二氧化氮气体。NaNO2＋H2SO4(稀)===NaHSO4＋HNO22HNO2===NO↑＋NO2↑＋H2O第四十四页，共50页。2.亚硝酸钠(NaNO2)(1)亚硝酸钠的物理性质及用途亚硝酸钠的化学式为NaNO2，是可溶性盐。其熔点为271℃，分解温度为320℃。亚硝酸钠在建筑业中常用作混凝土掺加剂，以促进混凝土凝固，提高其强度，防止在冬天低温施工时混凝土发生冻结(dòngjié)。亚硝酸钠还是一种食品添加剂，用作食品防腐剂和肉类食品的发色剂。第四十五页，共50页。(2)亚硝酸钠的氧化性在亚硝