高考化学一轮复习教案氮族元素

第二十一讲氮族元素1.氮与磷【考纲要求】氮气的结构和性质。2.氮的氧化物及NO、NO2和O2的混合物的有关计算。3.考查NO、NO2的实验室制法以及有关气体的净化、干燥等知识。4.掌握同素异形体的概念。5．了解P2O5、H3PO4的性质用途。2.氨铵盐【考纲要求】NH3、NH4+的结构和性质NH3实验室制备以及NH4+的检验3.硝酸【考纲要求】1.掌握硝酸的性质2.掌握硝酸的工业制法氮族元素基础知识氮气1．N2的电子式，结构式，由此可以得出N2分子的结构很,N2化学性质_____2.N2的化学性质N2+H2→N2+O2→N2+Mg→Mg3N2+H2O→3.NO的性质无色有毒、不溶与水的气体,能与血红蛋白作用。NO+O2→NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O(除硝酸厂的尾气)不与碱作用生成盐,为不成盐氧化物。4.NO2的性质______色有毒、有_______气味的气体。(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO2=N2O4(在解化学题中有很重要的应用)5.有关NO、NO2、O2等与水的作用计算(无气体剩余的比例),并书写化学反应方程式：4NO2～O24NO～3O26.磷(1)了解白磷分子结构,并与NH4+、CH4的空间结构、键角做对比。(1)白磷是一种色状固体,有剧毒,溶于水,溶于CS2,着火点为。白磷通常保存里。红磷是粉末状固体,毒,-----------溶于水,溶与CS2,着火点为。两者互为。(2)P+O2→P+Cl2(足量)→(3)P2O5是、的酸酐,有极强的性,是一种酸性干燥剂。P2O5不能干燥等性气体。二、NH31.NH3的物理性质纯净的氨气是的气体，极易溶于水。氨很容易,液氨气化是要吸收热量，液氨常用作制冷剂。2.NH3的化学性质(1)氨和水反应的方程式。通常把当作溶质,氨水的密度比水,而且密度随浓度的增大而。(2)NH3和O2在催化剂存在下发生的化学反应为：,此反应中的氧化剂是、氧化产物是,电子转移的数目是。3.NH3的实验室制法:(1)反应原理:铵盐+碱→NH3↑(NH3是惟一能使红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质检验NH3,还可以用__________________________检验)方程式：_______________________(2)浓氨水滴入碱石灰(或固体NaOH、生石灰)混合制NH34.工业制法:_________________________5.与浓氨水接近,能产生白烟现象的物质(1)挥发性的酸,如浓HClHBrHIH2S等。(2)Cl2:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2三、铵盐(NH4+)1.铵盐常温下_____溶于水,均为化合物。2.铵盐受热都发生分解,不同物质、不同温度、分解产物有所不同。3.所有的铵盐和碱反应加热都生成NH3。4.NH4+鉴别的常用试剂:有关的离子方程式。硝酸的物理性质纯硝酸是、气味的液体,能跟水互溶硝酸的化学特性(完成化学方程式)1.不稳定性:HNO3。2.强氧化性(与金属反应不放出H2)浓硝酸使Fe、Al钝化。Fe+HNO3(过量、浓)。Ag+HNO3(稀)。C+HNO3(稀)。S+HNO3(浓)。H2S+HNO3(稀)。Na2SO3+HNO3(稀))。在中性、碱性溶液中NO3-几乎与所有离子能大量共存,但在酸性较强时NO3-与某些还原性的离子不能大量共存。硝酸的工业制法1.NH3+O22.NO+O23.NO2+H2O注意:氨氧化生成的NO由于反复氧化,所以原料氨气与产物硝酸的计算关系式理论应为NH3:HNO3=1:1参考答案氮气1．N2的电子式，结构式NN,由此可以得出N2分子的结构很稳定,N2化学性质不活泼__2.N2的化学性质N2+3H22NH3N2+O22NON2+3MgMg3N2Mg3N2+6H2O===3Mg（OH）2↓+2NH3↑ 3.NO的性质无色有毒、不溶与水的气体,能与血红蛋白作用。NO+O2NO2NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O(除硝酸厂的尾气)不与碱作用生成盐,为不成盐氧化物。4.NO2的性质__红棕__色有毒、有刺激性气味的气体。(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO2=N2O4(在解化学题中有很重要的应用)5.有关NO、NO2、O2等与水的作用计算(无气体剩余的比例),并书写化学反应方程式：4NO2～O24NO～3O26.磷(1)了解白磷分子结构,并与NH4+、CH4的空间结构、键角做对比。(1)白磷是一种白色蜡状固体,有剧毒,不溶于水,易溶于CS2,着火点为40℃。白磷通常保存水里。红磷是红色粉末状固体,无毒,不溶于水,不溶与CS2,着火点为240℃。两者互为C元素的同素异形体。(2)4P+5O22P2O52P+5Cl2(足量)→2PCl5(3)P2O5是H3PO4、HPO3的酸酐,有极强的吸水性,是一种酸性干燥剂。P2O5不能干燥NH3等碱性气体。二、NH31.NH3的物理性质纯净的氨气是有刺激性的气体，极易溶于水。氨很容易液化,液氨气化是要吸收热量，液氨常用作制冷剂。2.NH3的化学性质(1)氨和水反应的方程式。通常把当作溶质,氨水的密度比水小,而且密度随浓度的增大而减小。(2)NH3和O2在催化剂存在下发生的化学反应为：4NH3+5O2====4NO+6H2O,此反应中的氧化剂是O2、氧化产物是NO,电子转移的数目是20。3.NH3的实验室制法:(1)反应原理:铵盐+碱→NH3↑(NH3是惟一能使红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质检验NH3,还可以用__玻璃棒蘸取浓盐酸检验)方程式：NH3+HCl==NH4Cl__(2)浓氨水滴入碱石灰(或固体NaOH、生石灰)混合制NH34.工业制法:N2+3H22NH35.与浓氨水接近,能产生白烟现象的物质(1)挥发性的酸,如浓HClHBrHIH2S等。(2)Cl2:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2三、铵盐(NH4+)1.铵盐常温下__都易溶于水,均为离子化合物。2.铵盐受热都发生分解,不同物质、不同温度、分解产物有所不同。3.所有的铵盐和碱反应加热都生成NH3。4.NH4+鉴别的常用试剂:氢氧化钠溶液有关的离子方程式NH4++OH-===NH3↑+H2O。硝酸的物理性质纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体,能跟水任意比互溶。硝酸的化学特性(完成化学方程式)1.不稳定性:4HNO3==4NO2+O2+2H2O。2.强氧化性(与金属反应不放出H2)浓硝酸使Fe、Al钝化。Fe+6HNO3(过量、浓)====Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O。3Ag+4HNO3(稀)====3AgNO3+NO↑+2H2O。C+4HNO3(浓)===CO2+4NO2↑+2H2O。S+6HNO3(浓)====H2SO4+6NO2↑+2H2O。3H2S+2HNO3(稀)===3S↓+2NO↑+4H2O。3Na2SO3+2HNO3(稀)===3Na2SO4+2NO↑+H2O。在中性、碱性溶液中NO3-几乎与所有离子能大量共存,但在酸性较强时NO3-与某些还原性的离子不能大量共存。硝酸的工业制法1.4NH3+5O2====4NO+6H2O2.2NO+O2=====2NO23.3NO2+H2O==2HNO3+NO注意:氨氧化生成的NO由于反复氧化,所以原料氨气与产物硝酸的计算关系式理论应为NH3:HNO3=1:1巩固练习一、选择题1．用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是（）A．测定密度B．放入硝酸中C．放入盐酸中D．观察外观2．下列物质存放方法正确的是（）A．药品柜的同一层不可存放浓硝酸和浓氨水B．少量的钠保存在无水乙醇中C．少量白磷保存在二硫化碳中D．硅酸钠溶液保存在玻璃塞的试剂瓶中3．Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此这三位教授荣获1998年诺贝尔医学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是（）A．NO可以是某些含低价N物质的氧化产物B．NO不是亚硝酸酸酐C．NO可以是某些高价N物质的还原的产物D．NO是红棕色气体4．废切削液中含2%~5%的，直接排放会污染环境，下列试剂中能使其转化为不引起二次污染的的是（）A．B．C．D．浓5．下列反应式表示氨既有还原性又有碱性的是（）A．B．C．D．二、选择题6．一氯氨（）中氨基离子带负电荷，预计它跟水反应的最初生成物是（）A．和HClB．和HClC．和HC1OD．和7．图9-1装置可用于（）A．加热制B．用Cu与稀反应制NOC．用和浓NaOH溶液反应制D．用NaCl与浓反应制HC18．关于磷的下列叙述中，正确的是（）A．红磷没有毒性而白磷有剧毒B．白磷在空气中加热到260℃可转变为红磷C．白磷可用于制造安全火柴D．少量白磷应保存在水中9．将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时收集到气体1.12L（标准状况），则所消耗的硝酸的物质的量是（）A．0.12molB．0.11molC．0.09molD．0.08mol10．对下列事实的解释错误的是（）A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定C．常温下，浓硝酸可以用铝罐来贮存，说明铝与浓硝酸不反应D．反应能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸11．氢化铵（）结构相似，和水反应有生成，下列叙述不正确的是（）A．溶于水时，是氧化剂B．溶于水后所形成的溶液显酸性C．的电子式为：D．固体溶于水有两种气体生成12．将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显反应发生。但加入某盐后，发现铜粉质量逐渐减少，该盐可能是（）A．B．C．D．13．下列对硝酸的认识不正确的是（）A．打开浓硝酸的瓶盖会产生棕色的烟B．锌跟稀硝酸的反应是置换反应C．常用硝酸来制炸药、硫酸和化肥D．稀硝酸也是一种强氧化性酸14．0.03molCu投入到一定量的浓中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下672mL气体，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的，恰好使气体完全溶于水，则通入的体积为（）A．504mLB．336mLC．224mLD．168mL15．化学工业生产尿素的化学反应是（），已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生和，是合成氨的原料，供合成尿素用，若从原料被充分利用的角度考虑，最好选用的原料是（）A．焦炭B．一氧化碳C．甲烷D．石脑油（，）三、16．制取氨气并完成喷泉实验。（1）写出实验室制取氨气的化学方程式：______________________________________________________。（2）收集氨气应使用_________________法，要得到干燥的氨气可选用_________________做干燥剂。（3）用图9-2（Ⅰ）装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是____________。该实验的原理是____________________。（4）如果只提供如图9-2（Ⅱ）的装置，请说明引发喷泉的方法。_______________________________________________________________________。17．实验室用稀硝酸与Cu反应来制备NO气体，如果采用图9-3（Ⅰ）装置，由于烧瓶内的空气不易排出，生成的NO很快被氧化成红棕色的，不易观察到有无色的NO生成。即使可用排水法收集到无色的NO，也无说服力，学生会认为NO是由与反应生成的。有人设计了图9-3（Ⅱ）装置，用来做该实验可以达到满意的效果。（1）将有关操作补充完全：①将活塞打开，从U形管的长管口注入稀硝酸，一直注到________________________为止。②关闭活塞，用酒精灯在____________加热，当___________时，立即撤去酒精灯。（2）回答下列问题：①写出铜与稀硝酸反应的离子方程式_________________________；②反应在什么情况下可以自动停止？可以在何处观察到无色的NO气体？______________________________________________________________________；③如果再将活塞慢慢打开，可立即观察到哪些明显现象？_______________________________________________________________________；④如果需要再获得NO与已生成的形成鲜明对照的实验效果，应_______________________（填操作）。四、18．烟幕弹是一种在战争中常用的掩护武器，制造烟幕弹需要用到一些化学物质。（1）用红磷作烟幕弹时，所对应反应的化学方程式为________________________；（2）有些烟幕弹产生烟幕的原理应用了水解反应。水解反应是一种广泛存在的反应，如、易水解，的水解反应为。现代海战中，常常通过喷放和液氨产生大量烟幕，所涉及反应的化学方程式为_______________________________________。19．分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者成绿色，后者呈蓝色，某同学提出这可能是浓度差异引起的，你同意这种看法吗？__________（填“同意”或“不同意”），原因是________________________；另一同学提出溶液呈“绿色”是与混合的结果，请你设计一个实验证明之（简述实验方案和实现现象）_____________________________________________________________。20．某生态系统中氮循环简图如图9-4所示（1）哪一类生物能将蛋白质转化为氨？A．分解者B．藻类C．化能合成类生物（2）该生态系统的豆科植物不施氮肥，仍能表现出良好的长势，其原因是_______________________________________________。（3）写出工业固氮的化学反应方程式__________________________。（4）雷雨中常会有微量的硝酸生成为农作物所利用，用化学方程式解释的形成过程：________________________________________________________。（5）硝化细菌能将氧化为亚硝酸和硝酸，写出有关的化学反应方程式：________________________________________。五、21．如图9-5所示，已知①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。②在一定条件下甲与丙和甲与丁都按物质的量之比1：3反应，分别生成X和Y，在产物中元素甲呈负价。③在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1：2反应，分别生成Z和W，在产物中元素乙呈负价。请填空：（1）甲是______________，乙是______________。（2）甲与丙反应生成X的化学方程式是___________________________。（3）乙与丁反应生成W的化学方程式是___________________________。22．氨可以形成多种离子，如、、、、、等，已知与是由中性分子结合质子形成的，有类似于的性质。（1）1个离子含有____________个电子，的电子式为______________。（2）形成离子的中性分子的结构式是__________________。（3）写出离子在强碱溶液中反应的离子方程式_____________________。六、23．已知氮的氧化物跟NaOH溶液发生的反应如下：S现有mmol的和nmolNO组成的混合气体，要用NaOH溶液使其完全吸收无气体剩余，现有浓度为的NaOH溶液，求需此NaOH溶液的体积是多少？24．将23.9g表面已锈蚀成铜绿的铜片投入120mL一定浓度的硝酸中，充分反应后，硝酸被还原成和NO，反应后溶液中为0.160mol。往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀，洗涤、干燥后得到29.4g蓝色固体。求：（1）铜片中单质铜的质量分数；（2）铜片与硝酸充分反应后，溶液中的物质的量浓度（假设反应前溶液的体积不变）。参考答案1．D铜锌合金也称黄铜，其外观与黄金相似，但其密度比黄金小，因其含有锌单质，放入硝酸、盐酸中都能反应，而黄金不与硝酸、盐酸反应。2．A浓硝酸和浓氨水均有挥发性，二者生成的有爆炸性。3．D在NO分子中，N元素呈+2价，它既可以是含低价N物质被氧化的产物，又可以是含高价N物质被还原的产物。