山东专用2021高考化学一轮复习第二篇第一部分5氮及其化合物课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,复习课件,山东专用2021高考化学一轮复习第二篇第一部分5氮及其化合物课件,1,5.,氮及其化合物,命题素材源,:2020,年,3,月,22,日是第二十八届“世界水日”,3,月,22,28,日是第三十三届“中国水周”。联合国确定,2020,年“世界水日”的主题为“,Water and climate change”(,水与气候变化,),。我国纪念,2020,年“世界水日”和“中国水周”活动的主题为“坚持节水优先,建设幸福河湖”。氮、磷是生活污水中的主要污染元素,未经处理的污水任意向河水中排放,会造成河水污染,引起水华等污染现象。,【,前瞻命题群,】,命题,(,一,):,下图是氮及其化合物的价态二维图。,(1),上述过程属于氮的固定的变化是,_,。,(2),雷雨天后土壤中氮肥的含量会增高,涉及上图中物质的转化,原因是,_,_(,用化学方程式表示,),。,(3),写出,HNO,3,生成,NO,的化学方程式为,_,。,(4),生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理,:,碱液吸收法,:NO+NO,2,+2NaOH=2NaNO,2,+H,2,O,NH,3,还原法,:_NH,3,+_NO,2,=_N,2,+_H,2,O,配平上述反应的化学方程式。,以上两种方法中,符合绿色化学的是,_,。,【,解析,】,(1),氮的固定是由氮气转化为氮的化合物的过程,即,N,2,NO,、,N,2,NH,3,;,(2),雷雨天发生反应,N,2,+O,2,=2NO,、,2NO+O,2,=2NO,2,、,3NO,2,+H,2,O=2HNO,3,+NO,。,(3),稀硝酸与还原剂,(,如,Cu),反应生成,NO;,(4),由电子守恒,n(NH,3,),3=n(NO,2,),4,n(NH,3,)n(NO,2,)=43,再利用原子守恒,配平方程式。,NH,3,还原法的产物无污染,符合绿色化学。,放电,答案,:,(1)N,2,NO,、,N,2,NH,3,(2)N,2,+O,2,=2NO,、,2NO+O,2,=2NO,2,、,3NO,2,+H,2,O=2HNO,3,+NO,(3)3Cu+8HNO,3,(,稀,)=3Cu(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O(,其他合理答案也可,),(4)8,6,7,12,NH,3,还原法,放电,命题,(,二,):,氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要作用。,(1),氨气是一种重要的化工原料,铵态氮肥是常用的肥料。,哈伯法合成氨技术的相关反应为,N,2,(g)+3H,2,(g)2NH,3,(g),H=-93 kJ,mol,-1,实际生产中,常用工艺条件,:Fe,作催化剂,控制温度,773 K,、压强,3.0,10,7,Pa,原料气中,N,2,和,H,2,物质的量之比为,12.8,。,合成氨技术是氮的固定的一种,属于,_(,填“大气固氮”“生物固氮”“人工固氮”,),。,合成氨反应常用铁触媒催化剂,下列关于催化剂的说法不正确的是,_,。,A.,可以加快反应速率,B.,可以改变反应热,C.,可以减少反应中的能耗,D.,可以增加活化分子的数目,关于合成氨工艺的下列理解,正确的是,_,。,A.,原料气中,N,2,过量,是因为,N,2,相对易得,适度过量有利于提高,H,2,的转化率,B.,控制温度,(773 K),远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率,C.,当温度、压强一定时,在原料气,(N,2,和,H,2,的比例不变,),中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率,D.,分离空气可得,N,2,通过天然气和水蒸气转化可得,H,2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生,(2),肼,(N,2,H,4,),是氮的氢化物之一,其制备可用次氯酸钠氧化过量的氨气。,次氯酸钠溶液显碱性,表示原理的离子方程式是,_,。,【,解析,】,(1)N,2,与,H,2,在催化剂存在时,在高温、高压条件下发生反应产生,NH,3,该反应属于氮的固定,是人工固氮,;,铁触媒是合成氨气的催化剂,由于降低了反应的活化能,使更多的分子变为活化分子,活化分子数增加,反应速率加快,A,正确,;,催化剂可以改变反应途径,但不能改变物质的始态和终态,因此不可以改变反应热,B,错误,;,由于催化剂不能改变物质的始态和终态,因此不能改变反应过程的能量变化,所以不能减少反应中的能耗,C,错误,;,由于催化剂可降低反应的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,所以可以增加活化分子的数目,D,正确,;,合成氨气中,N,2,、,H,2,反应的物质的量的比是,13,加入的原料气中,N,2,和,H,2,的物质的量之比为,12.8,N,2,过量,是因为,N,2,相对易得,适度过量可以加快反应速率,由于增大了一种反应物的浓度,可以使化学平衡正向移动,从而使其他反应物的转化率提高,可提高,H,2,的转化率,A,正确,;,控制温度,(773 K),远高于室温,主要是因为在此温度下催化剂的活性最大,由于该反应的正反应是放热反应,所以升高温度,化学平衡逆向移动,反应物平衡转化率降低,B,错误,;,当温度、压强一定时,在原料气,(N,2,和,H,2,的比例不变,),中添加少量惰性气体,体积增大,相当于减压,平衡逆向移动,平衡转化率减小,C,错误,;,空气的主要成分是,N,2,、,O,2,分离空气可得,N,2,通过天然气和水蒸气转化可得,H,2,原料气,N,2,、,H,2,必须经过净化处理,以防止催化剂中毒导致失去催化活性及安全事故发生,D,正确,;,(2),次氯酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中,ClO,-,会发生水解反应,:ClO,-,+H,2,O HClO+OH,-,最终达到平衡时,溶液中,c(OH,-,)c(H,+,),所以溶液显碱性。,答案,:,(1),人工固氮,BC,AD,(2)ClO,-,+H,2,O HClO+OH,-,休息时间到啦,同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息一下眼睛，,看看远处，要保护好眼睛哦,站起来动一动，久坐对身体不好哦,命题,(,三,):,一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常见的大气污染物,然而它们在,工业上有着广泛的用途。,已知,:,室温下,2NO+Na,2,O,2,=2NaNO,2,;,酸性条件下,NO,或 都能与,反应生成 。,.,以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示,:,(1)A,中反应的化学方程式是,_;,(2),装置,B,中观察到的主要现象是,_;,(3)A,中滴入浓硝酸之前,应先通入,N,2,一段时间,原因是,_;,(4),写出,NO,被酸性,KMnO,4,溶液氧化的离子反应方程式,_;,(5),若无装置,D,则,E,中产物除,NaNO,2,外,还有,_(,填化学式,),。,.,某研究性学习小组对,NO,2,与,Na,2,O,2,能否发生反应进行探究。,步骤,1:,提出假设,假设一,:NO,2,与,Na,2,O,2,不反应,;,假设二,:NO,2,能被,Na,2,O,2,氧化,;,假设三,:_,。,步骤,2:,设计实验,(1),实验时,将,NO,2,气体通入盛有,Na,2,O,2,的玻璃管中,淡黄色粉末完全变成白色,说明假设,_,不成立。,(2),为验证假设二是否成立,该小组同学进行如下定性实验研究,请完成下表内容。,实验步骤,(,不要求写具体操作过程,试剂、仪器任选,),预期的实验现象及结论,取适量的白色固体置于试管中,加蒸馏水溶解,_,_,【,解析,】,.(1),装置,A,中是浓硝酸和木炭加热发生反应,生成二氧化氮、二氧,化碳和水,反应的化学方程式为,C+4HNO,3,(,浓,)=CO,2,+4NO,2,+2H,2,O;,(2),装置,B,中是,A,装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,3NO,2,+H,2,O,=2HNO,3,+NO,硝酸和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,所以反应现象为气体,变为无色,溶液变蓝,铜片溶解,有无色气体冒出,;(3)A,中滴入浓硝酸之前,应先,通入,N,2,一段时间,原因是由于装置内有空气,空气中的氧气、二氧化碳及水蒸气,会影响后续实验,先通入,N,2,一段时间,排尽装置中的空气,防止对后续实验有干,扰,;,(4)NO,具有还原性,会被酸性高锰酸钾溶液氧化为,反应的离子方程式为,5NO+3 +4H,+,=5 +3Mn,2+,+2H,2,O;,(5),装置,D,中盛有碱石灰,碱石灰可以吸收,CO,2,、水蒸气,二氧化碳和过氧化钠发,生反应生成碳酸钠和氧气,水与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,故,E,产物中,除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠。,.,探究,NO,2,与,Na,2,O,2,能否发生反应,依据假设一,:NO,2,与,Na,2,O,2,不反应,;,假设二,:NO,2,能,被,Na,2,O,2,氧化,;,假设三,:NO,2,能被,Na,2,O,2,还原,(1),实验时,将,NO,2,气体通入盛有,Na,2,O,2,的玻璃管中,淡黄色粉末完全变成白色,说,明,NO,2,气体与,Na,2,O,2,发生了化学反应,证明假设一不成立。,(2),假设二,:NO,2,能被,Na,2,O,2,氧化,则,NO,2,被氧化变为,根据酸性条件下,NO,或,都能与 反应生成,可取适量的白色固体置于试管中,加蒸馏水溶,解,然后向该溶液中滴加稀硫酸酸化,最后滴加高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液,不褪色,则假设二成立。,答案,:,.(1)C+4HNO,3,(,浓,)=CO,2,+4NO,2,+2H,2,O,(2),气体变为无色,溶液变蓝,铜片溶解,有无色气体冒出,(3),排尽装置中的空气,防止对后续实验有干扰,(4)5NO+3 +4H,+,=5 +3Mn,2+,+2H,2,O,(5)Na,2,CO,3,、,NaOH,.NO,2,能被,Na,2,O,2,还原,(1),一,(2),再滴加稀硫酸酸化,最后滴加高锰酸钾溶液若高锰酸钾溶液不褪色,则假设二成立,若高锰酸钾溶液褪色,则假设二不成立,(,或再滴加稀硫酸酸化,最后加铜粉若铜粉溶解且溶液变蓝色,则假设二成立,若铜粉不溶解,则假设二不成立,其他合理答案也可,),命题,(,四,):NH,3,合成硝酸的过程中,会产生大量的,NO,和,NO,2,等空气污染物,对,NO,、,NO,2,进行合理的转化、再利用不仅可以解决污染问题,还可以变废为宝。,NH,3,经一系列反应可以得到,HNO,3,和,NH,4,NO,3,如下图所示。,(1),中,NH,3,和,O,2,在催化剂作用下反应,其化学方程式是,_,。,(2),中,将,NO,2,(g),转化为,N,2,O,4,(l),再制备浓硝酸。,已知,:2NO,2,(g)N,2,O,4,(g),H,1,2NO,2,(g)N,2,O,4,(l),H,2,下列能量变化示意图中,正确的是,_(,填字母,),。,N,2,O,4,与,O,2,、,H,2,O,化合的化学方程式是,_,。,(3),中,电解,NO,制备,NH,4,NO,3,其工作原理如下图所示,为使电解产物全部转化为,NH,4,NO,3,需补充物质,A,A,是,_,说明理由,:_,。,【,解析,】,(1),氨气的催化氧化方程式,:4NH,3,+5O,2,4NO+6H,2,O,。,(2),因为气态四氧化二氮的能量大于液态四氧化二氮的能量,因此答案选,A;,N,2,O,4,与,O,2,和,H,2,O,反应生成,HNO,3,的化学方程式为,2N,2,O,4,+O,2,+2H,2,O=4HNO,3,。,(3),电解,NO,制备硝酸铵,阳极,:NO-3e,-,+2H,2,O=+4H,+,;,阴极,:NO+5e,-,+6H,+,=,+H,2,O,由电子守恒可知,阳极产生的,的量要大于阴极产生的,的量,总反应为,8NO+7H,2,O=3NH,4,NO,3,+2HNO,3,故应再补充适量的氨气。,电解,答案,:,(1)4NH,3