高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 基础课时4 氮及其重要化合物课件 新人教版.ppt

基础课时4氮及其重要化合物 1 了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 最新考纲 考点一氮气及氮的氧化物的性质 1 氮元素在自然界中的存在 知识梳理 固考基 2 氮气 1 氮气的性质 写出有关反应的化学方程式 工业合成氨原理 提醒 氮气的化学性质很稳定 通常很难与其他物质发生反应 原因是氮分子的两个原子之间共用三对电子 结合很牢固 破坏这种结合需要很高的能量 2 氮的固定 游离 化合 3 氮的氧化物 1 氮有多种价态的氧化物 如 N2O3 N2O5等 其中属于酸性氧化物的是 2 NO和NO2的比较 N2O NO NO2 N2O4 N2O3 N2O5 无色 红棕色 有毒 有毒 不溶于水 易溶于水 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 提醒 氮的氧化物都有毒 其中NO2与N2O4存在下列平衡 2NO2 N2O4 因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46 NO只能用排水法收集 不能用排空气法收集 而NO2只能用向上排空气法收集 不能用排水法收集 验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2 或空气 无色气体变为红棕色 1 LK必修1 P842改编 写出俗语 雷雨发庄稼 中所涉及到的三个化学反应方程式 1 2 3 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2 LK必修1 P831 2 改编 下列环境问题与NO2的排放有关的是 A 酸雨B 臭氧空洞C 温室效应D 光化学烟雾E PM2 5F 水体富营养化 ABDF 3 溯源题 2015 北京理综 8 判断下列关于自然界中氮循环 如下图 的说法是否正确 1 氮元素均被氧化 2 工业合成氨属于人工固氮 3 含氮无机物和含氮有机物可相互转化 4 碳 氢 氧三种元素也参加了氮循环 探源 本考题源于RJ必修1P99中 思考与交流 中 自然界中的氮循环 考查了多种形式的含氮物质的转化 题组一氮气及氮的氧化物的性质及对环境的影响1 下列说法正确的是 题组精练 提考能 A CO NO NO2都是大气污染物 在空气中都能稳定存在B NO可用于某些疾病的治疗C NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象D NO是一种红棕色气体解析NO易被氧化为NO2 N2不是污染物 NO2通入溶液中生成HNO3 能把Fe2 氧化成Fe3 溶液由浅绿色变成棕黄色 答案B 2 随着我国汽车年销量的大幅增加 空气环境受到了很大的污染 汽车尾气装置里 气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示 下列说法正确的是 答案D 练后归纳 氮氧化物对环境污染及防治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 产生的一种有毒的烟雾 2 酸雨 NOx排入大气中后 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 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 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 题组二有关氮的氧化物的计算3 原子守恒 将22 4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后 气体体积变为11 2L 体积均在相同条件下测定 则该氮氧化合物的化学式为 A NO2B N2O3C N2OD N2O4解析本题考查氧化还原反应和阿伏加德罗定律及元素化合物知识 意在考查学生利用有关定律进行数据处理的能力 氮氧化合物与铜粉反应生成CuO和N2 结合题中气体体积和阿伏加德罗定律可推知该氮的氧化物分子中只含有一个氮原子 结合选项知A正确 答案A 4 讨论法 将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中 充分反应后 还剩余2mL无色气体 则原混合气体中O2的体积可能为 答案1 2mL或4mL 5 假设法 标准状况下 一试管NO2和O2的混合气体 体积比为4 1 倒置在水槽中 水充满整个试管 假设试管中溶质不扩散 其物质的量浓度为 4V V 拓展 下列四组混合气体体积比为 NO2 O2 2 1 NO O2 2 1 NH3 O2 2 1 NO2 NO O2 1 1 1 将分别盛满上述各种气体的容积相等的四支试管倒置于盛有水的水槽中 最后试管内液面由低到高顺序为 考点二氨 铵盐 1 氨 知识梳理 固考基 1 物理性质 无色有刺激性气味的气体 密度比空气小 易液化 极易溶于水 1 700 2 化学性质 还原性与氧气反应 与酸反应与氯化氢反应 现象 应用 用于NH3与挥发性酸的互相检验 与水反应 氨的水溶液叫氨水 呈弱碱性 NH3 HCl NH4Cl 产生白烟 3 实验室制法 向下排空气法 蓝 白烟 4 用途 化工原料 用于制硝酸 铵盐 纯碱 尿素 用作制冷剂 2 铵盐 1 物理性质 都是无色或白色晶体 易溶于水 2 化学性质 三解 不稳定性 热解 a NH4Cl受热分解 b NH4HCO3受热分解 与碱反应 碱解 铵盐与碱溶液反应的离子方程式a 在稀溶液中不加热 b 加热时或浓溶液 1 LK必修1 P831 3 改编 教材P77 氨的喷泉实验 体现了氨的哪些性质 还原性 极易溶于水 有碱性物质生成 氧化性 氨易液化A B C D 答案B 2 溯源题 2015 广东理综 33 1 2 NH3及其盐都是重要的化工原料 1 用NH4Cl和Ca OH 2制备NH3 反应发生 气体收集和尾气处理装置依次为 ACG 2 按下图装置进行NH3性质实验 先打开旋塞1 B瓶中的现象是 原因是 稳定后 关闭旋塞1 产生白色的烟 氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒 氯化铵小颗粒形成白烟 再打开旋塞2 B瓶中的现象是 探源 本考题源于教材LK必修1P76和P78 观察 思考 及其拓展 对氨的实验室制法及氨的性质进行了考查 烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中且呈红色 题组一氨和铵盐的性质1 2015 长春期末 2 液氨在工业生产上有着广泛应用 然而由于忽视安全 液氨泄漏事件时有发生 下列有关说法错误的是 题组精练 提考能 A 液氨常用作制冷剂B 氨气可以由两种10电子微粒反应制得C 氨气通入热的CuSO4溶液中能使Cu2 还原成CuD 蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气产生白烟 答案C 2 2015 湘潭模拟 NH3是一种重要的化工原料 可以制备一系列物质 如图 下列有关表述正确的是 A NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B NH4Cl HNO3和Na2CO3受热时都易分解C NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D 图中所涉及的盐类物质均可以水解解析A项 NaHCO3不是化肥 B项 Na2CO3受热不易分解 D项 NaCl不水解 C 3 下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案 下列有关操作不可能引发喷泉现象的是 A 挤压装置 的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶 片刻后打开止水夹B 挤压装置 的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶 片刻后打开止水夹C 用鼓气装置从装置 的a处不断鼓入空气并打开止水夹D 向装置 的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹解析H2难溶于NaOH溶液 不能形成较大的压强差 不能引发喷泉现象 答案B 练后归纳 喷泉实验的原理及应用1 喷泉实验的原理由于容器内外产生压强差而形成喷泉 气体迅速溶于水或某种溶液中 容器内压强小于容器外压强 从而产生喷泉 依据这一原理 只要能够造成容器内气体大量溶于液体 就可以形成喷泉 2 引发喷泉的几种方法 1 使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中 2 使烧瓶内气体温度降低 从而使气压减小 3 使烧瓶外待喷液面上的气压增大 3 喷泉实验的几种常见装置 说明 装置 中最好采用顶部有孔的烧瓶 装置 引发喷泉的方法是打开止水夹 用热毛巾或双手捂热烧瓶 松开后片刻即形成喷泉现象 题组二氨的实验室制法及性质探究4 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂 其中错误的是 A B C D 解析NH4Cl受热可产生NH3和HCl 但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl 且可能出现堵塞导管的情况 中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管而使试管破裂 故 符合题意 答案D 5 某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置 进行 氨的催化氧化 实验 1 A处是气体发生装置 A中所用的试剂只能从下列物质中选取 硝酸铵 碳酸铵 碳酸氢铵 氯化铵 熟石灰 氢氧化钠 若A中制取气体时只用了一种药品 则该药品可以是 填序号 在只用一种药品制取氨气时 图中空白处所需仪器应为 选填下列仪器编号 固定装置省略 2 该装置补充完整后 仍然存在一定的缺陷 试从安全与环保的角度来考虑 对该装置进行改进 3 按照改进后的装置进行实验 请完成以下问题 装置B的作用是 写出C中发生反应的化学方程式 若A B处试剂足量 则装置D中可以观察到的实验现象有 解析 1 实验目的是进行 氨的催化氧化 实验 故A B装置是用来制取NH3和O2的 根据制取NH3只用一种药品和制取NH3的同时必须产生能与Na2O2反应生成O2的物质的要求 选用碳酸铵或碳酸氢铵 给固体物质加热所需要的仪器e f g h 2 从安全和环保的角度来考虑 应该在C D之间增加一个防倒吸装置 在D后放置一个尾气吸收装置 因为从C中导出的气体主要是NO2 NO2与水反应生成稀硝酸和NO 易倒吸 且尾气对环境有污染 考点三硝酸 1 物理性质 知识梳理 固考基 硝酸是 色易挥发的液体 有 气味 2 化学性质 无 刺激性 1 不稳定性反应 市售浓硝酸呈黄色的原因是 硝酸要保存在 试剂瓶中 置于冷暗处 不能用橡胶塞 硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里 棕色 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 按要求完成下列反应的化学方程式 与金属反应稀硝酸与铜反应 浓硝酸与铜反应 与非金属反应如浓硝酸与C的反应为 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 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 如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为 3 与有机物反应 硝化反应 与C6H6反应 显色反应 蛋白质遇到浓硝酸变黄色 答案C 2 溯源题 2015 北京理综 12 在通风厨中进行下列实验 判断下列说法是否正确 1 中气体由无色变为红棕色的化学方程式 2NO O2 2NO2 2 中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜 阻止Fe进一步反应 3 对比 中的现象 说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 4 针对 中的现象 在Fe Cu之间连接电流计 可判断Fe是否被氧化 探源 本考题源于教材RJ必修1P101 实验4 9 及其拓展 对金属与硝酸的反应进行了考查 题组一硝酸的性质及应用1 下列说法不正确的是 题组精练 提考能 A 2 如图是用浓硝酸 铜片 水等试剂探究浓 稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置 浓硝酸的强氧化性实验将铜片置于具支试管的底部 在分液漏斗中加入约5mL浓硝酸 往具支试管中放入约2mL浓硝酸 用排水法收集产生的气体 1 具支试管中发生反应的化学方程式 2 实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象 稀硝酸的强氧化性实验 3 上述反应完成后 欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性 紧接的简便 合理的实验操作是 4 能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是 填写序号 A c中收集到无色气体B c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色C b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色解析 铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 实验中具支试管中溶液变蓝 且有红棕色气体产生 向试管中加水将浓硝酸稀释后 可以继续进行铜与稀硝酸反应的实验 这样可以利用Cu与浓硝酸反应产生的NO2排出具支试管中的空气 有利于观察铜与稀硝酸反应的产物 答案 1 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 2 铜片逐渐溶解 溶液变蓝 放出红棕色气体 3 往分液漏斗中加水稀释浓硝酸 打开活塞 放入稀硝酸 4 C 规律总结 硝酸与金属 非金属的反应规律1 硝酸与金属反应的规律 1 HNO3与金属反应一般不能产生H2 2 还原产物一般为HNO3 浓 NO2 HNO3 稀 NO 很稀的硝酸还原产物也可能为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 硝酸与非金属反应的规律 1 浓硝酸能与碳 硫 磷等非金属单质反应 一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物 二氧化氮和水 2 与非金属反应 硝酸表现强氧化性 不表现酸性 拓展 4molMg恰好与10molHNO3完全反应 则HNO3的还原产物可能为 N2O或NH4NO3 题组二金属与硝酸反应的计算 巧用守恒法3 原子守恒 38 4g铜跟适量的浓硝酸反应 铜全部作用后 共收集到气体22 4L 标准状况 反应消耗的硝酸可能是 A 1 0molB 1 6molC 2 2molD 2 4mol C 4 电子守恒 巧用离子方程式 有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸 其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4mol L 1和2mol L 1 取10mL此混合酸 向其中加入过量的铁粉 待反应结束后 可产生标准状况下的气体的体积为 设反应中HNO3被还原成NO A 0 448LB 0 672LC 0 896LD 0 224L 答案B 5 电子守恒 将Mg Cu组成的mg混合物投入适量稀HNO3中恰好完全反应 固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体为0 896L 标准状况 向反应后的溶液中加入2mol LNaOH溶液60mL时金属离子恰好沉淀完全 则形成沉淀的质量为 A m 2 28 gB m 2 04 gC m 3 32 gD m 4 34 g解析利用守恒法解答当金属离子恰好沉淀时 m 沉淀 m 金属 m OH 守恒的巧妙之处在于 n OH n 金属失去的电子 n NO得到的电子 3 0 896L 22 4L mol 1 0 12mol m 沉淀 m 金属 m OH mg 0 12mol 17g mol 1 m 2 04 g B正确 B 思维建模 金属与硝酸反应计算题的一般方法 拓展 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5 6LO2 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 则消耗铜的质量为 g 解析HNO3 NOx HNO3 铜转移电子的物质的量与氧气转移电子的物质的量相等 答案32