2019高考化学大一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第17讲 氮及其化合物课件 鲁科版.ppt

第17讲氮及其化合物 1 了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法 掌握其主要性质和应用 2 了解氮的化合物对环境质量的影响 考点一 考点三 考点二 探究高考 提升考能 微课19 考点四 考点一氮气和氮的氧化物 返回 返回 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 豆科植物通过根瘤菌吸收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 4 在实验室里 NO和NO2均用排水法收集 5 可用NO2与水反应制取硝酸 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 镁与氮气 氧气均反应 1 2 3 题号 2 俗话说 雷雨发庄稼 这说明雷雨中含有能被植物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 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 N2 O22NO 1 2 3 题号 返回 3 溴蒸气和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 区别溴蒸气和NO2 答案 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溶液可以吸收溴蒸气和NO2而形成无色溶液 方法 用AgNO3溶液 Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr 用水 溶于水后有颜色的是Br2 无颜色的是NO2 1 2 3 题号 返回 1 2 3 题号 4 返回 题组一NO NO2的性质及对环境的影响 D 还原产物 2NO O2 2NO2 2 右图为装有活塞的密闭容器 内盛22 4mL一氧化氮 若通入11 2mL氧气 气体体积均在标准状况下测定 保持温度 压强不变 则容器内物质的密度为 A 等于1 369g L 1B 等于2 054g L 1C 在1 369g L 1和2 054g L 1之间D 大于2 054g L 1 2 D 1 2 3 题号 4 返回 题组二氮氧化物溶于水的计算 3 如右图所示 将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内 充分反应后 试管内残留m 2体积的气体 该气体与空气接触后立即变为红棕色 则m与n的比值为 A 3 2B 2 3C 8 3D 3 8 C 1 2 3 题号 4 返回 解析 1 2 3 题号 4 返回 4 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的体积和剩余的2mL气体分别是 A 1 2mL NOB 2 4mL O2C 3 5mL O2D 4mL NO A 1 2 3 题号 4 返回 解题依据的化学方程式为 4NO2 O2 2H2O 4HNO33NO2 H2O 2HNO3 NO 解析 1 2 3 题号 4 返回 2 循环反应 进行计算时采用 加合式 法 消去中间产物 NO 式 2 式得加合式 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 1 循环反应NO2和O2的混合气体溶于水时 发生如下反应 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 反应 的反应物 NO2 和产物 NO 分别是反应 的产物和反应物 这两个反应互为 循环反应 1 2 3 题号 4 返回 3 NO和O2同时通入同一水中时 发生反应 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO其加合式为 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 1 2 3 题号 4 返回 拓展 将CO O2的混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中 用电火花引燃 此过程中发生循环反应 2CO O22CO22Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2其加合式为 Na2O2 CO Na2CO3 1 2 3 题号 4 返回 考点二典型的氧化性酸 硝酸 返回 1 判断正误 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 3 过量的铜与浓硝酸反应 产物中一定有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 2 稀硝酸将FeS氧化为Fe3 和S 5 浓硝酸中滴加紫色石蕊试液 溶液先变红后褪色 1 2 3 题号 返回 答案 硝酸显黄色是由于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 保存时应保存在棕色试剂瓶中 并置于阴凉处 2 久置的硝酸呈黄色 如何除去 怎样保存硝酸 1 2 3 题号 返回 方法 1 2 3 题号 返回 题组一硝酸的性质和用途1 下列说法正确的是 A 投入铁片产生H2的溶液中可大量存在H Mg2 SO42 NO3 B 可用稀硝酸除去试管内壁上的银镜C 1 0mol L 1的KNO3溶液中可大量存在H Fe2 Cl SO42 D 硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS 2H H2S Cu2 B 解析 硝酸具有强氧化性 含有NO3 的酸性溶液不能与铁反应产生H2 A项错 硝酸可溶解银 B项正确 Fe2 在稀HNO3中不能大量存在 C项错 硝酸与CuS不能发生复分解反应 而是发生氧化还原反应 D项错 1 2 3 题号 5 4 返回 2 2017 北京理综 12 下述实验中均有红棕色气体产生 对比分析所得结论不正确的是 A 由 中的红棕色气体 推断产生的气体一定是混合气体B 红棕色气体不能表明 中木炭与浓硝酸发生了反应C 由 说明浓硝酸具有挥发性 生成的红棕色气体为还原产物D 的气体产物中检测出CO2 由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 D 1 2 3 题号 5 4 返回 解析 浓HNO3具有不稳定性 中浓HNO3受热发生分解反应 4HNO34NO2 O2 2H2O 故 中所得红棕色气体是NO2和O2的混合气体 A对 中红热木炭加入浓HNO3中 有红棕色气体产生 该气体为NO2 但不能说明浓HNO3与木炭发生了反应 可能是浓HNO3在红热木炭作用下发生分解产生了NO2 B对 中红热木炭未插入浓HNO3中 有红棕色气体产生 说明浓HNO3具有挥发性 且挥发产生的HNO3被还原生成NO2 故红棕色气体为还原产物 C对 的气体产物中检测出CO2 不能说明木炭一定与浓HNO3发生了反应 可能是浓HNO3分解产生NO2 O2和H2O 红热木炭与分解产生的O2反应生成CO2 D错 1 2 3 题号 5 4 返回 涉及HNO3的离子反应常见的易错问题 1 2 3 题号 5 4 返回 1 2 3 题号 5 4 返回 题组二硝酸与金属反应的计算3 在浓硝酸中放入铜片 回答下列问题 1 反应开始时的化学方程式为 实验现象为 2 若铜有剩余 则反应将要结束时的化学方程式为 3 待反应停止后 再加入少量25 的稀硫酸 这时铜片上又有气泡产生 其原因是 加入稀H2SO4后 H 与原溶液中的NO3 形成HNO3溶液 又能与过量的Cu反应 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 铜片溶解 溶液变蓝 有红棕色气体逸出 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 1 2 3 题号 5 4 返回 A 1 2 3 题号 5 4 返回 解析 铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应 从题干图中看出 注意只是第二份100mL OA段产生的是NO AB段的反应为Fe 2Fe3 3Fe2 BC段产生氢气 反应为Fe 2H Fe2 H2 可知NO3 反应完全 第二份中NO3 应为 3 3 0 1mol 溶液中最终溶质为FeSO4 此时反应的铁的质量是14g 即0 25mol 故原混合酸中H2SO4浓度为 2 5mol L 1 NO3 物质的量为0 2mol 1 2 3 题号 5 4 返回 5 将32 64g铜与140mL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 2L 请回答下列问题 1 NO的体积为 L NO2的体积为 L 2 参加反应的HNO3的物质的量是 3 待产生的气体全部释放后 向溶液中加入VmLamol L 1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 1 4 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 1 2 3 题号 5 4 返回 解析 根据气体的总体积为11 2L 有 x y 0 5mol 根据得失电子守恒 有 3x y 0 51 2 mol 解方程组得 x 0 26mol y 0 24mol 则V NO 0 26mol 22 4L mol 1 5 824L V NO2 11 2L 5 824L 5 376L 1 n Cu 0 51mol 设混合气体中NO的物质的量为x NO2的物质的量为y 1 2 3 题号 5 4 返回 2 参加反应的HNO3分两部分 一部分没有被还原 显酸性 生成Cu NO3 2 另一部分被还原成NO2和NO 所以参加反应的HNO3的物质的量为0 51mol 2 0 5mol 1 52mol 3 HNO3在反应中一部分变成气体 一部分以NO3 的形式留在溶液中 变成气体的HNO3的物质的量为0 5mol 加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2 全部转化为沉淀 则溶液中只有NaNO3 其物质的量为10 3aVmol 也就是以NO3 形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10 3aVmol 所以 c HNO3 mol L 1 1 2 3 题号 5 4 返回 4 由得失电子守恒得 2 n Cu 2 n H2O2 2 n H2O2 2 n H2O2 0 51mol 则m H2O2 17 34g 需30 的双氧水 17 34g 30 57 8g 答案 1 5 8245 376 2 1 52mol 3 4 57 8 1 2 3 题号 5 4 返回 金属与硝酸反应的计算方法 1 解答硝酸与金属反应计算题的思维建模 1 2 3 题号 5 4 返回 2 金属与硝酸反应的三个等式 n HNO3 消耗 n Mx x n NO n NO2 n Mx x n NO 3 n NO2 n HNO3 酸性 n Mx x n e 金属与硝酸反应的计算方法 1 2 3 题号 5 4 返回 考点三氨和铵盐 返回 1 判断正误 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NH4 7 铵盐都易溶于水 其水溶液均呈酸性 氨气是非电解质 氨气与氯化氢的反应属于非氧化还原反应 4 应改为 氯化铵与消石灰加热制氨气 5 铵盐加热都易分解 非氧化性酸的铵盐产生氨气 氧化性酸的铵盐不产生氨气 NH3 H2O 不一定呈酸性 1 2 3 题号 返回 2 液氨和氨水有哪些区别 完成下列表格 氨气液化氨气溶于水 NH3 纯净物 1 2 3 题号 返回 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 请说明判断的理由 答案 不相同 NH4Cl固体受热分解生成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 1 2 3 题号 返回 题组一氨气铵盐的性质及应用1 NH3是一种重要的化工原料 可以制备一系列物质 见图 下列说法正确的是 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发生水解反应 C 1 2 3 题号 4 返回 5 B 1 2 3 题号 4 返回 5 A 1 2 3 题号 4 返回 5 题组二氨气的实验室制法4 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 A C G 解析 制备氨气使用固体和固体加热制备气体的装置 试管口略向下倾斜 选A 收集氨气采用向下排空气法 选C NH3对环境有污染 要有尾气吸收装置 由于NH3极易溶于水 吸收尾气时要防止倒吸 选G 1 2 3 题号 4 返回 5 5 某同学用下列装置 固定 加热仪器和橡胶管略 进行有关氨气制取的实验探究 1 2 3 题号 4 返回 5 回答下列问题 1 若用装置 制取NH3 其反应的化学方程式为 若要测定生成的NH3的体积 则必须选择的装置是 填装置序号 装置中所盛试剂应具有的性质是 2 若用装置 制取并收集干燥的NH3 烧瓶内装的试剂是 分液漏斗中装的试剂是 收集装置应选择 填装置序号 1 2 3 题号 4 返回 5 1 2NH4Cl Ca OH 22NH3 CaCl2 2H2O 氨气难溶于该试剂 且该试剂不易挥发 不与氨气反应 2 CaO 或NaOH或碱石灰 浓氨水 或浓NH4Cl溶液 1 装置 适用于固 固加热制取气体 制取NH3时试剂是NH4Cl和Ca OH 2 若测定NH3的体积 必须用排液体法 而NH3极易溶于水 故不能用排水法 所用的液体必须不与NH3反应 也不溶解NH3才行 2 装置 是固 液反应 不需要加热的装置 制取NH3时 可用浓氨水和碱石灰作用 解析 答案 1 2 3 题号 4 返回 5 实验室制取少量氨气的2种简易方法 1 加热浓氨水法 反应原理 NH3 H2ONH3 H2O 装置 见图甲 1 2 3 题号 4 返回 5 拓展 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂 错误的是 1 2 3 题号 4 返回 5 微课19喷泉实验及相关计算 返回 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 1 2 3 题号 返回 2 形成喷泉的类型下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体 1 2 3 题号 返回 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 1 2 3 题号 返回 装置 改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中 导致大量的NH3溶解 烧瓶内形成负压而产生喷泉 装置 省去了胶头滴管 用手 或热毛巾等 捂热烧瓶 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 使水进入烧瓶中 瓶内氨气溶于水 装置 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 1 2 3 题号 返回 装置 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 打开 处的止水夹并向烧瓶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 处的止水夹 观察到先有白烟产生 后产生喷泉 装置 中 挤压胶头滴管 然后打开导管上部的两个活塞 则在右面烧瓶出现喷烟现象 再打开导管下部活塞 则可产生双喷泉 1 2 3 题号 返回 B H2难溶于NaOH溶液 不能使烧瓶内外形成较大压强差 故不能引发 喷泉 1 2 3 题号 返回 2 图中胶头滴管中的水挤入烧瓶后 观察到的现象是 解析 将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶后 由于NH3溶于水使瓶中的气压减小 气球的体积逐渐变大 气球逐渐变大 1 2 3 题号 返回 利用如图所示的装置 可以验证NH3和HCl的有关性质 实验前a b c活塞均关闭 1 2 3 题号 返回 1 若要在烧瓶 中产生 喷泉 现象 烧瓶 中不产生 喷泉 现象 其操作方法是 2 若先打开a c活塞 再挤压胶头滴管 在烧瓶中可观察到的现象是 3 通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关 在烧瓶 中产生 喷泉 现象 烧瓶 中不产生 喷泉 现象 其操作方法是 若要在该装置中产生双喷泉现象 其操作方法是 1 2 3 题号 返回 1 打开a b活塞 再将胶头滴管中的水挤入烧瓶 中 由于NH3极易溶于水 使烧瓶内气体压强迅速减小 烧杯中的水迅速进入烧瓶 中 形成喷泉 2 先打开a c活塞 再将胶头滴管中的水挤入烧瓶 中 烧瓶 中的气压迅速减小 烧瓶 中的HCl气体会流向烧瓶 中 且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟 3 在 2 基础上 若关闭a活塞 打开b活塞 烧杯中的水会迅速进入烧瓶 中 形成喷泉 若打开b活塞 不关闭a活塞 烧瓶中的水便会同时进入烧瓶 和 中 形成双喷泉 解析 1 2 3 题号 返回 1 先打开a b活塞 再挤压胶头滴管 或先挤压胶头滴管 再打开a b活塞 2 烧瓶 中导管口处产生白烟 3 先打开a c活塞 再挤压胶头滴管 或先打开a活塞 挤压胶头滴管 再打开c活塞 片刻后 关闭a活塞 然后打开b活塞先打开a c活塞 再挤压胶头滴管 或先打开a活塞 挤压胶头滴管 再打开c活塞 片刻后打开b活塞 答案 1 2 3 题号 返回 3 如下图为化学教学中所用的喷泉实验装置 3 若用n NO2 n O2 4 1的混合气体 则c HNO3 4 若用n NO2 n O2 2 1的混合气体 则c HNO3 某同学用烧瓶中盛不同成分的气体进行喷泉实验 请帮助分析实验后烧瓶中所得溶液的浓度 假设是在标准状况下完成实验 且溶质不扩散 1 若用HCl气体 则c HCl 2 若用NO2气体 则c HNO3 1 2 3 题号 返回 1 2 3 题号 返回 1 2 3 题号 返回 1 2 3 题号 返回 1 2 3 题号 返回 考点四氮及其化合物之间的转化及综合应用 返回 题组一氮及其化合物的转化1 如图A D四种物质均含有同一种元素 A可以是单质也可以是气态氢化物 D是该元素最高价氧化物对应水化物 则A B C D中共同含有的元素可能是 A 氯B 铁C 碳D 氮 D 1 2 3 题号 返回 由框图转化关系可知 B C应为氧化物 D能与Cu反应生成B 说明D应为具有强氧化性的酸 则D可能为硝酸或浓硫酸 Cl2或HCl都不与O2反应 不能实现图示转化关系 A项错误 若共同元素为Fe 不可能实现图示转化关系 B项错误 若共同元素为碳 则D为H2CO3 H2CO3不能与Cu发生氧化还原反应 C项错误 若共同元素为N 则B为NO C为NO2 D为稀硝酸 可与Cu发生氧化还原反应生成NO D项正确 解析 1 2 3 题号 返回 2 2017 福建莆田质检 甲 乙 丙 丁四种物质中 均含有相同的某种元素 在一定条件下它们之间存在如下转化关系 下列说法中错误的是 A 甲可能是单质 也可能是化合物B 甲与丁反应可能生成盐C 反应 一定是氧化还原反应D 反应 一定是化合反应 D 1 2 3 题号 返回 由甲可以为N2 NH3 S H2S可知A正确 如果甲是氨气 则乙为NO 丙为NO2 丁为HNO3 3NO2 H2O 2HNO3 NO NH3 HNO3 NH4NO3 可知B正确 D错误 有氧气参加的反应 一定为氧化还原反应 C正确 解析 1 2 3 题号 返回 题组二含氮物质的性质与实验综合3 实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下 1 2 3 题号 返回 已知实验室可用饱和亚硝酸钠 NaNO2 溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气 1 从图中选择制取气体的合适装置 氮气 氢气 2 氮气和氢气通过甲装置 甲装置的作用除了将气体混合外 还有 3 氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨 填 会 或 不会 发生倒吸 原因是 a b 干燥气体控制氢气和氮气的流速 不会 混合气体中含有大量难溶于水的氮气 氢气 1 2 3 题号 返回 4 用乙装置吸收一段时间氨后 再通入空气 同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内 能使铂丝保持红热的原因是 锥形瓶中还可观察到的现象是 5 写出乙装置中氨氧化的化学方程式 6 反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H OH 有红棕色气体产生 氨的氧化反应是一个放热反应 NO3 NH4 1 2 3 题号 返回 1 2 3 题号 返回 返回 1 2015 全国卷 7 我国清代 本草纲目拾遗 中记叙无机药物335种 其中 强水 条目下写道 性最烈 能蚀五金 其水甚强 五金八石皆能穿滴 惟玻璃可盛 这里的 强水 是指 A 氨水B 硝酸C 醋D 卤水 解析 该强水能溶解五金 说明具有酸性和强氧化性 且不与玻璃反应 该物质为硝酸 B项正确 B 1 2 3 题号 4 返回 A 1 2 3 题号 4 返回 1 2 3 题号 4 返回 1 2 3 题号 4 返回 1 2 3 题号 4 返回 4 2015 北京理综 12 在通风橱中进行下列实验 下列说法不正确的是 A 中气体由无色变红棕色的化学方程式 2NO O2 2NO2B 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C 对比 中现象 说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D 针对 中现象 在Fe Cu之间连接电流计 可判断Fe是否被氧化 C 1 2 3 题号 4 返回 解析 A项 铁与稀硝酸反应生成NO NO与空气中的O2反应生成NO2 2NO O2 2NO2 正确 B项 铁遇浓硝酸钝化 阻止铁继续与浓硝酸反应 正确 C项 对比 说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 错误 D项 装置 形成原电池 通过电流计指针偏转的方向 可判断铁是否被氧化 正确 1 2 3 题号 4 返回 返回 本讲结束 谢谢