2022年高考化学一轮复习教案氮族元素 .pdf

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1、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+H

2、2O 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 + NO 2NO2 = 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 O2 4NO 3O2 6.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 ,

3、 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 + O 2 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、 NH3 1.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：,此反应中的氧名师资料总结 - - -精

4、品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 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NH3 4.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 HCl HBr HI H2S 等。(2)

5、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(

6、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+O2 2.NO+O2 3. 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1N2 的电子式，结构式N N ,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 + 3H2 2NH3 N2 + O2 放电2NO N2+3Mg点燃Mg3N2 Mg3N2+ 6H2O= 3Mg（

7、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 + O2NO2 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_红棕 _色有毒、有刺激性气味的气体。(2) 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO2 = 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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师

8、精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 4NO2 O2 4NO 3O2 6.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 + 5O 2 2P2O5 2P + 5Cl2(足量 ) 2PCl5 (3) P2O5 是H3PO4 、HPO3 的酸酐 ,有极强的吸水性,是

9、一种酸性干燥剂。P2O5不能干燥NH3 等碱性气体。二、 NH3 1.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,

10、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NH3 4.工业制法 : N2 + 3H2 2NH3 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 HCl HBr HI H2S 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+ +

11、 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

12、。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+6H2O 2.2NO+O2=2NO2 3. 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 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -

13、 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 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3Murad 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（）ANO 可以是某些含低价N 物质的氧化产物BNO 不是亚硝酸酸酐

14、CNO 可以是某些高价N 物质的还原的产物DNO 是红棕色气体4废切削液中含2%5%的2NaNO，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2N的是（）A22OHBClNH4CNaClD浓42SOH5下列反应式表示氨既有还原性又有碱性的是（）A22232634NOHPtONHB2433NHNHNHNHC2423638NClNHClNHD2233332NOHCuCuONH二、选择题6一氯氨（ClNH2）中氨基离子带负电荷，预计它跟水反应的最初生成物是（）AOHNH2和 HCl BOHNH23和 HCl C3NH和 HC1O D3NH和3HClO7图 9-1 装置可用于（）A加热3

15、NaHCO制2COB用 Cu 与稀3HNO反应制 NO C用ClNH4和浓 NaOH 溶液反应制3NH名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - D用 NaCl 与浓42SOH反应制 HC1 8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）

16、 ，则所消耗的硝酸的物质的量是（）A0.12mol B0.11mol C0.09mol D0.08mol 10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4224SOHCuSSHCuSO能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸11氢化铵（HNH4）ClNH4结构相似，HNH4和水反应有2H生成，下列叙述不正确的是（）AHNH4溶于水时，HNH4是氧化剂BHNH4溶于水后所形成的溶液显酸性CHNH4的电子式为：HHHNHHDHNH4固体溶于水有两种气体

17、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（）A342)(SOFeB4ZnSOC3KNODNaCl13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3HNO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2O，恰好使气体完全溶于水，则通入2O的体积为（）A504mL B336mL C224mL D168mL 15化学

18、工业生产尿素的化学反应是（）OHNHCONHCO22232)(2一定条件，已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生2H和2CO，2H是合成氨的原料，2CO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（125HC，146HC）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 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

19、到干燥的氨气可选用_做干燥剂。（3）用图9-2（）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（）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（）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2NO，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2NO与OH2反应生成的。有人设计了图9-3（）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：将活塞打开，从U 形管的长管口注入稀硝酸，一直注到_

20、为止。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：写出铜与稀硝酸反应的离子方程式_；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？_ ；如果再将活塞慢慢打开，可立即观察到哪些明显现象？_ ； 如 果 需 要 再 获 得NO与 已 生 成 的2NO形 成 鲜 明 对 照 的 实 验 效 果 ， 应_（填操作）。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 四、18烟幕弹是一种在战

21、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5PCl、4SiCl易水解，5PCl的水解反应为HClPOHOHPCl544325。现代海战 中 ， 常 常 通 过 喷 放4SiCl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2Cu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

22、_；另一同学提出溶液呈“绿色”是2Cu与2NO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3HNO的形成过程： _ 。（ 5） 硝 化 细 菌 能 将3NH氧 化 为 亚 硝 酸 和 硝 酸 ， 写 出 有 关 的 化 学 反

23、应 方 程 式 ：_ 。五、21如图 9-5 所示，已知甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 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。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

24、生成W 的化学方程式是_。22氨可以形成多种离子，如3N、3N、2NH、4NH、52HN、262HN等，已知52HN与262HN是由中性分子结合质子形成的，有类似于4NH的性质。（1）1 个3N离子含有 _个电子，2NH的电子式为 _。（2）形成52HN离子的中性分子的结构式是_。（3）写出262HN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：OHNONaNONaOHNO232223SOHNaNONaOHNONO22222现有 m mol 的2NO和 n molNO 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1Lamol的

25、 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)(322COOHCu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2NO和 NO，反应后溶液中H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3NO的物质的量浓度（假设反应前溶液的体积不变） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第

26、8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 参考答案1D 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。2A 浓硝酸和浓氨水均有挥发性，二者生成的34NONH有爆炸性。3D 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。两个分子的亚硝酸)(2HNO失水得32ON而不是NO，故32ON可认为是亚硝酐。NO 是无色气体，2NO才是红棕色气体。4B 23NONa与ClHN43发生归中反应生成2N。5C 生成2N表现还原性，生成ClNH4表现酸

27、性。6C 由题给信息，2NH结合H、Cl结合OH。7B 4 个选项中，选项A 不对，因为3NaHCO热分解产生的水会在试管口凝结，从而沿管壁落入热的试管底造成试管炸裂。3NH和 HCl 气体都易溶于水，不能用排水法收集。8AD 白磷有毒，红磷无毒，白磷着火点很低，在空气中加热极易燃烧，被氧化。9B 消耗的硝酸的物质的量=molmolLLmolgg11.04.2212.126492.111。10 C Fe、Al 块被氧化膜覆盖，并不是铝与浓硝酸不反应。浓硝酸易分解，产生的2NO溶解其中溶液呈黄色。11AB 因HNH4的结构与ClNH4相似，故选项C 是正确的。再由HNH4与水反应的方程式：223

28、24HOHNHOHHNH可知：反应后溶液应呈碱性，并有2H放出，同时又会放出部分3NH，在该反应中HNH4中的H失电子，所以HNH4为还原剂。12 AC 加入342)(SOFe时，22322CuFeFeCu；铜粉溶解，加入3KNO时溶液中有3HNO使 Cu 溶解。13 AB 浓3HNO易挥发打开瓶盖有白雾；稀3HNO与 Zn 发生氧化还原反应。14 B 依终态法，发生的总反应为22.4L22)(24222332molOHNOCuHNOOCuxmolgg16492.1得：27492. 14 .22x，mL336L336.0 x15 D 依，则2CO与2H的体积比1：3 时为最佳。分别写出四种物质

29、与水反应的化学方程式，比较石脑油为最佳，如22212516510HCOOHHC31165)()(22HVCOV16 （1）OHCaClNHOHCaClNH2232422)(2（2）向下排空气；碱石灰（3）打开止水夹，挤出胶头滴管中的水；氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - （ 4）打开夹子，用手（或热手巾等）将烧瓶捂热，空气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生

30、喷泉17 （ 1）液面接触分液漏斗活塞下沿U 型管的短管一侧（或者答“U 型管的左管”）；铜丝圈有气泡产生（2）OHNOCuNOHCu223423283铜丝圈与稀3HNO脱离后立即停止，U 型管短管内（铜丝圈周围）可以观察到无色的NO气体U 型管的长管中的稀3HNO又回落到短管内，分液漏斗中有红棕色出现关闭分液漏斗活塞并适当加热。18 （1）522OP2O5P4点燃（2）ClNH4SiOHNH4OH3SiCl43232419不同意；铜片质量相同，溶液体积相同，生成的2Cu浓度相同；加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色20 （1）A （2）根瘤菌将游离的氮转化为化合态的氮，满足豆科植物的

31、营养需要（3）（4）NO2ON22放电，22NO2ONO2，（5）OH2HNO2O3NH22223硝化细菌，322HNO2OHNO2硝化细菌21 （1）2N；2O（2）232NMgMg3N点燃（3）OH2H2O222点燃或322NH2H3N)2(（3）MgO2Mg2O2点燃22 （1）22；（2）（3）OHHNOHHN2422622223因氮的氧化物与NaOH 反应生成3NaNO和2NaNO，由 N 原子守恒可知，其物质的量为molnm)(则molnmNaOHn)()(LanmLamolmolnmNaOHV1)()(24分析：2233233322)OH(Cu)NO(CuNaOH)mol16.0

32、(HNO)NO(CuHNOCO)OH(CuCumol3.0984 .29设铜片中含铜为xmol，含322)(COOHCu为 ymol，有05. 02.09.23222643.02yxyxyx（1）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - molNOnCuw76.016.023. 0)()2(%6 .53%10022205. 0642 .0642. 0)(3（2）1333. 612. 076.0)(LmolLmolNOc名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -