_高考化学第一轮专题考点复习课件5.ppt

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1、第2讲氮的循环,一、氮气及氮的氧化物 1氮在自然界中的循环 (1)氮的固定 含义：使空气中的氮转化为 氮的过程。,游离态,化合态,(2)图解如下(括号内填含氮微粒符号，线上填固氮名称),2氮气,3氮的氧化物 (1)物理性质,无色,有毒,稍重,不溶,红棕 色,有刺激 性气味,有毒,重,(2)化学性质 NONO2：. NO2HNO3(NO)： . (3)氮的氧化物对环境的污染 形成，污染空气。 形成酸雨。 破坏臭氧层。,2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO,光化学烟雾,二、氨和铵盐 1氨气 (1)物理性质 色味态：。 水溶性：，在常温常压下，1体积水能溶解体积氨气。,无色有刺激性气

2、味的气体,极易溶于水,700,(2)化学性质,(3)主要用途： (填两方面) (4)实验室制取 化学方程式为： 。,制硝酸、制化肥,2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O,2铵盐 (1)化学性质 (2)铵根离子的检验 取样品与碱共热，用试纸检验产生的气体，若试纸，说明含NH4+(或为铵盐)。,湿润的红色石蕊,变蓝,1试想实验室中还可用什么方法制取氨气？ 【提示】(1)加热浓氨水法 原理：NH3H2ONH3H2O； 装置：同用二氧化锰和浓盐酸制氯气的装置。,(2)碱石灰滴加浓氨水法(如右图) 原理：碱石灰吸水，增大氨水的浓度；碱石灰溶解放热，氨水温度升高；碱石灰的溶解增大了氨水中

3、OH的浓度。这些变化都有利于以下反应的发生： NH4+OH NH3H2O。,三、硝酸 1物理性质 色味态：； 挥发性：。 水溶性： ； 发烟硝酸：。,无色有刺激性气味的液体,易挥发,与水以任意比互溶,质量分数在98%以上的硝酸,2化学性质,2(1)如何除去浓硝酸中的黄色物质？ (2)浓硝酸与Cu反应产生NO2气体，稀HNO3与Cu反应产生NO气体，有人说稀HNO3氧化性更强，这种说法对吗？ 【提示】(1)浓HNO3中的黄色物质为NO2，可充入O2除去，发生如下反应：4NO2O22H2O=4HNO3。,(2)不对。虽然硝酸与铜反应时浓硝酸被还原为NO2(N化合价从5价降为4价)，稀硝酸被还原为N

4、O(N化合价从5价降为2价)，似乎稀硝酸被还原的程度比浓硝酸的大，稀硝酸的氧化性应该比浓硝酸强。其实，这是对物质氧化性强弱标准的一种误解。一种物质氧化性的强弱取决于其夺取电子能力的大小(这种能力可用夺取电子的难易来衡量)，而不取决于其夺得电子数的多少。同一物质在相同条件下与浓、稀硝酸反应的剧烈程度不同，如铜与浓硝酸的反应比铜与稀硝酸的反应要剧烈得多，说明浓HNO3比稀HNO3容易得电子。,1(2009年宁夏高考)将22.4 L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11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为() ANO2BN2O3 CN2O DN2O4,【

5、解析】相同条件下，气体的体积比即为物质的量之比，由题知NOx和生成的N2物质的量之比为21，设氮氧化合物化学式为NOx： 【答案】A,2(2009年江苏高考)下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如下图所示转化的是(),【解析】A项，Al(OH)3变为Al不可能一步实现；B项正确；C项，SiO2变为H2SiO3、H2SiO3变为Si都不可能一步实现；D项，CH3CHO不可能一步变为CH2CH2。 【答案】B,3(2008年上海高考)已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是() A甲是浓氨水，乙是

6、浓硫酸 B甲是浓盐酸，乙是浓氨水 C甲是浓氨水，乙是浓盐酸 D甲是浓硝酸，乙是浓氨水,【解析】A项中浓H2SO4不是挥发性酸，不会产生白色烟环；B、C、D三项中均会产生白色烟环，由于NH3的摩尔质量小，扩散速度快，所以离白色烟环远的甲为浓氨水，故C正确。 【答案】C,4(2009年海南高考)工业上常用氨氧化法生产硝酸，其过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题： (1)氨催化氧化的化学方程式为_； (2)原料气中空气必须过量，其主要原因是_；,(3)将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是_； (4)水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应，其化学方

7、程式为_，为了提高水对二氧化氮的吸收率，可采取的措施为_(答2项)。,【答案】 (2)提高氨的转化率和一氧化氮的转化率 (3)增大单位质量的催化剂和反应物的接触面积 (4)3NO2H2O=2HNO3NO加压降温,一、氮的氧化物溶于水的计算 1NO2和O2的混合气体溶于水时 由4NO2O22H2O=4HNO3 可知，当体积比V(NO2)V(O2),2NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NOO2=2NO2,4NO2O22H2O=4HNO3，总式为： 4NO3O22H2O=4HNO3,3值得注意的是：4NO2O2和4NO3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，即1、2两种情况中的总反应式都与N2O

8、5H2O=2HNO3等效。这不仅是记忆两式的一种好方法，也为上述问题的解法提供了新的思路，即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断：,【应用指南】(1)当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若NO2或NO与O2混合通入水中时，O得电子，N失电子，且得失电子数必然相等，这是用电子得失守恒法解答此类题目的依据。(2)因为NO2在水溶液中发生反应，3NO2H2O=2HNO3NO，所以无论何种情况下水溶液中都不会剩余NO2。(3)当NO2和N2O4的混合气体作用于H2O时，不要忽视由于NO2的消耗，N2O4会转化为NO2。,现有等体积混合而成的4组气体。NO2NO、NO2O2、HClN2、C

9、l2SO2。现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中，试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3、h4，则高度关系是 () Ah4h2h3h1 Bh4h3h2h1 Ch2h3h1h4 Dh3h2h1h4,【思路点拨】解答本题应抓住以下关键： (1)根据气体量的关系，正确写出各自反应的化学方程式； (2)气体减小的体积等于试管内进入水的体积。,【解析】气体通入试管中的有关反应为：3NO2H2O=2HNO3NO,4NO2O22H2O=4HNO3，Cl2SO22H2O=2HClH2SO4，HCl极易溶于水，设各取每种气体4体积，则剩余气体中为体积的NO；中为3体积的O2；中为4体积的N2；

10、中Cl2与SO2、H2O恰好完全反应，生成H2SO4和HCl，则剩余气体为0体积，所以试管内水面上升的高度为h4h2h3h1。 【答案】A,【拓展训练】1.向一支充满水且倒立于水槽中的大试管中依次通入V1 mL NO2、V2 mL O2、V3 mL NO，最后试管中充满溶液，则V1、V2、V3的比值可能为 () 111632256854 A B C D都有可能 【解析】根据得失电子守恒，有关系式4V2V13V3，将逐一代入验证知D项符合题意。 【答案】D,二、氨气的实验室制取 1原理：2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O 2装置：“固体固体气体”(与用KClO3或KMnO4制O

11、2的装置相同) 3干燥：见图或图,4收集：向下排空气法(试管口塞一团棉花，防止空气对流，使收集到的NH3尽量纯净)。 5验满：(1)将湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若试纸变蓝色，说明NH3已收集满； (2)将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟生成，说明NH3已收集满。 6环保措施：用稀硫酸吸收 多余的氨气，吸收时用防倒吸 装置，如右图。,7注意事项 (1)收集NH3时所用仪器必须干燥，导气管要插入试管底；试管口要塞一团浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，使收集的NH3尽量纯净，同时也可避免污染空气。 (2)干燥NH3应用碱石灰、CaO、固体NaOH等碱性干燥剂，不能用浓H2SO

12、4、P2O5(固体)等酸性干燥剂；不能用无水CuSO4，也不能用无水CaCl2(因NH3与CaCl2能形成CaCl28NH3)。,(3)制氨气时所用铵盐不能是硝酸铵、碳酸氢铵。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸而有危险；NH4HCO3受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多的CO2杂质。,【应用指南】实验室快速制取少量NH3的两种简易方法 (1)加热浓氨水法：NH3H2ONH3H2O (2)向固体烧碱(或碱石灰)中滴加浓氨水法： 装置如右图： A中的液体为浓氨水， B中的固体为NaOH。,该装置的优点是方便，快捷，不需加热，缺点是成本较高。 原理：NH3H2ONH3H2O4+ NH

13、OH 当加入NaOH时，溶液中c(OH)增大，平衡向左移动，结果使NH3逸出；并且NaOH溶解放出大量的热，减小了NH3的溶解度并且NH3H2O不稳定受热易分解，这些都有利于NH3的逸出。,制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。 (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_作干燥剂。 (3)用图A所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷泉的操作是_，该实验的原理是_。 (4)如果只提供如图中B所示装置，引发喷泉的方法是_。,【思路点拨】喷泉是一种常见的自然现象，产生的原因是容器内外存在较大的压强差，从而形成喷泉。 【解析

14、】(1)实验室制氨气的化学方程式为： 2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O (2)NH3的密度比空气的小，故可用向下排空气法收集，干燥NH3可用碱性干燥剂，如碱石灰。 (3)打开弹簧夹，从胶头滴管中挤入少量水后，因NH3极易溶于水，致使烧瓶中气压降低，形成喷泉。 (4)B装置与A装置相比，B装置没有胶头滴管，引发该喷泉可用热毛巾捂热圆底烧瓶，赶出导管内的空气，使NH3与水接触，从而形成喷泉。,【答案】(1)2NH4ClCa(OH)2 2NH3CaCl22H2O (2)向下排空气碱石灰 (3)打开弹簧夹，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，水迅速进入烧

15、瓶，形成喷泉 (4)打开弹簧夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，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,【拓展训练】2.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 BC 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，在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况，因此不能用的方法制取氨气，中试管口未向下倾斜，会导致液体倒流入试管而使加热试管破裂，不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaONH3H2O=Ca(OH)2NH3，故可用的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3，所以符合要求。 【答案】

16、D,三、硝酸的强氧化性 1金属与硝酸反应 (1)一般通式 金属浓硝酸金属硝酸盐NO2H2O 金属稀硝酸金属硝酸盐NOH2O,(2)反应规律 金属与硝酸反应一般不生成H2。浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。 铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2。 铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，硝酸的还原产物为NO，最终应得到NO2和NO的混合气体。,2变价金属氧化物与硝酸反应 如FeO与稀HNO3反应：3FeO10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3NO5H2O，

17、反应中，硝酸既表现了氧化性，又表现了酸性。而不能错误地认为：FeO2HNO3=Fe(NO3)2H2O。,【应用指南】金属与硝酸反应的计算方法 (1)原子守恒法 HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3-的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。 (2)电子守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。,(3)离子方程式计算法 金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3-在H2SO4提供H的条件下能继续与金属反应，因此此类题目

18、应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H或NO3-进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。,384 mg铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 mL(标准状况)。反应消耗的HNO3的物质的量可能是() A1.0103 mol B1.6103 mol C2.2103 mol D2.4103 mol,反应后生成Cu(NO3)2的物质的量nCu(NO3)2n(Cu)6104 mol 根据N原子守恒有n(HNO3)2nCu(NO3)2n(气体)26104 mol1103 mol2.2103 mol。 【答案】C,【拓展训练】3.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一

19、定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为() A112 mL B1 008 mL C224 mL D448 mL,192 g铜的物质的量为0.03 mol。 设NO的物质的量为n1，则NO2为0.05n1 根据得失电子相等得：3n1(0.05 moln1)10.03 mol2解得n10.005 mol， V(NO)0.005 mol22.4 L/mol0.112 L112 mL。 【答案】A,1起固氮作用的化学反应是() AN2和H2在一定条件下反应生成NH3 BNO与O2反应生成N

20、O2 CNH3催化氧化生成NO D由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4 【解析】氮的固定是指将空气中N2转化为氮的化合物的过程。符合题意的为A项。 【答案】A,2将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2 mL气体分别是() A1.2 mL，NO B2.4 mL，O2 C3.5 mL，O2 D4 mL，NO,【解析】解题依据的化学反应原理为： 4NO2O22H2O=4HNO3 3NO2H2O=2HNO3NO 设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能： 若剩O2，则V剩x (12 mLx)2 mL， 解

21、得x4 mL，选项B、C不正确。 若剩NO，则V剩 (12 mLx)4x2 mL， 解得x1.2 mL，选项D不正确，选项A正确。 【答案】A,【答案】A,4如右下图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 molL1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是() NO3-Fe3HNONO2 A B C D,【解析】本题对Fe与浓HNO3的反应由于相对量不同而得到不同产物的知识进行了考查。Fe与浓HNO3反应可能生成Fe(NO3)2(Fe过量)或Fe(NO3)3(Fe不足)和NO2。故一定存在NO3-和NO2。 【答案】B,5有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL，其中含有硫酸的浓度为

22、2 molL1，含硝酸的浓度为1 molL1，现向其中加入0.96 g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为 一步 () A89.6 mL B112 mL C168 mL D224 mL,【解析】铜粉溶解于酸的离子方程式为3Cu 8H2NO3-=3Cu22NO4H2O0015 mol 0.1 mol 0.02 mol 经比较Cu不足。由Cu的量求得生成NO为0.01 mol，即标准状况下的气体的体积为224 mL。 【答案】D,6下图表示A、B、C、D、E五种含氮物质的转化关系图，其中A、B、C、D常温下都是气体，B为红棕色，写出A、B、C、D、E的化学式

23、和各步反应的化学方程式。,(1)各物质的化学式： A_，B_，C_，D_，E_。 (2)各步反应的化学方程式为： AC_； DC_； BE_； EC_。,【答案】(1)N2NO2NONH3HNO3,7A是一种白色晶体，它与浓NaOH溶液共热，放出无色气体B，用圆底烧瓶收集干燥的B，按右图所示装置仪器进行实验。挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉。A与浓H2SO4反应，放出无色气体C。用圆底烧瓶收集干燥的C，仍按右图所示装置仪器进行实验，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。,(1)A的化学式是_。 (2) 可用于除去B中水分的干燥剂是_。收集气体B的方法是_。 (3)收集气体C的方法是_。,【解析】此题为一推断型的实验题。由题给条件可知，B为NH3，C为HCl气体，所以A为NH4Cl。NH3为碱性气体，只能用碱石灰或生石灰、KOH固体等不与氨反应的干燥剂干燥。氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集。 【答案】(1)NH4Cl (2)碱石灰(或答生石灰、KOH固体等任一种不与氨反应的干燥剂)向下排空气法 (3)向上排空气法,