第四章第四节 第1课时 非金属及其化合物.ppt

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1、高考总复习高考总复习.化学化学第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物 第四节第四节 氮及其化合物氮及其化合物 第第1课时课时 氮及其氧化物、硝酸氮及其氧化物、硝酸 高考总复习高考总复习.化学化学高考总复习高考总复习.化学化学考纲要求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。3.氮元素单质及其化合物知识的综合应用。高考总复习高考总复习.化学化学考查内容 1.氮及其化合物转化的综合推断。2.NH3的制法及其重要性质综合实验探究。3.NOx对大气的影响及治理措施，NO、NO2、HNO3的性质及有关综合计算。高考总复习高考总复习.化学化

2、学基础整合基础整合 高考总复习高考总复习.化学化学氮及其氧化物氮及其氧化物 基础再现基础再现 1.1.氮气氮气（1）氮元素的存在氮元素在自然界中既有_态、又有_态。它以双原子分子（N2）存在于大气中，约占空气总体积的78%或总质量的75%。氮是生物物质中的重要组成元素，是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素，是农作物生成所必需的元素。（2）氮的固定定义：_的方法。分类：天然固氮和_。游离游离 化合化合 将游离态氮转变为氮的化合物（或化合态氮）将游离态氮转变为氮的化合物（或化合态氮）人工固氮人工固氮 高考总复习高考总复习.化学化学（3）氮气物理性质a.色 态：_，b.气 味：_，c.水 溶 性：_。结

3、构电子式为NN,结构式为NN,分子结构_，化学性质不活泼。化学性质（用方程式表示）在高温、放电、点燃等条件下，N2能与O2、H2等发生反应。a.与H2反应：_（工业合成氨的反应原理）b.与O2反应：_（标明反应条件）用途合成氨；制硝酸；作保护气；液氮可作致冷剂。无色气体 无味 难溶于水 稳定 N2+3H2 2NH3 催化剂高温、高压N2+O2 2NO放电或高温高考总复习高考总复习.化学化学2.2.氮的氧化物氮的氧化物（1）物理性质NO：a.色态：_，b.毒性：_，c.水溶性：_。NO2：a.色态：_，b.气味：_，c.毒性：_，d.水溶性：_，e._液化。（2）化学性质（用方程式表示）NO：_

4、（不 能 用_收集NO）NO2：_（不能用_收集NO2）无色气体无色气体 有毒有毒 不溶于水不溶于水 红棕色气体红棕色气体 有刺激性气味有刺激性气味 有毒有毒 易溶于水易溶于水 易易 2NO+O2 2NO2 排空气法排空气法 3NO2+H2O 2HNO3+NO 排水法排水法 高考总复习高考总复习.化学化学（3）空气中氮氧化物的来源化石燃料的燃烧、硝酸厂的尾气、金属的冶炼和汽车尾气。火山喷发、电闪雷鸣也能产生氮氧化物。（4）氮氧化物对环境的污染形成硝酸型酸雨；形成_；形成_。光化学烟雾光化学烟雾“臭氧空洞臭氧空洞”高考总复习高考总复习.化学化学 整合拓展整合拓展1.氮在自然界中的循氮在自然界中的

5、循环环及影响及影响（1）氮在自然界中的循环高考总复习高考总复习.化学化学（2）含氮化合物对环境的影响 NO、NO2 酸雨酸雨 高考总复习高考总复习.化学化学2.氮的氧化物氮的氧化物（1）氮的氧化物的种类：氮有+1价+5价态的氧化物，如：_等。一氧化氮和二氧化氮物理性质的比较颜色气味毒性密度溶解性 NO _比空气_NO2_比空气_ 易溶于水 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 无色无色 无味无味 有毒有毒 稍大稍大 难溶于水难溶于水 红棕色红棕色 刺激性刺激性气味气味 有毒有毒 大大 高考总复习高考总复习.化学化学（）相互转化NO NO2 HNO3反应a:_,反应b:_。NO是无

6、色还原性较强的气体，易被氧气氧化成NO2;NO2是红棕色易溶于水且与水反应的气体，氧化性强，能氧化SO2，能使湿润的KI淀粉试纸变_，但溴蒸气也为红棕色，也能使湿润的KI淀粉试纸变_，因此不用KI淀粉试纸鉴别NO2与溴蒸气。ab 2NO+O2 2NO2 3NO2+H2O 2HNO3+NO 蓝蓝 蓝蓝 高考总复习高考总复习.化学化学(）因在常温常压下发生反应2NO2 N2O4，所以通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯。由于此可逆反应的发生，通常实验测得NO2的相对分子质量_它的实际值。在涉及NO2气体的颜色深浅、压强、密度时要考虑此反应。（2）氮氧化物溶于水的计算发生的化学反应方程式（重点是A）

7、A.3NO2+H2O _B.4NO2+O2+2H2O 4HNO3C.4NO+3O2+2H2O 4HNO3大于大于 2HNO3+NO 高考总复习高考总复习.化学化学情况分析a.NO2或NO2与N2或NO2与NO的混合气体通入水中发生反应为A，据差量法计算。b.NO2与O2通入水中V（NO2）V（O2）发生的化学反应 剩余气体 41先B后ANO高考总复习高考总复习.化学化学 c.NO与O2通入水中 V（NO2）V（O2）发生的化学反应 剩余气体 43 CNO高考总复习高考总复习.化学化学 跟踪训练跟踪训练1.下列鉴别NO2和溴蒸气的方法中，不正确的是（）A.用蒸馏水 B.用湿润的碘化钾淀粉试纸C.

8、用AgNO3溶液 D.用NaOH溶液解析：NO2与水反应得到无色溶液（和无色气体），Br2微溶于水形成橙色的溴水，A项可鉴别；NO2溶于AgNO3溶液中得无色溶液，Br2通入AgNO3溶液中生成浅黄色（AgBr）沉淀，C项也可鉴别。NO2和Br2都能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，都能与NaOH溶液反应形成无色溶液，B、D两项不能鉴别。答案：BD高考总复习高考总复习.化学化学2.某集气瓶内气体呈红棕色，加入足量水后盖上玻璃片振荡，得棕色溶液，气体颜色消失，再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，该气体可能是下列气体中的（）A.N2 NO Br2（g）B.NO2 NO N2C.NO2 NO O2 D.

9、N2 O2 Br2（g）解析：加入水溶液呈棕色说明一定有Br2;再打开玻璃片后，瓶中气体变为红棕色，说明加水后有NO存在。答案：A高考总复习高考总复习.化学化学硝酸硝酸 基础再现基础再现1.物理性物理性质质（1）色态：_；（2）挥发性：_；（3）气味：_；（4）溶解性：_。无色液体无色液体 易挥发易挥发 有刺激性气味有刺激性气味 与水以任意比例互溶与水以任意比例互溶 高考总复习高考总复习.化学化学2.化学性化学性质质（1）酸的通性（HNO3与金属反应时不产生H2）（2）不稳定性浓HNO3不稳定，见光或受热易分解，化学反应方程式为_。久置的浓HNO3显_ 色，原因是_。浓HNO3通常保存在_中且

10、置于冷暗处，瓶塞不能用_。4HNO3（浓浓）4NO2+O2+2H2O 光或光或黄黄 HNO3分解分解产产生的生的NO2溶于硝酸的溶于硝酸的缘缘故故 棕色瓶棕色瓶 橡胶塞橡胶塞 高考总复习高考总复习.化学化学3.强强氧化性氧化性（1）与金属反应常温下，_在浓HNO3中发生钝化，但加热时能发生反应。能与除_以外的所有金属发生反应。浓、稀HNO3与铜发生反应的化学方程式分别为_、_。（2）与非金属反应与木炭反应的化学方程式为_。（3）与某些具有还原性的物质（如I-、S2-、SO2-3、Fe2+）反应在酸性条件下，NO-3与I-、S2-、SO2-3、Fe2+等具有还原性的离子_。铁、铝铁、铝 金、铂金

11、、铂 Cu+4HNO3（浓浓）Cu（NO3）2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3（稀）（稀）3Cu（NO3）2+2NO+4H2O C+4HNO3（浓浓）CO2+4NO2+2H2O 不共存不共存 高考总复习高考总复习.化学化学 整合拓展整合拓展1.硝酸与金属反硝酸与金属反应应的一般的一般规规律律（1）金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为_，稀HNO3一般被还原为_，极稀的HNO3可被还原成NH3,生成NH4NO3。（2）足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸_的降低，产物也发生改变。（3）金属与HNO3反应的一般通式为：金属+浓硝酸 金属硝酸盐+_+H2O反应中，表现氧

12、化性（被还原）的HNO3占_；表现酸性的HNO3生成硝酸盐占_。NO2 NO 浓度浓度 NO2 1/21/2高考总复习高考总复习.化学化学金属+稀硝酸 金属硝酸盐+NO+H2O反应中，表现氧化性（被还原）的HNO3占_；表现酸性的HNO3生成硝酸盐占_。2.硝酸与非金属反硝酸与非金属反应应的的规规律律（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、_和水。（2）与非金属反应，HNO3表现_性，不表现酸性。3.硝酸与金属反硝酸与金属反应产应产物的确定物的确定（1）足量浓硝酸做氧化剂时，其还原产物是NO2；稀硝酸做氧化剂时，其还原产物通常为NO。1/43/4二氧化氮

13、二氧化氮 强氧化强氧化 高考总复习高考总复习.化学化学3.硝酸与金属反硝酸与金属反应产应产物的确定物的确定（1）足量浓硝酸做氧化剂时，其还原产物是NO2；稀硝酸做氧化剂时，其还原产物通常为NO。（2）一定量浓硝酸参加反应，其还原产物可能是NO2、NO的混合物。若硝酸很稀且与活泼金属反应，则还原产物较复杂，可能是NO、N2O、N2、NH3等，且硝酸越稀，还原产物的价态越_。低低 高考总复习高考总复习.化学化学 特特别别提提醒醒：金属与HNO3的反应运用“守恒法”求解，一般有：（1）电子守恒金属失电子数=生成气体的HNO3得电子数。（2）氮原子守恒耗HNO3的量=盐中NO-3的量（表现酸性的HNO

14、3）+气体中的N原子（被还原的HNO3）的量。（3）电荷守恒HNO3过量时，反应后溶液中（不考虑OH-）有：c（NO-3）=c（H+）+nc（Mn+）（Mn+代表金属离子）。金属与硝酸反应，求算离子浓度、pH等，金属与NO-3、H+混合溶液反应的计算常用离子方程式分析。高考总复习高考总复习.化学化学 跟踪训练跟踪训练3.6.4 g铜与过量的硝酸（8 molL-1 60 mL）充分反应后，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液中所含H+离子为n mol。此时溶液中所含NO-3的物质的量为()A.0.28 mol B.0.31 molC.（n+0.2）mol D.（n+0.4）mol高考总复习高

15、考总复习.化学化学解析：本题考查铜与硝酸反应的计算，较难。解答时切忌“见反应写方程式”的思维定式，要灵活应用守恒法解答。因为硝酸过量，故铜完全反应，反应后溶液中含有硝酸和硝酸铜，故c（NO3-）=c（H+）+2c（Cu 2+）=n+0.2,故C正确。答案：C高考总复习高考总复习.化学化学热点考向热点考向 高考总复习高考总复习.化学化学氮氧化物的计算氮氧化物的计算 （2009年海口考试）常温下，将充满等体积混合气体的试管倒立在水槽中，试管内气体体积不会明显减少的一组是()A.B.C.D.NO、O2 C2H4、H2 NO2、O2 Cl2、SO2 NH3、O2 CO、O2 高考总复习高考总复习.化学

16、化学解析：4NO+3O2+2H2O 4HNO3,4NO2+O2+2H2O 4HNO3,Cl2+SO2+2H2O 2HCl+H2SO4,上述三种反应，气体体积减少水位上升。中NH3极易溶于水。、在题述条件下不反应，各气体也难溶于水，故试管内气体体积不会明显减少。答案：A高考总复习高考总复习.化学化学名名师师点睛：点睛：（1）NO、NO2、O2、H2O之间的反应可利用方程式2NO+O2 2NO2、3NO2+2H2O 2HNO3+NO加和得到的总反应4NO2+O2+2H2O 4HNO3，4NO+3O2+2H2O 4HNO3进行相关运算（2）在分析问题时不要忽略“2NO2 N2O4”。高考总复习高考总

17、复习.化学化学 热点训练热点训练1.如下图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验（气体体积在同温同压下定）。试回答下列问题：高考总复习高考总复习.化学化学实验序号甲针筒内物质 乙针筒内物质 甲针筒的现象110 mL FeSO4溶液 10 mL NH3 生成白色沉淀，后变色 215 mL H2S 10 mL SO2 活塞自动向内移动，析出浅黄色固体 3 10 mL Cl2 40 mL NH3 425 mL混合气体10 mL H2O（1）剩有无色气体，活塞自动向内移动 高考总复习高考总复习.化学化学（1）实验1中，沉淀暴露空气中最终

18、能变为红褐色，写出沉淀变色的化学方程式_。（2）实验2甲针筒产生现象的原因是_，反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入_溶液中。（3）实验3中，已知：3Cl2+8NH3 N2+6NH4Cl。甲针筒内的现象是_。（4）实验4中，若甲中是由物质的量之比为41混合的NO2和N2O4 25 mL混合气体，那么甲中最后剩余的无色气体体积是_。高考总复习高考总复习.化学化学解析：实验2发生的反应为：2H2S+SO2 3S+2H2O,有单质硫生成。在4中随着NO2与水不断反应，N2O4会逐渐转化为NO2并最终完全与水反应生成HNO3和NO。在3中有白烟产生是因为过量的NH3与HCl反应生成

19、了NH4Cl，总反应为3Cl2+8NH3 N2+6NH4Cl。所以10 mL氯气消耗27 mL氨气。答案：（1）4Fe（OH）2+O2+2H2O 4Fe（OH）3（2）产生固态硫和液态水，针筒内压强减小 NaOH或KOH溶液（3）黄绿色逐渐消失，有白烟产生（4）10 mL高考总复习高考总复习.化学化学氮及其氧化物、硝酸综合考查氮及其氧化物、硝酸综合考查 （2009年上海卷）烟气中NOx是NO和NO2的混合物（不含N2O4）。（1）根据废气排放标准，1 m3烟气最高允许含400 mg NOx。若NOx中NO质量分数为0.85，则1 m3烟气中最高允许含NO_L（标准状况，保留2位小数）。（2）工

20、业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液（密度1.16 g/mL）作为NOx吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为_ mol/L（保留2位小数）。高考总复习高考总复习.化学化学（3）已知：NO+NO2+Na2CO3 2NaNO2+CO22NO2+Na2CO3 NaNO2+NaNO3+CO21 m3含2000 mg NOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%，吸收后的烟气_排放标准（填“符合”或“不符合”），理由：_（4）加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比，反应为：NO+2HNO3 3NO2+H2O当烟气中n（NO）n（NO2）=23时，吸收率最高。高考总复

21、习高考总复习.化学化学1 m3烟气含2000 mg NOx，其中n（NO）n（NO2）=91。计算：（）为了达到最高吸收率，1 m3烟气需用硝酸的物质的量（保留3位小数）。（）1 m3烟气达到最高吸收率90%时，吸收后生成NaNO2的质量（假设上述吸收反应中，反应比反应迅速。计算结果保留1位小数）。高考总复习高考总复习.化学化学答案：（1）0.25（2）1.64（3）不符合 因吸收后烟气总体积减小，NOx含量仍超过400 mg/m3（4）（）30n（NO）+1/946n（NO）=2000/1000 n（NO）=0.057 molNO+2HNO3 3NO2+H2Ox 2x 3x(1/90.057

22、+3x)/0.057-x=3/2x=0.0176 moln（HNO3）=2x=0.035 mol（）n（NaNO2）=2n（NO）+1/2 n（NO2）-n（NO）=0.0887 molm（NaNO2）=0.08876990%=5.5 g高考总复习高考总复习.化学化学名名师师点点睛睛：本题考查了氮的氧化物及HNO3的性质，熟练掌握有关性质是关键。易错的地方为:（1）忽略了气体总体积的减小，认为烟气仍为1 m3,此时NOx残留量刚好为400 mg,故选择了“符合”答案。（2）在第二问中忽略了加入HNO3使NOx的物质的量增加的事实，在计算时仍按原1 m3烟气含NOx 2000 mg来计算。高考总

23、复习高考总复习.化学化学 热点训练热点训练2.（2009年江苏卷）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()abcAAlAlCl3Al（OH）3B HNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DCH2 CH2 CH3CH2OHCH3CHO 物质 选项 高考总复习高考总复习.化学化学解析：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CH2 CH2。答案：B高考总复习高考总复习.化学化学走进实验室走进实验室 高考总复习高考总复习.化学化学实验课题实验课题铜与硝

24、酸反应的实验设计铜与硝酸反应的实验设计 基础再现基础再现（1）Cu+4HNO3（浓）Cu（NO3）2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO32+2NO+4H2O（2）NO、NO2会污染环境，改进的实验应符合绿色化学的思想。高考总复习高考总复习.化学化学 （固定装置略去）小组设计出右图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。（1）实验前，关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c,其目的是_。高考总复习高考总复习.化学化学（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程

25、式是_。再 由 a向 c中 加 2 mL蒸 馏 水，c中 的 实 验 现 象 是_。（3）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是_，理由是_。高考总复习高考总复习.化学化学（4）该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4Cl2Br2。操作步骤为_，实验现象为_；但此实验的不足之处是_。方案反应物 甲Cu、浓HNO3 乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3 高考总复习高考总复习.化学化学解析：（3）等物质的量的铜与浓稀硝酸反应时，均产生污染环境的气体NO2与NO,同时造成消耗HNO3的物质的量多。而丙1 mol Cu仅用2 mol HNO3（最少）且无污染性气体产生。

26、答案：（1）检查装置气密性。（2）Cu+4HNO3（浓）Cu（NO3）2+2NO2+2H2O反应变缓，气体颜色变浅。（3）丙 耗酸量最少，无污染。（4）向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸 c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为黄棕色没有处理尾气高考总复习高考总复习.化学化学方法提示：方法提示：实验的评价应从以下方面思考：（1）原料的价格、利用率。（2）是否符合绿色化学的思想。（3）实验的装备是否简便，具有可操作性。高考总复习高考总复习.化学化学（2010年济南一中）某同学设计如右图所示装置进行探究实验。（夹持装置已略去）（1）进行“铜和稀硝酸反应制取NO”的实验。写

27、出制取NO的化学方程式：_；收集气体前必须先_，然后再开始收集气体。实验演练实验演练 高考总复习高考总复习.化学化学（2）利用该装置可以制取并收集少量其他气体，请完成下表：（3）利用该装置进行实验，并根据产生氢气的量来确定某酸的结构：反应前，先对量气管进行第一次读数。读数时，应注意的操作是_，并使视线与凹液面最低处相平；反应后，等_后，再对量气管进行第二次读数。制取气体药品O2 某溶液、Al高考总复习高考总复习.化学化学实验数据记录如下：（表中读数已折合成标准状况下的数值）已知该酸的相对分子质量为145，根据上述数据可确定该酸是_元酸。编号酸的质量 金属锌的质量量气管第一次读数量气管第e二次读

28、数11.46 g 10.0 g（足量）40 mL264 mL 21.45 g10.0 g（足量）30 mL 228 mL 31.44 g10.0 g（足量）20 mL 243 mL高考总复习高考总复习.化学化学解析：（1）装置中有大量空气，可以将NO氧化，因而收集前必须将空气排净。（2）该装置适合于固体（或液体）+液体制备难溶于水的气体。（3）读数时应该注意3点：最重要的是温度（室温），其次是压强（1 atm）,最后是视线（平视）第2组数值与其他两组相差较大，舍去。另两组酸的质量共为2.90 g,大约为0.02 mol,放出氢气共447 mL，大约为0.02 mol,该酸显然为二元酸。高考总复习高考总复习.化学化学答案：（1）3Cu+8HNO3 3Cu（NO3）2+2NO+4H2O打开开关b,赶尽装置中的空气（2）（3）保持A、B两管液面相平 温度降到室温 二制取气体药品O2 某溶液、AlH2O2、MnO2或H2O、Na2O2 H2 高考总复习高考总复习.化学化学祝祝您您