《氮及其化合物》PPT课件.ppt
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1、第四第四节节氮及其化合物氮及其化合物点面导图点面导图考向分析考向分析本本节节高考重点考高考重点考查查:(1)氮及其重要化合物的性氮及其重要化合物的性质质;(2)NOx对环对环境的影响。境的影响。题型以探究实验为主,难度为中档题。预测题型以探究实验为主,难度为中档题。预测2013年将会以年将会以NO、NO2、NH3、HNO3、铵盐为载体结合生产生活实际,在、铵盐为载体结合生产生活实际,在其化合物主要性质应用如其化合物主要性质应用如NH3的制法的制法NH的检验及相关计算方的检验及相关计算方面进行命题。面进行命题。2一氧化氮、二氧化氮一氧化氮、二氧化氮NONO2物理性物理性质质颜颜色色_色色_色色毒
2、性毒性有毒有毒有毒有毒溶解性溶解性_易溶于水易溶于水化学性化学性质质与与O2反反应应_与与H2O反反应应_与人体、与人体、环环境境的关系的关系与与_结结合,合,使人中毒使人中毒转转化成化成NO2,形成,形成酸雨、光化学烟酸雨、光化学烟雾雾形成酸雨、光化学形成酸雨、光化学烟烟雾雾无无红棕红棕难溶难溶2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO血红蛋白血红蛋白1(选一选选一选)下列下列变变化属于氮的固定的是化属于氮的固定的是_。(1)N2NH3(2)NONO2(3)N2NO (4)NO2HNO3【答案答案】(1)(3)2(填一填填一填)对对于于3NO2H2O=2HNO3NO反反应应氧氧化化剂
3、剂是是_,还还原原剂剂是是_,氧氧化化产产物物是是_,被氧化与被,被氧化与被还还原的物原的物质质的物的物质质的量比的量比为为_。【答案】【答案】NO2NO2HNO32 1二、氨与铵盐二、氨与铵盐1氨氨(1)结构与物理性质结构与物理性质电电子式子式密度密度气味气味水溶性水溶性比空气比空气_气气味味常温常常温常压压下,下,1体体积积水大水大约约能溶解能溶解_体体积积氨气氨气小小刺激性刺激性7002铵盐铵盐(1)物理性物理性质质都是白色或无色晶体,都都是白色或无色晶体,都易易溶于水。溶于水。(2)化学性化学性质质湿湿润润的的红红色石蕊色石蕊 变蓝变蓝 白烟白烟 3(判一判判一判)有关氨和有关氨和铵盐
4、铵盐的的说说法是否正确法是否正确(填填“”或或“”)。(1)氨氨水水中中氨氨主主要要形形成成NH3H2O,所所以以25%的的氨氨水水是是指指100 g氨氨水中含水中含25 g NH3H2O()(2)氨氨水水中中存存在在的的粒粒子子有有H2O、NH3H2O、OH、NH、NH3和和少量的少量的H()(3)任任何何酸酸与与氨氨反反应应可可生生成成铵铵盐盐,故故任任何何铵铵盐盐受受热热分分解解都都生生成成酸酸和氨气和氨气()(4)任任何何铵铵盐盐与与碱碱共共热热都都生生成成NH3,利利用用此此方方法法原原理理可可检检验验铵铵盐盐()(5)氨水中滴入酚氨水中滴入酚酞酞呈呈红红色,故色,故NH3是碱是碱(
5、)【答案】【答案】(1)(2)(3)(4)(5)4(写一写写一写)写出写出NH3为为原料制取原料制取HNO3的有关化学方程式。的有关化学方程式。三、硝酸三、硝酸硝酸是硝酸是_挥发的有挥发的有_气味的液体,与水互溶气味的液体,与水互溶 易易刺激性刺激性5(选一选选一选)下列酸与金属反下列酸与金属反应时应时,不能生成,不能生成H2的是的是_。A稀稀HClB稀稀HNO3C浓浓HClD浓浓H2SO4E稀稀H2SO4F稀稀H2SO3G浓浓HNO3【答案】【答案】BDG 有关化学方程式有关化学方程式3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO22得:得:4NO2O22H2O=4HNO332得:得:4N
6、O3O22H2O=4HNO3加合思想加合思想NOx、O2与与H2O反应反应 的有关计算的有关计算 不同情况及剩余气体的体不同情况及剩余气体的体积积容容量量为为10 mL的的试试管管,充充满满NO2和和O2的的混混合合气气体体,把把试试管管倒倒立立在在水水槽槽中中,充充分分反反应应后后,试试管管中中尚尚有有1 mL气气体体,则则原原混混合气体中各成分的体合气体中各成分的体积积各各为为多少?多少?【破破题题技技巧巧】剩剩余余1 mL气气体体,根根据据反反应应原原理理和和溶溶解解性性可可能能是是NO也可能是也可能是O2。【精精讲讲精精析析】首首先先考考虑虑最最后后剩剩余余1 mL气气体体的的成成分分
7、:根根据据4NO2O22H2O=4HNO3及及3NO2H2O=2HNO3NO知知,剩余的气体可能为剩余的气体可能为O2或或NO。(1)若剩余的若剩余的1 mL气体是气体是O2,设反应的,设反应的O2的体积为的体积为x,则有,则有4NO2,O2,2H2O=4HNO3,4x,x)则:则:4x(x1)10 mL,解得解得x1.8 mL,V(O2)1.8 mL1 mL2.8 mL,V(NO2)41.8 mL7.2 mL。(2)若若剩剩余余的的1 mL气气体体是是NO,根根据据3NO2H2O=2HNO3NO,则则发发生生反反应应4NO2O22H2O=4HNO3时时过过量量的的NO2体体积为积为3 mL,
8、设反应的,设反应的O2的体积为的体积为y,则有,则有4NO2,O2,2H2O=4HNO3,4y,y)则则(4y3)mLy10 mL,解得:,解得:y1.4 mL,V(O2)1.4 mL,V(NO2)(41.4 mL)3 mL8.6 mL。【答案】【答案】7.2 mL NO2和和2.8 mL O2或或8.6 mL NO2和和1.4 mL O21.如如图图所所示示,试试管管中中盛盛装装的的是是红红棕棕色色气气体体(可可能能是是混混合合物物),当当倒倒扣扣在在盛盛有有水水的的水水槽槽中中时时,试试管管内内水水面面上上升升,但但不不能能充充满满试试管管,当当向向试试管管内内鼓鼓入入氧氧气气后后,可可以
9、以观观察察到到试试管管中中水水柱柱继继续续上上升升,经经过过多多次次重重复复后后,试试管管内内完完全全被被水水充充满满,原原来来试试管管中中盛盛装装的的可可能能是是什什么气体么气体()A可能是可能是N2与与NO2的混合气体的混合气体B只能是只能是O2与与NO2的混合气体的混合气体C可能是可能是NO与与NO2的混合气体的混合气体D只能是只能是NO2一种气体一种气体【解解析析】N2一一定定不不参参加加反反应应,所所以以混混合合气气体体中中一一定定无无N2,A选选项项错错误误;在在鼓鼓入入氧氧气气前前,试试管管中中只只剩剩NO,O2与与NO2、NO与与NO2、NO2与与水水反反应应均均可可只只剩剩N
10、O,然然后后NO再再与与水水、适适量量氧氧气气反应完全生成硝酸。反应完全生成硝酸。【答案】【答案】C氨气的性质和实验室制法氨气的性质和实验室制法 收集:只能用向下排空气法。收集:只能用向下排空气法。干燥:用碱石灰干燥:用碱石灰(NaOH和和CaO固体的混合物固体的混合物)。验验满满方方法法:a.用用湿湿润润的的红红色色石石蕊蕊试试纸纸置置于于试试管管口口,试试纸纸变变蓝蓝色;色;b.将蘸有将蘸有浓盐浓盐酸的玻璃棒置于酸的玻璃棒置于试试管口,有白烟管口,有白烟产产生。生。环环保保措措施施:收收集集时时,一一般般在在管管口口塞塞一一团团用用水水或或稀稀硫硫酸酸浸浸湿湿的的棉棉花花球球,可可减减小小
11、NH3与与空空气气的的对对流流速速度度,收收集集到到纯纯净净的的NH3,同同时时也可避免也可避免污污染空气。染空气。(3)浓浓氨水中加固氨水中加固态态碱性物碱性物质质原理原理浓浓氨氨水水中中存存在在以以下下平平衡衡:NH3H2ONH3H2ONHOH,加加入入固固态态碱碱性性物物质质(如如CaO、NaOH、碱碱石石灰灰等等),使使平平衡逆向移衡逆向移动动,促,促进进了了NH3H2O的分解。的分解。装置装置(2012惠州一中质检惠州一中质检)工业上常用氨氧化法生产硝酸,某工业上常用氨氧化法生产硝酸,某化学小组设计的工业催化氧化生产硝酸的流程如下:化学小组设计的工业催化氧化生产硝酸的流程如下:请请回
12、答下列回答下列问题问题:.氨氨气气的的制制备备。下下图图是是实实验验室室制制取取气气体体的的常常用用装装置置,可可以以提提供的供的药药品有:品有:固体固体氯氯化化铵铵碳酸碳酸氢铵氢铵浓浓氨水氨水生石灰生石灰固体固体氢氢氧化氧化钠钠消石灰消石灰根据提供的根据提供的药药品和装置回答:品和装置回答:方方案案一一:选选用用装装置置甲甲,则则最最宜宜选选用用的的药药品品是是_(填填序序号号);制取氨气的化学方程式;制取氨气的化学方程式为为_。方方案案二二:选选用用装装置置乙乙,最最适适宜宜选选用用的的药药品品_(填填序序号号);请请用平衡移用平衡移动动原理解原理解释释能制取氨气的原因能制取氨气的原因_。
13、.氨气的催化氧化,氧化室中内置氨气的催化氧化,氧化室中内置铂丝铂丝网。网。请请回答下列回答下列问题问题:(1)加加热热至至铂铂丝丝红红热热后后,停停止止加加热热,铂铂丝丝仍仍然然长长时时间间保保持持红红热热,理理由由是是_,在在氧氧化化室室中中进进行行反反应应时时,空空气气必必须须过过量量,其其主要原因主要原因_。(2)催催化化室室导导出出的的气气体体进进入入吸吸收收装装置置被被吸吸收收产产生生硝硝酸酸,为为了了提提高高水水 对对 氮氮 氧氧 化化 物物 的的 吸吸 收收 率率 可可 采采 取取 的的 措措 施施 有有:_;吸吸收收装装置置中中通通入入足足量量空空气气的的目目的的是是_。(3)
14、氧氧化化室室出出来来的的气气体体含含有有氨氨气气,影影响响硝硝酸酸的的纯纯度度,进进入入吸吸收收装装置之前要除去氨气,置之前要除去氨气,选择选择的除的除杂试剂杂试剂是是_。【精讲精析】【精讲精析】本题通过实验考查氮及其化合物的性质、化学本题通过实验考查氮及其化合物的性质、化学平衡原理。平衡原理。.固体铵盐与碱加热制取氨气是固体铵盐与碱加热制取氨气是A装置,但是加热装置,但是加热碳酸氢铵容易混有较多的碳酸氢铵容易混有较多的CO2,块状生石灰不利于固体之间的,块状生石灰不利于固体之间的反应和氨气的生成,固体氢氧化钠是块状,且加热时严重腐蚀反应和氨气的生成,固体氢氧化钠是块状,且加热时严重腐蚀玻璃,
15、选用消石灰最好,所以玻璃,选用消石灰最好,所以A装置选用试剂为装置选用试剂为;.(1)催化氧化过程反应原理是催化氧化过程反应原理是4NH35O2 4NO6H2O,该反应是放热反应,通入足量的空气有利于提高,该反应是放热反应,通入足量的空气有利于提高NH3的转化的转化率;率;(2)吸收装置中,压强越大,温度越低,气体的溶解度越吸收装置中,压强越大,温度越低,气体的溶解度越大,吸收效果越好。吸收装置中通入空气提供足量的氧化剂,大,吸收效果越好。吸收装置中通入空气提供足量的氧化剂,有利于氮的氧化物尽可能的转化为硝酸;有利于氮的氧化物尽可能的转化为硝酸;(3)用浓硫酸或五氧用浓硫酸或五氧化二磷的原因是
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