第二单元第11讲氮及其化合物.ppt
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1、第 11 讲 氮及其化合物考纲定位选项示例1.掌握氮单质及其主要化合物的主要性质,了解氮及其化合物的应用。2了解NO、NO2等对环境质量的影响。1.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NO2。(2009年宁夏高考T7A)225 时,某浓度的氯化铵溶液的pH4,下列叙述中正确的是溶液中的c(H)c()c(Cl)c(OH)。(2011年广东佛山一模T22C)3设NA为阿伏加德罗常数的数值,1 mol NH3中含有3NA个NH键。(2011年广东深圳一模T10A)N(氮)、P(磷)、As(砷)、一、氮族
2、元素1氮族元素包括_ _Sb(锑)、Bi(铋)五种元素。在元素周期表中位于_ 族,最高正化合价为_价,最高价氧化物的通式为_,其对应水化物通式为_或_。最低负化合价为_价,其氢化物通式为_。2氮族元素原子结构的异同点:相同点是最外层都是_个 电子;不 同点 是电 子层 数逐 渐 _,原子半径逐渐_。第A5R2O5HRO3H3RO43RH35增多增大3氮族元素化学性质上主要递变规律:从上到下,元素的非金属性逐渐_,金属性逐渐_;最高价氧化物的水化物的酸性逐渐_;气态氢化物(RH3)的热稳定性逐渐_,还原性逐渐_。二、氮气与氮的固定1物理性质_色、_味的气体,_溶于水,难液化,空气中含_(体积分数
3、)的氮气。沸点为195.8,熔点为209.9。减弱增强减弱减弱增强无无难78%2分子结构:氮气的电子式为_;结构式为_;氮氮三键键能很高。3化学性质:常温稳定,高温活泼。4用途合成氨、制硝酸、作保护气等。5氮的固定使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫做_。氮的固定主要有_和_。(1)还原性:N2O2 _。(2)氧化性:N23H2 _。放电NNNN2NO2NH3氮的固定自然固氮人工固氮三、一氧化氮和二氧化氮的性质氮的氧化物NONO2色、态、味 _色、_味的气体_色、有_气味的气体水溶性_溶于水与_反应化学性质常温下易被氧气氧化:2NOO2=_无无红棕刺激性难水2NO22HNO3NO无N2O
4、4蓝四、氨1物理性质:_色有_气味的气体,密度比空气_,易液化,_溶于水(通常 1 体积水能溶解 700体积氨气)。2化学性质无刺激性小极易 NH3H2O(2)与酸反应:得到相应的铵盐。NH3HCl=_(两种气体相遇产生白烟,可用 2NH3H2SO4=_(硫铵、肥田粉);NH3HNO3=_(硝铵、炸药);NH3CH3COOH=_;NH3CO2H2O=_(碳铵)。于两者检验);NH4Cl(NH4)2SO4NH4NO3 CH3COONH4NH4HCO3(3)还原性。(4)与某些盐反应。3制法(1)实验室制法:用氯化铵晶体和氢氧化钙固体混合加热。(2)工业制法:N23H2_。4用途:制氮肥、铵盐、硝
5、酸、纯碱、作致冷剂等。催化剂 加热 CaCl22H2O2NH32NH3五、铵盐从反应上看,都是氨与酸反应的产物;从构成上看,都是 1物理性质:铵盐都是_溶于水的离子化合物。2化学性质(1)热稳定性差,受热分解。端内壁有白色固体附着)。NH4HCO3 _;NH4Cl _(NH3HCl NH4Cl,试管上冷易NH3HCl溶液:_(可用于 的检(2)与碱反应:铵盐与碱共热都能产生 NH3。固态:能写离子方程式);_(不 验或铵盐的鉴别)。NaClH2ONH3 H2ONH33铵盐的检验(1)化学原理:铵盐与碱加热产生氨气。(2)检验方法:把 NaOH 溶液加到某物质的固体或溶液里,加热后产生的气体能使
6、湿润的红色石蕊试纸变蓝,即判断该物六、硝酸1物理性质 纯硝酸是_色、易挥发(沸点83)、有_气味的液体,密度为1.50 gcm3。浓硝酸(市售)的质量分数为69%,易挥发出HNO3,通常为无色或黄色液体(因HNO3分解产生的NO2溶在其中而呈黄色),密度为1.42 gcm3。无刺激性2化学性质(1)硝酸具有酸的通性:HNO3NaOH=_;2HNO3CuO=_;稀硝酸能使紫色石蕊试液变红,浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红,后褪色。(2)硝酸不稳定,受热或见光易分解。4HNO3(浓)=_(硝酸越浓或温度越高、光越强,越易分解)。NaNO3H2OCu(NO3)2H2O2H2O4NO2O2(3)硝酸的强氧
7、化性。硝酸能与除金、铂以外的所有金属反应,产物中没有氢气,硝酸被还原的产物与硝酸的浓度有关。Cu4HNO3(浓)=_。现象:迅速剧烈反应,放出大量红棕色气体,溶液变绿色。注意:试管口应塞上用碱液润湿的棉团。3Cu8HNO3(稀)=_。现象:反应较缓慢,放出无色气体,在试管口变成红棕色,溶液变蓝色。注意:试管口应塞上用碱液润湿的棉团。Cu(NO3)22NO22H2O3Cu(NO3)22NO4H2O(4)与有机物反应。_。3用途:制炸药、染料、塑料、硝酸盐。NO2H2O【基础导练】1从绿色化学的理念出发,下列实验不宜用图 2111所示装置进行的是()。A不同浓度的硝酸与铜反应B稀硫酸与纯碱或小苏打
8、反应C铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应DH2O2 在不同催化剂作用下分解解析:图中显示出仅有气体制备装置,无尾气处理装置,所以 A 中有 NOx 产生,不宜用此装置进行实验。A图 21112某氮的氧化物和 CO 在催化剂作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为 12,则该氮的氧化物是()。解析:根据质量守恒定律配平化学方程式即得化学式。BAN2O BNO CNO2 DN2O53某无色混合气体可能由 CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl 中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下,将此混合气体通过浓H2SO4时,总体积基本不变;通过过量的澄清石灰水,未见变浑浊,但混合气
9、体的总体积减小;把剩余气体导出后,在 O2 中能够点燃,燃烧产物不能使 CuSO4 变色。则原混合气体的成分是()。ACH4和NH3 BHCl、H2和COCHCl和CO DHCl、CO和CO2答案:C 解析:本题的关键之处在“通过过量的澄清石灰水,未见变浑浊,但混合气体的总体积减小”一句上,粗心者错认为混合气体中可能含CO2,实际上题目强调澄清石灰水是过量的,因此如果有CO2溶液就会变浑浊。根据通过浓H2SO4时,总体积基本不变可排除NH3,通过过量的澄清石灰水,未见变浑浊,可排除CO2,但混合气体的总体积减小可确定存在HCl,在O2中能够点燃,燃烧产物不能使CuSO4粉末变色说明无水则排除C
10、H4和H2。4在NO2 被水吸收的反应中,发生还原反应和氧化反应的物质的质量之比为()。A31C12B13D21答案:C 解析:在3NO2H2O=2HNO3NO中,3 mol NO2中有1 mol得电子发生还原反应,2 mol失电子发生氧化反应。5如图 2112 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(气体在同温同压下测定)。试回答下列问题:图 2112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220 mL H2S10 mL SO2330 mL NO2(主要)1
11、0 mL H2O(l)剩有无色气体,活塞自动向内压缩415 mL Cl240 mL NH3(1)实验 1 中,沉淀最终变为_色,写出沉淀变色的化学方程式为:_。(2)实验 2 甲针筒内的现象是:有_生成,活塞_移动(填“向外”、“向内”或“不”)。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推入_溶液中。(3)实验 3 中,甲中最后剩余的无色气体主要是_,写出 NO2 与 H2O 反应的化学方程式为:_。(4)实验 4 中,已知:3Cl22NH3=N26HCl。甲针筒内活塞有移动,针筒内有白烟产生外,气体的颜色变化为_。最 后 针 筒 内 剩 余 气体的体积约为_mL。答案:(1)红褐
12、 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(2)淡黄色固体 向内 NaOH(3)NO 3NO2H2O=2HNO3NO(4)由黄绿色变为无色5考点 1 氮的氧化物 1氮元素有1、2、3、4、5等五种正价态,五种正价对应六种氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。NO是一种无色还原性较强的气体,易被O2氧化生成NO2,NO2是一种红棕色的易溶于水且与水反应的气体,氧化性强,能氧化SO2,能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。2NO、NO2都是大气污染物,空气中NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。其
13、中空气中的 NO2 是造成光化学烟雾的主要因素。装置:铁架台、铁夹、铁圈、烧瓶、分液漏斗、胶塞、导管、酒精灯等。收集:排水集气法。检验:无色气体和空气接触立即变成红棕色。3NO、NO2的制法(1)NO的实验室制法。原理:3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。(2)NO2的实验室制法。原理:Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。装置:锥形瓶(或烧瓶)、分液漏斗、带导管胶塞等。收集:向上排空气法。【例 1】最新研究表明:NO 吸收治疗法可快速改善 SARS重症患者的缺氧状况,缓解病情。病毒学研究同时证实,NO对 SARS 病毒有直接抑制作用。下列关于 NO 的
14、叙述正确的是()。ANO 是一种红棕色的气体B常温常压下,NO 不能与空气中氧气直接化合C含等质量的氧元素的 NO和14CO的物质的量相等DNO 易溶于水,不能用排水法收集解析:NO 是一种无色难溶于水的气体,可以用排水法收集。常温常压下,NO 容易与氧气直接化合生成 NO2。答案:C【变式训练】1对二氧化氮的下列说法不正确的是()。A二氧化氮不是硝酸的酸酐B二氧化氮不是造成大气污染的气体之一C二氧化氮不是硝基D在通常状况下测得的 NO2 的相对分子质量是不准确的 B 解析:3NO2H2O=2HNO3NO是氧化还原反应,NO2与HNO3中氮元素不是同价态,故A正确;NO2属氮的氧化物,是大气污
15、染气体之一,B不正确;NO2与NO2(硝基)所带的总电子数不等,C正确;通常状况下,2NO2 N2O4,两种气体同时存在,故D正确。考点 2 氨气1氨气的实验室制法(1)原理:固态铵盐与碱加热反应:2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。(2)发生装置:固固加热型,与制备 O2 相似。(3)收集:向下排空气法。(4)干燥:在干燥管中盛放碱石灰作干燥剂。因起反应而不能用浓硫酸、P2O5、无水氯化钙作干燥剂,如CaCl2吸收氨气生成 CaCl28NH3。(5)验满:用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口,若变蓝,则已集满;蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口,若产生白烟,则已集满。2喷泉实验原理:减小容
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- 第二 单元 11 及其 化合物
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