高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 氮及其化合物學(xué)案

1、氮及其化合物復(fù)習(xí)目標(biāo)1認(rèn)識氮氧化物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律，知道氮氧化物對自然環(huán)境的影響；2掌握氨及銨鹽的性質(zhì)和用途，了解生物固氮的原理；3知道工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的基本原理，了解硝酸的特性和應(yīng)用。知識清單一、氮氣1分子結(jié)構(gòu)：電子式 ，結(jié)構(gòu)式 。2化學(xué)性質(zhì)：常溫下氮氣性質(zhì)穩(wěn)定的原因 。與氫氣反應(yīng) ，與氧氣反應(yīng) ，與鎂反應(yīng) 。3應(yīng)用：液氮可以做制冷劑；用作保護(hù)氣；工業(yè)上合成氨、制氮肥、制硝酸。二、氮氧化物1“雷雨發(fā)莊稼”的反應(yīng)原理 ，雨水中hno3進(jìn)入土壤與礦物質(zhì)作用生成 ，其中 被植物根系吸收。2光化學(xué)煙霧產(chǎn)生：氮肥的生產(chǎn)、金屬的冶煉和汽車等交通工具的廣泛使用。危害：形成 和 。防治：使用新能源，減少氮氧化物

2、排放；為汽車安裝 裝置，反應(yīng)方程式為 ；對生產(chǎn)化肥、硝酸工廠進(jìn)行 等。三、氨氣與銨鹽1nh3的生產(chǎn)德國化學(xué)家 首次合成出了氨，反應(yīng)方程式為 。2nh3的分子結(jié)構(gòu)：電子式 ，結(jié)構(gòu)式 ，空間構(gòu)型 ，分子極性 ，n原子雜化方式 。 3nh3的化學(xué)性質(zhì)與h2o反應(yīng)與酸反應(yīng)(hcl、h2so4、hno3)與氧氣反應(yīng)：4銨鹽常見銨鹽碳銨 ，氯銨 ，硫銨(肥田粉) ，硝銨 。化學(xué)性質(zhì)受熱分解：與堿反應(yīng)： 銨根離子的檢驗5自然界氮的循環(huán)四、硝酸1物理性質(zhì)純硝酸是 色，有 氣味的液體，具有揮發(fā)性，工業(yè)硝酸常因溶有少量 而略帶黃色。工業(yè)硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為69，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在98以上的硝酸稱為 。2化學(xué)性質(zhì)hno3的化

3、學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)為“三性”：強(qiáng)酸性：具有酸的通性 稀hno3能使紫色的石蕊試液 。不穩(wěn)定性硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易分解，其反應(yīng)方程式： 。因此，濃硝酸應(yīng)盛放在 色細(xì)口試劑瓶中，且放在黑暗、溫度低的地方，強(qiáng)氧化性與金屬（除pt、au外）的反應(yīng)cu與濃、稀hno3反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為： 、 。鐵、鋁遇冷的濃hno3能發(fā)生 ，故可用鐵、鋁的容器貯存或運輸冷的濃hno3。與非金屬c的反應(yīng)方程式為： 。其他性質(zhì)與某些有機(jī)物反應(yīng)：例如，苯的 反應(yīng)，蛋白質(zhì)的 反應(yīng)等。王水：濃硝酸和濃鹽酸以 的體積比混合配制成王水。它的氧化性比hno3更強(qiáng)，能溶解金、鉑等金屬。3工業(yè)制法工業(yè)上制備硝酸一般分為三個過程nh3的

4、催化氧化：在 中進(jìn)行，方程式為 ；生成no2： （寫反應(yīng)方程式）；水吸收no2在 中進(jìn)行，反應(yīng)的方程式為： 。 4硝酸的用途：是一種重要的化工原料，用于制備氮肥、染料、塑料、灼藥、硝酸鹽等。要點精析一、氮元素的單質(zhì)及其化合物的相互轉(zhuǎn)化，是以化合價的變化為主線，通過氧化還原反應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在復(fù)習(xí)過程中要特別注意氮元素在化合物中的化合價。二、氨的實驗室制法1銨鹽與堿反應(yīng)實驗原理：裝置特點：固體十固體氣體，與實驗室制氧氣的裝置相同。收集方法：驗滿方法：將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，若有白煙產(chǎn)生，證明集滿nh3；將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙變藍(lán)，證明集滿nh3。干燥方法：尾氣處理：吸收氨氣（

5、或hcl）時要注意防止倒吸2加熱濃氨水反應(yīng)原理：nh3·h2onh3+h2o裝置：左圖3濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)反應(yīng)原理：濃氨水中存在以下平衡：nh3 +h2onh3·h2o，nh3·h2o nh4+ +oh，加入固態(tài)堿性物質(zhì)（如cao、naoh、堿石灰等），使平衡逆向移動，同時反應(yīng)放熱，促進(jìn)nh3·h2o的分解。裝置：右圖典型例析類型一 nh3性質(zhì)實驗綜合例1某研究小組進(jìn)行與nh3有關(guān)的實驗。（藥品：濃氨水、硝酸銨固體、氫氧化鈉固體、蒸餾水、堿石灰）寫出實驗室制取nh3的化學(xué)反應(yīng)方程式： 。從圖i中挑選所需儀器，裝配成快速制取干燥nh3的裝置簡圖（只寫編

6、號），（必要的塞子、玻璃導(dǎo)管、膠皮管、固定裝置和尾氣處理裝置略去）。儀器是 。實驗小組關(guān)于用上述藥品快速制取氨氣的原理分析，有道理的是 。在nh3·h2o中有平衡nh3 + h2onh3·h2o nh4+ +oh，naoh使平衡向左移動在nh3· h2o中有平衡nh3 + h2onh3·h2o nh4+ +oh，nh4no3使平衡向左移動naoh溶于水時放熱，使體系溫度升高，nh3的溶解度減小，會使部分nh3逸出nh4no3會分解釋放出nh3在快速制取nh3時可以加入nano3固體，以便加快產(chǎn)生nh3用如圖ii甲裝置收集nh3，(燒杯中為酚酞和水的混合液

7、)如何判斷燒瓶中已收集滿nh3 。圖乙中膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶后，觀察到的現(xiàn)象是 。類型二 結(jié)合框圖題考查氮及其化合物的性質(zhì)例2下列是中學(xué)化學(xué)中常見物質(zhì)間的反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，其中部分產(chǎn)物已略去。常溫下，g為固體單質(zhì)，b、i為液體，其余都為氣體。a為化合物，i的濃溶液與g在加熱條件下生成f、b和c。h可用作工業(yè)上冶煉金屬的還原劑。請按要求填空：寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：a ；b ；c 。寫出f+bi的化學(xué)方程式 。寫出g和i的濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 。類型三 含氮化合物的綜合計算例3足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和no2、n2o4、no的混合氣體，這些氣體與1.68 l o2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合

8、后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 mollnaoh溶液至cu2+恰好完全沉淀，則消耗naoh溶液的體積是（ ） a60 ml b45 ml c30 ml d15 ml仿真練習(xí)1氮的多樣性主要體現(xiàn)在含氮化合物及其性質(zhì)的多樣性上，下列說法正確的是()afe2、mg2、cl、no能大量共存于ph0的溶液中b1 l濃度為1 mol·l1的nh4cl溶液中含有na個nhc除去no中混有的少量no2，可將混合氣體通過盛有水的洗氣瓶，再用排空氣法收集nod不論是濃硝酸還是稀硝酸，與銅反應(yīng)均體現(xiàn)出硝酸的酸性和強(qiáng)氧化性2對下列事實的解釋正確的是()a濃硝酸通常保存在

9、棕色的試劑瓶中，說明濃硝酸不穩(wěn)定b不用濃硝酸與銅屑反應(yīng)來制取硝酸銅，說明濃硝酸具有揮發(fā)性c足量鐵與稀硝酸反應(yīng)后溶液呈淺綠色，說明稀硝酸不能氧化fe2d鋅與稀硝酸反應(yīng)得不到氫氣，說明稀硝酸能使鋅鈍化3室溫時，在容積為a ml的試管中充滿no2氣體，然后倒置在水中到管內(nèi)水面不再上升時為止；再通入b ml o2，則管內(nèi)液面又繼續(xù)上升，測得試管內(nèi)最后剩余氣體為c ml，且該氣體不能支持燃燒。則a、b、c的關(guān)系是()aa4b3cba4bccab41 dab434把含有(nh4)2so4、nh4no3的混合溶液a l分為兩等份，一份加b mol koh剛好使nh全部轉(zhuǎn)化為nh3，另一份加入c mol ba

10、cl2溶液恰好沉淀完全，則原混合溶液中no的濃度是()a. mol·l1 b.%c. mol·l1 d. mol·l15某同學(xué)設(shè)計如下實驗，測量m克銅銀合金樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：下列說法中錯誤的是()a收集到的v l氣體為nob若缺少操作，會導(dǎo)致實驗結(jié)果偏小c被銅銀合金還原的硝酸可能為 mold依據(jù)m、v不能確定銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)6硝酸銅是制備cu­zn­al系催化劑的重要原料?，F(xiàn)有三種制取硝酸銅的實驗方案可供選用：銅與稀硝酸反應(yīng)制取：3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o銅與濃硝酸反應(yīng)制?。篶u4hno3(濃)=cu(no3)22n

11、o22h2o首先將銅屑在空氣中加熱生成氧化銅，氧化銅與稀硝酸反應(yīng)制?。?cuo22cuo，cuo2hno3=cu(no3)2h2o下列有關(guān)說法正確的是()a制取等量的硝酸銅，需硝酸的量最少b制取等量的硝酸銅，產(chǎn)生的有毒氣體比少c三種方案中，第方案最經(jīng)濟(jì)環(huán)保d三種方案的反應(yīng)都可以在鐵質(zhì)容器中進(jìn)行7nh3是重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法正確的是()anh4cl和nahco3都是常用的化肥bnh4cl、hno3和na2co3受熱時都易分解cnh3和no2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)d圖中所涉及的鹽類物質(zhì)均可以發(fā)生水解反應(yīng)8某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 ml，平均分成兩

12、份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解19.2 g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如下圖所示。下列分析或結(jié)果錯誤的是()a原混合酸中no的物質(zhì)的量濃度為2 mol/lboa段產(chǎn)生的是no，ab段的反應(yīng)為fe2fe3=3fe2，bc段產(chǎn)生氫氣c第二份溶液中最終溶質(zhì)為feso4dh2so4濃度為2.5 mol·l19某學(xué)習(xí)小組為證明并觀察銅與稀hno3反應(yīng)的產(chǎn)物是no，設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置。請你根據(jù)他們的思路，完成下述的實驗報告。(1)實驗儀器：試管、導(dǎo)管、燒杯、棉花、注射器。(2)實驗藥品：銅絲、稀硝酸、燒堿溶液、鐵粉、caco3顆粒。(3)實驗原理：

13、銅與稀硝酸的離子反應(yīng)方程式_。(4)實驗步驟：實驗開始時，必須進(jìn)行的第一步操作是檢驗裝置的_；向試管中加入一定量的固體藥品_，然后向試管中倒入過量的稀硝酸，并迅速塞緊帶銅絲和導(dǎo)管的橡皮塞；反應(yīng)一段時間后，用蘸有naoh溶液的棉花團(tuán)封住導(dǎo)管口；將銅絲向下移動插入試管液體中，使之與硝酸反應(yīng)；將注射器插入試管口的橡皮塞中，向試管內(nèi)推入空氣。(5)實驗討論：實驗步驟的目的是_；實驗步驟的目的是_；實驗步驟觀察到的現(xiàn)象是_。(6)實驗評價：該裝置的優(yōu)點是(只填一個優(yōu)點即可)_。10某興趣小組用下圖裝置探究氨的催化氧化。(1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_。(2)加熱玻璃管2一段時間后，擠壓1中打氣球鼓入空氣

14、，觀察到2中物質(zhì)呈紅熱狀態(tài)；停止加熱后仍能保持紅熱，該反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)為保證在裝置4中觀察到紅棕色氣體，裝置3應(yīng)裝入_；若取消3，在4中僅觀察到大量白煙，原因是_。(4)為實現(xiàn)氨催化氧化，也可用裝置5替換裝置_(填裝置代號)；化合物x為_(只寫一種)，na2o2的作用是_。11利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含no、no2)反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的ca(no2)2，其部分工藝流程如下：(1)上述工藝中采用氣液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進(jìn)入，石灰乳從吸收塔頂噴淋)，其目的是_；濾渣可循環(huán)使用，濾渣的主要成分是_(填化學(xué)式)。(2)該工藝需控制no和no2物

15、質(zhì)的量之比接近11。若n(no)n(no2)>11，則會導(dǎo)致_；若n(no)n(no2)<11，則會導(dǎo)致_。(3)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性，在酸性溶液中ca(no2)2會發(fā)生分解，產(chǎn)物之一是no，其反應(yīng)的離子方程式為_。答案例1（2）1 3 8 5 9 或1 3 9 5 8 （3） （4）燒杯中溶液呈紅色 （5）氣球膨脹例2nh3 h2o co2 例3a 1d2a3a4c5d6c7c8d9 (3)3cu8h2no=3cu22no 4h2o(4)氣密性；caco3顆粒(5)排出試管中的空氣，防止與no反應(yīng)使用naoh溶液吸收產(chǎn)生的no和no2氣體，防止逸出污染空氣氣體由無色變紅棕色(6)使用可抽動的銅絲能隨時控制反應(yīng)的開始和結(jié)束，節(jié)約藥品用量，減少污染氣