高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)氮及其重要化合物課件

氮及其重要化合物化合價(jià)NH3NON2HNO2NO203物質(zhì)分類NO3+3+5HNO3氫化物單質(zhì)氧化物酸鹽氫化物單質(zhì)氧化物酸鹽NO2+4+2+1N2ON2O4NH4+氮?dú)獾拇嬖谂c氮的固定【問題思考】[1]氮元素是活潑的非金屬元素，但通常狀況下，氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在高溫、高壓、放電等一定條件下才能反應(yīng)，為什么？氮分子中存在氮氮三鍵，鍵能很大（941KJ/mol）所以，N2性質(zhì)很穩(wěn)定.工業(yè)合成氨【問題思考】[2]不考慮其他因素，僅根據(jù)平衡移動(dòng)原理，你認(rèn)為合成氨氣應(yīng)該選擇的條件是

。A、低溫低壓B、低溫高壓C、高溫低壓D、高溫高壓而實(shí)際生產(chǎn)中采用的反應(yīng)條件是

；這是出于怎樣的考慮？【問題思考】[3]實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上獲取氮?dú)獾姆椒ǚ謩e是怎樣的？工業(yè)獲取氮?dú)猓阂簯B(tài)空氣分餾實(shí)驗(yàn)室獲取氮?dú)猓阂阎獙?shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?。[4]氮?dú)庠诠I(yè)上經(jīng)常作為保護(hù)氣體，但是為什么不能用作熔融鎂冷卻時(shí)的保護(hù)氣？【問題思考】氮的氧化物氮的化合價(jià)

氧化物N2ONON2O3NO2N2O4N2O51、氮能形成多種氧化物，(1)在氧化物中

和

是酸性氧化物，分別是HNO2和HNO3的

酸酐。(2)N2O俗稱笑氣，曾用作麻醉劑；液態(tài)N2O4是火箭推進(jìn)系統(tǒng)的有效氧化劑；NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種有毒的煙霧，稱之為

。

+2+1+4+3+5+4N2O3N2O5光化學(xué)煙霧氮的氧化物NO和NO2的對比氧化物NONO2物理性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)與O2反應(yīng)

與水反應(yīng)

與水、O2反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)室制法

收集方法

尾氣處理

危害

光化學(xué)煙霧、破壞臭氧層、酸雨無色無味，難溶于水，有毒紅棕色刺激性氣味，易液化，能溶于水有毒，2NO+2O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO3

4NO+O2+2H2O=4HNO3

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O排水法向上排空法堿液吸收[5]工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。①NO2被燒堿溶液吸收時(shí)，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比為1∶1，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

。②NO與NO2按物質(zhì)的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學(xué)式是

。【問題思考】(1)常見的污染類型①光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種有毒的煙霧。②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。氮氧化物對環(huán)境的污染及防治【問題思考】[6]判斷下列說法是否正確①標(biāo)況下，11.2LO2和22.4LNO混合并充分反應(yīng)后得到的

分子數(shù)為NA②常溫常壓下，46g的NO2和N2O4混合氣體含有的分子

數(shù)為NA③46g的NO2和N2O4混合氣體中含有原子總數(shù)為3NA【問題思考】

[7]NO如何檢驗(yàn)？【問題思考】

[8]NO2與Br2如何鑒別？(1)加水，觀察溶液顏色(2)加CCl4，觀察溶液顏色(3)加AgNO3溶液，觀察溶液中現(xiàn)象(4)冷卻，觀察液體顏色【問題思考】

[9]NO中NO2如何除去，NO和NO2如何分離？NO熔點(diǎn)：163.6℃沸點(diǎn)：151℃NO2熔點(diǎn)：11℃沸點(diǎn)：21℃[10]銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2，有同學(xué)認(rèn)為可能混有NO，為檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物，該同學(xué)利用下圖所示的一些裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。K1K2N2O2冰鹽水ABCDE實(shí)驗(yàn)開始前先打開A裝置中的活塞K1，持續(xù)通入一段時(shí)間氮?dú)庠訇P(guān)閉K1，其目的是_____________________________________________。排出裝置中的空氣，防止NO被氧化為NO2【問題思考】[10]銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2，有同學(xué)認(rèn)為可能混有NO，為檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物，該同學(xué)利用下圖所示的一些裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。K1K2N2O2冰鹽水ABCDE【問題思考】停止反應(yīng)后，打開D裝置中的活塞K2并通入O2，若有NO生成，則D中出現(xiàn)的現(xiàn)象是：

。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通入O2的溫度高低對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有較大影響，為了便于觀察，應(yīng)該通入____的O2（填“熱”“冷”）有紅棕色出現(xiàn)熱2．工業(yè)上利用某分子篩作催化劑，可脫除工廠廢氣中的NO、NO2，反應(yīng)機(jī)理如圖所示。一輪P1233．NO的治理是當(dāng)前生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的重要課題之一。(1)利用固體氧化物電解池可將NO直接轉(zhuǎn)化為N2，實(shí)際應(yīng)用中常將若干個(gè)電化學(xué)還原器結(jié)構(gòu)單元組裝在一起，形成電堆，以提高NO的去除效率。一輪P123紐扣式電化學(xué)還原器結(jié)構(gòu)單元(其裝置如圖1所示)可疊加組裝成電堆使用。電解時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為______________。(2)Cu基催化劑是NH3SCR技術(shù)脫除NO中性能較為優(yōu)異的新型催化劑，但煙氣中的SO2會(huì)造成Cu基催化劑的催化性能下降。加入CeO2(基態(tài)Ce原子核外電子排布式為[Xe]4f15d16s2)可抑制SO2對Cu基催化劑的影響，其作用機(jī)理如圖3所示(含Ce化合物的比例系數(shù)均未標(biāo)定)。①從整個(gè)反應(yīng)機(jī)理來看，總反應(yīng)中起還原作用的物質(zhì)是____________(填化學(xué)式)。②在上述反應(yīng)機(jī)理圖中，CemOn的化學(xué)式為____________。一輪P124(3)將3%NO、6%NH3、21%O2和70%N2的混合氣體(N2為平衡氣)以一定流速通過裝有Cu基催化劑的反應(yīng)器，NO去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖4所示。在150～225℃范圍內(nèi)，NO去除率隨溫度的升高而迅速上升的原因是_________________________________________一輪P124氨氣與銨鹽必修第二冊

第13頁氨是無色、有刺激性氣味的氣體，極易溶于水且溶解得快。

在常溫常壓下，1體積水大約可溶解700體積氨。[11]簡答氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)操作與原理。常見的物質(zhì)哪些易形成噴泉？原理：使燒瓶內(nèi)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的負(fù)壓，利用大氣壓將液體壓入燒瓶內(nèi)形成噴泉。形成條件:(1)氣體能大量溶于所用液體或氣體快速與液體反應(yīng)。(2)裝置氣密性好。氣體HCl、HBr、HINH3CO2、H2S、SO2、NO2吸收劑【問題思考】必修第二冊

第13頁易液化，液化時(shí)放熱。液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱，使周圍溫度急劇降低，因此，液氨常用作制冷劑。在常溫下，一水合氨中有一小部分（約1%）電離成NH4+和OH，所以氨水顯弱堿性，能使酚酞溶液變紅。氨在水中的反應(yīng)可以表示如下：NH3+H2ONH3?H2ONH4++OH【辨析】電解質(zhì)與非電解質(zhì)氨水能夠?qū)щ姡?/p>

屬于電解質(zhì)；NH3屬于

。氨氣是中學(xué)化學(xué)唯一能使?jié)駶櫟?/p>

石蕊試紙變藍(lán)的堿性氣體氨氣的化學(xué)性質(zhì)[12]液氨與氨水區(qū)別？【問題思考】查閱資料得知：①液氨和水一樣可以發(fā)生微弱的自偶電離②金屬鈉與液氨反應(yīng)置換出氫氣根據(jù)以上信息請寫出液氨的自偶電離方程式鈉與液氨反應(yīng)的化學(xué)方程式氨氣的化學(xué)性質(zhì)NH3+HCl=NH4ClNH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4=(NH4)2SO4堿性[13]氨水中有哪些平衡、哪些微粒？【問題思考】合理利用工廠煙灰，變廢為寶，對保護(hù)環(huán)境具有重要意義。以某鋼鐵廠煙灰(主要成分為ZnO，并含少量的CuO、MnO2、Fe2O3等)為原料制備氧化鋅的工藝流程如下：

(1)“浸取”工序中加入過量氨水的目的：①使ZnO、CuO溶解，轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+配離子；②_______________________________。

應(yīng)用：用濃氨水檢驗(yàn)運(yùn)輸氯氣的管道是否泄漏4NH3+5O24NO+6H2O催化劑氨氣(NH3)的化學(xué)性質(zhì)還原性使用NH3催化還原法可以消除硝酸生產(chǎn)尾氣中的氮氧化物必修第二冊

第28頁3[13]工業(yè)上用NH3制備硝酸的工藝流程圖【問題思考】必修第二冊

第28頁氧化爐尾氣處理中可使用具有堿性的Na2CO3溶液吸收2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2O2形成配位化合物氨氣的化學(xué)性質(zhì)[Cu(NH3)4]2+[Cu(NH3)2]+[Zn(NH3)4]2+[Co(NH3)6]2+……[Ag(NH3)2]+在水溶液中，H2O與NH3是相互競爭的配體

微點(diǎn)澄清訓(xùn)練1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)NH3為三角錐形分子，為極性分子

()(2)NH3易液化是因?yàn)镹H3分子間形成了較強(qiáng)的范德華力

()(3)蘸有濃氨水和濃H2SO4的玻璃棒靠近，空氣中形成白煙

()(4)氨水呈弱堿性，是因?yàn)镹H3為弱堿

(

)(5)NH3的催化氧化可以直接生成NO2(

)(6)SO2、N2、NH3均可用濃H2SO4干燥

(

)√×××××氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法NH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2（2）干燥劑的選擇：□濃硫酸

□堿石灰□CaCl2□P2O5（1）（3）收集方法：（4）尾氣吸收裝置:氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法（5）如何檢驗(yàn)氨氣氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法X銨鹽銨鹽離子的水解NH4++H2ONH4Cl+Mg(OH)2NH4Cl+NaAlO2銨鹽(5)銨鹽都易溶于水，其水溶液均呈酸性(

)按要求寫出下列反應(yīng)的離子方程式：NH4Cl溶液加入少量稀NaOH溶液：________________________________________。(2)

NH4Cl溶液加入濃NaOH溶液，并加熱：________________________________________。有何區(qū)別NH4+的檢驗(yàn)：銨鹽硝酸硝酸濃硝酸為何顯淺黃色？硝酸應(yīng)該保存在棕色細(xì)口瓶硝酸的強(qiáng)氧化性Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O鈍化[14]小結(jié)金屬與硝酸反應(yīng)的特點(diǎn)。通常情況下，我們認(rèn)為濃硝酸與金屬反應(yīng)后主要被還原為NO2，

稀硝酸與金屬反應(yīng)后主要被還原為NO。事實(shí)上，硝酸與金屬反應(yīng)后的還原產(chǎn)物絕不是單一的，因此我們通常在表達(dá)方程式時(shí)，只是表達(dá)出最主要的還原產(chǎn)物罷了。右圖反映出了鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)后各種還原產(chǎn)物的相對量一般來說，

硝酸越稀，

反應(yīng)后主要還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低。[15]鐵與硝酸作用有哪些不同情況？(1)常溫下，濃硝酸使鐵、鋁發(fā)生鈍化。(2)稀硝酸能將Fe氧化成Fe(NO3)3,稀硝酸還原成NO；(3)反應(yīng)中，當(dāng)Fe過量時(shí)，F(xiàn)e+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2【問題思考】[16]在濃硝酸中放入足量的銅片，會(huì)發(fā)生哪些反應(yīng)？反應(yīng)停止后，再加入少量的稀硫酸，有什么現(xiàn)象？為什么？【問題思考】硝酸的強(qiáng)氧化性（2）與非金屬反應(yīng)（3）與還原性物質(zhì)反應(yīng)與有機(jī)物反應(yīng)硝化反應(yīng)顯色反應(yīng)習(xí)題講評13．較活潑金屬與硝酸反應(yīng)，產(chǎn)物復(fù)雜。如一定濃度的硝酸與鎂反應(yīng)，可同時(shí)得到