2017《优化方案》高考化学(苏教版)一轮复习课件专题4硫、氮和可持续发展第二单元

专题4硫、氮和可持续发展第二单元生产生活中的含氮化合物专题4硫、氮和可持续发展专题4硫、氮和可持续发展[2017高考导航]专题4硫、氮和可持续发展考纲要求真题统计命题趋势1.了解氮及其重要化合物的主要性质及应用。2．了解氮及其重要化合物对环境质量的影响。3．以上各部分知识的综合应用。2015,卷Ⅰ7T、10T(B);2015,卷Ⅱ13T(B);2014,卷Ⅰ8T(C)、13T(D);2014,卷Ⅱ28T(6);2013,卷Ⅰ7T(B)预计2017年高考中对本单元内容考查仍以氨气、铵盐、硝酸等物质的性质为重点，突出考查方程式的书写和相关氧化还原反应分析与计算。以化学实验探究、化工生产分析为载体，突出考查氮及其化合物知识的理解与应用。专题4硫、氮和可持续发展考点一氮气及常见氮的氧化物一、氮气1．物理性质：无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。2．化学性质专题4硫、氮和可持续发展专题4硫、氮和可持续发展二、氮的氧化物1．氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。2．NO和NO2的比较物质NONO2物理性质颜色_________________________________毒性_________________________________溶解性____________于水___________于水无色红棕色有毒有毒不溶能溶专题4硫、氮和可持续发展物质NONO2化学性质与O2反应2NO＋O2===2NO2与H2O反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO与人体环境的关系①与血红蛋白结合使人中毒②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾专题4硫、氮和可持续发展1．俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮，请同学们写出三个有关的化学方程式：(1)________________________________________________；(2)________________________________________________；(3)________________________________________________。N2＋O2=====放电2NO2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO专题4硫、氮和可持续发展2．鉴别NO2与溴蒸气的试剂或方法有哪些？解析：由于NO2和Br2在性质上有很多相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可与碱反应；④均为红棕色等。所以不能用淀粉­KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列试剂或方法鉴别：①AgNO3溶液；②CCl4溶液；③用水洗法。答案：可用的试剂或方法有：①AgNO3溶液；②CCl4溶液；③用水洗法。专题4硫、氮和可持续发展(1)氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量大于46。(2)NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。(3)验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2或空气，无色气体变为红棕色。专题4硫、氮和可持续发展(2015·高考北京卷)下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是()A．氮元素均被氧化B．工业合成氨属于人工固氮C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环A专题4硫、氮和可持续发展[解析]A．N2→NH3过程中氮元素由0价变为－3价，被还原。B.工业合成氨的过程属于人工固氮。C.1828年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素；而含氮的有机物也可以直接分解为无机物。D.雷电发生时涉及的反应有N2＋O2=====放电2NO,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3进入土壤，与矿物质结合成硝酸盐；豆科植物也可以将N2合成氮肥，生物体内含有C元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环。专题4硫、氮和可持续发展下图中能实现人工固氮的是()解析：选项A、C为自然固氮，合成氨为人工固氮，选项B电解食盐水与固氮无关。D专题4硫、氮和可持续发展专题4硫、氮和可持续发展NO、NO2的性质及对环境的影响1．下列说法正确的是()A．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B．NO可用于某些疾病的治疗C．NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象D．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合B专题4硫、氮和可持续发展解析：NO易被氧化为NO2，NO2通入FeSO4溶液中首先生成HNO3，然后生成的HNO3能把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由浅绿色变成棕黄色，常温常压下，NO易与空气中的氧气直接化合生成NO2。专题4硫、氮和可持续发展2.氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物，必须进行处理。(1)汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。①汽车尾气中的CO来自于____________________，NO来自于_____________________________________________。汽车尾气对环境的危害主要有____________________________________________________________________________(至少填两种)。②汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为___________________________________________________。汽油的不完全燃烧N2与O2在汽车汽缸内的放电(或高温环境下)的反应形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)2xCO＋2NOx=====催化剂2xCO2＋N2专题4硫、氮和可持续发展(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH3＋6NO=====催化剂△5N2＋6H2O，8NH3＋6NO2=====催化剂△7N2＋12H2O。同温同压下，3.5LNH3恰好将3.0LNO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是____________________。(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理，若NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐，该钠盐的化学式是____________________________________________________。1∶3NaNO2专题4硫、氮和可持续发展解析：(1)①汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。②CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。专题4硫、氮和可持续发展(2)由题意列方程组可得VNO＋VNO2＝3.0L23VNO＋43VNO2＝3.5L解得V(NO)＝0.75L，V(NO2)＝2.25L。V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。(3)NO中氮的化合价为＋2价，NO2中氮的化合价为＋4价，两者按物质的量之比1∶1混合时与NaOH反应生成的钠盐中氮的化合价必然为＋3价，即为NaNO2。专题4硫、氮和可持续发展氮氧化物(NOx)对环境的污染及防治1．常见的污染类型(1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。(2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨水降到地面。(3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。专题4硫、氮和可持续发展2．常见的NOx尾气处理方法(1)碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。(2)催化转化：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。专题4硫、氮和可持续发展有关氮的氧化物的简单计算3．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能为()①1.2mL②2.4mL③3mL④4mLA．①②B．②③C．③④D．①④D专题4硫、氮和可持续发展解析：首先分析可能发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则剩余的2mL气体有两种可能。如果剩余2mLO2，则V(NO2)＝45×(12－2)mL＝8mL，则混合气中V(O2)＝12mL－8mL＝4mL。若剩余的2mL气体是NO，则混合气中V(O2)＝(12mL－2mL×3)×15＝1.2mL，D项正确。专题4硫、氮和可持续发展4．设空气中O2的体积分数为0.2，N2的体积分数为0.8。在有水存在的条件下，某氮的氧化物(NO与NO2形成的混合物)和一定量空气混合恰好完全反应生成硝酸，反应后气体体积减少了一半(相同条件下)。则该氮的氧化物中NO与NO2的体积比是()A．1∶5B．1∶4C．1∶3D．任意比A专题4硫、氮和可持续发展解析：氮氧化物与空气恰好完全反应生成HNO3，发生反应可表示为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3,4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，剩余气体为N2，设剩余N2为0.8L，则由空气组成可知氧气为0.2L，原气体总体积为1.6L，即NO和NO2混合气体体积为0.6L。有V(NO)＋V(NO2)＝0.6L、34V(NO)＋14V(NO2)＝0.2L，得V(NO)＝0.1L，V(NO2)＝0.5L，则V(NO)∶V(NO2)＝1∶5。专题4硫、氮和可持续发展氮氧化物溶于水的计算问题(1)应先明确原理无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。①若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。②若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。专题4硫、氮和可持续发展(2)注意原子守恒和得失电子守恒的运用有关氮的氧化物的计算，从反应实质看都是氧化还原反应。可以从得失电子数相等或原子守恒的角度分析，简化计算过程，如NOx与O2、H2O转化为硝酸的计算，反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。专题4硫、氮和可持续发展考点二氨与铵盐一、氨的物理性质无色有________气味的气体，密度比空气____，易_____，极易溶于水(1∶700)，可由______实验证明。二、氨的化学性质刺激性小液化喷泉专题4硫、氮和可持续发展1．还原性与氧气反应：4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O。2．与酸反应与氯化氢反应：NH3＋HCl===NH4Cl(产生白烟)。3．与水反应NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。专题4硫、氮和可持续发展4．与盐溶液反应盐溶液现象离子方程式FeCl3溶液生成____________沉淀Fe3＋＋3NH3·H2O===__________________AlCl3溶液生成____________Al3＋＋3NH3·H2O===__________________红褐色白色Fe(OH)3↓＋3NH＋4Al(OH)3↓＋3NH＋4专题4硫、氮和可持续发展三、氨的用途1．液氨汽化时吸收大量的热，故可用作______________。2．制氮