20192020年高考一轮课程化学全国通用版氮及其化合物教案

2019年高考一轮复习氮及其化合物教材版本全国通用课时说明（建议）2课时知识点氮及其化合物的性质与应用复习目标1．了解N2、NO、NO2的性质。2．掌握硝酸的性质和用途，结合金属与HNO3的反应，掌握守恒法的计算技巧。3．了解氨气、铵盐的性质及用途；掌握氨气的实验室制法。4．掌握铵根离子的检验。5．了解氮的氧化物及含磷洗涤剂对环境及人类健康的影响。复习重点1.氮氧化物的主要性质和应用；2.硝酸的主要性质和应用；3.氨和铵盐的性质和应用复习难点氮及其化合物的转化；守恒计算一、自我诊断知己知彼1、[2015·北京高考]下列关于自然界中氮循环(如图)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、氧三种元素也参与了氮循环2．判断正误(高考题选编)(1)[2016·全国卷Ⅰ]用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO。()(2)[2015·全国卷Ⅰ]密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA。()(3)[2015·全国卷Ⅱ]浓硝酸中加入用砂纸打磨过的铝条，产生红棕色气体。()(4)[2015·山东高考]加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，NH4Cl固体可以升华。()(5)[2015·海南高考]稀硝酸可除去试管内壁的银镜。()(6)[2014·天津高考]制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气。()(7)[2014·重庆高考]液氨用作制冷剂不涉及化学变化。()(8)[2014·广东高考]将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中，溶液变蓝，说明Cu与稀HNO3发生置换反应。()(9)[2014·山东高考]制备收集干燥的氨气。()3．(2016·浙江理综，13)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH＋4废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：下列说法不正确．．．的是()A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X可以是空气，且需过量C．捕获剂所捕获的气体主要是COD．处理含NH＋4废水时，发生反应的离子方程式为：NH＋4＋NO－2===N2↑＋2H2O4．(2016·课标全国Ⅰ，26节选)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中①Y管中________________②反应的化学方程式________________将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2③________________④________________5．(2013·大纲全国卷，28)制备氮化镁的装置示意图如下：回答下列问题：(1)检查装置气密性的方法是_____________________________________，a的名称是________，b的名称是________。(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式____________________。(3)C的作用是_________________________________________________，D的作用是___________________________________________________，是否可以把C和D的位置对调并说明理由_________________________。(4)写出E中发生反应的化学方程式_______________________________。(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象________________________________________________。【参考答案】1、A2、×；×；×；×；√；×；√；×；×3、C4、B5、红棕色气体慢慢变浅6NO2＋8NH3=====催化剂7N2＋12H2OZ中NaOH溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压6、(1)关闭分液漏斗活塞，并在G中加水至液面没过导管口，微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段稳定的水柱，则气密性良好分液漏斗圆底烧瓶(2)(NH4)2SO4＋2NaNO22N2↑＋Na2SO4＋4H2O(3)除去氧气(及氮氧化物)除去水蒸气不能，对调后无法除去水蒸气(4)N2＋3MgMg3N2(5)取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性氨味(或把润湿的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝)，证明产物中含有氮化镁；弃去上层清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁【解析】1、在雷电作用下N2与O2反应生成NO，氮元素被氧化，工业合成氨属于人工固氮，合成氨过程中氮元素被还原，A项错误，B项正确；由图可看出含氮无机物和含氮有机物可以相互转化，C项正确；合成蛋白质的过程中就有碳、氢、氧元素的参与，D项正确。2、(1)NO能与O2反应生成NO2，不能用排空气法收集NO气体，错误；(2)2NO＋O2===2NO2,2NO22O4，故产物的分子数小于2NA；(3)铝条遇浓HNO3发生钝化，不会产生红棕色气体；(4)NH4Cl受热分解为HCl与NH3，HCl与NH3又会化合生成NH4Cl，该过程发生了化学变化，不是升华；(5)Ag可溶于稀HNO3，可用稀HNO3除去试管内壁的银镜；(6)不能用水吸收制取NO2的尾气，因为NO2与水生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮不溶于水造成污染；(7)液氨用作制冷剂，只是NH3的状态发生变化，不涉及化学变化；(8)铜与稀硝酸发生氧化还原反应，生成Cu(NO3)2、NO和H2O，不属于置换反应；(9)用排空气法收集氨气时，导管应插到试管(或集气瓶)底部。3、A项，根据题中的流程，可以得出固体1为CaCO3、CaSO3和过量Ca(OH)2，正确；气体1是不能被过量石灰乳吸收的NO、CO和氮气，NO和NO2按1∶1的体积比能与NaOH溶液反应生成亚硝酸钠，所以X可以是空气，但不能过量，错误；C项，气体2为N2、CO，因“无污染气体”为N2，故捕获的气体主要是CO，正确；D项，NH＋4与NO－2能够发生归中反应生成氮气，离子方程式为NH＋4＋NO－2===N2↑＋2H2O，正确。4、打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋8NH3=====催化剂7N2＋12H2O，随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO2和NH3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。5、(1)检查装置气密性时要将装置设置成密闭体系(关闭分液漏斗活塞并在G中加入水)，然后利用热膨胀原理来检验。(2)NaNO2中N元素显＋3价，在反应中将(NH4)2SO4中－3价氮氧化，两者发生归中反应生成N2，根据电子守恒和质量守恒来配平化学方程式。(3)由于开始装置中含有空气，故利用硫酸亚铁除去空气中的O2及反应中生成的氮氧化物；浓硫酸的作用是作吸水剂，将生成的N2干燥。(4)镁是活泼金属，在加热条件下能与氮气反应生成氮化镁。(5)Mg3N2能与水反应生成NH3，故只要检验加入水后能否生成氨气即可知是否有Mg3N2生成；金属镁的检验可以通过加入酸来检验。二、温故知新夯实基础1、氮及其化合物转化关系：氮及其化合物氨气铵盐物理性质化学性质实验室制取溶解性熔沸点碱性还原性氨水的成分及性质氨气的检验和酸的反应催化氧化等原理装置应用于问题讨论氯化铵和氢氧化钙加热法简易方法：浓氨水加热法物理性质化学性质溶解性热稳定性和碱的反应检验方法及操作四大特性强酸性、挥发性、不稳定性、强氧化性氮及其化合物氮气氮及其化合物的转化氮的氧化物自然界中氮的循环氮的固定氮气的化学性质自然固氮人工固氮与O2的反应与H2的反应与金属的反应常见物质典型物理性质化学性质：与氧气、水的反应氮的氧化物以及与氧气混合后溶于水的情况人类活动对自然界氮循环和环境的影响2、氮气及氮的氧化物（1）氮的循环（2）氮气的化学性质氮气很稳定，难与其他物质发生化学反应。在高温或放电时可与某些物质反应，N2表现为既有氧化性，又有还原性。①与O2的反应：在放电条件下，氮气跟氧气能直接化合生成无色的一氧化氮(NO)。反应式为：N2＋O2=====放电2NO说明：在雷雨天气，汽车的发动机中均可以发生该反应。在该反应中，N2表现出还原性。②与H2反应：N2＋3H22NH3③氮的固定①定义：将空气中游离的氮转变成氮的化合物的方法叫做氮的固定。②分类：氮的固定自然固氮高能固氮闪电，约占生物固氮约占人工固氮合成氨仿生固氮（3）氮的氧化物(NOx，x＝0.5、1、1.5、2、2.5)①NO与NO2的物理性质颜色气味毒性密度溶解性NO无色无味有毒比空气稍大难溶NO2红棕色强烈刺激性气味有毒比空气大易溶于水②NO与NO2的化学性质i.2NO＋O2===2NO2(常温下无色，NO气体遇空气迅速变为红棕色色；NO有毒，是因为与血红蛋白易结合，造成人体缺氧)。ii.3NO2＋H2O===2HNO3＋NOiii.2NO2N2O4(无纯净的NO2气体，盛有红棕色气体的玻璃球放入冰水中，发现气体颜色迅速变浅)。特别提示：I、4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，常用于守恒法解题。II、N2能稳定存在于大气中的原因：N2分子内氮氮叁键，键能大，共价键牢固，N2分子不易被破坏成原子，因而N2分子不易与其他物质发生反应，所以经常用氮气做保护气。(4)人类活动对自然界氮循环和环境的影响①光化学烟雾：光化学烟雾是指汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的一种有毒的浅蓝色烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，伤害植物，并使大气能见度降低。氮氧化物是形成光化学烟雾的一个重要原因。大气中的氮氧化物主要来源于汽车尾气、化石燃料的燃烧和植物体的焚烧，以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。②酸雨：氮氧化物是形成酸雨的一个重要原因。③富营养化：进入水体的氮的含量增大，会导致藻类“疯长”，迅速地覆盖在水面上，造成水体的富营养化。水体中的氮主要来源于工业废水、生活污水、农田灌溉和淋洗，以及水产养殖所投入的饵料和肥料等。（5）氮的氧化物以及与氧气混合后溶于水的情况分析①NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时，可根据反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，利用气体体积的变化差值进行计算。②NO2和O2的混合气体溶于水时，根据反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，恰好反应，无剩余气体；当V(NO2)∶V(O2)＜4∶1时，剩余氧气；当V(NO2)∶V(O2)＞4∶1时，NO2过量，剩余气体为NO，且体积为过量NO2体积的1/3。③NO和O2同时通入水中时，此时的反应为：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3当V(NO)∶V(O2)＝4∶3时，恰好反应，无剩余气体；当V(NO2)∶V(O2)＜4∶3时，剩余氧气；当V(NO2)∶V(O2)＞4∶3时，剩余NO。3、氨气及铵盐（1）氨气的制备I用铵盐制取①反应原理（化学方程式）：Ca（OH）2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O②实验装置（如图）③验满方法：a.将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明氨气已收集满。b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生，说明氨气已收集满。④干燥方法：通过以下任一装置。注意不能用无水CaCl2干燥NH3，因为