2020版高三化学总复习 专题5 第3讲 生产生活中的含氮化合物课件 苏教版

第3讲生产生活中的含氮化合物-2-考纲要求:1.了解氮及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。2.了解氮及其重要化合物对环境的影响。-3-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破氮及其氧化物的性质导学诱思下列说法中正确的是。①NO2不能用排水法收集②NO不能用排水法收集③NO2与水反应中NO2只作氧化剂④NO2、NO均属于大气污染物⑤“雷雨发庄稼”的主要原因是N2+O22NO⑥3NO2+H2O2HNO3+NO属于氮的固定①④⑤-4-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破落实基础1.氮及其氧化物的物理性质颜色气味毒性密度水溶性N2比空气的略小NO—有毒比空气的略大NO2比空气的大与水反应2.氮及其氧化物的化学性质(1)氮气的化学性质。氮气的化学性质比较稳定,与H2、O2反应的条件比较苛刻:①与H2反应的化学方程式为;②与O2反应的化学方程式为。无色无味无毒难溶无色难溶红棕色有刺激性气味有毒N2+3H22NH3N2+O22NO-5-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破(2)氮的氧化物的化学性质。写出上述过程中的化学方程式:①;②;③。3.氮的氧化物对环境的影响氮的氧化物对环境均有污染:形成硝酸型酸雨;形成光化学烟雾。NONO2HNO32NO+O22NO23NO2+H2O2HNO3+NOCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑-6-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破易错辨析判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)固氮反应一定属于氧化还原反应()(2)氮的氧化物都是大气污染物()(3)氮的固定只有在高温、高压、催化剂的条件下才能实现答案:(1)√(2)√(3)×提示:(3)根瘤菌固氮是在常温常压下进行的。-7-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破考查角度一氮气的性质例1下列说法正确的是()A.标准状况下11.2L氮气与过量的氢气在催化剂存在的条件下充分反应,转移电子为3NAC.氨气与HCl反应生成固体NH4Cl,由气体生成固体属于固氮反应D.N、S的单质直接与氧气反应均能生成一种氧化物B.过量的氧气与氮气在放电时发生反应N2+2O22NO2答案解析解析关闭A选项,属于可逆反应,N2没有完全反应,错误;B选项,产物应为NO,错误;C选项,固氮反应是N元素由游离态转化为化合态的反应,错误;D选项,分别生成NO、SO2,正确。答案解析关闭D-8-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破方法指导氮气的化学性质比较稳定,我们只学过与氧气、氢气反应,且反应条件比较苛刻,原因是氮气中含有N≡N,断开N≡N需要很高的能量。-9-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破考查角度二NO、NO2的性质例2亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂,使用过量会使人中毒,所以食品中亚硝酸钠的用量应控制在很低的水平。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验:该小组查阅资料知:2NO+Na2O22NaNO2;2NO2+Na2O22NaNO3,设计制取装置如下(夹持装置略去):-10-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破(1)装置D可将剩余的NO氧化成,发生反应的离子方程式为。(2)如果没有B装置,C中发生的副反应有。(3)甲同学检验气密性良好后进行实验,发现NaNO2的纯度较低。乙同学对上述装置进行了改进后提高了NaNO2的纯度,其改进措施是。(4)丙同学把B中的药品进行了更换,也提高了NaNO2的纯度。丙更换的药品可能是。NO3--11-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破答案:(1)5NO+3MnO4-+4H+5NO3-+3Mn2++2H2O(2)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2NO+O22NO2、2NO2+Na2O22NaNO3(3)在A、B之间增加装有水的洗气瓶(4)碱石灰或氧化钙解析:(1)第一步写出氧化剂、还原剂及其产物NO+MnO4-NO3-+Mn2+,第二步配平化合价5NO+3MnO4-5NO3-+3Mn2+,第三步用H+配平电荷5NO+3MnO4-+4H+5NO3-+3Mn2+,最后补水配氢5NO+3MnO4-+4H+5NO3-+3Mn2++2H2O;(2)如果没有B装置,NO中含有水蒸气,水蒸气与过氧化钠反应;(3)因为硝酸挥发,所以NO中含有水蒸气、硝酸,还可能含有NO2,可以通过水洗除去;(4)需把无水CaCl2换成既能吸收水蒸气,又能除去酸性气体硝酸、NO2的药品,可以为碱石灰也可以为生石灰。-12-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破跟踪训练1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)自然界氮循环中氮元素均被氧化()(2)制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气()(3)氮肥厂用氢气和氮气合成氨不涉及化学变化()(4)CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在()(5)NO2与水反应的离子方程式为3NO2+H2O2NO3-+NO+2H+()(6)选择合适的试剂,可用如图装置制取少量CO2、NO和O2()答案解析解析关闭(1)中,合成氨为人工固氮,氮元素被还原,而雷雨中固氮,氮元素被氧化;(2)中,NO2与水反应生成NO,NO也属于污染物,错误;(4)中,NO与氧气反应,错误;(6)中,NO不能用排空气法收集,错误。答案解析关闭(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×-13-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破2.(2018河北定州中学周练)下列反应中,属于氮的固定的是()A.N2和H2在一定条件下合成氨B.由氨制成碳酸氢铵或硫酸铵C.NO和O2反应生成NO2D.NO2与H2O反应生成HNO3答案解析解析关闭工业合成氨是人工固氮,将氮气转化为氮的化合物,属于氮的固定,A项正确;由氨制成碳酸氢铵或硫酸铵,是含氮化合物转化为新的含氮化合物,不属于氮的固定,B项错误;由NO和O2反应生成NO2是含氮化合物转化为含氮化合物,不属于氮的固定,C项错误;由NO2与H2O反应生成HNO3是含氮化合物转化为含氮化合物,不属于氮的固定,D项错误。答案解析关闭A-14-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破3.如图A~D四种物质均含有同一种元素,A可以是单质也可以是气态氢化物,D是该元素最高价氧化物对应水化物,则A、B、C、D中共同含有的元素可能是()A.氯B.铁C.碳D.氮答案解析解析关闭由框图转化关系可知,B、C应为氧化物,D能与Cu反应生成B,说明D应为具有强氧化性的酸,则D可能为硝酸或浓硫酸。Cl2或HCl都不与O2反应,不能实现图示转化关系,A项错误;若共同元素为Fe,不可能实现图示转化关系,B项错误;若共同元素为碳,则D为H2CO3,H2CO3不能与Cu发生氧化还原反应,C项错误;若共同元素为N,则B为NO,C为NO2,D为稀硝酸,可与Cu发生氧化还原反应生成NO,D项正确。答案解析关闭D-15-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破4.有a、b、c、d、e五种气体,现进行下列实验:则a、b、c、d、e可能依次是()A.O2、NO、HCl、NH3、CO2B.O2、NO、NH3、HCl、SO3C.NO、O2、NH3、HCl、SO2D.HCl、CO2、NH3、H2S、CH4(1)a和b混合气体变红棕色(2)c和d混合产生白烟(3)c和e分别通入少量溴水中溴水都变成无色透明的液体(4)b和e分别通入氢硫酸中都产生淡黄色浑浊答案解析解析关闭(1)a和b混合,气体变成红棕色,则a和b分别是NO与O2的某一种气体;(4)b通入氢硫酸中产生淡黄色沉淀,则b是氧气,a是NO;由(2)和(3),c、d混合产生白烟,c通入溴水中变成无色透明的液体,则c是NH3,d是HCl;e通入溴水中,溴水变成无色透明的液体,结合e通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊,可知e为SO2,则a是NO,b是O2,c是NH3,d是HCl,e是SO2。答案解析关闭C-16-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破5.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:(1)一定条件下,NO与NO2存在下列反应:NO(g)+NO2(g)N2O3(g),其平衡常数表达式为K=。(2)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是(填化学式)。-17-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)1∶1,则会导致;若n(NO)∶n(NO2)1∶1,则会导致。(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为。(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2(3)排放气体中NO含量升高产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高答案:(1)𝑐(N2O3)𝑐(NO)·𝑐(NO2)(4)3NO2-+2H+NO3-+2NO↑+H2O-18-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破解析:(2)气体上升,液体下降,这样气液接触充分,使尾气被充分吸收;分析加入的原料及生成物,只有Ca(OH)2微溶于水,Ca(NO3)2易溶,所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2。(3)当n(NO)n(NO2)时,NO过剩;当n(NO)n(NO2)时,NO2过剩,剩余NO2会与Ca(OH)2反应生成Ca(NO3)2。(4)依据化合价升降总数相等,由NO2-生成NO,氮元素化合价降低,则反应中NO2-中氮元素的化合价也一定升高,可能生成NO3-或NO2,但在水溶液中NO2会与水反应生成NO3-,所以最终产物为NO3-,补上H+及H2O配平即可。-19-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破氨气、铵盐的性质导学诱思(1)实验室中通常用与加热制取氨气,用法收集氨气,用试纸或蘸有的玻璃棒靠近集气瓶口检验是否集满。(2)固体NH4Cl受热变成气体,气体冷却后又变为固体NH4Cl,固体碘单质受热变成蒸气,蒸气冷却后又变为固体碘,这两种现象的本质是否相同?。NH4Cl熟石灰向下排空气湿润的红色石蕊浓盐酸不相同,固体NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,NH3和HCl冷却后又生成NH4Cl,是两个化学变化;碘的升华和凝华是物理变化-20-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破落实基础1.氨气(1)氨气的结构和物理性质。(2)氨气的化学性质。①氨气与水的反应。氨气溶于水所得溶液叫做,氨水呈碱性的原因为(用方程式表示)。电子式密度气味液化难易溶解性比空气的气味液化溶于水H∶∶H小有刺激性易极易氨水NH3·H2ONH4++OH--21-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破②氨气与HCl、H2SO4反应。反应的化学方程式分别为(生成浓的,可检验)、。③氨水与盐反应。向AlCl3溶液中滴加氨水,反应的离子方程式为。向FeCl3溶液中滴加氨水,反应的离子方程式为。④氨气的还原性。NH3中N的价态为价,故NH3具有性,能发生氧化反应,氨的催化氧化反应的化学方程式为,该反应为热反应。NH4+HCl+NH3NH4Cl白烟H2SO4+2NH3(NH4)2SO4Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH4+-3还原4NH3+5O24NO+6H2O放-22-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破(3)氨气的制法与用途。②用途:制硝酸、铵盐、尿素、纯碱,作制冷剂等。①制法实验室:工业:。2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2ON2+3H22NH3-23-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破2.铵盐(1)铵盐的物理性质。铵盐都是白色或无色晶体,都溶于水。(2)铵盐的化学性质。易NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑NH4ClNH3↑+HCl↑NH4++OH-NH3·H2O或NH4++OH-NH3↑+H2ONH4++H2ONH3·H2O+H+-24-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破(3)NH4+的检验。铵盐气味的气体试纸变色易错