（江苏专用版）2020版高考化学总复习 专题三 第4讲 氮及其重要化合物课件

第4讲氮及其重要化合物考点一氮气及氮氧化物考点二氨和铵盐总纲目录考点三硝酸高考演练考点一氮气及氮氧化物1.氮元素在自然界中的存在形态及氮的固定 2.氮气(1)分子式:N2,电子式:②∶N⋮⋮N∶,结构式: 。(2)氮气的物理性质颜色状态气味水中的溶解性无色气体无味不溶(3)氮气的化学性质 3.氮的氧化物氮有多种氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等,其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。完成NO和NO2的比较表:1.【易错辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)N2分子稳定性高,可作保护气。 (√)(2)NO2是硝酸的酸酐。 (✕)(3)1molN2和足量H2反应,可生成2molNH3。 (✕)(4)在实验室里,NO和NO2均可用排水法收集。 (✕)(5)工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应。 (√)(6)NO能够与人体里血红蛋白结合,造成人体缺氧中毒。 (√)(7)标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。 (✕)(8)2NO+O2 2NO2是氮的固定。 (✕)(9)用向上排空气法可以收集到干燥的NO。 (✕)(10)通过灼热的镁粉除去N2中的O2。 (✕)(11)NO2与水反应的离子方程式为3NO2+H2O 2H++2N +NO。 (√)3O(12)CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在。 (✕)(13)Mg3N2和盐酸反应生成两种盐。 (√)2.【多维思考】NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:。(2)汽车尾气处理系统中的催化转化器可有效减少NOx的排放,当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:。答案(1)3NO2+H2O 2HNO3+NO(2)2NO+2CO N2+2CO2题组一NO、NO2的性质及对环境的影响1.环境保护是当今备受人们关注的社会问题。下列叙述不正确的是(C)A.酸雨能加快桥梁、雕塑的腐蚀B.煤炭燃烧时,会向空气中排放SO2C.向高空排放粉尘,减少空气污染D.氮氧化物会形成光化学烟雾解析C项,向高空排放粉尘,仍会污染空气,不会减少空气污染,错误。2.下列现象的产生与人为排放大气污染物氮氧化物无关的是(A)A.闪电B.光化学烟雾C.酸雨D.臭氧层空洞解析A项,闪电属于自然现象,与人为排放大气污染物氮氧化物无关;B项,光化学烟雾是汽车尾气排放的碳氢化合物和氮氧化物在强光下引起的一系列光化学反应所形成的烟雾;C项,酸雨与空气中大量排放的SO2及氮氧化物有关;D项,氟氯烃或氮氧化物在大气中泄漏,与臭氧(O3)发生一系列连锁反应形成臭氧层空洞。拓展升华氮氧化物对环境的危害与防治方法1.危害(1)产生硝酸型酸雨2NO+O2 2NO23NO2+H2O 2HNO3+NO(2)形成光化学烟雾NOx与碳氢化合物在紫外线作用下发生一系列光化学反应,形成的烟雾。(3)破坏大气臭氧层科学研究表明,进入高空平流层的氮氧化物,可以加快臭氧层中臭氧的分解速率,从而像氟氯烃类物质一样破坏臭氧层,形成臭氧空洞。2.防治方法(1)使用洁净能源,减少氮氧化物的排放。(2)为汽车安装尾气转化装置,将汽车尾气中的CO和NO转化成CO2和N2。(3)对生产化肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理。题组二氮氧化物的相关计算3.(2018盐城一模)工业废气NO、NO2是造成大气污染的气体之一,工业上常用:NOx+NH3 N2+H2O,使其转化为无毒的N2,现有NO、NO2的混合气体3.0L,可与3.5L相同状况的NH3完全反应,全部转化为N2,则在原混合气体中NO和NO2的物质的量之比是 (B)A.1∶1B.1∶3C.3∶1D.2∶1解析氨气被氧化为氮气,NH3~ N2~3e-;一氧化氮被还原为氮气,NO~ N2~2e-;二氧化氮被还原为氮气,NO2~ N2~4e-。设一氧化氮的体积为x,二氧化氮的体积为3-x,氨气的体积为3.5L,根据得失电子守恒可知:3.5L×3=2x+4×(3-x),x=0.75L,则一氧化氮的体积为0.75L,二氧化氮的体积为2.25L,相同状况下,混合气体中NO和NO2的体积之比等于物质的量之比,即n(NO)∶n(NO2)=V(NO)∶V(NO2)=0.75L∶2.25L=1∶3。1212124.(2018南通模拟)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为 (D)①1.2mL②2.4mL③3mL④4mLA.①②B.②③C.③④D.①④解析如果剩余2mLO2,则V(NO2)= ×(12-2)mL=8mL,混合气体中V(O2)=12mL-8mL=4mL。若剩余的2mL气体是NO,则混合气体中V(O2)=(12mL-2mL×3)× =1.2mL,D项正确。4515方法技巧有关NO、NO2、O2混合气体溶于水的计算方法1.加合式法(1)NO2和O2的混合气体溶于水的计算由4NO2+O2+2H2O 4HNO3可知,当体积比:V(NO2)∶V(O2) (2)NO与O2同时通入水中2NO+O2 2NO2,3NO2+H2O 2HNO3+NO总反应方程式为4NO+3O2+2H2O 4HNO3,当体积比:V(NO)∶V(O2) 2.原子守恒法4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成,都与N2O5+H2O 2HNO3等效。当混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。N(N)∶N(O) 3.NO和NO2混合气与水反应与单一NO2气体和水反应相同,均为3NO2+H2O 2HNO3+NO,利用反应式计算时,可以用差量法。4.NO2、NO、O2混合与水反应三种气体混合与水反应,若满足关系式:V(O2)= V(NO2)+ V(NO),无气体剩余。若气体有剩余,则根据情况按上述其他方法计算。1434考点二氨和铵盐1.氨的结构与性质(1)结构与物理性质(2)氨的化学性质2.氨气的实验室制法  3.氨气的用途(1)液氨可用作 制冷剂。(2)氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料。(3)氨是有机合成工业(如制尿素、合成纤维、染料等)上的常用原料。4.铵盐及N 的检验(1)构成:由 N 和酸根离子构成。(2)物理性质: 白色或无色晶体,都能溶于水。(3)化学性质a.不稳定性NH4Cl受热分解: NH4Cl NH3↑+HCl↑;4H4HNH4HCO3受热分解: NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O。b.与碱反应在稀溶液中不加热:N +OH- NH3·H2O。加热或浓溶液:N +OH- NH3↑+H2O。(4)N 的检验未知液 呈碱性 产生使湿润的 红色石蕊试纸变 蓝色的气体,则证明含N 。4H4H4H4H5.氮肥的生产和使用(1)氨水可作为化肥,但氨易挥发,因此常将氨转化为各种固态 铵盐加以使用。(2)常见的氮肥有铵态氮肥、 硝态氮肥(硝酸盐)和尿素等。(3)常见的铵态氮肥有硫铵(又称 肥田粉)、氯铵、碳铵(化学式为 NH4HCO3)、硝铵等。(4)铵态氮肥和碱性肥料接触会反应放出氨气,使肥效降低,因此铵态氮肥不能和碱性肥料混施。1.【易错辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)氯化铵受热可升华。 (✕)(2)液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂。 (√)(3)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气。 (√)(4)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3并不涉及氧化还原反应。 (√)(5)尿素可以直接被植物吸收,是一种优良的氮肥。 (✕)(6)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐。 (✕)(7)分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升,说明二者均易溶于水。 (√)(8)铵盐均可作化肥。 (✕)(9)某溶液中加入NaOH溶液,加热放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该溶液一定是铵盐溶液。 (✕)(10)NH4NO3是常见氮肥中含氮量最高的。 (✕)(11)常见的铵盐均易溶于水。 (√)(12)将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体。 (✕)(13)P2O5可用于干燥Cl2和NH3。 (✕)2.【多维思考】氨水中存在的三个平衡是:、、。根据上述平衡分析氨水中存在的粒子有。答案NH3+H2O NH3·H2ONH3·H2O N +OH-H2O H++OH-NH3、NH3·H2O、H2O、N 、OH-、H+4H4H题组一氨气的实验室制法1.(2018南通模拟)实验室用如图所示装置制取并收集氨气,下列说法正确的是 () A.试管a中的固体为氯化铵B.用湿润的红色石蕊试纸检验试管b中氨气是否集满C.氨气可用浓硫酸干燥D.图装置也可用于制取并收集氧气答案BA项,实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气,该反应为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O,错误;B项,氨气是碱性气体,用湿润的红色石蕊试纸检验试管b中氨气是否集满,试纸变蓝色证明收集满,正确;C项,氨气和硫酸反应生成硫酸铵,不能用浓硫酸干燥,可用碱石灰干燥,错误;D项,装置图中发生装置可以制备氧气,但氧气的密度比空气大,应采用向上排空气法收集,错误。2.(2018苏州一模)实验室制取氨气、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是 () A.用装置甲制取氨气B.用装置乙收集氨气时气体从a口进,从b口出C.装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜D.可以用装置丁吸收氨气,进行尾气处理答案BA项,实验室用NH4Cl和Ca(OH)2共热来制NH3,故错误;B项,NH3密度比空气小,收集时应短进长出,故正确;C项,CuO也可能被还原成红色的Cu2O,故错误;D项,NH3在饱和食盐水中的溶解度很大,用装置丁来吸收,会引起倒吸,故错误。3.实验室采用下列装置制取氨气,正确的是 (D) 解析A项,无法制得NH3,应用NH4Cl和Ca(OH)2共热来制备NH3,故错误;B项,干燥NH3应选用碱石灰,NH3会被浓H2SO4吸收生成(NH4)2SO4,故错误;C项,为确保收集到较纯净的NH3,应将导管末端伸进试管底部,故错误;D项,因为NH3极易溶于水,故可使用倒扣的漏斗防倒吸,正确。方法技巧实验室制取氨气的三种方法方法一:加热固态铵盐和碱的混合物方法二:浓氨水与固态碱性物质反应方法三:加热浓氨水题组二氨气和铵盐的性质4.NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(见下图)。下列说法中正确的是 () A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D.图中所涉及的盐类物质均可发生水解答案CA项,NaHCO3不能作化肥;B项,Na2CO3受热时不易分解;C项,NH3和NO2在一定条件下可发生反应:8NH3+6NO2 7N2+12H2O,属于氧化还原反应;D项,NaCl不能水解。5.检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中,然后 (D)A.加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验B.加水溶解,用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性C.加入碱溶液,加热,再滴入酚酞试液D.加入苛性钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验解析检验铵盐利用的是铵盐与碱反应生成氨气及氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的性质。6.称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24g,加入含0.1molNaOH的溶液,完全反应,生成NH31792mL(标准状况),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为 (C)A.1∶1B.1∶2C.1.87∶1D.3.65∶1解析NaOH与(NH4)2SO4和NH4HSO4的混合物先后发生下列两个离子反应:OH-+H+ H2O,N +OH- NH3↑+H2O,若(NH4)2SO4和NH4HSO4完全反应,则有下列关系:(NH4)2SO4~2NaOH,N