高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3單元 自然界中的元素 第2節(jié) 氮及其化合物課件 魯科版.ppt

第2節(jié) 氮及其化合物,-2-,考綱要求:1.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。,-3-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,氮?dú)饧捌溲趸?1.氮元素在自然界中的存在,-4-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(2)化學(xué)性質(zhì) 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,在高溫或放電時(shí)可與某些物質(zhì)反應(yīng),N2既可能表現(xiàn)氧化性,又可能表現(xiàn)還原性:,-5-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-6-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-7-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-8-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“”,錯(cuò)誤的畫“”。 (1)固氮反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng) ( ) (2)氮的氧化物都是大氣污染物 ( ) (3)氮的固定只有在高溫、高壓、催化劑的條件下才能實(shí)現(xiàn)( ) (4)NO只能用排水法收集,不能用排空氣法收集 ( ) (5)NO2為無色有毒的氣體 ( ) (6)汽車尾氣中含有氮的氧化物,是造成環(huán)境污染的來源之一 ( ),-9-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-10-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-11-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.電子守恒法 當(dāng)NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)要失去電子,如果是NOx與O2混合,則反應(yīng)中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等。,-12-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,例1將30 mL NO2和O2的混合氣體通入倒置于水槽且裝滿水的量筒中,充分反應(yīng)后,量筒內(nèi)剩余5 mL氣體,則原混合氣體的體積組成是( ) A.NO2:17 mL,O2:13 mL B.NO2:27 mL,O2:3 mL C.NO2:15 mL,O2:15 mL D.NO2:25 mL,O2:5 mL,答案,解析,-13-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,跟蹤訓(xùn)練 1.將盛有12 mL NO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,還剩余2 mL無色氣體,則原混合氣體中O2的體積和剩余的2 mL氣體分別是(A) A.1.2 mL,NO B.2.4 mL,O2 C.3.5 mL,O2 D.4 mL,NO,答案,解析,-14-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.(2016遼寧大連檢測)室溫下,在容積為a mL的試管中充滿NO2氣體,然后倒置在水中至管內(nèi)水面不再上升;再通入b mL O2,則管內(nèi)液面又繼續(xù)上升,測得試管內(nèi)最后剩余氣體為c mL,且該氣體不能支持燃燒,則a、b、c的關(guān)系是( ) A.a=4b+3c B.a=4b+c C.ab=41 D.ab=43,答案,解析,-15-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.無色的混合氣體甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種,將100 mL甲氣體經(jīng)過下圖各裝置,結(jié)果得到酸性溶液,而幾乎無氣體剩余,則甲氣體的組成為( ),A.NH3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2 C.NH3、CO2、NO2 D.NO、CO2、N2,答案,解析,-16-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,氨和銨鹽,-17-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-18-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-19-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.銨鹽 (1)物理性質(zhì):都是無色或白色晶體,都易溶于水。 (2)化學(xué)性質(zhì)“三解”。 “熱解”不穩(wěn)定,受熱易分解。寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:,-20-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-21-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-22-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑,其中錯(cuò)誤的是(A),-23-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-24-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,1.促使噴泉形成的方法 (1)容器內(nèi)氣體極易溶于水或容器內(nèi)氣體易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)外部的水或溶液接觸容器內(nèi)氣體時(shí),由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使容器內(nèi)壓強(qiáng)迅速降低,在外界大氣壓作用下,外部液體迅速進(jìn)入容器,通過尖嘴導(dǎo)管噴出,形成噴泉。下表列出的氣體作用于吸收劑,就能形成噴泉。,-25-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(2)密閉容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)(如濃鹽酸、濃氨水、酒精等)或發(fā)生化學(xué)反應(yīng),容器內(nèi)產(chǎn)生大量氣體,容器內(nèi)壓強(qiáng)迅速增大,促使容器內(nèi)液體迅速向外流動(dòng),形成噴泉。如噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等均是此原理。 (3)成功的關(guān)鍵 盛氣體的燒瓶必須干燥;氣體要充滿燒瓶;燒瓶不漏氣;所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體快速反應(yīng)。,-26-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(4)噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置,-27-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法 (1)加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物:,-28-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-29-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-30-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(2)實(shí)驗(yàn)室簡易制取NH3的幾種方法:,-31-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(3)氨氣實(shí)驗(yàn)室制法的注意事項(xiàng): 實(shí)驗(yàn)室用固體銨鹽與堿共熱制NH3時(shí),不能使用NH4HCO3、NH4NO3及NaOH固體,因?yàn)镹H4HCO3受熱分解產(chǎn)生CO2,使制得的NH3不純;NH4NO3受熱時(shí)易發(fā)生爆炸;NaOH容易吸水結(jié)塊,不利于NH3的產(chǎn)生和逸出,且加熱條件下NaOH容易腐蝕玻璃。 干燥氨氣時(shí)不能選用酸性干燥劑,如濃硫酸、P2O5等,也不能選用無水CaCl2,因?yàn)樗鼈兙芘cNH3發(fā)生反應(yīng),通常選用堿石灰。 吸收氨氣(或HCl)時(shí)要注意防止倒吸。 可用于吸收氨氣(或HCl)并能防倒吸的常用裝置為,-32-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,例2 (2015山東威海模擬)某化學(xué)興趣小組利用圖一裝置制取氨氣并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。,-33-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-34-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(1)裝置A中燒瓶內(nèi)試劑可選用a、c、e(填序號)。 a.堿石灰 b.濃硫酸 c.生石灰 d.五氧化二磷 e.燒堿 (2)若探究氨氣的溶解性,需在K2的導(dǎo)管末端連接圖二裝置中的或(填序號)裝置,當(dāng)裝置D中集滿氨氣后,關(guān)閉K1、K2,打開K3,引發(fā)噴泉的實(shí)驗(yàn)操作是用熱毛巾將燒瓶焐熱(其他合理答案均可)。 (3)若探究氨氣的還原性,需打開K1、K3,K2處導(dǎo)管連接制取純凈、干燥氯氣的裝置。,解析,-35-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,解析,-36-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,技巧點(diǎn)撥:解答實(shí)驗(yàn)室制備氣體的題目要從以下方面思考:反應(yīng)原理 實(shí)驗(yàn)裝置特點(diǎn) 操作步驟 儀器組裝順序 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)論等。描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要全面,按陸(固體)、海(溶液)、空(氣體)的順序會(huì)更全面些。,-37-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,跟蹤訓(xùn)練 1.某研究性學(xué)習(xí)小組對實(shí)驗(yàn)室制取NH3的方法進(jìn)行了如下設(shè)計(jì): (1)甲同學(xué)擬用濃氨水與固體NaOH制取NH3,并用圖裝置作為NH3的發(fā)生裝置。,-38-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(2)乙同學(xué)建議,把教材中實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的收集裝置由大試管改為集氣瓶且瓶口向上來收集氨氣,并確保不污染環(huán)境。請你根據(jù)其設(shè)想回答: 若用排空氣法收集NH3,請?jiān)趫D的方框內(nèi)畫出其氣體收集裝置和尾氣吸收裝置,標(biāo)出所用的試劑(自選)名稱。,解析,-39-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-40-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.(2015濟(jì)南模擬)已知氨氣可以與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到氮?dú)夂徒饘巽~,用示意圖中的裝置可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。(夾持裝置已略去),解析,-41-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-42-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.某研究小組要快速制取干燥的氨氣,提供的藥品有濃氨水、氯化銨固體、氫氧化鈉固體、蒸餾水、堿石灰,提供的儀器如圖所示(必要的塞子、玻璃導(dǎo)管、橡膠管、固定裝置和尾氣處理裝置已略)。,-43-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,解析,-44-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,硝酸 1.物理性質(zhì) 硝酸是無色易揮發(fā)的液體,有刺激性氣味。 2.化學(xué)性質(zhì),-45-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-46-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.用途 化工原料,用于制化肥、染料、炸藥等。,-47-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,4.氮元素在自然界中的循環(huán)和對環(huán)境的影響 (1)氮元素在自然界中的循環(huán):,(2)對環(huán)境的影響:光化學(xué)煙霧、酸雨、富營養(yǎng)化等。,-48-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-49-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,1.硝酸的性質(zhì),-50-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-51-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-52-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,例3(2016重慶模擬)為了證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生一氧化氮,某校同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),其裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。A為注射器,B為兩端長短不等的U形管,C是裝有NaOH溶液的燒杯,D處是繞成螺旋狀的銅絲,K1、K2是止水夾。實(shí)驗(yàn)步驟如下:,-53-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),為了在D處收集到NO,以便觀察顏色,必須事先在注射器A中吸入一定量的空氣。然后關(guān)閉K1(填“關(guān)閉”或“打開”),從U形管左端注入稀硝酸,當(dāng)看到U形管右端稀硝酸接觸橡膠塞時(shí)可以確定U形管中的空氣已被趕盡。,答案,解析,-54-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(3)如何證明D處聚集的是NO而不是H2?打開止水夾K1,把注射器中的空氣壓入U(xiǎn)形管中,若觀察到D處氣體變紅棕色,則證明收集的是NO而不是H2。 (4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察完畢,關(guān)閉止水夾K1,打開止水夾K2,在重力作用下,U形管右端的紅棕色混合氣體被酸液壓入NaOH溶液中吸收,消除了環(huán)境污染。,-55-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,技巧點(diǎn)撥:1.HNO3與金屬反應(yīng)的規(guī)律:金屬與硝酸反應(yīng)一般不產(chǎn)生H2,且濃硝酸一般被還原為NO2,稀硝酸被還原為NO,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,很稀的硝酸有可能被還原為N2O,甚至為NH4NO3,硝酸在反應(yīng)中體現(xiàn)氧化性和酸性。 2.驗(yàn)證稀硝酸與金屬反應(yīng)的還原產(chǎn)物,需先在無氧條件下收集,氣體為無色,再通入O2,氣體變?yōu)榧t棕色。,-56-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,跟蹤訓(xùn)練 1.向硝酸鈉溶液中加入銅粉不發(fā)生反應(yīng),若加入某種鹽,則銅粉可以逐漸溶解,符合此條件的是( ) A.Fe(NO3)2 B.ZnSO4 C.NaHCO3 D.NaHSO4,答案,解析,-57-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,盛有足量水的水槽里放兩個(gè)燒杯,小燒杯里放有適量銅片和過量濃硝酸,小燒杯外面倒扣一大燒杯,請回答下列問題:,(1)實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到的主要現(xiàn)象是: 銅片表面產(chǎn)生氣泡; 銅片慢慢溶解并逐漸消失; 小燒杯中溶液的顏色逐漸變成藍(lán)色; 大燒杯中有紅棕色氣體生成,后來慢慢變成無色。,解析,-58-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-59-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.(2015黑龍江哈三中模擬)硝酸是一種重要的化工原料,氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑,某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬氨氧化法制硝酸,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,回答下列問題:,(注:氯化鈣可以與NH3反應(yīng)生成八氨合氯化鈣。) (1)儀器a的名稱為球形干燥管,其中加的試劑為堿石灰(合理答案均可)。,解析,-60-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(3)裝置D的作用是除去氨氣和水蒸氣;裝置G的作用是吸收尾氣。 (4)反應(yīng)開始后,在裝置E中看到的現(xiàn)象是氣體變?yōu)榧t棕色。 (5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,證明有HNO3生成的操作是取少量F中的液體于試管中,滴加幾滴紫色石蕊,溶液變紅,證明有HNO3生成(合理答案均可)。 (6)為測定所制硝酸的濃度,反應(yīng)結(jié)束后取20 mL裝置F中的液體,加水稀釋至1 000 mL后,取出20 mL加入錐形瓶中,滴加指示劑,然后用0.100 molL-1的NaOH溶液滴定,用去25 mL NaOH溶液,則反應(yīng)制得的硝酸的濃度為6.25 molL-1。,-61-,缺陷:1.準(zhǔn)備工作繁雜,實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長; 2.由于預(yù)先準(zhǔn)備好的NH3往往出現(xiàn)漏氣、潮濕等現(xiàn)象導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想; 3.NH3露置在空氣中,不符合綠色化學(xué)的理念,影響健康。,-62-,改進(jìn)方案 將NH3的制備、收集和物理、化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)合二為一,做到實(shí)驗(yàn)簡單、現(xiàn)象明顯、效果良好。 實(shí)驗(yàn)裝置圖:,-63-,操作步驟 1.檢查裝置的氣密性。方法是:由注射器向燒瓶中注入空氣,若燒杯中有氣泡產(chǎn)生,說明氣密性良好。 2.向燒杯中放入一塊濕潤的紅色石蕊試紙,打開止水夾1、2,由注射器向燒瓶中加入濃氨水,當(dāng)紅色石蕊試紙變藍(lán)時(shí)關(guān)閉止水夾1、2。 3.由膠頭滴管擠入少量水,燒杯中加入滴有酚酞溶液的水,打開止水夾2,則看到形成美麗的紅色噴泉。,-64-,創(chuàng)新點(diǎn) 1.讓學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取純凈的NH3的另一種方法。 2.實(shí)現(xiàn)NH3的制備、收集和物理、化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)一體化,成功率、可信度更高,讓學(xué)生更加真實(shí)地去體驗(yàn)理解NH3的物理和化學(xué)性質(zhì)。 3.儀器簡單易取,操作輕松快捷、現(xiàn)象明顯,課堂耗時(shí)短,適合演示實(shí)驗(yàn)。 4.盡可能地避免了NH3排到空氣中,環(huán)保且無污染。 5.對比效果明顯,很好地提高學(xué)生的興趣。,-65-,典例 某研究性學(xué)習(xí)小組對氨氣的制法進(jìn)行了如下設(shè)計(jì): (1)下面是該小組同學(xué)提出的實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的幾種方案: A.硝酸銨固體與氫氧化鈉固體共熱 B.加熱分解NH4Cl晶體 C.將濃氨水逐滴加到新制的生石灰中,解析,-66-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,請從上圖的儀器中選擇制取氨氣的發(fā)生裝置(要求儀器少、合理)D(寫編號)。 (2)該小組需收集干燥后的氨氣:,如選用如右圖所示的裝置,則氣體應(yīng)由導(dǎo)管口X(填“X”或“Y”)導(dǎo)入(集氣瓶不能顛倒)。 若用排液集氣法收集氨氣,可選用的試劑是C(填字母)。 A.H2O B.濃硫酸 C.CCl4 D.NaCl飽和溶液,-67-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(3)用圖示裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),上部燒瓶已裝滿干燥氨氣,引發(fā)水上噴的操作是打開止水夾,擠出膠頭滴管中的水。,(4)若原燒瓶中氨氣是充滿的,進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)后,燒瓶內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.045 molL-1(假定在標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。,-68-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(1)取少量上述溶液,向其中加入硫酸鈉溶液,產(chǎn)生白色沉淀,加入稀硝酸沉淀不溶解; (2)另取少量該溶液,向其中加入足量的NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體。 則下列有關(guān)說法中不正確的是( ),答案,解析,-69-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.實(shí)驗(yàn)室制備氨氣,檢驗(yàn)是否收集滿的正確方法是( ) A.用手扇動(dòng)收集的氣體,有氣味則已收集滿 B.將潤濕的淀粉KI試紙接近瓶口,試紙變藍(lán)則已收集滿 C.將潤濕的紅色石蕊試紙伸入瓶內(nèi),試紙變藍(lán)則已收集滿 D.用玻璃棒一端蘸取濃鹽酸,接近瓶口,產(chǎn)生大量白煙,證明已收集滿,-70-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.某小組利用如圖裝置制備氨氣,并探究氨氣的性質(zhì)(部分儀器略去)。請回答:,-71-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,解析,-72-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(4)為防止環(huán)境污染,以下裝置(盛放的液體均為水)可用于吸收多余氨氣的是(填序號)。,解析,-73-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,解析,-74-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,4.(2016福建晉江模擬)某中學(xué)化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組利用以下裝置制取并探究氨氣的性質(zhì)。,解析,-75-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(2)A裝置還可用于制取氣體O2(或氧氣,其他合理答案也可)(只填一種)。 (3)若有21.4 g NH4Cl固體,最多可制取NH3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的體積是8.96 L (NH4Cl的摩爾質(zhì)量為53.5 gmol-1)。 (4)實(shí)驗(yàn)室收集氨氣的方法是向下排空氣法。 (5)C、D裝置中顏色會(huì)發(fā)生變化的是D(填“C”或“D”)。 (6)當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后,擠壓E裝置中的膠頭滴管,滴入12滴濃鹽酸,可觀察到的現(xiàn)象是有白煙生成。,-76-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(7)為防止過量氨氣造成空氣污染,需要在上述裝置的末端增加一個(gè)尾氣處理裝置,合適的裝置是F(填“F”或“G”)。 (8)生石灰與水作用放出熱量。實(shí)驗(yàn)室利用此原理,往生石灰中滴加濃氨水,可以快速制取氨氣。你認(rèn)為生石灰可用下列AB(填序號)物質(zhì)代替。 A.堿石灰(NaOH和CaO的固體混合物) B.NaOH固體 C.硫酸 D.石灰石(含CaCO3),