2010年高三化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)全套課件第24講氮及其化合物(一).ppt

1、,課前體驗(yàn),1.將空氣中氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮的化合物的過程稱為固氮。下面能實(shí)現(xiàn)人工固氮的是 A.閃電 B.電解飽和食鹽水車間 C.根瘤 D.合成氨車間,【解析】A、C均為自然固氮，B中不存在固氮。,課前體驗(yàn),2.發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭，其推進(jìn)劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后產(chǎn)生的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛(wèi)星發(fā)射場看到火箭噴出大量紅煙，產(chǎn)生紅煙的原因是 A. 高溫下N2遇空氣生成NO2 B. NO遇空氣生成NO2 C. CO2與NO反應(yīng)生成CO和NO2 D. NO與H2O反應(yīng)生成H2和NO2,【解析】 紅煙是二氧化氮，由NO和氧氣反應(yīng)生成。

2、,課前體驗(yàn),3.同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體，它們是NO和NO2，NO2和O2，NH3和N2?，F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關(guān)系正確的是 A.V1V2V3 B.V1V3V2 C.V2V3V1 D.V3V1V2,【解析】 只有NO2發(fā)生反應(yīng)：3NO2+H2O 2HNO3+ NO，結(jié)果氣體減少了1/3，剩余2/3；發(fā)生的反應(yīng)是4NO2+O2+2H2O 4HNO3，假設(shè)原來氣體各有4體積，反應(yīng)后只剩余氧氣3體積，是原體積的3/8；中氨氣全部溶解，剩余體積一半。,課前體驗(yàn),4.下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用

3、的試劑，其中錯(cuò)誤的是,A.只有 B.只有 C. D.,【解析】實(shí)驗(yàn)室制備NH3的方法不只一種，除課本介紹的由NH4Cl與堿石灰反應(yīng)制取之外，其他的只要合理亦可。裝置中NH4Cl加熱分解產(chǎn)生的NH3、HCl很容易在管口重新化合成NH4Cl，而無法收集到NH3。裝置在加熱時(shí)，管口應(yīng)略向下傾斜，以防止冷凝水倒流使試管底部破裂。,課前體驗(yàn),5.短周期元素的單質(zhì)X、Y、Z在通常狀況下均為氣態(tài)，并有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件略去)：,已知： a.常見雙原子單質(zhì)分子中，X分子含共價(jià)鍵最多。 b.甲分子含10個(gè)電子，乙分子含18個(gè)電子。,(1) X的電子式是,課前體驗(yàn),(2)實(shí)驗(yàn)室可用下圖所示裝置(缺少收集裝置，

4、夾持固定裝置略去)制備并收集甲。,在圖中方框內(nèi)繪出用燒瓶收集甲的儀器裝置簡圖為 。 試管中的試劑是(填寫化學(xué)式) 燒杯中溶液由無色變?yōu)榧t色，其原因是(用電離方程式表示),NH4Cl、Ca(OH)2,NH3H2O NH4+OH,課前體驗(yàn),(3)磷在Z中燃燒可生成兩種產(chǎn)物，其中一種產(chǎn)物丁分子中各原子最外層不都是8電子結(jié)構(gòu)，丁的化學(xué)式是 。 (4) n mol丁與n mol丙在一定條件下反應(yīng)，生成4n mol 乙和另一化合物，該化合物蒸氣的密度是相同狀況下氫氣的174倍，其化學(xué)式是,PCl3,P3N3Cl6,【解析】(1)首先判斷出X、Y、Z分別是氮?dú)狻錃?、氯氣；甲、乙、丙分別是氨氣、氯化氫、氯化

5、銨；(2)收集氨氣應(yīng)該向下排空法，畫圖時(shí)應(yīng)該將進(jìn)氣口畫到接近瓶底；(3)磷在氯氣中燃燒生成最外層不都是8電子結(jié)構(gòu)的分子是PCl5；(4)先求出化合物相對分子質(zhì)量是1742=348；依據(jù)質(zhì)量守恒定律可以寫出如下表示式：PCl5+NH4Cl 4HCl+？得出新化合物分子中各原子個(gè)數(shù)比PClN=121，設(shè)其化學(xué)式為PxNxCl2x，依據(jù)相對分子質(zhì)量為348，可以求得化學(xué)式。,典例精析,【例1】 關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是 （ ）,A,A.裝置中，d為陽極、c為陰極 B.裝置可用于收集H2、NH3、CO2等氣體 C.裝置中X若為四氯化碳，可用于吸收氨氣或氯化氫，并防止倒吸 D.裝置可用于干燥

6、、收集氨氣，并吸收多余的氨氣,典例精析,【解析】電流從電源正極流出，所以d與電源負(fù)極相連應(yīng)該是陰極。裝置收集H2、NH3、時(shí)應(yīng)該從a口進(jìn)氣，收集CO2氣體則應(yīng)該從b口進(jìn)氣；氨氣或氯化氫都極易溶于水，但是不溶于四氯化碳，可以防倒吸；堿石灰可以干燥氨氣，吸收氨氣應(yīng)該防倒吸。,【評注】從圖示觀察信息，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)綜合考查相關(guān)知識。 關(guān)鍵要準(zhǔn)確看懂圖中裝置及其用途。,典例精析,變式1,下圖中a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑， 可用下圖裝置制取、凈化、收集的氣體是 （ ）,B,典例精析,變式1,下圖中a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑， 可用下圖裝置制取、凈化、收集的氣體是 （ ）,B,【解析】氨氣

7、、NO不能向上排空法收集，A、C錯(cuò)；NO2 不能用NaOH溶液除雜，D錯(cuò)。,典例精析,【例2】將充滿NO2和O2混合氣體的量筒倒立于水中，充分反應(yīng)后，保持氣體壓強(qiáng)不變，水進(jìn)入至量筒容積的一半處停止了，則原混合氣體中NO2和O2的體積比是多少？,【解析】設(shè)原混合氣體的體積為1，混合氣體中NO2的體積為x，則O2的體積為1x。根據(jù)題意可知，最后剩余氣體不可能為NO，只能為O2(理由：若剩余的氣體為NO，其體積為1/2，則相當(dāng)于NO2過量3/2，過量的NO2比原來的NO2和O2混合氣體的總體積還大，不合理。)。發(fā)生的總反應(yīng)是： 4NO2+O2+2H2O 4HNO3 則有：1xx/4=1/2，解得x=

8、2/5， V(NO2)V(O2)=2/5(12/5)=23，從而得到,典例精析,【評注】利用總反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算，簡單快捷。這就是技巧， 需要平時(shí)學(xué)習(xí)中不斷積累。,【例2】將充滿NO2和O2混合氣體的量筒倒立于水中，充分反應(yīng)后，保持氣體壓強(qiáng)不變，水進(jìn)入至量筒容積的一半處停止了，則原混合氣體中NO2和O2的體積比是多少？,典例精析,變式2,有混合氣體X，它是由NO、H2、CO2組成，通入足量的Na2O2層后，變成混合氣體Y，將Y用電火花引燃使其充分反應(yīng)，只得到濃度為70%的HNO3溶液，無其他任何氣體，則X中NO、H2、CO2的體積之比為 ( ) A.111 B.127 C.322 D.247,D,

9、【解析】依據(jù)題意最后得到70%的HNO3溶液，假設(shè)硝酸溶液為90 g，則含有HNO3 63 g即1 mol,含有H2O 27 g即1.5 mol。依據(jù)元素守恒可以求出N原子物質(zhì)的量為1 mol,H物質(zhì)的量為4 mol；再依據(jù)4NO+3O2+2H2O 4HNO3和O2+2H2 2H2O、2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2，可以求出CO2物質(zhì)的量為(3/4+1)2 mol=3.5 mol。,典例精析,【備選題】無色的混合氣體甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種。將100mL氣體甲經(jīng)過下圖實(shí)驗(yàn)處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩 余，則氣體甲的組成可能為 （ ）,A.NH

10、3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2 C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2,B,【解析】原來氣體無色，說明不含NO2；通過濃硫酸體積減少，說明含有氨氣；通過足量Na2O2，氣體顯紅棕色，證明含有NO、CO2；最后幾乎無氣體剩余，說明沒有N2。,方法指導(dǎo),一、氨的制取及檢驗(yàn),1.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制取 (1)反應(yīng)原理： 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O (2)裝置原理(發(fā)生、凈化、收集、尾氣吸收),加熱,發(fā)生裝置：大試管、單孔橡膠塞、酒精燈等。 凈化裝置：含有水蒸氣雜質(zhì)，可以通過裝有堿石灰的U形管或球形干燥管進(jìn)行凈化，不能用CaCl2、P2O5、濃硫酸作

11、干燥劑，因?yàn)镹H3能與CaCl2反應(yīng)生成CaCl28NH3。P2O5與濃硫酸均能與NH3反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽。 收集裝置：氯氣能溶于水，所以要用向上排空法或排飽和食鹽水法。,方法指導(dǎo),一、氨的制取及檢驗(yàn),1.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制取 (1)反應(yīng)原理： 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O (2)裝置原理(發(fā)生、凈化、收集、尾氣吸收),加熱,尾氣吸收：氨氣不能直接排放到空氣中，可以用將多 余的氨氣通入水中進(jìn)行吸收(要注意放倒吸)裝置圖如下：,方法指導(dǎo),一、氨的制取及檢驗(yàn),1.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制取 (1)反應(yīng)原理： 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O (2)裝置

12、原理(發(fā)生、凈化、收集、尾氣吸收),加熱,(3)如果沒有氯化銨和氫氧化鈣，也可以使用濃氨水和生石灰或燒堿固體來制取少量氨氣。裝置如上圖。,方法指導(dǎo),一、氨的制取及檢驗(yàn),2.工業(yè)合成氨簡述 (1)原料：空氣、水和燃料(用于生產(chǎn)氫氣) (2)適宜條件 從反應(yīng)速率、平衡轉(zhuǎn)化率、催化劑活性、成本等方面進(jìn)行綜合分析： 溫度：500左右 壓強(qiáng)：1107 Pa左右 催化劑：鐵觸媒 及時(shí)將生成的氨氣分離，剩余氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)使用。,3.氨氣的檢驗(yàn) 方法一：能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)； 方法二：與濃鹽酸作用產(chǎn)生大量白煙；,方法指導(dǎo),二、NO、NO2的制取,方法指導(dǎo),三、氮氧化物有關(guān)計(jì)算,(1)原理將NO2(或NO

13、)和O2同時(shí)通水中發(fā)生如下反應(yīng)： 3NO2+H2O 2HNO3+NO 2NO+O2 2NO2 以上兩個(gè)反應(yīng)不斷循環(huán)，逐步經(jīng)計(jì)算非常復(fù)雜。通常用總反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算將大大簡化，兩個(gè)總反應(yīng)式如下： 4NO2+O2+2H2O 4HNO3 4NO+3O2+2H2O 4HNO3,方法指導(dǎo),三、氮氧化物有關(guān)計(jì)算,(2)具體分析如下 如果是將NO2和O2同時(shí)通入水中反應(yīng)： 當(dāng)V(NO2)V(O2)=41時(shí)，無氣體剩余，最后只是HNO3 當(dāng)V(NO2)V(O2)41時(shí)，NO2過量，剩余為NO 如果是將NO和O2同時(shí)通入水中反應(yīng)： 當(dāng)V(NO)V(O2)=43時(shí)，恰好完全反應(yīng)，無氣體剩余 當(dāng)V(NO)V(O2)43

14、時(shí)，NO過量，NO剩余 當(dāng)V(NO)V(O2)43時(shí)，O2過量，O2剩余,(3)如果不是恰好反應(yīng)，則剩余氣體只可能是氧氣或NO， 不可能剩余NO2(為什么？),方法指導(dǎo),四、NO2和溴蒸氣的鑒別方法,高考回放,1.(2008上海)已知?dú)怏w的摩爾質(zhì)量越小，擴(kuò)散速度越快。右圖所示為氣體擴(kuò)散速度的試驗(yàn)，兩種氣體擴(kuò)散相遇時(shí)形成白色煙環(huán)。下列關(guān)于物質(zhì)甲、乙的判斷正確的是 ( ) A.甲是濃氨水，乙是濃硫酸 B.甲是濃鹽酸，乙是濃氨水 C.甲是濃氨水，乙是濃鹽酸 D.甲是濃硝酸，乙是濃氨水,C,【解析】氣體能擴(kuò)散，說明兩種物質(zhì)都易揮發(fā)，A錯(cuò)；白 色煙環(huán)靠近乙，說明乙揮發(fā)的氣體密度較大，B、D錯(cuò)。,高考回放

15、,2. (2008重慶)N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備收到人們的關(guān)注。,(1)N2O5與苯發(fā)生硝化反應(yīng)生成的硝基苯的結(jié)構(gòu)簡式是,高考回放,2. (2008重慶)N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備收到人們的關(guān)注。,(2)一定溫度下，在恒容密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反 應(yīng)：2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)；H0 反應(yīng)達(dá)到平衡后，若再通入一定量氮?dú)?，則N2O5的 轉(zhuǎn)化率將 (填“增大”、“減小”或“不變”)。 下表為反應(yīng)在T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 則500 s內(nèi)N2O5的分解速率為 在T2溫度下，反應(yīng)1000 s時(shí)測得NO2的濃度為4.98 mol/L,則T2 T1。,不變,0.00296 molL1s1,高考回放,2. (2008重慶)N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備收到人們的關(guān)注。,(3)如圖所示裝置可用于制備N2O5，則N2O5在電解池的 陰極