非金屬及其化合物第4節(jié)氮及其重要化合物ppt課件

1、 第四節(jié) 氮及其重要化合物 一、氮氣1. 氮元素的存在及氮的固定(1)存在：自然界中以_和_兩種方式存在。(2)氮的固定：將_轉變?yōu)開的方法?？煞譃開和_。2. 氮氣的性質(1)物理性質：無色無味氣體，密度比空氣略小，不溶于水。(2)氮氣的化學性質與H2反響：_(_反響，工業(yè)合成氨原理)。與O2反響：_。與金屬鎂反響：3MgN2=Mg3N23. 工業(yè)制法：從液態(tài)空氣中，利用_的沸點比_的沸點低加以分別而制得氮氣。 1. (1)游離態(tài)化合態(tài)(2)游離態(tài)的氮氮的化合物自然固氮人工固氮2. (2)N23H2 2NH3放熱N2O2=2NO3. 液態(tài)氮液態(tài)氧答案： 二、氮的氧化物 氧化物NO NO2 顏

2、色 毒性 溶解性 化學性質 與O2反響與H2O反響3NO2H2O=2HNO3NO實驗室制法搜集方法尾氣處置NO：搜集NO2(或NO、NO2混合氣體)：堿液吸收(如NaOH溶液)與人體、環(huán)境的關系與血紅蛋白結合，使人中毒；轉化成NO2構成酸雨、光化學煙霧構成酸雨、光化學煙霧無色紅棕色有毒有毒不溶于水與水發(fā)生反響2NOO2=2NO23Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O排水法向上排空氣法答案： 【想一想】NO2與溴蒸氣有哪些類似性？如何鑒別NO2與溴蒸氣？ NO2和Br2在性質上有類似性：均具有氧化性；溶于水均有酸生成；均可與

3、堿反響；均為紅棕色等。所以不能用淀粉KI試紙、pH試紙、NaOH溶液來鑒別，但二者性質又有差別，可以用以下方法鑒別：AgNO3溶液；CCl4；用水洗法。 三、氨、銨鹽1. 氨科目一考試 km1.jsyst/ 2021年科目一模擬考試題科目二考試 km2.jsyst 2021年科目二考試技巧、考試內容、考試視頻【想一想】液氨和氨水在組成上有哪些區(qū)別？ 無有刺激性小堿NH3H2O NH3H2O NH4+OH白煙NH3HCl=NH4ClAl33NH3H2O=Al(OH)33NH4+4NH35O2=4NO6H2O2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O制HNO3、銨鹽、純堿、尿素、制冷劑

4、等液氨是由氨氣液化而得到的純真物，所含微粒只需NH3分子；氨水是由NH3溶于水而構成的混合物，所含微粒有三種分子：NH3、NH3H2O、H2O，三種離子：NH4+、OH、H。2. 銨鹽銨根離子酸根離子白易溶NH4Cl=NH3HClNH4ClNaOH=NH3NaClH2O潮濕的紅色石蕊 答案： 不一樣，NH4Cl固體受熱分解成NH3和HCl，發(fā)生了化學變化；固態(tài)碘受熱升華成為碘的蒸氣，是物理變化。 四、硝酸無有刺激性易水4HNO3(濃)=4NO2O22H2O黃棕色試劑瓶橡膠塞鐵、鋁金、鉑Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O、3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2

5、OC4HNO3(濃)=CO24NO22H2O1 3答案： 【想一想】酸的揮發(fā)性和不穩(wěn)定性有何區(qū)別？酸的揮發(fā)性是一種物理性質，指的是酸以分子形狀分開溶液逸出。普通低沸點酸揮發(fā)性強。而不穩(wěn)定性指化學性質，指的是酸分子分解生成新的物質。酸性指酸中H表現(xiàn)出的性質；氧化性有時是H表現(xiàn)出的性質，有時指酸根離子表現(xiàn)出的，即其中心原子被復原，此時不生成H2。 氮的氧化物 【例1】(2021高考寧夏卷，7) 將22.4 L某氣態(tài)氮氧化物與足量的灼熱銅粉完全反響后，氣體體積變?yōu)?1.2 L(體積均在一樣條件下測定)，那么該氮氧化物的化學式為()A. NO2 B. N2O3 C. N2O D. N2O4 【自主解答

6、】 A解析：根據2NxOy2yCu=2yCuOxN2，以及題中數(shù)據知，反響后氣體體積為反響前氣體體積的一半，可以得到x1，因此只需A選項符合題意。 1. NO和NO2(1)氮元素有1、2、3、4、5等五種正價，對應六種氧化物：N2O、NO 、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，它們都是大氣污染物。N2O、NO、NO2均不屬于酸酐，N2O3和N2O5分別是HNO2和HNO3的酸酐。(2)因在常溫常壓下發(fā)生反響2NO2 N2O4，所以通?！凹冋娴腘O2或N2O4并不純。由于此可逆反響的發(fā)生通常實驗測得NO2的相對分子質量大于它的實踐值。 2. 氮的氧化物與O2、H2O混合的計算方法(1)加合式法

7、NO2和O2混合氣體溶于水的計算由4NO2O22H2O=4HNO3可知，當體積比： NO與O2同時通入水中：由4NO3O22H2O=4HNO3可知，當體積比： NO2、NO、O2三種混合氣體通入水中可先將NO和O2轉化為NO2，再按上述各種情況分別處置；也可先將NO2和H2O反響轉化為NO，按4NO3O22H2O=4HNO3情況處置。 (2)原子守恒法4NO2O2和4NO3O2從組成上均相當于2N2O5的組成，都與N2O5H2O=2HNO3等效。當NO、NO2、O2的混合氣溶于水時利用混合氣體中N、O原子個數(shù)比進展分析判別。 (3)得失電子守恒法當NO2或NO轉化為HNO3時要失去電子，假設上

8、述兩種氣體與O2混合，O2得電子，且得失電子數(shù)必然相等，這是得失電子守恒法解答此類標題的根據。 1. 將8 mL NO2和O2的混合氣體通入倒立于水槽中裝滿水的量筒，充分反響后，剩余氣體為1 mL，那么原混合氣體中NO2和O2的體積比能夠為()A. 7 5 B. 3 7 C. 7 1 D. 1 7 C解析：1 mL剩余氣體能夠為NO或O2。(1)假設為NO，那么由3NO2H2O=2HNO3NO，闡明NO2和O2與水反響后剩余NO2 3 mL，設原混合氣體中O2的體積為x，那么有：4NO2O22H2O=4HNO3 4 183x x(83x )/x4/1，求得x1 mLV(NO2) V(O2)(8

9、1) mL 1 mL7 1。答案： (2)假設為O2，設原混合氣體中NO2的體積為y，那么有：4NO2O22H2O=4HNO34 1y81yy /(81y)4/1，求得y5.6 mLV(NO2) V(O2)5.6 mL (85.6) mL7 3。答案： 氨氣、銨鹽 【例2】(2021高考重慶卷，27)某興趣小組用如圖安裝探求氨的催化氧化。 (1)氨催化氧化的化學方程式為_。(2)加熱玻璃管2一段時間后，擠壓1中打氣球鼓入空氣，察看到2中物質呈紅熱形狀；停頓加熱后仍能堅持紅熱，該反響是_反響(填“吸熱或“放熱)。(3)為保證在安裝4中察看到紅棕色氣體，安裝3應裝入_；假設取消3，在4中僅察看到大

10、量白煙，緣由是_。(4)為實現(xiàn)氨催化氧化，也可用安裝5交換安裝_(填安裝代號)；化合物X為_(只寫一種)，Na2O2的作用是_。 【自主解答】 (1)4NH35O2=4NO6H2O(2)放熱(3)濃H2SO4生成的NO與O2反響生成NO2，NO2與水反響生成HNO3, NH3與HNO3反響生成了NH4NO3(4)1NH4Cl與HCl反響生成氧氣(合理答案均給分)解析：(1)NH3和O2反響生成NO和H2O。(2)該反響為放熱，故不加熱后仍能堅持紅熱形狀。(3)產物中有NO和未反響的NH3，NO會被O2氧化生成NO2，在與空氣中的水蒸氣反響生成HNO3，而HNO3與NH3反響會產生白煙。(4)安

11、裝5與1均產生NH3。NH4Cl加熱分解可得NH3和HCl，而HCl與Na2O2反響可生成O2。一、氨氣的實驗室制法1. 加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物 普通加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物：2NH4ClCa(OH)2=2NH3CaCl22H2O (1)安裝：“固體固體氣體。(與用KClO3或KMnO4制O2的安裝一樣)。 (2)枯燥：用堿石灰(NaOH和CaO固體的混合物)。(氣體的枯燥安裝大致分三種：洗氣瓶、枯燥管、U型管。洗氣瓶中盛放液體枯燥劑，而枯燥管和U型管只能盛放固體枯燥劑。) (3)搜集：只能用向下排空氣法。(4)驗滿：用潮濕的紅色石蕊試紙置于試管口，假設試紙變藍色，闡明氨已搜集

12、滿了；將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，假設有白煙產生，闡明已搜集滿了。 (5)環(huán)保措施：搜集時，普通在管口塞一團用水或稀H2SO4浸濕的棉花球，可減小NH3與空氣的對流速度，搜集到純真的NH3，同時也可防止污染空氣。2. 加熱濃氨水(1)反響原理：NH3H2O=NH3H2O(2)安裝： 3. 濃氨水中加固態(tài)堿性物質(1)反響原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3H2O NH3H2O NH4OH參與固態(tài)堿性物質(如CaO、NaOH、堿石灰等)，使平衡逆向挪動，同時反響放熱，促進NH3H2O的分解。(2)安裝： 【溫馨提示】(1)枯燥NH3不能用濃H2SO4、P2O5(固體)等酸性枯燥劑，也不能用無水

13、CaCl2(因NH3與CaCl2能構成CaCl28NH3)。(2)制氨氣時所用銨鹽不能是硝酸銨、碳酸氫銨由于加熱過程中NH4NO3能夠發(fā)生爆炸而有危險；NH4HCO3受熱極易分解產生CO2，使生成的NH3中混有較多的CO2 雜質。 二、噴泉實驗 1. 噴泉構成的原理容器內外存在較大的壓強差，在這種壓強差的作用下，液體迅速流動，經過帶有尖嘴的導管噴出來，即構成噴泉。(如以下圖) 2.使容器內外產生較大的壓強差的方法(1)減小容器內壓強容器內氣體極易溶于水；容器內氣體易與溶液中的溶質發(fā)生化學反響而被吸收。當外部的水或溶液接觸容器內氣體時，由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質發(fā)生化學反響而被吸收，從而使

14、容器內氣壓迅速降低，在外界大氣壓作用下，外部液體迅速進入容器，經過尖嘴導管噴出，構成噴泉。(2)增大容器內壓強容器內的液體由于受熱揮發(fā)(如濃鹽酸、濃氨水、酒精等)或由于發(fā)生化學反響，容器內產生大量氣體。使容器內壓強迅速增大，促使容器內液體迅速向外流動，也能構成噴泉。例如噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等均是利用了此原理。 3. 中學化學中常見的能構成噴泉實驗的氣體和吸收劑 氣體HCl NH3 CO2、Cl2、H2S、SO2NO2和O2CH2=CH2吸收劑水、NaOH溶液水、鹽酸NaOH溶液H2O溴水 4. 噴泉實驗成敗的關鍵(1)安裝氣密性要好；(2)燒瓶要枯燥；(3)氣體的純度要高。2. 在如下圖

15、安裝中，枯燥燒瓶內盛有某種氣體，燒杯和滴管內盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，以下與實驗現(xiàn)實不相符的是()A. CO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉B. NH3(H2O含酚酞)/紅色噴泉C. H2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉D. HCl(AgNO3溶液)/白色噴泉3. (2021高考上海卷，4)用濃氯化銨溶液處置過的舞臺幕布不易著火。其緣由是()幕布的著火點升高幕布的質量添加氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度氯化銨分解產生的氣體隔絕了空氣A. B. C. D. A解析：CO2與NaHCO3溶液不反響，且CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此，CO2與NaHCO3溶液不會產生噴泉；NH3極易溶于

16、水且氨水呈堿性，因此，NH3與含酚酞的H2O會產生紅色噴泉；H2SCuSO4=CuSH2SO4，由于CuS為黑色沉淀，因此構成黑色噴泉；HClAgNO3=AgClHNO3，AgCl為白色沉淀，因此構成白色噴泉，應選A。3. B答案： 硝酸 【例3】(2021山東省實驗中學高三診斷)19.2 g銅跟適量的濃硝酸反響，銅全部作用后，共搜集到氣體11.2 L(規(guī)范情況)，反響耗費的HNO3的物質的量能夠是()A. 0.5 mol B. 0.8 molC. 1.1 mol D. 1.2 mol【自主解答】C解析：n(Cu)0.3 mol，n(氣體)0.5 mol。(1)假設Cu完全與濃硝酸反響，那么n

17、(氣體)0.6 mol；假設Cu完全與稀硝酸反響，那么n(氣體)0.2 mol，所以標題搜集到的0.5 mol 氣體是NO和NO2的混合氣體。設n(NO2)x，n(NO)y，Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O1/2x 2x x3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O y 4y y【自主解答】2. 硝酸與金屬反響的計算(1)普通類型有：電子守恒：金屬失電子數(shù)生成氣體時HNO3得電子數(shù)物料守恒：耗HNO3的量鹽中NO3的量(表現(xiàn)酸性的HNO3)氣體中的N原子(表現(xiàn)氧化性的HNO3)的量。電荷守恒：HNO3過量時反響后溶液中(不思索OH)有：c(NO3)c(H)nc(Mn)(Mn代表金屬離子)。(2)金屬與硝酸反響時，有關c(H)、pH、金屬與NO3、H混合液的計算，常用離子方程式進展分析。 4. 某溶液100 mL，其中含硫酸0.03 mol，硝酸0.04 mol，假設在該溶液中投入1.92 g銅粉微熱，反響后放出NO氣體約為()