高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案氮族元素

第二十一講氮族元素1.氮與磷【考綱要求】氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)。2.氮的氧化物及NO、NO2和O2的混合物的有關(guān)計(jì)算。3.考查NO、NO2的實(shí)驗(yàn)室制法以及有關(guān)氣體的凈化、干燥等知識(shí)。4.掌握同素異形體的概念。5．了解P2O5、H3PO4的性質(zhì)用途。2.氨銨鹽【考綱要求】NH3、NH4+的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)NH3實(shí)驗(yàn)室制備以及NH4+的檢驗(yàn)3.硝酸【考綱要求】1.掌握硝酸的性質(zhì)2.掌握硝酸的工業(yè)制法氮族元素基礎(chǔ)知識(shí)氮?dú)?．N2的電子式，結(jié)構(gòu)式，由此可以得出N2分子的結(jié)構(gòu)很,N2化學(xué)性質(zhì)_____2.N2的化學(xué)性質(zhì)N2+H2→N2+O2→N2+Mg→Mg3N2+H2O→3.NO的性質(zhì)無色有毒、不溶與水的氣體,能與血紅蛋白作用。NO+O2→NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O(除硝酸廠的尾氣)不與堿作用生成鹽,為不成鹽氧化物。4.NO2的性質(zhì)______色有毒、有_______氣味的氣體。(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO2=N2O4(在解化學(xué)題中有很重要的應(yīng)用)5.有關(guān)NO、NO2、O2等與水的作用計(jì)算(無氣體剩余的比例),并書寫化學(xué)反應(yīng)方程式：4NO2～O24NO～3O26.磷(1)了解白磷分子結(jié)構(gòu),并與NH4+、CH4的空間結(jié)構(gòu)、鍵角做對(duì)比。(1)白磷是一種色狀固體,有劇毒,溶于水,溶于CS2,著火點(diǎn)為。白磷通常保存里。紅磷是粉末狀固體,毒,-----------溶于水,溶與CS2,著火點(diǎn)為。兩者互為。(2)P+O2→P+Cl2(足量)→(3)P2O5是、的酸酐,有極強(qiáng)的性,是一種酸性干燥劑。P2O5不能干燥等性氣體。二、NH31.NH3的物理性質(zhì)純凈的氨氣是的氣體，極易溶于水。氨很容易,液氨氣化是要吸收熱量，液氨常用作制冷劑。2.NH3的化學(xué)性質(zhì)(1)氨和水反應(yīng)的方程式。通常把當(dāng)作溶質(zhì),氨水的密度比水,而且密度隨濃度的增大而。(2)NH3和O2在催化劑存在下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：,此反應(yīng)中的氧化劑是、氧化產(chǎn)物是,電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目是。3.NH3的實(shí)驗(yàn)室制法:(1)反應(yīng)原理:銨鹽+堿→NH3↑(NH3是惟一能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,常用此性質(zhì)檢驗(yàn)NH3,還可以用__________________________檢驗(yàn))方程式：_______________________(2)濃氨水滴入堿石灰(或固體NaOH、生石灰)混合制NH34.工業(yè)制法:_________________________5.與濃氨水接近,能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象的物質(zhì)(1)揮發(fā)性的酸,如濃HClHBrHIH2S等。(2)Cl2:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2三、銨鹽(NH4+)1.銨鹽常溫下_____溶于水,均為化合物。2.銨鹽受熱都發(fā)生分解,不同物質(zhì)、不同溫度、分解產(chǎn)物有所不同。3.所有的銨鹽和堿反應(yīng)加熱都生成NH3。4.NH4+鑒別的常用試劑:有關(guān)的離子方程式。硝酸的物理性質(zhì)純硝酸是、氣味的液體,能跟水互溶硝酸的化學(xué)特性(完成化學(xué)方程式)1.不穩(wěn)定性:HNO3。2.強(qiáng)氧化性(與金屬反應(yīng)不放出H2)濃硝酸使Fe、Al鈍化。Fe+HNO3(過量、濃)。Ag+HNO3(稀)。C+HNO3(稀)。S+HNO3(濃)。H2S+HNO3(稀)。Na2SO3+HNO3(稀))。在中性、堿性溶液中NO3-幾乎與所有離子能大量共存,但在酸性較強(qiáng)時(shí)NO3-與某些還原性的離子不能大量共存。硝酸的工業(yè)制法1.NH3+O22.NO+O23.NO2+H2O注意:氨氧化生成的NO由于反復(fù)氧化,所以原料氨氣與產(chǎn)物硝酸的計(jì)算關(guān)系式理論應(yīng)為NH3:HNO3=1:1參考答案氮?dú)?．N2的電子式，結(jié)構(gòu)式NN,由此可以得出N2分子的結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定,N2化學(xué)性質(zhì)不活潑__2.N2的化學(xué)性質(zhì)N2+3H22NH3N2+O22NON2+3MgMg3N2Mg3N2+6H2O===3Mg（OH）2↓+2NH3↑ 3.NO的性質(zhì)無色有毒、不溶與水的氣體,能與血紅蛋白作用。NO+O2NO2NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O(除硝酸廠的尾氣)不與堿作用生成鹽,為不成鹽氧化物。4.NO2的性質(zhì)__紅棕__色有毒、有刺激性氣味的氣體。(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO2=N2O4(在解化學(xué)題中有很重要的應(yīng)用)5.有關(guān)NO、NO2、O2等與水的作用計(jì)算(無氣體剩余的比例),并書寫化學(xué)反應(yīng)方程式：4NO2～O24NO～3O26.磷(1)了解白磷分子結(jié)構(gòu),并與NH4+、CH4的空間結(jié)構(gòu)、鍵角做對(duì)比。(1)白磷是一種白色蠟狀固體,有劇毒,不溶于水,易溶于CS2,著火點(diǎn)為40℃。白磷通常保存水里。紅磷是紅色粉末狀固體,無毒,不溶于水,不溶與CS2,著火點(diǎn)為240℃。兩者互為C元素的同素異形體。(2)4P+5O22P2O52P+5Cl2(足量)→2PCl5(3)P2O5是H3PO4、HPO3的酸酐,有極強(qiáng)的吸水性,是一種酸性干燥劑。P2O5不能干燥NH3等堿性氣體。二、NH31.NH3的物理性質(zhì)純凈的氨氣是有刺激性的氣體，極易溶于水。氨很容易液化,液氨氣化是要吸收熱量，液氨常用作制冷劑。2.NH3的化學(xué)性質(zhì)(1)氨和水反應(yīng)的方程式。通常把當(dāng)作溶質(zhì),氨水的密度比水小,而且密度隨濃度的增大而減小。(2)NH3和O2在催化劑存在下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：4NH3+5O2====4NO+6H2O,此反應(yīng)中的氧化劑是O2、氧化產(chǎn)物是NO,電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目是20。3.NH3的實(shí)驗(yàn)室制法:(1)反應(yīng)原理:銨鹽+堿→NH3↑(NH3是惟一能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,常用此性質(zhì)檢驗(yàn)NH3,還可以用__玻璃棒蘸取濃鹽酸檢驗(yàn))方程式：NH3+HCl==NH4Cl__(2)濃氨水滴入堿石灰(或固體NaOH、生石灰)混合制NH34.工業(yè)制法:N2+3H22NH35.與濃氨水接近,能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象的物質(zhì)(1)揮發(fā)性的酸,如濃HClHBrHIH2S等。(2)Cl2:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2三、銨鹽(NH4+)1.銨鹽常溫下__都易溶于水,均為離子化合物。2.銨鹽受熱都發(fā)生分解,不同物質(zhì)、不同溫度、分解產(chǎn)物有所不同。3.所有的銨鹽和堿反應(yīng)加熱都生成NH3。4.NH4+鑒別的常用試劑:氫氧化鈉溶液有關(guān)的離子方程式NH4++OH-===NH3↑+H2O。硝酸的物理性質(zhì)純硝酸是無色、有刺激性氣味的液體,能跟水任意比互溶。硝酸的化學(xué)特性(完成化學(xué)方程式)1.不穩(wěn)定性:4HNO3==4NO2+O2+2H2O。2.強(qiáng)氧化性(與金屬反應(yīng)不放出H2)濃硝酸使Fe、Al鈍化。Fe+6HNO3(過量、濃)====Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O。3Ag+4HNO3(稀)====3AgNO3+NO↑+2H2O。C+4HNO3(濃)===CO2+4NO2↑+2H2O。S+6HNO3(濃)====H2SO4+6NO2↑+2H2O。3H2S+2HNO3(稀)===3S↓+2NO↑+4H2O。3Na2SO3+2HNO3(稀)===3Na2SO4+2NO↑+H2O。在中性、堿性溶液中NO3-幾乎與所有離子能大量共存,但在酸性較強(qiáng)時(shí)NO3-與某些還原性的離子不能大量共存。硝酸的工業(yè)制法1.4NH3+5O2====4NO+6H2O2.2NO+O2=====2NO23.3NO2+H2O==2HNO3+NO注意:氨氧化生成的NO由于反復(fù)氧化,所以原料氨氣與產(chǎn)物硝酸的計(jì)算關(guān)系式理論應(yīng)為NH3:HNO3=1:1鞏固練習(xí)一、選擇題1．用銅鋅合金制成的假金元寶欺騙行人的事件屢有發(fā)生。下列不易區(qū)別其真?zhèn)蔚姆椒ㄊ牵ǎ〢．測(cè)定密度B．放入硝酸中C．放入鹽酸中D．觀察外觀2．下列物質(zhì)存放方法正確的是（）A．藥品柜的同一層不可存放濃硝酸和濃氨水B．少量的鈉保存在無水乙醇中C．少量白磷保存在二硫化碳中D．硅酸鈉溶液保存在玻璃塞的試劑瓶中3．Murad等三位教授最早提出NO分子在人體內(nèi)有獨(dú)特功能，近年來此領(lǐng)域研究有很大發(fā)展，因此這三位教授榮獲1998年諾貝爾醫(yī)學(xué)及生理學(xué)獎(jiǎng)。關(guān)于NO的下列敘述不正確的是（）A．NO可以是某些含低價(jià)N物質(zhì)的氧化產(chǎn)物B．NO不是亞硝酸酸酐C．NO可以是某些高價(jià)N物質(zhì)的還原的產(chǎn)物D．NO是紅棕色氣體4．廢切削液中含2%~5%的，直接排放會(huì)污染環(huán)境，下列試劑中能使其轉(zhuǎn)化為不引起二次污染的的是（）A．B．C．D．濃5．下列反應(yīng)式表示氨既有還原性又有堿性的是（）A．B．C．D．二、選擇題6．一氯氨（）中氨基離子帶負(fù)電荷，預(yù)計(jì)它跟水反應(yīng)的最初生成物是（）A．和HClB．和HClC．和HC1OD．和7．圖9-1裝置可用于（）A．加熱制B．用Cu與稀反應(yīng)制NOC．用和濃NaOH溶液反應(yīng)制D．用NaCl與濃反應(yīng)制HC18．關(guān)于磷的下列敘述中，正確的是（）A．紅磷沒有毒性而白磷有劇毒B．白磷在空氣中加熱到260℃可轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷C．白磷可用于制造安全火柴D．少量白磷應(yīng)保存在水中9．將1.92g銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)銅粉完全作用時(shí)收集到氣體1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是（）A．0.12molB．0.11molC．0.09molD．0.08mol10．對(duì)下列事實(shí)的解釋錯(cuò)誤的是（）A．在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，說明濃硫酸具有脫水性B．濃硝酸在光照下顏色變黃，說明濃硝酸不穩(wěn)定C．常溫下，濃硝酸可以用鋁罐來貯存，說明鋁與濃硝酸不反應(yīng)D．反應(yīng)能進(jìn)行，說明硫化銅既不溶于水，也不溶于稀硫酸11．氫化銨（）結(jié)構(gòu)相似，和水反應(yīng)有生成，下列敘述不正確的是（）A．溶于水時(shí)，是氧化劑B．溶于水后所形成的溶液顯酸性C．的電子式為：D．固體溶于水有兩種氣體生成12．將銅粉放入稀硫酸中，加熱無明顯反應(yīng)發(fā)生。但加入某鹽后，發(fā)現(xiàn)銅粉質(zhì)量逐漸減少，該鹽可能是（）A．B．C．D．13．下列對(duì)硝酸的認(rèn)識(shí)不正確的是（）A．打開濃硝酸的瓶蓋會(huì)產(chǎn)生棕色的煙B．鋅跟稀硝酸的反應(yīng)是置換反應(yīng)C．常用硝酸來制炸藥、硫酸和化肥D．稀硝酸也是一種強(qiáng)氧化性酸14．0.03molCu投入到一定量的濃中，Cu完全溶解，生成氣體顏色越來越淺，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下672mL氣體，將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的，恰好使氣體完全溶于水，則通入的體積為（）A．504mLB．336mLC．224mLD．168mL15．化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)尿素的化學(xué)反應(yīng)是（），已知下列物質(zhì)在一定條件下均能與水反應(yīng)產(chǎn)生和，是合成氨的原料，供合成尿素用，若從原料被充分利用的角度考慮，最好選用的原料是（）A．焦炭B．一氧化碳C．甲烷D．石腦油（，）三、16．制取氨氣并完成噴泉實(shí)驗(yàn)。（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式：______________________________________________________。（2）收集氨氣應(yīng)使用_________________法，要得到干燥的氨氣可選用_________________做干燥劑。（3）用圖9-2（Ⅰ）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____________。該實(shí)驗(yàn)的原理是____________________。（4）如果只提供如圖9-2（Ⅱ）的裝置，請(qǐng)說明引發(fā)噴泉的方法。_______________________________________________________________________。17．實(shí)驗(yàn)室用稀硝酸與Cu反應(yīng)來制備NO氣體，如果采用圖9-3（Ⅰ）裝置，由于燒瓶?jī)?nèi)的空氣不易排出，生成的NO很快被氧化成紅棕色的，不易觀察到有無色的NO生成。即使可用排水法收集到無色的NO，也無說服力，學(xué)生會(huì)認(rèn)為NO是由與反應(yīng)生成的。有人設(shè)計(jì)了圖9-3（Ⅱ）裝置，用來做該實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到滿意的效果。（1）將有關(guān)操作補(bǔ)充完全：①將活塞打開，從U形管的長(zhǎng)管口注入稀硝酸，一直注到________________________為止。②關(guān)閉活塞，用酒精燈在____________加熱，當(dāng)___________時(shí)，立即撤去酒精燈。（2）回答下列問題：①寫出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式_________________________；②反應(yīng)在什么情況下可以自動(dòng)停止？可以在何處觀察到無色的NO氣體？______________________________________________________________________；③如果再將活塞慢慢打開，可立即觀察到哪些明顯現(xiàn)象？_______________________________________________________________________；④如果需要再獲得NO與已生成的形成鮮明對(duì)照的實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)_______________________（填操作）。四、18．煙幕彈是一種在戰(zhàn)爭(zhēng)中常用的掩護(hù)武器，制造煙幕彈需要用到一些化學(xué)物質(zhì)。（1）用紅磷作煙幕彈時(shí)，所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________；（2）有些煙幕彈產(chǎn)生煙幕的原理應(yīng)用了水解反應(yīng)。水解反應(yīng)是一種廣泛存在的反應(yīng)，如、易水解，的水解反應(yīng)為?，F(xiàn)代海戰(zhàn)中，常常通過噴放和液氨產(chǎn)生大量煙幕，所涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。19．分別將等質(zhì)量的銅片與等體積均過量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，所得到的溶液前者成綠色，后者呈藍(lán)色，某同學(xué)提出這可能是濃度差異引起的，你同意這種看法嗎？__________（填“同意”或“不同意”），原因是________________________；另一同學(xué)提出溶液呈“綠色”是與混合的結(jié)果，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明之（簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象）_____________________________________________________________。20．某生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)簡(jiǎn)圖如圖9-4所示（1）哪一類生物能將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨？A．分解者B．藻類C．化能合成類生物（2）該生態(tài)系統(tǒng)的豆科植物不施氮肥，仍能表現(xiàn)出良好的長(zhǎng)勢(shì)，其原因是_______________________________________________。（3）寫出工業(yè)固氮的化學(xué)反應(yīng)方程式__________________________。（4）雷雨中常會(huì)有微量的硝酸生成為農(nóng)作物所利用，用化學(xué)方程式解釋的形成過程：________________________________________________________。（5）硝化細(xì)菌能將氧化為亞硝酸和硝酸，寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式：________________________________________。五、21．如圖9-5所示，已知①甲、乙、丙、丁均為前三周期元素的單質(zhì)。②在一定條件下甲與丙和甲與丁都按物質(zhì)的量之比1：3反應(yīng)，分別生成X和Y，在產(chǎn)物中元素甲呈負(fù)價(jià)。③在一定條件下乙與丙和乙與丁都按物質(zhì)的量之比1：2反應(yīng)，分別生成Z和W，在產(chǎn)物中元素乙呈負(fù)價(jià)。請(qǐng)?zhí)羁眨海?）甲是______________，乙是______________。（2）甲與丙反應(yīng)生成X的化學(xué)方程式是___________________________。（3）乙與丁反應(yīng)生成W的化學(xué)方程式是___________________________。22．氨可以形成多種離子，如、、、、、等，已知與是由中性分子結(jié)合質(zhì)子形成的，有類似于的性質(zhì)。（1）1個(gè)離子含有____________個(gè)電子，的電子式為______________。（2）形成離子的中性分子的結(jié)構(gòu)式是__________________。（3）寫出離子在強(qiáng)堿溶液中反應(yīng)的離子方程式_____________________。六、23．已知氮的氧化物跟NaOH溶液發(fā)生的反應(yīng)如下：S現(xiàn)有mmol的和nmolNO組成的混合氣體，要用NaOH溶液使其完全吸收無氣體剩余，現(xiàn)有濃度為的NaOH溶液，求需此NaOH溶液的體積是多少？24．將23.9g表面已銹蝕成銅綠的銅片投入120mL一定濃度的硝酸中，充分反應(yīng)后，硝酸被還原成和NO，反應(yīng)后溶液中為0.160mol。往反應(yīng)后的溶液中加入過量的NaOH溶液，濾出沉淀，洗滌、干燥后得到29.4g藍(lán)色固體。求：（1）銅片中單質(zhì)銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（2）銅片與硝酸充分反應(yīng)后，溶液中的物質(zhì)的量濃度（假設(shè)反應(yīng)前溶液的體積不變）。參考答案1．D銅鋅合金也稱黃銅，其外觀與黃金相似，但其密度比黃金小，因其含有鋅單質(zhì)，放入硝酸、鹽酸中都能反應(yīng)，而黃金不與硝酸、鹽酸反應(yīng)。2．A濃硝酸和濃氨水均有揮發(fā)性，二者生成的有爆炸性。3．D在NO分子中，N元素呈+2價(jià)，它既可以是含低價(jià)N物質(zhì)被氧化的產(chǎn)物，又可以是含高價(jià)N物質(zhì)被還原的產(chǎn)物。