适用于新高考新教材广西专版2025届高考化学一轮总复习第4章化工生产中的重要非金属元素第3讲氮及其重要化合物课件.pptx

第第3 3讲氮及其重要化合物讲氮及其重要化合物第四章第四章【课程标准课程标准】1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氮及其重要化合物的主要性质2.认识氮及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响强基础强基础 增分策略增分策略一、氮气及其氧化物1.自然界中氮元素的存在及固定2.氮气(1)物理性质无色、无味气体,密度比空气略小,难溶于水2)从分子结构角度认识N2的化学性质N2分子内两个氮原子间以共价三键(NN)结合,断开该化学键需要较多的能量,因此N2的化学性质很稳定,通常情况下难以与其他物质发生化学反应写出有关化学方程式:3.氮的两种重要氧化物NO和NO2(1)列表比较NO和NO2的性质氮的氧化物NONO2化学性质氧化性有氧化性,但通常情况下表现出还原性强氧化性,在溶液中能氧化S2-、I-、Fe2+等离子对环境的影响有毒,大气污染物之一有毒,大气污染物之一制法试剂Cu和稀硝酸反应Cu和浓硝酸反应收集通常用排水法收集通常用向上排空气法收集(2)氮氧化物的污染应用提升应用提升 氮的氧化物及分析(1)氮有多种价态的氧化物,如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5,其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。

2)氮的氧化物都有毒,其中NO2与N2O4之间存在平衡:2NO2N2O4,在阿伏加德罗常数问题中要考虑该平衡的存在3)NO、CO均能与血红蛋白结合而使人中毒易错辨析易错辨析 判断正误:正确的画“”,错误的画“”1)通过灼热的镁粉,可除去N2中的少量氧气)(2)NO中的NO2杂质气体,可通过盛有水的洗气瓶除去)(3)CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都稳定存在)(4)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2)(5)NO2溶于水时,NO2是氧化剂,水是还原剂)(6)NO2是酸性氧化物,与水反应生成硝酸)二、氨和铵盐1.氨的分子结构和物理性质2.氨的化学性质 微点拨 NH3是中学化学中唯一的碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,在推断题中常作为解题突破口3.铵盐(1)铵盐的物理性质铵盐大都是白色固体,均易溶于水2)铵盐的化学性质(3)的检验两个关键点:碱液浓度要大;必须加热4.氨的实验室制法(1)反应原理及装置实验室中常加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3,化学方程式为(2)实验装置如图所示:(3)实验过程分析易错辨析判断正误:正确的画“”,错误的画“”1)液氨可用作制冷剂,是因为其汽化时吸收大量的热。

)(2)将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生)(3)新制饱和氨水中含氮元素的粒子的物质的量浓度最大的是)(4)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火,其原因是氯化铵分解吸收热量,降低了温度;氯化铵分解产生的气体隔绝了空气)(5)铵盐加热均易分解产生NH3)(6)在实验室中,可用加热NH4Cl固体的方法制备氨)三、硝酸1.物理性质硝酸是无色、易挥发的液体,有刺激性气味2.化学性质(1)不稳定性 保存保存于棕色于棕色试剂瓶瓶,并置于阴凉并置于阴凉处浓硝酸不稳定,见光或受热易发生分解,化学方程式为(2)强氧化性(得电子,表现氧化性)(3)与有机化合物的反应3.工业制硝酸的反应原理 应用提升应用提升 硝酸性质的分析(1)HNO3中氮元素显+5价,处于最高价态,因此浓、稀硝酸均具有强氧化性,浓度越大,氧化性越强,其还原产物的价态越高2)反应过程中,HNO3的还原产物一般为HNO3(浓)NO2,HNO3(稀)NO3)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红、后褪色,该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性4)常温下,铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”,表面生成致密的氧化膜,并非不发生反应,故浓硝酸可以用铁桶盛放。

易错辨析易错辨析 判断正误:正确的画“”,错误的画“”1)室温下,Cu与浓硝酸反应放出NO气体)(2)将铁屑放入稀硝酸中产生气体,证明Fe比H2活泼)(3)常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化)(4)含有4molHNO3的浓硝酸与足量铜粉充分反应,理论上生成NO2的分子数为2NA)增素能增素能 精准突破精准突破考点一考点一氮及其化合物的性氮及其化合物的性质与与应用用考向考向1.氨和氨和铵盐的性的性质典例突破某同学进行如下实验:实验序号实验步骤实验现象将NH4Cl固体加入试管中,并将湿润的pH试纸置于试管口,试管口略向下倾斜,对试管底部进行加热试纸颜色变化:黄色蓝色(pH10)黄色红色(pH2);试管中部有白色固体附着将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上试纸颜色变化:黄色橙黄色(pH5)下列说法不正确的是()A.根据中试纸变蓝,说明NH4Cl发生了分解反应B.根据中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快C.中试纸变成红色,是由于NH4Cl水解造成的D.根据试管中部有白色固体附着,说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3答案C解析氯化铵是强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,会使湿润的pH试纸变红,根据中试纸变蓝,说明NH4Cl发生了分解反应,A正确;根据中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快,B正确;中试纸变成红色,是由于NH4Cl分解产生的氯化氢造成的,C错误;根据试管中部有白色固体附着,说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵,则不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3,D正确。

针对训练1.下列说法错误的是()A.检验溶液中是否含有的实验操作是取少量试液加入试管中,再加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体B.加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物,并将产生的气体通入酚酞溶液中,酚酞溶液变成红色C.施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用的原因是K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效D.因为NH4HCO3受热易分解,所以可用作氮肥答案D解析 与NaOH溶液共热生成氨气,氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A项正确;NH4Cl与Ca(OH)2混合加热生成氨气,氨气是碱性气体,通入酚酞溶液中,酚酞溶液变成红色,B项正确;K2CO3溶于水显碱性,与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效,C项正确;NH4HCO3中含有氮元素,可用作氮肥,与受热易分解无关,D项错误2.为探究氨及铵盐性质,将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端,进行微型实验下列说法错误的是()A.轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡冒出,则装置气密性良好B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均变蓝C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体更充分吸收,减少污染答案B解析整套装置是密闭体系,若装置气密性良好,轻轻挤压任一乳胶头,则蒸馏水中有气泡冒出,A正确;pH试纸遇酸变红,遇碱变蓝,氯化铵受热分解生成氨气和HCl,左边氯化钙会吸收氨气,右边NaOH会吸收HCl,因此同时点燃两个酒精灯后,左端pH试纸变红,右端pH试纸变蓝,B错误;竖直支管上方同时有氨气和HCl,两者相遇变为氯化铵,因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟,C正确;停止加热后,不断交替挤压两边乳胶头,增大压强,将残余的气体全部赶入蒸馏水中被吸收,减少污染,D正确。

考向考向2.氨气的制氨气的制备与性与性质探究探究典例突破(2023河北石家庄联考)利用如图装置进行NH3的制备及性质探究实验下列说法正确的是()A.使用A装置制备NH3时,分液漏斗中应盛放浓氨水,利用了氨水的碱性弱于NaOHB.装置B中盛放湿润蓝色石蕊试纸,打开K2,关闭K1,可证明NH3为碱性气体C.利用C装置模拟侯氏制碱法时,可将a和c连接D.将a和d连接验证NH3与Cu2+的配位能力强于H2O答案D解析一水合氨分解产生NH3和H2O,碱石灰吸水且放热促使该反应正向进行,有利于氨气的逸出,而不是利用了氨水的碱性弱于NaOH,A错误;检验氨气用湿润的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝,B错误;氨气极易溶于水,为了防止倒吸,从b口通入,C错误;CuSO4溶液中存在四水合铜离子,通入氨气后溶液变成深蓝色即产生了四氨合铜离子,即NH3的配位能力强于H2O,D正确针对训练1.(2023广西钦州模拟)实验室用NH4Cl和熟石灰反应生成NH3,按照制备、净化、性质检验、收集及尾气处理的顺序进行实验下列装置不能达到实验目的的是()答案D解析实验室可以加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物来制备氨气,A能达到实验目的;实验室常用碱石灰来干燥氨气,B能达到实验目的;氨气具有还原性,在加热条件下和CuO发生氧化还原反应生成Cu和N2,C能达到实验目的;氨气极易溶于水,其尾气处理要防倒吸,该装置中苯的密度比水的小,浮在上方,不能起到防倒吸的作用,D不能达到实验目的。

2.某化学兴趣小组为了制取并探究氨的性质,用下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验制取氨的反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O1)利用上述原理,实验室制取氨应选用(填字母)发生装置进行实验2)B装置中的干燥剂可选用3)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是(填“C”或“D”)装置4)当实验进行一段时间后,挤压E装置中的胶头滴管,滴入12滴浓盐酸,可观察到的现象是5)F装置中倒置漏斗的作用是6)氨的用途很广,如可用氨处理二氧化氮:8NH3+6NO27N2+12H2O,该反应中氨体现(填“氧化性”或“还原性”)请你列举出氨的另一种用途:答案(1)a(2)碱石灰(3)D(4)产生白烟(5)防止倒吸(6)还原性作制冷剂、制氮肥(或化肥)、制硝酸、作化工原料(任答一点,其他合理答案也可)归纳总结实验室制取氨的其他方法考考向向3.硝酸与金属反硝酸与金属反应的定量的定量计算算典例突破向200mL2molL-1HNO3溶液中逐渐加入铁粉至过量(假设生成的气体只有一种),在此过程中,n(Fe2+)随n(Fe)变化如图所示下列有关说法正确的是()A.该过程中产生标准状况下的氢气4.48LB.向c点处的反应液中加入稀盐酸后无明显现象C.图中a=1.5、b=1.5D.当加入铁粉nmol时(0.1n0.15),溶液中n(Fe3+)=(0.3-2n)mol答案D解析硝酸与铁反应先生成硝酸铁、NO和水,不生成氢气,A错误;c点处的溶液是硝酸亚铁溶液,若加入盐酸,H+、和Fe2+发生氧化还原反应生成Fe3+,溶液变为棕黄色,B错误;向硝酸中加入铁粉发生的反应为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O,硝酸的物质的量为0.4mol,则消耗铁的物质的量为0.1mol,b=0.1,生成硝酸铁0.1mol,Fe过量时又发生反应2Fe(NO3)3+Fe=3Fe(NO3)2,生成硝酸亚铁0.15mol,则a=0.15,C错误;根据上述分析,当加入铁粉nmol时(0.1n0.15),参加反应2Fe(NO3)3+Fe=3Fe(NO3)2的铁为(n-0.1)mol,消耗硝酸铁为2(n-0.1)mol,则溶液中n(Fe3+)=0.1mol-2(n-0.1)mol=(0.3-2n)mol,D正确。

针对训练1.某100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4molL-1和0.1molL-1,向该混合液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度(忽略体积变化)为()A.0.15molL-1B.0.225molL-1C.0.35molL-1D.0.45molL-1答案B解析解答本题要从离子反应的角度来考虑,H2SO4提供的H+可以和构成强氧化性环境,继续氧化铜单质HNO3、H2SO4混合液中H+总的物质的量为0.06mol,的物质的量为0.04mol,Cu的物质的量为0.03molCu与稀硝酸发生反应:3Cu+8H+2=3Cu2+2NO+4H2O3820.03mol0.06mol0.04molH+量不足,应根据H+的物质的量来计算3Cu+8H+2=3Cu2+2NO+4H2O。