氮及其氧化物课件.

丰收在望的田野美丽的闪电猜猜看：美丽的闪电除了给我们带来的视觉和听觉上的冲击，还带来了什么？丰收的田野与快乐的农民在新疆和青海交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风大作，人畜往往遭雷击倒下。奇怪的是这里的牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。你能用化学方程式及必要的文字叙述解释“魔鬼谷”牧草茂盛、四季常青的原因吗?自己动手模仿闪电二、一氧化氮和二氧化氮3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O1、NO和NO2的生成：实验室制法：在放电或高温下：N2＋O2＝2NO（无色）一氧化氮在常温下：2NO＋O2＝2NO2（红棕色）二氧化氮2、NO和NO2的性质比较：N2O俗名笑气，是一种麻醉剂，N2O3是亚硝酸（HNO2）的酸酐，N2O5是硝酸的酸酐，是一种白色固体。＋3＋5氮的其它氧化物：＋1NONO2颜色、状态气味溶解性毒性稳定性收集方法无色气体红棕色气体-----------有刺激性气味难溶于水易溶于水且与水反应有毒性有毒性排水法向上排空气法2、NO和NO2的性质比较：不稳定(易氧化)稳定3、NO2与水反应：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NONO2与水反应会产生NO，那么如何才能使NO2完全转化为HNO3呢？在这个过程中要通入多少O2，NO2才能完全转变成HNO3呢？3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO2NO+O2＝2NO24NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3NO2与O2以4︰1的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。①②①×2得：(工业合成硝酸)6NO2＋2H2O＝4HNO3＋2NO③②+③得：科学探究现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。1、请你设计实验，要求尽可能多地NO2被水吸收。实验步骤现象解释（反应式）（1）（2）（3）4NO2+2H2O+O2=4HNO3将充满NO2的试管倒立在水槽红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处3NO2+H2O=2HNO3+NO往试管通入O2无色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕色又消失2NO+O2=2NO2继续通入氧气水逐渐充满试管3NO2+H2O=2HNO3+NO2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？------工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。4NO+2H2O+3O2=4HNO3小结：氮的氧化物的化学性质：222NOO2NONO2HNOOH3NO32232224HNOOH2O4NO3224HNOOH2O34NO52ON32522HNOOHON【科学视野】：火箭为什么能飞上天？N2O4作氧化剂为火箭发射提供能量4、氮氧化合物的用途：（2）.制造硝酸、化肥和炸药;（1）、为火箭发射提供能量（3）.明星分子NO1998年诺贝尔奖获得者伊格纳罗发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆等功能，成为当前生命科学的研究热点，NO亦称为“明星分子”。1998年诺贝尔奖获得者伊格纳罗发现一氧化氮(NO)是人体内保护机体抵抗心血管疾病与其他疾病的信号分子3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2×3×2+）4NO+3O2+2H2O=4HNO3关于NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算1、NO和O2混合叠加法：2、NO2和O2混合3NO2+H2O=2HNO3+NO×22NO+O2=2NO2+4NO2+O2+2H2O=4HNO3一般NO2、NO、O2与H2O反应，可归纳成四种情况：（4）NO、NO2、O2三种混合溶于水（1）NO和O2混合溶于水（3）NO和NO2混合溶于水（2）NO2和O2混合溶于水关于NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算例1、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，则通入O2的体积可能是多少？1、NO和O2的混合气体通入H2O4NO+3O2+2H2O=4HNO3解：若最终余下气体的成份为NO，则与水反应的NO为20-4＝16mL4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO34316XX=12mL若最终余下气体的成份为O2，则20mLNO均与水反应4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO34320XX=15mL此时，通入O2的体积为15+4＝19mL∴通入O2的体积可能是12mL或19mL例1、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，则通入O2的体积可能是多少？2、NO2和O2的混合气体通入H2O例2、在一支容积为30mL的试管内充满NO2和O2的混合气体，把试管倒置于水中，充分反应后余5mL，则原混合气体中NO2和O2的体积各是多少？关于NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算4NO2+O2+2H2O=4HNO3解：设原混合气体中NO2的体积为xmL，O2的体积为ymL则x+y==30若O2过量，则余下5mL气体为O2,则所有的NO2全部参加反应，而参加反应的O2的体积为(y–5)mL4NO2+O2+2H2O==4HNO341xy-5x==4(y-5)解之得，x=20mLy=10mL若NO2过量，则O2全部参加反应，而过量的NO2还会和H2O继续反应，余下的5mL气体为NO，4NO2+O2+2H2O==4HNO3414yy则过量的NO2体积为(x-4y)mL3NO2+H2O==2HNO3+NO31(x-4y)5则x-4y==15解之得，x=27mLy=3mL∴NO2和O2的体积是20mL和10mL或27mL和3mL（3）NO和NO2混合溶于水例3、一定条件下，将等体积的NO和NO2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原混合气体总体积的（）A、1/2B、1/3C、2/3D、5/6C3NO2+H2O=2HNO3+NO例4、将充有5mlNO和6mlNO2混合气体的试管倒置于水槽中，通入7mlO2，充分反应后，试管中剩余的气体是什么？体积多少？（4）NO、NO2、O2三种混合溶于水剩余气体为O2NO2耗氧1.5mlNO耗氧3.75ml剩余O2体积为1.75ml4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3把9mLNO气体装入试管，倒立于水槽中，逐渐通入O2，当试管中剩余气3mL时，通入O2的体积可能是（）A、9mlB、4.5mlC、3mlD、9.75ml课堂练习BD剩余NO剩余O2一.氨气的物理性质3.极易液化,液氨汽化时要吸收大量热1.无色,有特殊刺激性气味的气体2.极易溶于水.常温常压下,1V水约能溶解700V氨气4.氨水密度比水小一〉NH3性质的探究一、氨实验1在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入少量水）的胶塞。组装实验装置。打开橡皮管上的止水夹，挤压胶头滴管，观察现象。实验现象形成喷泉，溶液充满烧瓶结论：氨气的溶解性极大----氨气的喷泉实验演示实验----氨气的喷泉实验演示实验（2）溶液为什么变为红色？（3）实验成败的关键是什么？（1）氨为什么会形成喷泉？a.烧瓶干燥；b.装置的气密性好；c.收集的气体纯度尽可能高。氨气溶于水溶液显碱性。氨极易溶于水，使烧瓶内外形成较大的压差；城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述的原理相似吗?二.氨气的化学性质1.与水反应NH3是唯一能使红色石蕊试纸变蓝的气体NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-2.与酸的反应NH3+HCl==NH4Cl现象：冒白烟（常用硫酸作为氨气的吸收剂）原因：是NH4Cl的固体微小晶体悬浮在空中NH3+HNO3=NH4NO42NH3+H2SO4=(NH4)2SO4此外：NH3+H+=NH4+3.与氧气反应4NH3+5O2====4NO+6H2O催化剂表现出NH3的还原性氨的催化氧化（工业制硝酸的第一步）2NH3+3Cl2==N2+6HCl（氨不足）8NH3+3Cl2==N2+6NH4Cl（氨充足）四、氨气的实验室制法原理：2NH4Cl+Ca(OH)2==NH3↑+CaCl2+2H2O装置：固+固→气体（氧气、甲烷）收集：向下排空气法检验：①用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）②蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口（白烟）干燥：碱石灰五、铵盐1、形成铵根离子是氨分子与酸电离出来的氢离子结合而形成的NH3+H+==NH4+2、性质（1）易溶于水的无色晶体（2）与碱反应NH4++OH-==NH3+H2O（3）受热发生易分解非氧化性酸的铵盐，加热分解为氨和相应的酸例如：气体遇冷形成白色固体NH4Cl===NH3↑+HCl↑(NH4)2CO3===2NH3↑+CO2↑+H2O微热NH3+HCl===NH4Cl氧化性强酸的铵盐，加热发生氧化还原反应2、铵盐性质思考：（1）铵盐的检验方法（2）铵盐作氮肥时，能否与碱性物质混用？1．在1L1mol/L的氨水中（）A、含有1molNH3分子B、含NH3和NH4+之和为1molC、含NH3·H2O1molD、含NH3、NH4+、NH3·H2O之和为1molD（原子守恒）2.有关氨的说法不正确的是（）A、NH3是4核10电子的分子，具有还原性B、NH3极易溶于水，可做喷泉实验，液氨可用作制冷剂C、氨气是非电解质，氨水是电解质D、蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气可产生白烟CD3.下列事实可证明氨水是弱碱的是（）A、氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁B、铵盐受热易分解C、0.1mol·L－1氨水可以使酚酞试液变红D、0.1mol·L－1氯化氨溶液的pH约为5下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是ABDCAC大气压对许多物理实验和化学实验有着重要影响。制取氨气并完成喷泉实验（夹持装置均已略去）。(1)写出实验室制取氨气的化学方程式：______________________________(2)收集氨气应使用______法，要得到干燥的氨气可选用_______做干燥剂。2NH4Cl＋Ca(OH)2===2NH3↑＋CaCl2＋2H2O向下排空气碱石灰(3)用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是_____________________________________。该实验的原理是___________________________________。(4)如果只提供图2的装置，请说明引发喷泉的方法。打开止水夹，挤出胶头滴管中的水。氨气极易溶解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小。打开夹子，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氢气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉。在下图装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶.则a和b分别是()BD例1、实验室里若用如图所示装置制取氨气，试用表格形式列出图中装置的错误之处，并用文字简要说明如何改正错误之处应如何改正试管a管口向上倾斜应略向下倾斜试管夹的位置不对应夹在离管口1/3处试管b管口向上应向下试管b塞上橡皮塞把橡皮塞改为棉花团反应物没加热用酒精灯加热第三部分硝酸一、物理性质1、纯硝酸是无色、易挥发（沸点83OC）、有刺激性气味的液体。2、密度大于1g/cm3，硝酸能以任意比溶解于水。3、质量分数为69%的硝酸为浓硝酸；98%以上的硝酸为“发烟硝酸”。二、化学性质1、酸性：①使指示剂变色。②与金属的反应：③与金属氧化物反应：稀硝酸使石蕊变红；浓硝酸使石蕊先变红后褪色。CuO一般不产生氢气。④与碱反应：⑤与盐反应：2、不稳定性：4HNO3==4NO2↑+O2↑+2H2O为什么硝酸呈黄色？工业盐酸呈黄色的原因:（光照或受热）如何除去？NaOHNa2CO3、CaCO3★不稳定性4HNO32H2O+4NO2+O2△或光照保存方法：见光易分解的物质有哪些？氯水、溴水、溴化银、碘化银、硝酸银、浓硝酸等。硝酸必须保存在棕色瓶里，贮放在黑暗而且温度较低的地