高考化学复习 第19讲 氮及其化合物(1)

第19讲氮及其化合物（1）考纲要求2011考纲展示2012高考导视1.掌握氮的单质及其重要化合物的主要性质，了解其应用。2．了解氮氧化物对环境质量的影响。氮及其化合物一直作为高考命题的热点内容，主要考点有①氮氧化物的性质及对环境的影响；②氨气及铵盐的重要化学性质及有关反应；③硝酸的性质及有关实验探究。基础知识梳理考点一、氮气及氮的氧化物氮气化学性质用途元素位置在周期表中位于第二周期ⅤA族。书写其原子结构示意图、电子式。物理性质结构:NN:……N≡N电子式、结构式无色无味气体、密度比空气略小、难溶于水与非金属反应（氧气、氢气）与金属反应（钠、镁）①合成氨，制硝酸；②保护气基础知识梳理考点一、氮气及氮的氧化物氮的氧化物（常见氧化物NO、NO2）物理性质：色、味、态、密度、水溶性化学性质：制备：铜与稀硝酸或浓硝酸反应。NO：无色无味有毒气体，密度略大于空气，难溶于水。NO2：红棕色有刺激性气味有毒气体，密度大于空气，与水反应。2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3☼将充满下列气体的试管倒置于水中，水进入试管，剩余气体占试管的几分之几?1、NO22、等体积的NO2和NO3、等体积的NO2和O24、等体积的NO和O2讨论1/32/33/81/81、同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是（）A.V1V2V3B.V1V3V2C.V2V3V1D.V3V1V2随堂练习B小结怎样鉴别二氧化氮和溴蒸气由于NO2和溴在性质上有不少相似性：（1）均具有氧化性；（2）溶于水后有酸生成；（3）可与碱反应等，所以不能用（不宜用）淀粉KI溶液、NaOH溶液、pH试纸来鉴别。但二者性质又有差别，所以可用：（1）用水洗法鉴别（2）利用AgNO3溶液鉴别（3）利用CCl4鉴别（4）利用二氧化氮分解放出氧气的性质来鉴别。名师点拨解惑1．什么是氮的固定？答：游离态的氮转变为化合态氮的过程。答：因反应2NO＋O2==2NO2极易进行，所以只能用排水法收集。2．NO为什么不能用排空气法收集？答：都不是，NO与碱(如NaOH)不反应，NO2与碱(如NaOH)发生氧化还原反应。3．NO和NO2是否为酸性氧化物？名师点拨解惑4．NO和O2、NO2和O2混合气体分别通入水中，溶质仅为硝酸，写出反应的方程式。答：4NO＋3O2＋2H2O==4HNO3，4NO2＋O2＋2H2O==4HNO3。答：产生氮氧化物的途径：化石燃料燃烧；汽车尾气；工业废气等。引起的环境问题：酸雨、光化学烟雾、臭氧层被破坏。改善措施：植树造林；工厂废气、汽车尾气通过净化处理后排放、推广使用新能源等。5．人类社会生产生活产生氮氧化物的途径有哪些？会造成什么环境污染？据此提出改善措施。练一练1、下列过程属于人工固氮的是（）A、用N2和H2合成NH3B、闪电时大气中氮的氧化物的生成C、由氨制尿素D、从空气中分离出氮气A基础跟踪导练P1011．N2化学性质稳定，下列事实不能支持这种说法的是（）A．N2可填充入灯泡中作保护气B．液态氮用作冷冻剂C．放电条件下N2与O2化合生成NOD．工业合成氨需在高温、高压、催化剂条件下进行B2．无色的混合气体甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。将100mL气体甲经过图3－19－1实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成可能为（）图3－19－1基础跟踪导练P101A．NH3、NO2、N2B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2B反馈卡P3810．一氧化氮是大气污染物之一。目前，有一种治理方法是在400℃左右、有催化剂存在的情况下，用氨把一氧化氮还原为氮气和水。请写出该反应的化学方程式：________________________________，氧化剂是__________，还原剂是__________。NH3NO6NO＋4NH3=====5N2＋6H2O催化剂△氨气化学性质物理性质基础知识梳理考点二、氨气与铵盐用途NH3是无色而有刺激性气味的气体，密度比空气小，容易液化，极易溶于水（1：700）。与水反应与酸反应与氧气反应与氧化铜反应NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-NH3+HCl=NH4Cl（白烟）NH3+H2SO4=NH4HSO4（不能产生白烟）4NH3+5O2=====4NO+6H2O催化剂加热2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O△（1）制取化肥：硫铵、硝铵、碳铵（NH4HCO3）（2）化工原料：制硝酸、纯碱，用于有机合成工业。（3）做制冷剂。高频热点突破热点一、氨气的实验室制法1．实验原理(1)加热氯化铵与消石灰[Ca(OH)2]的固体混合物1、原理2、装置3、干燥4、收集5、验满2NH4Cl＋Ca（OH）2===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O△固固加热型（大试管加热）碱石灰（NaOH+CaO）向下排空气法；湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒棉花的作用：防止对流，提高集气速度和纯度。(2)加热浓氨水NH3·H2O===NH3↑＋H2O△液体加热型（大试管加热或烧瓶加热）(3)生石灰与浓氨水，浓氨水中有NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-加入固态碱性物质（如CaO、NaOH），使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。固液体不加热型（烧瓶）工业上制取氨气：氢气与氮气合成氨N2+3H2=======2NH3高温高压催化剂【典例1】图3－19－8是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（）A、①④B、①③C、②④D、②③典例B图3－19－8P104P386.实验室为了简便制取干燥的氨气，下列方法中适合的是（）A．加热氯化铵固体，产生的气体用碱石灰干燥B．在N2和H2混合气中加入铁触媒并加热至500℃C．在浓氨水中加入NaOH固体并加热，产生的气体用固体NaOH干燥D．加热NH4HCO3，生成的气体用P2O5干燥C反馈卡P389．（双选）一固体混合物，可能有氯化钙、碳酸铵、烧碱、硫酸铵，将它溶解于水得到无色澄清溶液，无其他明显现象，向溶液中加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，再加入硝酸，沉淀部分消失，原混和物中肯定没有（）A．CaCl2B．(NH4)2SO4C．NaOHD．(NH4)2CO3AC反馈卡干燥装置ⅠⅡ1．实验室进行某项实验并检验反应产物的装置如图3－19－9：图3－19－9拓展训练将足量浓氨水从分液漏斗中加入烧瓶中后，如图进行实验，实验现象记录如下：P104①黑色氧化铜粉末变为光亮红色；②无水硫酸铜粉末变蓝色；③集气瓶中收集到一种无色气体。(1)请回答下列问题：(1)虚线框内是否应添加必要的干燥装置？________(填“是”或“否”)。若需要，应选择的干燥装置是________(填编号，若不需要，该空可不填)。(2)最终集气瓶中收集到的气体是_____________。(3)CuO粉末处发生化学反应方程式为_____________________________________________。拓展训练干燥装置ⅠⅡ图3－19－9是IN22NH3＋3CuO====3Cu＋N2＋3H2O△P104练一练2、某温度下,在体积一定的密闭容器中,适量的NH3(气)和Cl2(气)恰好完全反应,若反应产物只有N2(气)和NH4Cl(固),则反应前后容器中压强比应接近于（）A、1:11B、11:1C、7:11D、11:7B3、在氨的喷泉实验中，烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少？（假设实验是在标准状况下进行）4、下图中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用下图装置制取、净化、收集的气体是（）B编号气体abcANH3浓氨水生石灰碱石灰BCO2盐酸碳酸钙饱和NaHCO3CNO稀HNO3铜屑H2ODNO2浓HNO3铜屑NaOH溶液练一练基础知识梳理考点二、氨气与铵盐铵盐化学性质物理性质用途白色或无色晶体，都易溶于水。受热分解NH4Cl===NH3+HCl△NH4HCO3===NH3↑+H2O+CO2↑△与碱反应制取化肥：硫铵、硝铵、碳铵（NH4HCO3）2NH4Cl＋Ca（OH）2===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O△1．证明氨气极易溶于水的实验为喷泉实验，下列甲、乙引发喷泉实验的操作及原理是什么？答：图甲装置操作：打开止水夹，将胶头滴管的液体挤出。原理：是因为上部烧瓶内气体压强突然减小而产生压强差形成喷泉；图乙装置操作：打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，原理：氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉。名师点拨解惑图3－19－22．NH4Cl与I2两种固体混合能否用加热法分离？若不能用何种方法？答：不能，二者都是加热变为气体，遇冷变固体(I2：物理变化；NH4Cl：化学变化)。将混合物溶于水，采用有机溶剂萃取的方法分离。名师点拨解惑3．如何检验NH4+？答：取少量的待检液于试管中，加入适量浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放于试管口，观察试纸颜色变化，若变蓝，证明有NH4+，否则无NH4+。练一练5、下列对铵盐的叙述不正确的是（）A、铵盐都是离子化合物B、铵盐都易溶于水C、铵盐与酸均不反应D、铵盐与碱共热均反应C3．“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是（）①实验室收集氨气采用图1所示装置②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应A．②③④B．①②③C．①②④D．①③④基础跟踪导练P102图3－19－3C基础跟踪导练P1024．(双选)氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似，又知NH4H与水反应有H2生成，下列叙述不正确的是（）A．NH4H是离子化合物B．NH4H溶于水，所形成的溶液显酸性C．NH4H与水反应时，NH4H是氧化剂D．NH4H固体投入少量的水中，有两种气体生成BC基础知识梳理考点三、硝酸硝酸保存用途物理性质纯硝酸是无色液体，可溶于水，易挥发。常用浓硝酸质量分数为69％，98%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。化学性质不稳定性与金属反应4HNO3=====O2↑+2H2O+4NO2↑△或光照Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O与非金属反应C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O∆与还原性物质反应(如H2S、Br—、I—、Fe2+、SO32—等)带玻璃塞的棕色细口试剂瓶中，且避光低温存放制化肥、农药、炸药、染料、盐等注意1、硝酸常温下使铁、铝等金属发生钝化。与金属反应不放出氢气2、氧化性：浓硝酸稀硝酸3、一般情况下：浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。4、硝酸的还原产物与金属的还原性、硝酸的浓度、反应的温度等有关王水（V浓硝酸:V浓盐酸=1:3）具有更强的氧化性，能氧化Pt、Au名师点拨解惑1．如何除去浓硝酸中的黄色物质？答：通入空气。2．Au、Pt不溶于硝酸，可溶于王水，王水的成分是什么？答：浓盐酸的体积∶浓硝酸的体积＝3∶1。3．硝酸的工业制法是氨的催化氧化法，写出反应的化学方程式。答：2NO＋O2===2NO2；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。4NH3+5O2=====4NO+6H2O高温催化剂基础跟踪导练P1035．下列有关硝酸的性质或实验表述中错误的是（）①与FeO反应时，硝酸既显氧化性，又显示酸性；②欲迅速除去铝壶中的水垢又不损坏铝壶，可加入稀硝酸；③把浓的硝酸滴加到表面皿的蓝色石蕊试纸上，试纸最后呈白色；④为减缓一定量的盐酸和过量铁粉反应的速率，且又不影响生成H2的总量，可向盐酸中加入适量的KNO3溶液A．①②B．②③C．③④D．②④D基础跟踪导练P1036．下列有