（课标通用）山东省2020版高考化学总复习 专题四 第4讲 氮及其化合物课件

第4讲氮及其化合物微专题一氮及其氧化物的性质及应用微专题二硝酸的重要性质及应用总纲目录微专题三氨和铵盐的性质及应用 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。3.了解通过化学反应可以探索氮及其重要化合物的性质,实现物质转化。4.依据氮及其化合物的性质及变化认识环境污染的成因、主要危害及其防治措施。山东省教学指导意见微专题一氮及其氧化物的性质及应用1.氮元素在自然界中的存在形态及氮的固定 2.氮气(1)分子式:N2;电子式:②∶N⋮⋮N∶;结构式:③ 。(2)性质: 写出有关化学方程式:ⅰ.④3Mg+N2 Mg3N2,N2表现⑤氧化性。ⅱ.⑥N2+3H2 2NH3,N2表现⑦氧化性。ⅲ.⑧N2+O2 2NO,N2表现⑨还原性。3.氮的氧化物(1)氮有多种氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等,其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。(2)完成NO和NO2的比较表1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)食品袋中充氮气可用来防腐 (√)(2)氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾,又是形成酸雨的主要物质 (✕)(3)用湿润的淀粉-KI试纸或NaOH溶液可以鉴别溴蒸气和NO2(✕)(4)密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA (✕)(5)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象 (✕)(6)用排水法收集NO2,用向上排空气法收集NO (✕)2.【深度思考】(1)反应3NO2+H2O 2HNO3+NO中,氧化剂为,还原剂为,氧化剂与还原剂物质的量之比为,1molNO2参与反应转移电子的个数为。(2)写出俗语“雷雨发庄稼”中所涉及的三个反应的化学方程式。①;②;③。答案(1)NO2NO21∶2 NA(2)①N2+O2 2NO②2NO+O2 2NO2③3NO2+H2O 2HNO3+NO23题组一氮的氧化物对环境的影响1.汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO2 2NO+O;②2NO+O2 2NO2;③O+O2 O3。下列有关该反应过程及产物的叙述正确的是 ()A.NO2起催化剂作用B.NO起催化剂作用C.NO2只起氧化剂作用D.SO2和SO3也是形成光化学烟雾的主要物质解析A由反应过程①+②得O2 2O,③O+O2 O3,由此可知NO2起催化剂作用,反应过程中NO2既作氧化剂又作还原剂,A正确,B、C错误;SO2是形成酸雨的主要物质,D错误。2.NO2可以用氢氧化钠溶液吸收,或在一定条件下用氨气与其反应使之转化为无污染的物质,发生反应的化学方程式分别是:2NO2+2NaOH M+NaNO3+H2O,8NH3+6NO2 7X+12H2O。则M、X代表的物质的化学式分别是 (A)A.NaNO2、N2B.HNO2、N2C.NO、HNO3D.N2、N2解析根据题目所提供的化学方程式,利用原子守恒定律可得M为NaNO2,X为N2。3.NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:。(2)汽车尾气处理系统中的催化转化器可有效减少NOx的排放,当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:。答案(1)3NO2+H2O 2HNO3+NO(2)2NO+2CO N2+2CO2解析(2)根据题目信息可知NO被CO还原为N2,分析可知CO被氧化成CO2,化学方程式为2NO+2CO N2+2CO2。题后悟道常见的NOx尾气处理方法(1)碱液吸收法2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。该法一般适合工业尾气中NOx的处理。(2)催化转化法在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。该法一般适用于汽车尾气的处理。题组二氮氧化物溶于水的定量计算4.(2018山西太原模拟)在一定条件下,将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中,充分反应后剩余2mL气体(同温同压下),则原混合气体中氧气的体积为 (D)①1.2mL②2.4mL③3mL④4mLA.①②B.②③C.③④D.①④解析如果剩余2mLO2,则V(NO2)= ×(12-2)mL=8mL,混合气体中V(O2)=12mL-8mL=4mL。若剩余的2mL气体是NO,则混合气体中V(O2)=(12mL-2mL×3)× =1.2mL,D项正确。45155.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。将3支试管均倒置于盛水的水槽中,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 (B)A.V1V2V3B.V1V3V2C.V2V3V1D.V3V1V2解析设各种气体的体积都为1体积。①根据3NO2+H2O 2HNO3+NO,即剩余NO的体积V1=(1+ )体积。②根据4NO2+O2+2H2O 4HNO3,即剩余O2的体积V2=(1- )体积。③剩余N2的体积V3=1体积。即B项符合题意。1314题后悟道氮氧化物溶于水的问题分析无论是单一气体(NO2),还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体,反应的实质是3NO2+H2O 2HNO3+NO,2NO+O2 2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不可能是NO2。(1)若NO和O2通入水中,总关系式为4NO+3O2+2H2O 4HNO3(4∶3)。(2)若NO2和O2通入水中,总关系式为4NO2+O2+2H2O 4HNO3(4∶1)。微专题二硝酸的重要性质及应用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)不稳定性反应的化学方程式:①4HNO3 2H2O+4NO2↑+O2↑。(2)强氧化性浓硝酸和稀硝酸都有强氧化性,而且浓度越大氧化性越强。a.与金属反应稀硝酸与铜反应的化学方程式:②3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。浓硝酸与铜反应的化学方程式:③Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。b.与非金属反应浓硝酸与C反应的化学方程式:④C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O。c.与还原性化合物反应硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式:⑤3Fe2++4H++N  3Fe3++NO↑+2H2O。(3)与有机物反应3Oa.硝化反应(与苯反应)⑥ +HNO3  +H2Ob.颜色反应:含苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变⑦黄色。1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)浓硝酸的还原产物一般是NO2,而稀硝酸的还原产物一般是NO,并且硝酸的浓度越大,氧化性越强 (√)(2)硝酸与金属反应时,硝酸只表现强氧化性 (✕)(3)硝酸可与Na2S反应制得H2S气体 (✕)(4)常温下,可用铁制或铝制容器盛放浓HNO3,说明Fe、Al与浓HNO3不反应 (✕)(5)除去Cu粉中混有的CuO,可加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥 (✕)(6)3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中,起酸性作用和起氧化剂作用的HNO3物质的量之比为3∶1 (√)(7)在1.0mol/L的KNO3溶液中,H+、Fe2+、Cl-、S 可以大量共存 (✕)(8)磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为3Fe2++4H++N  3Fe3++NO↑+2H2O (✕)24O3O2.【深度思考】在浓硝酸中放入铜片,回答下列问题。(1)反应开始时的离子方程式为,实验现象为。(2)若铜有剩余,则反应将要结束时的离子方程式为。(3)待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是。答案(1)Cu+4H++2N  Cu2++2NO2↑+2H3O铜片逐渐溶解,溶液逐渐变蓝,有红棕色气体逸出(2)3Cu+8H++2N  3Cu2++2NO↑+4H2O(3)加入稀H2SO4后,H+与反应后溶液中的N 同时存在,相当于形成了HNO3溶液,又能与过量的Cu反应3O3O3O题组一硝酸的性质及应用1.(2018湖南长沙模拟)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 ()实验操作现象解释或结论①过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液溶液呈血红色稀HNO3将Fe氧化为Fe3+②浓HNO3久置或光照变黄色HNO3不稳定,易分解③Al箔插入稀HNO3中无现象Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜④用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上试纸先变红后褪色浓HNO3具有酸性和强氧化性A.①②B.③④C.②③④D.②④解析D过量的铁粉中加入稀HNO3,生成Fe2+,加入KSCN溶液时,无明显现象,故①错;浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于其中,故②正确;Al箔遇浓HNO3钝化,稀HNO3会使Al箔溶解,故③错;浓硝酸具有酸性和强氧化性,可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故④正确。选D。2.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论 的是 ()不正确   ①②③A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应解析D本题考查硝酸的氧化性、不稳定性、挥发性等性质。③中的CO2可能是空气中的氧气与木炭反应的产物。3.在如图所示的实验装置中,盛有足量水的水槽里放两个烧杯,小烧杯里放有适量铜片和过量浓硝酸,小烧杯外面倒扣一大烧杯,请回答下列问题: (1)实验过程中,观察到的主要现象是:①;②;③;④。(2)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验,最突出的优点是。(3)若要验证最终得到的气体生成物,最简便的操作及现象是。答案(1)①铜片表面产生气泡,铜片慢慢溶解,最后消失②小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色③大烧杯中有红棕色气体生成,后来慢慢变成无色④大烧杯内液面上升,水槽中液面下降(2)反应体系封闭,无氮氧化合物逸出,不污染环境(3)轻轻掀起倒扣的大烧杯,通入适量的空气,若有红棕色气体生成,则证明最终气体生成物为NO答题模板现象描述答题模板(1)全面描述现象的程序——“海、陆、空”“海”——溶液有什么变化;“陆”——固体有什么变化;“空”——气体有什么变化。(2)规范描述现象的答题模板如①颜色:……由……(具体颜色)变为……(具体颜色);②气体:溶液中产生……(颜色)气泡或在固体表面产生……(颜色)气泡;③沉淀:在……(颜色)溶液中产生……(颜色)沉淀(或浑浊)。题组二硝酸与金属反应的计算与判断4.38.4g铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部反应后,共收集到气体22.4L(标准状况),反应消耗的HNO3的物质的量是(不考虑2NO2 N2O4的存在) (C)A.1.0molB.1.6molC.2.2molD.2.4mol解析由关系式Cu+2HNO3(酸)~Cu(NO3)2,HNO3(氧化剂)~NO2(或NO),根据N原子守恒可知反应消耗的HNO3的物质的量为 ×2+ =1.2mol+1mol=2.2mol。138.4g64gmol122.4L22.4Lmol5.取xg铜和镁的合金完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生8960mLNO2气体和672mLN2O4气体(都已折算成标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为17.02g,则x等于 (C)A.8.64gB.9.00gC.9.20gD.9.44g解