《氮及其化合物》PPT课件.ppt

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1、第四节氮及其化合物,2一氧化氮、二氧化氮,无,红棕,难溶,2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO,血红蛋白,1(选一选)下列变化属于氮的固定的是_。(1)N2NH3(2)NONO2(3)N2NO(4)NO2HNO3【答案】(1)(3),2(填一填)对于3NO2H2O=2HNO3NO反应氧化剂是_，还原剂是_，氧化产物是_，被氧化与被还原的物质的物质的量比为_。【答案】NO2NO2HNO321,二、氨与铵盐1氨(1)结构与物理性质,小,刺激性,700,2铵盐(1)物理性质都是白色或无色晶体，都易溶于水。(2)化学性质,湿润的红色石蕊,变蓝,白烟,3(判一判)有关氨和铵盐的说法是否正

2、确(填“”或“”)。(1)氨水中氨主要形成NH3H2O，所以25%的氨水是指100 g氨水中含25 g NH3H2O()(2)氨水中存在的粒子有H2O、NH3H2O、OH、NH、NH3和少量的H()(3)任何酸与氨反应可生成铵盐，故任何铵盐受热分解都生成酸和氨气(),(4)任何铵盐与碱共热都生成NH3，利用此方法原理可检验铵盐()(5)氨水中滴入酚酞呈红色，故NH3是碱()【答案】(1)(2)(3)(4)(5),4(写一写)写出NH3为原料制取HNO3的有关化学方程式。,三、硝酸硝酸是_挥发的有_气味的液体，与水互溶,易,刺激性,5(选一选)下列酸与金属反应时，不能生成H2的是_。A稀HClB

3、稀HNO3C浓HClD浓H2SO4E稀H2SO4F稀H2SO3G浓HNO3【答案】BDG,有关化学方程式3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO22得：4NO2O22H2O=4HNO332得：4NO3O22H2O=4HNO3,加合思想NOx、O2与H2O反应,的有关计算,不同情况及剩余气体的体积,容量为10 mL的试管，充满NO2和O2的混合气体，把试管倒立在水槽中，充分反应后，试管中尚有1 mL气体，则原混合气体中各成分的体积各为多少？【破题技巧】剩余1 mL气体，根据反应原理和溶解性可能是NO也可能是O2。【精讲精析】首先考虑最后剩余1 mL气体的成分：根据4NO2O22H2O=4

4、HNO3及3NO2H2O=2HNO3NO知，剩余的气体可能为O2或NO。,(1)若剩余的1 mL气体是O2，设反应的O2的体积为x，则有4NO2,O2,2H2O=4HNO3,4x,x)则：4x(x1)10 mL，解得x1.8 mL，V(O2)1.8 mL1 mL2.8 mL，V(NO2)41.8 mL7.2 mL。,(2)若剩余的1 mL气体是NO，根据3NO2H2O=2HNO3NO，则发生反应4NO2O22H2O=4HNO3时过量的NO2体积为3 mL，设反应的O2的体积为y，则有4NO2,O2,2H2O=4HNO3,4y,y)则(4y3)mLy10 mL，解得：y1.4 mL，V(O2)1

5、.4 mL，V(NO2)(41.4 mL)3 mL8.6 mL。【答案】7.2 mL NO2和2.8 mL O2或8.6 mL NO2和1.4 mL O2,1.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体(),A可能是N2与NO2的混合气体B只能是O2与NO2的混合气体C可能是NO与NO2的混合气体D只能是NO2一种气体【解析】N2一定不参加反应，所以混合气体中一定无N2，A选项错误；在鼓入氧气前，试管中只剩NO

6、，O2与NO2、NO与NO2、NO2与水反应均可只剩NO，然后NO再与水、适量氧气反应完全生成硝酸。【答案】C,氨气的性质和实验室制法,收集：只能用向下排空气法。干燥：用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)。验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3，同时也可避免污染空气。,(3)浓氨水中加固态碱性物质原理浓氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移

7、动，促进了NH3H2O的分解。装置,(2012惠州一中质检)工业上常用氨氧化法生产硝酸，某化学小组设计的工业催化氧化生产硝酸的流程如下：,请回答下列问题：.氨气的制备。下图是实验室制取气体的常用装置，可以提供的药品有：固体氯化铵碳酸氢铵浓氨水生石灰固体氢氧化钠消石灰根据提供的药品和装置回答：,方案一：选用装置甲，则最宜选用的药品是_(填序号)；制取氨气的化学方程式为_。方案二：选用装置乙，最适宜选用的药品_(填序号)；请用平衡移动原理解释能制取氨气的原因_。.氨气的催化氧化，氧化室中内置铂丝网。请回答下列问题：(1)加热至铂丝红热后，停止加热，铂丝仍然长时间保持红热，理由是_，在氧化室中进行反

8、应时，空气必须过量，其主要原因_。,(2)催化室导出的气体进入吸收装置被吸收产生硝酸，为了提高水对氮氧化物的吸收率可采取的措施有：_；吸收装置中通入足量空气的目的是_。(3)氧化室出来的气体含有氨气，影响硝酸的纯度，进入吸收装置之前要除去氨气，选择的除杂试剂是_。,【精讲精析】本题通过实验考查氮及其化合物的性质、化学平衡原理。.固体铵盐与碱加热制取氨气是A装置，但是加热碳酸氢铵容易混有较多的CO2，块状生石灰不利于固体之间的反应和氨气的生成，固体氢氧化钠是块状，且加热时严重腐蚀玻璃，选用消石灰最好，所以A装置选用试剂为；.(1)催化氧化过程反应原理是4NH35O2 4NO6H2O，该反应是放热

9、反应，通入足量的空气有利于提高NH3的转化率；(2)吸收装置中，压强越大，温度越低，气体的溶解度越大，吸收效果越好。吸收装置中通入空气提供足量的氧化剂，有利于氮的氧化物尽可能的转化为硝酸；(3)用浓硫酸或五氧化二磷的原因是氨气可以被浓硫酸或五氧化二磷吸收，而氮的氧化物不能。,2(2012广东省实验中学测试(一)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：,已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。(1)从图中选择制取气体的合适装置：氮气_、氢气_。(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有_、_。(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装

10、置的水中吸收氨，_(“会”或“不会”)发生倒吸，原因是：_。,(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：_，锥形瓶中还可观察到的现象是：_。(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：_。(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、OH、_、_离子。,1反应规律(1)浓HNO3与金属反应一般不生成H2。还原产物：浓HNO3NO2，稀HNO3NO(2)Cu与HNO3反应Cu与浓HNO3反应时，若Cu足量，开始时还原产物为NO2，随反应进行，浓HNO3变稀，还原产物为NO，最终得到NO2与NO的混合气体。(3)Fe与稀HNO3反应Fe过量，

11、氧化产物为Fe2；Fe不足，氧化产物为Fe3。,守恒思想硝酸与金属反应的,有关计算,2计算方法(1)原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。(2)电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。(3)电荷守恒HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)有：c(NO)c(H)nc(Mn)(Mn代表金属离子)。,【破题技巧】电子守恒式：a8ab1n(NO)3原子守恒：n(未被还原HNO3)3(ab),

12、【答案】D,3(2012珠海北大附中检测)5.6 g Cu、Mg合金与一定量的硝酸恰好完全反应，收集到NO和NO2的混合气体V L(标准状况)；向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液，沉淀完全后将其过滤、洗涤、干燥，称得质量为10.7 g。则V等于()A2.24 B4.48C6.72 D7.84,【解析】合金中Cu、Mg失去的电子数等于硝酸获得的电子数，也等于Mg2、Cu2结合的OH个数。则Mg(OH)2、Cu(OH)2的质量等于合金质量与OH质量之和，故有：5.6 g17n(OH)10.7 g，n(OH)0.3 mol。假设生成的气体全部为NO，则V(NO)2.24 L，假设全部为NO2，则V

13、(NO2)6.72 L，所以混合气体的体积范围为2.24 LV L6.72 L，对照选项只有B项符合。【答案】B,答题规范化学实验现象的准确描述,【答案】(1)(3)(5)(6),高考题组二氮及其化合物的性质实验和NH3的制备2(2011高考组合)下列实验是否正确，请说明理由。(1)实验室用图1所示装置制取NH3。(江苏高考),(2)对于图2，微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色。(广东高考)【答案】(1)不正确，收集试管口不能堵塞，可以用蘸有碱液的棉花团放在管口。(2)不正确，开始生成的NO被瓶内空气中的O2氧化为NO2呈红棕色。,3(2010重庆高考)某兴趣小组用如图

14、装置探究氨的催化氧化,(1)氨催化氧化的化学方程式为_。,(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是_。(4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置_(填装置代号)；化合物X为_(只写一种)，Na2O2的作用是_。,【解析】氨的催化氧化，首先要制备NH3和O2，可得出装置1的作用：制备NH3和O2。在装置2中NH3和O2在催化剂、加热条件下，反应生成NO和H2O。(3)利用装置3除去H2O及未反应的

15、NH3，在装置4中NO被氧化为NO2。若取消装置3，在装置4中生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3。(5)装置5是制备NH3和O2。,4(2011上海高考)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。根据题意完成下列计算：(1)联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式_。该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为_L。(2)联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂，联氨是燃料，四氧化二氮作氧化剂，反应产物是氮气和水。由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0 kg 水，计算推进剂中联氨的质量。,【答案】(1)HN34.48(2)64 kg,课时知能训练,