课标版2021高考化学一轮复习专题十氮及其化合物课件

课标版2021高考化学一轮复习专题十氮及其化合物课件

考点一　氮的单质、氧化物和硝酸 考点清单 考点基础 一、氮气 氮气在空气中约占总体积的① 　78%     。通常情况下,N 2 不与O 2 反应;在放 电或高温条件下,N 2 能跟O 2 反应生成 无色、无味的一氧化氮 :N 2 +O 2   ② 　2NO     。 二、NO和NO 2 一氧化氮在常温下很容易与空气中的氧气反应 ,化学方程式为③ 2NO+O 2   2NO 2      。 NO与NO 2 的性质比较 一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO 2 ) 颜色 无色 ④ 　红棕色     气味 无味 刺激性气味 水溶性 不溶 与H 2 O反应 毒性 有毒 有毒 实验室制取时 所用试剂 Cu和稀HNO 3 Cu和浓HNO 3 三、硝酸 1.物理性质 纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,能跟水以任意比互溶,常用 浓硝酸的溶质质量分数约为69%,常 因溶有少量NO 2 而略显黄色 。 2.化学性质 (1)具有酸的通性,但 与活泼金属反应时不能生成H 2 。 (2)不稳定性,化学方程式为⑤ 　4HNO 3   4NO 2 ↑+O 2 ↑+2H 2 O     。 久置的浓硝酸呈⑥ 　黄     色,因为溶解了NO 2 。实验室 保存浓HNO 3 时应注 意:低温、⑦ 　避光     、密封。 (3)强氧化性 a.能与除Au、Pt以外的所有金属反应,如Cu与浓、稀HNO 3 均可反应,化学 方程式分别为:⑧ 　Cu+4HNO 3 (浓)   Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O     , ⑨ 　3Cu+8HNO 3 (稀)   3Cu(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 O     。 有些金属(如   　Fe、Al     等)在冷的浓HNO 3 中发生 钝化 。 b.与不活泼的木炭反应的化学方程式为:   　C+4HNO 3 (浓)   CO 2 ↑+4NO 2 ↑+2H 2 O     。 　　c.与某些还原性化合物(如FeO)反应的化学方程式为:   　3FeO+10HNO 3   3Fe(NO 3 ) 3 +NO↑+5H 2 O     。 3.工业制备原理 4NH 3 +5O 2   4NO+6H 2 O     2NO+O 2   2NO 2 3NO 2 +H 2 O   2HNO 3 +NO 4.用途 制化肥、炸药、染料等。 四、人类活动对自然界氮循环和环境的影响 1.固氮及影响 (1)活化氮 N   、N   是自然界中活化氮的主要存在形态。 (2)影响   (3)NO x 的污染 a.氮氧化物:主要有NO、N 2 O、NO 2 、N 2 O 3 、N 2 O 4 、N 2 O 5 等,其中 NO和NO 2 是最主要的空气污染物 。 b.污染源:石油产品和煤的燃烧,工业废气的排放,农田土壤及动物排泄物中 含氮化合物的转化。 c.污染 光化学烟雾:   　氮氧化物     在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列 光化学反应,产生一种有毒的烟雾。 酸雨(pH<   　5.6      ):NO x 排入大气中后,与水反应生成HNO 3 和HNO 2 ,随雨 水等降到地面。 2.对生产中氮氧化物污染的防治 (1)控制进入自然界的有害物质的量。 (2)增强生态系统对有害物质的吸收能力。 重点突破 一、2NO 2 (g)   N 2 O 4 (g)    Δ H <0的应用 通常“纯净”的NO 2 或N 2 O 4 并不纯,因为在常温、常压下能发生反应2NO 2   N 2 O 4 ,由于此平衡的存在,导致一些物理量的理论值与实验值有一定 的误差。 1.1 mol NO 2 在标准状况下的体积应小于22.4 L。 2.标准状况下22.4 L NO 2 的质量大于46 g。 3.NO与O 2 混合后,平均相对分子质量应大于按体积比求得的数值。 4.温度影响平衡体系2NO 2   N 2 O 4 ,其他条件不变,体系颜色随温度改变 而改变。升高温度,气体颜色变深;降低温度,气体颜色变浅。 5.恒温恒容条件下,在平衡体系2NO 2   N 2 O 4 中,增加NO 2 的量时,相当于增 大压强。 二、溶液酸碱性对N   性质的影响 在中性或碱性溶液中N   几乎与所有的离子能大量共存,但当溶液的酸性 较强时相当于形成硝酸溶液,某些具有还原性的离子则不能与之大量共 存。如N   、H + 、Fe 2+ 中任意两者能大量共存,但三者则不能大量共存,即 N   在酸性溶液中表现强氧化性 。 三、对氧化性酸和酸的氧化性及“钝化”的理解 1.氧化性酸和酸的氧化性 氧化性酸是指分子里中心原子能得电子的酸,如HNO 3 、浓H 2 SO 4 等 ;非氧化 性酸是指分子电离出的H + 能得电子的酸,如磷酸、稀H 2 SO 4 等。浓H 2 SO 4 与 硝酸的氧化性强弱顺序为浓HNO 3 >稀HNO 3 >浓H 2 SO 4 ,可以从它们与铜反 应时的条件、反应速率快慢得出结论。浓HNO 3 的氧化性比稀HNO 3 的强, 因为氧化性的强弱是指氧化其他物质的能力,而不是指本身被还原的程度, 即不能以还原产物中氮的价态作为衡量浓HNO 3 与稀HNO 3 氧化性强弱的 标准。 2.钝化 钝化过程本身体现了浓HNO 3 或浓H 2 SO 4 的强氧化性——化学性质,由于发 生了氧化还原反应,而在铁、铝表面形成一层稳定而致密的氧化物薄膜,阻 止了内层金属与介质进一步反应,即 钝化是不继续反应,而不是不反应 。 考点二　氨及铵盐 考点基础 一、氨的结构与性质 1.结构:电子式为①         ,分子 空间构型为三角锥形 。 2.物理性质:无色,有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化,极易溶于 水。 3.化学性质 (1)与水反应 NH 3 +H 2 O   NH 3 ·H 2 O   N   +OH - NH 3 是唯一能使湿润的红色石蕊试纸② 　变蓝     的气体(高中阶段),常用 此性质 检验NH 3 。 (2)与酸反应 NH 3 +HCl   NH 4 Cl(生成白烟) NH 3 +HNO 3   NH 4 NO 3 (生成白烟) (3)与氧气反应(氨的催化氧化) 4NH 3 +5O 2   4NO+6H 2 O 二、铵盐的性质和检验 1.性质 a.易溶于水的晶体 b.与碱反应 N   +OH -   NH 3 ↑+H 2 O c.受热分解 如NH 4 Cl   NH 3 ↑+HCl↑ d.水解反应 N   +H 2 O   NH 3 ·H 2 O+H + 2.N   的检验 a.取样品与碱共热,用湿润的③ 　红色石蕊     试纸检验,观察试纸是否变蓝; b.取样品与碱共热,用蘸有④ 　浓盐酸     的玻璃棒检验,观察是否有白烟产 生。 三、氨气的制法 1.实验室制法 (1)原理:铵盐与碱共热,产生氨气。 2NH 4 Cl+Ca(OH) 2   CaCl 2 +2NH 3 ↑+2H 2 O (2)制取装置:如下图所示。   1)收集:由于氨气极易溶于水,密度比空气小,所以 只能用向下排空气法 。 2)验满:用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒接近管口(现象分别 为试纸变蓝、产生白烟)。 3)棉花团的作用:在收集NH 3 的试管口放置一团松软的干棉花,是为了 防止 试管内的NH 3 与试管外的空气形成对流,以便在较短时间内收集到较为纯 净的氨气 。 注意    a.制取NH 3 宜用NH 4 Cl,不宜用(NH 4 ) 2 SO 4 、NH 4 HCO 3 、NH 4 NO 3 等。 b.消石灰不能用KOH或NaOH代替,因KOH、NaOH均易吸湿,易结块,不利 于产生NH 3 ,且 高温下腐蚀试管 。 c. 干燥氨气不能用P 2 O 5 和浓H 2 SO 4 ,也不能用无水CaCl 2 (8NH 3 +CaCl 2   CaCl 2 ·8NH 3 ), 通常用碱石灰 。 d.欲快速制NH 3 可将浓氨水滴到NaOH固体或生石灰上,其装置如图所示。 2.工业制法 N 2 +3H 2   2NH 3 方法　硝酸与金属反应的相关计算 1.反应规律   方法技巧 (1)HNO 3 与金属反应 一般情况下,还原产物:浓硝酸→NO 2 ,稀硝酸→NO。 (2)Cu与HNO 3 反应 Cu与浓硝酸反应时,若Cu足量,开始时还原产物为NO 2 ,随反应进行,浓硝酸 变稀,还原产物变为NO,最终得到NO 2 与NO的混合气体。 (3)Fe与稀硝酸反应 Fe过量,氧化产物为Fe 2+ ;Fe不足,氧化产物为Fe 3+ 。 2.计算方法 (1)原子守恒法 HNO 3 与金属反应时,一部分HNO 3 起酸性作用,氮原子以N   的形式存在于 溶液中;另一部分HNO 3 作氧化剂,氮原子转入还原产物中,这两部分中氮原 子的总物质的量等于反应消耗的HNO 3 中氮原子的物质的量。 (2)得失电子守恒法 HNO 3 与金属的反应属于氧化还原反应,HNO 3 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)离子方程式计算法 金属与H 2 SO 4 、HNO 3 的混合酸反应时,硝酸盐中的N   在H 2 SO 4 提供H + 的条 件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算。先作过量 判断,然后根据完全反应的金属或H + 或N   的量进行相关计算。 例    (2018辽宁沈阳东北育才学校二模,19)取 x g铜镁合金完全溶于浓硝酸 中,反应过程中HNO 3 被还原,只产生8 960 mL的NO 2 气体和672 mL的N 2 O 4 气体(都已折算到标准状况),在反 应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀质量为17.02 g。则 x 等 于   (　　) 　　A.8.64　　　B.9.20　　　C.9.00　　　D.9.44   　 　　 解题导引 正确运用得失电子守恒法进行计算。   　　   解析　Mg、Cu   Mg 2+ 、Cu 2+   Mg(OH) 2 、Cu(OH) 2 ,合金 失去电子的物质的量等于金属阳离子结合OH - 的物质的量;由得失电子守 恒可知,合金失去电子的物质的量为(   × 1)+(   × 2)= 0.46 mol,则17.02 g沉淀中OH - 的质量为0.46 mol × 17 g·mol -1 =7.82 g,则合金的 质量为(17.02-7.82)g=9.20 g,B正确。   答案    B