高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物教学演示ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物教学演示ppt课件，共41页。PPT课件主要包含了硝酸的性质，知识点一，不产生，浓盐酸，浓硝酸，酸雨及防治，知识点二，pH56，SO2与NO2，汽车尾气等内容，欢迎下载使用。
1.物理性质硝酸是　　色、　　挥发的液体,有刺激性气味。 2.化学性质
(1)不稳定性4HNO3 2H2O+4NO2↑+O2↑。(2)强氧化性硝酸是一元强酸,具有酸的　　　　,但硝酸与金属反应一般　　　　H2。硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大氧化性越强。 ①与金属反应稀硝酸与铜反应:　 。 浓硝酸与铜反应:　 。 
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O　
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②与非金属反应浓硝酸与C的反应:C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O。③常温下,冷的浓硝酸能使　 　　　钝化。 ④王水是　　　　和　 　　的混合物,体积比为　　　,能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。
[素养养成] 1.实验室中如何保存浓硝酸?
[答案]提示:浓HNO3用棕色瓶、磨口玻璃塞保存,并置于冷暗处。
2.浓HNO3、稀HNO3与Cu反应产物分别为NO2、NO,反应中稀硝酸化合价降低较多,说明稀HNO3氧化性比浓HNO3强,对吗?
[答案] 提示:浓HNO3氧化性比稀HNO3强,与Cu反应时浓HNO3反应更剧烈。
例1 对下列事实的解释正确的是(　　)A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定B.不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性C.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+D.锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸能使锌钝化
[解析] 浓硝酸不稳定,见光受热易分解,A选项正确。B选项,不用浓硝酸与铜反应来制取硝酸铜,是因为产生二氧化氮污染环境,应使用氧化铜和稀硝酸来制取,所以错误。C选项,铁过量,因此生成二价铁,所以错误。D选项,锌与稀硝酸反应得到一氧化氮, 所以错误。
例2 下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(　　)A.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] ①中灼热碎玻璃起加热作用,浓硝酸受热分解生成红棕色NO2,硝酸中氮元素化合价降低,必有元素化合价升高,只能为氧元素,因此,还有O2生成,产生的气体为混合气体,A项正确;由①可知,浓硝酸受热分解可生成红棕色气体,所以②中产生的红棕色气体不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的,B项正确;③中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触,产生的NO2是还原产物,C项正确;红热的木炭还可与空气中的O2反应生成CO2,不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO2,D项错误。
[易错警示] 浓、稀硝酸的性质(1)浓、稀硝酸均具有强氧化性,浓度越大,氧化性越强,其还原产物的价态越高。浓硝酸与金属反应的过程中,浓度逐渐减小,还原产物有可能是NO2和NO的混合物。(2)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色,该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。(3)常温下,铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”,故常温下,浓硝酸可用铁桶盛放。
硝酸型转化关系:NO2→HNO3化学方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO(4)危害①直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化。②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
[素养养成] 1.酸雨的产生与什么有关?
[答案]提示:酸雨的产生与SO2、NO2有关。
2.收集到的酸雨样品,放置时间稍长,酸性反而越强,原因是什么?
[答案] 提示:酸雨中的H2SO3为中强酸,易被O2氧化为酸性更强的H2SO4。
例3 SO2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg·L-1。下列措施中能够减少SO2排放量且合理的是(　　)①用天然气代替煤炭作民用燃料　②提高热能利用率　③使用CS2萃取煤炭中的硫　④燃煤中加入石灰后使用A.全部 B.①②④ C.①②③ D.①③④
[解析] 天然气含硫量很低,用天然气代替煤炭作民用燃料能够减少SO2排放量,①正确。提高热能利用率,减少煤炭的使用量,能够减少SO2排放量,②正确。煤炭中的硫元素是化合态,不是单质硫,不能用CS2萃取煤炭中的硫,③错误。
例3 SO2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg·L-1。下列措施中能够减少SO2排放量且合理的是(　　)①用天然气代替煤炭作民用燃料　②提高热能利用率　③使用CS2萃取煤炭中的硫　④燃煤中加入石灰后使用A.全部 B.①②④ C.①②③ D.①③④
燃煤中加入石灰,煤燃烧过程中发生反应:2SO2+O2+2CaO=2CaSO4,CaSO4是熔点较高的固体,所以燃煤中加入石灰后使用,能够减少 SO2排放量,④正确。
例4 空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 (　　)A.推广使用燃煤脱硫技术,防治SO2污染B.实施绿化工程,防治扬尘污染C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染D.加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量
[解析] A项,燃煤脱硫后,煤燃烧产生的SO2减少,有助于防治SO2污染;B项,加强环境绿化,减少空气中的烟尘,有助于防治扬尘污染;C项,研制开发燃料电池汽车,减少汽油、柴油的燃烧,
使机动车尾气中的NOx减少,能减轻机动车尾气污染;D项,增加化石燃料供应量,会向大气中排放更多的SO2及NOx,更易导致大气污染。
[归纳总结] 1.常见的污染类型(1)光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生的一种有毒的烟雾。(2)酸雨:NOx和SO2排入大气中后,发生反应生成HNO3和H2SO4等,随雨水降到地面。(3)破坏臭氧层:NO2等可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。2.常见的NOx尾气处理方法(1)碱液吸收法2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+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)。一般适合工业尾气中NOx的处理。(2)催化转化: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),一般适用于汽车尾气的处理。
1.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(　　) A.氨水 B.硝酸 C.醋D.卤水
[解析] 根据题意,“强水”能溶解大多数金属及金属氧化物,所以为硝酸。
2.下列物质中,不属于“城市空气质量日报”报道的污染物是 (　　)A.二氧化氮 B.二氧化碳C.可吸入颗粒物 D.二氧化硫
[解析] 二氧化氮、可吸入颗粒物和二氧化硫均属于“城市空气质量日报”报道的污染物。二氧化碳不是大气污染物,不属于“城市空气质量日报”报道的污染物,故选B。
3.下列关于硝酸的说法中正确的是(　　)A.稀硝酸能与Fe发生反应,浓硝酸不能B.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂C.稀硝酸是弱酸,浓硝酸是强酸D.稀硝酸与Cu反应生成NO,而浓硝酸与Cu反应生成NO2,稀硝酸得电子更多,故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸
[解析] A项,浓硝酸也能与Fe发生反应;B项,浓、稀硝酸均具有强氧化性;C项,硝酸属于强酸,与浓度大小无关;D项,硝酸的氧化性强弱与其浓度大小有关,浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性,这与HNO3和Cu反应中HNO3得电子数目多少无关。
4.下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是(　　)A.使石蕊溶液变红B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
[解析] A项,HNO3只表现酸性;B项,Cu与稀硝酸反应时,部分起酸的作用生成Cu(NO3)2,部分作氧化剂被还原为NO;C项,2HNO3+Na2CO3=CO2↑+H2O+2NaNO3,HNO3只表现强酸性;D项,HNO3将S氧化为H2SO4,自身被还原为NO2,在该反应中HNO3只表现强氧化性。
5.我国农业生产每年因遭受酸雨而造成的损失非常大。某实验小组采集酸雨样品,随着时间的推移,多次测定该样品的pH,得到了下表中数据:(1)酸雨样品放置时pH变化的主要原因(用化学方程式表示):　　　　　　　　　。 
2H2SO3+O2=2H2SO4
[解析]酸雨放置时pH变小,其原因是雨水中的H2SO3被空气中的O2氧化所致。
(2)如果将刚取样的上述酸雨和自来水混合,pH将　　　(填“增大”“减小”或“不变”),原因是 (用化学方程式表示)　　　　 　　　　　　　　　。 
[解析]酸雨和自来水混合,应考虑H2SO3与自来水中的Cl2发生氧化还原反应而生成硫酸和盐酸,使酸性增强。
H2SO3+Cl2+H2O=2HCl+H2SO4
(3)你认为减少酸雨产生可采取的措施是　　　　。 ①少用煤作燃料　 ②把工厂烟囱造高　③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰　 ⑤开发新能源A.①②③B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
[解析]减少酸雨的形成必须减少SO2的排放,将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化)、燃料脱硫、开发不含硫的新能源(如氢能、核能等)都是有效措施。
6.氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾,因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:①NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O ②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O在反应①中,氧化剂是　　　　,还原剂是　　　　。 在反应②中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 　　　。  (2)在一定条件下氨亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨和二氧化氮一定条件下反应的化学方程式:　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
1.环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是(　　)①白色垃圾　②潮汐　③酸雨　④光化学烟雾 ⑤臭氧空洞　⑥可吸入颗粒物　⑦赤潮　 ⑧绿色化学A.①⑦B.②⑤C.②⑧D.⑦⑧
[解析] 潮汐是自然现象;白色垃圾主要是难降解的塑料制品,会造成土壤污染;酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染;光化学烟雾是氮的氧化物排放造成的;臭氧空洞由氟氯代烃等物质造成;赤潮是水体的富营养化造成的,会造成水中溶解氧减少,导致微生物死亡。
2.木炭屑与浓HNO3共热,产生的气体X等分为①和②两份,将两份气体分别按下图实验:则石灰水的变化可能是 (　　)A.①不变浑浊,②变乳白色B.①变为乳白色浑浊,②不变浑浊C.①②均变为乳白色浑浊D.①②都不变浑浊
[解析]木炭与浓硝酸共热可以得到二氧化碳和二氧化氮两种气体,气体先导入适量蒸馏水中,二氧化氮溶于水,得到硝酸和一氧化氮,二氧化碳部分溶于水,再导入澄清石灰水中,二氧化碳可以使石灰水变浑浊,即①变浑浊;气体直接导入澄清石灰水中,二氧化氮将氢氧化钙转化为硝酸钙、亚硝酸钙,二氧化碳不与硝酸钙溶液和亚硝酸钙溶液反应,即②不变浑浊。
用酒精灯微热三颈烧瓶,水槽中有气泡产生,撤去酒精灯后导管中有一段倒吸的水柱　
[解析]实验的目的是用NO与Cu发生反应,即B装置发生的反应是3NO2+H2O=2HNO3+NO,B装置的作用是将NO2转化成NO。
排除装置内的空气,防止NO及加热时Cu被空气中的氧气氧化
[解析]因为NO能与O2发生反应生成NO2,加热状态下Cu与O2生成CuO,因此反应开始前通入一段时间的N2或CO2,目的是排尽装置中的空气,防止O2与NO、Cu发生反应。