2023届高中化学一轮复习课件：氮及其重要化合物

这是一份2023届高中化学一轮复习课件：氮及其重要化合物，共60页。PPT课件主要包含了N2O3，N2O5，考点氨和铵盐，刺激性，有白烟产生，浓硝酸，2铵盐的化学性质，碱石灰，试纸变蓝，产生白烟等内容，欢迎下载使用。
高考评价要求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，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。2.结合实例认识氮及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点　氮气及氮的氧化物
1.自然界中氮元素的存在形式
2.氮气与氮的固定(1)物理性质：____色、____味的气体，密度比空气略小，____溶于水。
(2)化学性质 写出有关反应的化学方程式：①____________________。②____________________________。③____________________________。
①N2→NO2不能通过一步转化完成。②Mg3N2只能干态制取，因为其在水溶液中能与水剧烈反应，生成Mg(OH)2沉淀并放出NH3。
3.氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是_____和 _____。
(2)NO和NO2性质的比较
4.氮氧化物对环境的污染、人体的危害及防治(1)常见的污染类型及对人体的危害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，产生一种有毒的烟雾。②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨水降到地面。③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)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)，一般适用于工业尾气中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CO2，一般适用于汽车尾气中NOx的处理)。
题组一　氮及其氧化物的性质1.自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是(　　) A.N2→NH3、NH3→NO均属于氮的固定B.在催化剂a作用下，N2发生了氧化反应C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂D.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
2.Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，下列关于NO的叙述正确的是(　　)①NO可以是某些含低价态氮元素的物质的氧化产物②NO是亚硝酸的酸酐③NO可以是某些含高价态氮元素的物质的还原产物④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色A.①②③④ B.①③④ C.②③④ D.①②④
3.(2022·广州检测)已知Br2的蒸气为红棕色，溶于水溶液显橙色。某集气瓶中的气体呈红棕色，加入足量水，盖上玻璃片振荡，得橙色溶液，气体颜色消失。再拿走玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，则该气体可能是下列混合气体中的(　　)A.N2、NO2、Br2 B.NO2、NO、N2C.NO2、NO、O2 D.N2、O2、Br2
题组二　氮氧化物溶于水的定量判断4.将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽且盛满水的试管中，充分反应后试管中剩余20 mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为(　　)A.2∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.1∶1
5.(双选)在一定条件下，将12 mL NO2和O2的混合气体通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能为(　　)A.1.2 mL B.2.4 mL C.3 mL D.4 mL
解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理，无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的二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。故强调牢记以下两个总方程式：(1)若NO和O2通入水中，总方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。(2)若NO2和O2通入水中，总方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。
1.氨的分子结构和物理性质
(2)氨与酸的反应蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为_______________，将浓盐酸改为__________，也会出现相同的现象。化学方程式分别为____________________、_________________________。
HCl＋NH3===NH4Cl
NH3＋HNO3===NH4NO3
4.氨的实验室制法(1)常见方法
　不能用无水CaCl2、浓H2SO4或P2O5干燥NH3，其原因是CaCl2能与NH3反应生成络合物，浓H2SO4、P2O5分别是酸和酸性氧化物，都能与NH3反应。
题组一　氨、铵盐的性质1.(2021·江苏适应性考试)下列有关氨的说法正确的是(　　)A.NH3的空间结构为平面三角形B.NH3与H2O能形成分子间氢键C.NH3的水溶液不能导电D.氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
题组二　氨的实验室制法及性质探究3.实验室制取NH3时，下列装置能达到相应实验目的的是(　　)
4.(双选)(2022·山东高三检测)某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是(　　) A.①中药品为NH4Cl和Ca(OH)2B.②中药品为P2O5C.反应一段时间后，③中黑色固体变为红色D.反应一段时间后，④中锥形瓶收集到液氨
5.某化学兴趣小组为了制取氨并探究其性质，按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。 (1)若氨的发生装置选择a，则其反应的化学方程式为　　　　__________________________________________。(2)若氨的发生装置选择b，则所用的试剂为________________________________________。
生石灰和浓氨水(答案合理即可)
(3)B装置中的干燥剂可选用______________。(4)实验中观察到C装置中的现象是__________________。(5)当实验进行一段时间后，挤压D装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是______________。(6)E中倒扣漏斗的作用是______________。
考点　喷泉实验及拓展应用
1.喷泉实验的原理使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。
2.形成喷泉的类型下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。
3.喷泉实验的发散装置及操作方法喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体、使气体发生反应等)来形成喷泉。
设计说明：(Ⅰ)装置改变了胶头滴管的位置，将胶头滴管中的水挤入试剂瓶中，试剂瓶内压强增大，即可使少量水沿导管进入烧瓶中，导致大量的NH3溶于水，烧瓶内形成负压而产生喷泉。(Ⅱ)装置省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，氨溶于水)，即产生喷泉。(Ⅲ)装置在水槽中加入能使水温升高的物质，使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。
(Ⅳ)装置向烧瓶中通入一定量的H2S和SO2，现象为有黄色粉末状物质生成，烧瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。(Ⅴ)装置打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。(Ⅵ)装置中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个止水夹，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部的止水夹，则可产生双喷泉。
1.(2022·长沙高三模拟)如图是某课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是(　　) A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹D.向装置④的水槽中慢慢加入足量NaOH固体并打开止水夹
2.某学生积极思考产生喷泉的其他方法，并设计了如图所示的装置。(1)在如图所示的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是__________(填字母)。A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸这种方法产生喷泉的原理是___________________________________________________________________________________________。
NH4HCO3与稀盐酸反应产生二氧化碳气体，
锥形瓶中气体压强增大，把液体压入烧瓶中，形成喷泉
(2)在图示锥形瓶外放一水槽，锥形瓶中加入酒精；水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也可产生喷泉。水槽中加入的物质可以是__________ (填字母)。A.浓硫酸　　　　　　　　B.食盐C.硝酸钾 D.硫酸铜这种方法产生喷泉的原理是________________________________________________________________________________________________。
浓硫酸溶于水放出大量的热，使锥形瓶中的酒
精挥发，锥形瓶中气体压强增大，把酒精压入烧瓶中形成喷泉
1.物理性质：硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。2.化学性质 (1)不稳定性化学方程式：________________________________________。
　①市售浓硝酸呈黄色的原因：硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。②硝酸要保存在棕色试剂瓶中，置于阴凉处，不能用橡胶塞。
(2)强氧化性硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。①与金属反应(填化学方程式，下同)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
　 常温下，铁、铝遇浓硝酸发生钝化(并非不反应)，故浓硝酸可以用铁制、铝制容器盛放。
②与非金属反应浓硝酸与C反应：________________________________________________。③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。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：________________________________________________。
题组一　硝酸的重要性质与实验探究1.硝酸是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是(　　)A.浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同B.将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同D.浓硝酸溅到皮肤上，皮肤会变黄
题组二　硝酸与金属反应的定量判断3.在100 mL 稀硝酸和稀硫酸组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4 ml·L－1。向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化可忽略不计)(　　) ml·L－1　　　　　　 ml·L－ ml·L－1 ml·L－1
4.将a g铜粉和锌粉的混合物分成两等份，将其中一份加入200 mL的稀硝酸中并加热，固体和硝酸恰好完全反应，并产生2.24 L NO(标准状况下)；将另一份在空气中充分加热，得到b g固体，将所得固体溶于上述稀硝酸，消耗硝酸的体积为V mL。下列说法不正确的是(　　)A.V＝150B.硝酸的浓度为2 ml·L－1C.a g铜粉和锌粉的物质的量之和为0.3 mlD.b＝a＋2.4
A项，铜和锌在空气中充分加热生成相应的氧化物，再与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、Zn(NO3)2，可知消耗HNO3的物质的量为0.15 ml×2＝0.3 ml，故消耗硝酸的体积为0.3 ml÷2 ml·L－1＝0.15 L，即150 mL，故A正确；B项，由上述分析可知，HNO3的物质的量浓度为2 ml·L－1，故B正确；C项，每一份金属混合物中n(Cu)＋n(Zn)＝0.15 ml，则a g铜粉和锌粉的物质的量之和为0.15 ml×2＝0.3 ml，故C正确；D项，每一份金属混合物中金属总质量为0.5a g，得到b g固体为CuO、ZnO，n(O)＝n(Cu)＋n(Zn)＝0.15 ml，则b g＝0.5a g＋0.15 ml×16 g·ml－1＝(0.5a＋2.4) g，故D错误。
金属与硝酸反应的思维模型
1.(2018·高考全国卷Ⅱ)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是(　　)A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
2.(2021·新高考河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是(　　)A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
3.喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体­-溶液，能出现喷泉现象的是(　　)