化学必修 第二册第二节 氮及其化合物完美版课件ppt

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高中化学新教材特点分析及教学策略（一）化学基本概念和化学基本理论：全套教材的知识安排，注意各年级内及各年级间的联系，在保证知识结构的系统性和完整性的同时，对内容的安排采用了将各部分知识分散处理，相对集中的方法。（二）元素化合物知识：关于元素化合物知识，高一教材首先介绍了碱金属和卤素两个最典型的金属族和非金属族。（三）化工基础知识：高一介绍了硅酸盐工业和环境保护知识。高二主要介绍合成氨工业，删掉了硝酸工业、钢铁工业和铝的冶炼。重点突出了合成氨工业中合成氨条件的选择。一、铵盐的概念及物理性质1．概念：铵盐是由铵根离子（）和酸根离子组成的化合物。2．物理性质：铵盐是白色或无色固体，易溶于水。 二、铵盐的化学性质1．受热分解，如NH4Cl：__________________________；NH4HCO3：_____________________________。2．与碱反应生成NH3·H2O或放出NH3（1）(NH4)2SO4与NaOH固体共热：___________________________________________。（2）铵盐溶液与碱液混合，不加热：___________________________________________。（3）铵盐溶液与碱液混合，并加热：___________________________________________。【答案】1.  NH4Cl  NH3↑+ HCl↑     NH4HCO3  NH3↑+ H2O + CO2↑2.（1）(NH4)2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O（2） + OH- ===  NH3·H2O    （3） + OH-  NH3↑+ H2O  资料卡片——铵盐受热分解三、铵根离子的检验【答案】湿润的红色石蕊试纸      浓盐酸 四、氨气的实验室制法1．加热NH4Cl和Ca(OH)2实验装置反应原理、常见问题①反应原理：_____________________________________________②收集方法：______排空气法（注意导管要伸入到接近试管底部）③验满方法：将湿润的____________________________放在试管口④棉花作用：_____________________________________________⑤加热的试管口应_________倾斜，防止_______________________【答案】① 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O     ②  向下    ③ 红色石蕊试纸④ 减少NH3与空气的对流，防止污染空气     ⑤ 略向下  水蒸气冷凝回流炸裂试管2．制取NH3的其他常见方法                将浓氨水滴入NaOH固体或生石灰中                加热浓氨水 3. NH3的工业制法：___________________________。【答案】N2 + 3H2 2NH3    题型一：铵盐的性质【变1-1】下列不属于铵盐的共同性质的是（　　）A．易溶于水 B．与苛性钠共热产生NH3C．都是晶体 D．受热分解都产生NH3【答案】D【解析】【详解】铵盐都是易溶于水的白色晶体，铵盐都能与碱反应，如与苛性钠反应生成氨气，铵盐都能受热分解，但不一定有氨气产生，如：NH4NO3 N2O↑+2H2O，故选D。【例2】检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中，然后(　　)A．加水溶解后，再滴入酚酞溶液B．加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验C．加入强酸溶液加热后，再滴入酚酞溶液D．加入强碱溶液加热后，再滴入酚酞溶液【答案】B【解析】将固体放入试管中，加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨，则该盐中含有铵根离子，B正确。 题型二：氨气的实验室制备【变3】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，不合理的选项是（    ）选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓盐酸KMnO4Cl2NaOH溶液C浓硝酸CuNO2NaOH溶液D浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液【答案】A【例4】某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管已略去)进行有关氨气制取的实验。回答下列问题：(1)若用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为_______；若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是_______(填装置序号)，装置中所盛试剂具有的性质是_______。(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂是_______，分液漏斗中装的试剂是_______，干燥和收集装置应选择_______(填装置序号)。(3)为防止污染环境，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是_______(填序号)。【答案】     2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O     ③⑦     氨气难溶于该试剂，该试剂不易挥发，不与氨气反应     CaO或NaOH或碱石灰     浓氨水     ④⑥     ②④【解析】【详解】(1)若用装置①制取NH3，则为实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；要测定氨气的体积，可以采用排液体的方法，选择的装置是③⑦，在液体选择上氨气和该液体不能反应，氨气不能溶于该液体，该液体不易挥发；(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，是固体和液体不加热制备气体的方法，可以利用浓氨水滴入碱石灰中得到氨气，烧瓶中装入的试剂是CaO或NaOH或碱石灰，分液漏斗中是浓氨水；氨气极易溶于水，常温下氨气和空气中的成分不反应，且氨气密度小于空气，所以可以采用向下排空气法收集，氨气是碱性气体，应用碱石灰干燥，则应选择装置④⑥；(3)因为氨气极易溶于水，吸收多余氨气的装置必须能够防止倒吸，则应选择装置②④。【变4】氮元素的单质和常见的化合物在工农业生产中用途广泛。Ⅰ.(1)常用作食品袋中填充气的是__；常用作制冷剂的化合物是__，该物质在空气中与HCl相遇有白烟生成，产生该现象的反应的化学方程式是__。(2)铵盐大多在农业上用作化肥。工业制备氨气的化学方程式为__。Ⅱ.某同学用下列装置（固定、加热仪器和橡胶管略）进行有关氨气制取的实验探究。回答下列问题：(1)若用装置①制取并收集干燥的NH3，其反应的化学方程式为__。若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是__（填序号），装置中所盛试剂具有的性质是__。(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内的试剂是__，分液漏斗中的试剂是__，收集装置应选择__（填序号）。(3)已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂。下列装置中不适用于氨气的尾气吸收的是__（填序号）。【答案】     氮气     氨气     NH3+HCl=NH4Cl               ③⑦     氨气难溶于该试剂，该试剂不易挥发，不与氨气反应     CaO或NaOH或碱石灰     浓氨水     ⑥     A【解析】【分析】I.(1)氮气化学性质稳定，氨气易液化，白烟是NH4Cl固体。(2)工业合成氨是氢气和氮气反应。Ⅱ.(1)若用装置①制取NH3，则实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气。(2)若用装置2制取并收集干燥的NH3，可以利用浓氨水滴入碱石灰中得到氨气。(3)根据防倒吸原理进行分析。【详解】I.(1)氮气化学性质稳定，常用作食品袋中填充气，氨气易液化，液氨汽化时吸收大量热，常作制冷剂，白烟是NH4Cl固体，氨气和氯化氢反应生成氯化铵的化学方程式为；故答案为：。(2)工业合成氨的化学方程式为；故答案为：。Ⅱ.(1)若用装置①制取NH3，则实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气，反应的化学方程式为；要测定氨气的体积，可以采用排液法测量，要求氨气和该液体不能反应、氨气不能溶于该液体、该液体不能挥发，必须选择的装置是③⑦；故答案为：；③⑦；氨气难溶于该试剂，该试剂不易挥发，不与氨气反应。(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，可以利用浓氨水滴入碱石灰中得到氨气，分液漏斗中是浓氨水；氨气极易溶于水，常温下，氨气和空气中成分不反应，且氨气密度小于空气，所以可以采用向下排空气法收集，选择装置⑥；故答案为：CaO或NaOH或碱石灰；浓氨水；⑥。(3)氨气通过导管直接通入水中，不能防止倒吸，故A符合题意；使用倒置的漏斗，可以防止倒吸，可用于吸收氨气，故B不符合题意；四氯化碳不能和氨气反应，也不溶解氨气，该装置可以防止倒吸，可用于吸收氨气，故C不符合题意；球形干燥管可以防止倒吸，可用于吸收氨气，故D不符合题意；综上所述，答案为A。【点睛】化学制备实验是常考题型，主要考查实验室制取气体的方法，利用装置选择不同的实验药品及分析收集装置。【例5】有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为)，某小组在实验室对该反应进行探究，并对岩脑砂进行元素测定。[岩脑砂的制备](1)写出实验室装置A中发生反应的化学方程式：_______。(2)装置C的仪器名称是_______。(3)为了使氨气和氯气在D中充分混合，请确定上述装置的合理连接顺序：_______→ef←_______(用小写字母和箭头表示，箭头方向与气流方向一致)。(4)证明氨气和氯气反应有生成，需要的检验试剂中除了蒸馏水、稀硝酸、红色石蕊试纸外，还需要_______、_______。[岩脑砂中元素的测定]准确称取a g岩脑砂，与足量氧化铜混合加热(反应：)，利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的物质的量之比。
(5)装置H中盛装的试剂作用是_______。(6)若装置I增重b g，利用装置K测得气体体积为V L(已知常温常压下气体摩尔体积为)，则岩脑砂中_______(用含b、V的代数式表示，不必化简)，若取消J装置(其它装置均正确)，比正常值_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。【答案】(1)(2)(球形)干燥管(3)     a→dc     hg←ji←b(4)     NaOH溶液     溶液(5)吸收混合气体中的水蒸气，防止对HCl测定造成干扰，减小实验误差(6)          偏低【解析】【分析】由题给实验装置图可知，装置A中氯化铵固体与氢氧化钙固体共热反应制备氨气，装置C为中盛有的碱石灰用于干燥氨气，装置B中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置F中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置E中盛有的浓硫酸用于干燥氯气，装置D用于探究干燥氨气与干燥氯气常温下反应生成氯化铵，为了使氨气和氯气在D中充分混合，密度比空气小的氨气应从e口通入，则实验装置的连接顺序为A、C、D、E、F、B，各装置的接口连接顺序为a→dc→ef←hg←ji←b，该实验设计缺少尾气处理装置和氮气收集装置。(1)由分析可知，装置A中发生的反应为氯化铵固体与氢氧化钙固体共热反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为，故答案为：；(2)由装置图可知，装置C为球形干燥管，故答案为：(球形)干燥管；(3)
由分析可知，为了使氨气和氯气在D中充分混合，实验装置的连接顺序为A、C、D、E、F、B，各装置的接口连接顺序为a→dc→ef←hg←ji←b，故答案为：a→dc；hg←ji←b；(4)证明氨气和氯气反应有氯化铵生成，应检验用蒸馏水溶解得到的溶液中是否存在铵根离子和氯离子，检验铵根离子需要试剂为氢氧化钠溶液和红色石蕊试纸，检验氯离子需要试剂为稀硝酸和硝酸银溶液，则缺少的试剂为氢氧化钠溶液和硝酸银溶液，故答案为：NaOH溶液；溶液；(5)由实验装置图可知，装置H中盛有的浓硫酸用于吸收反应生成的水蒸气，防止对装置I中盛有的碱石灰吸收测定反应生成氯化氢造成干扰，导致实验误差，故答案为：吸收混合气体中的水蒸气，防止对HCl测定造成干扰，减小实验误差；(6)装置I增重的质量为氯化氢的质量，由原子个数守恒可知，岩脑砂中氯原子的物质的量为=mol，装置K测得气体体积为反应生成氮气的体积，由氮原子个数守恒可知，岩脑砂中氮原子的物质的量为×2=mol，则氮原子和氯原子的物质的量比为：，若取消J装置，装置I会吸收装置K中产生的水蒸气，导致测得氯化氢的质量偏大，使得氮原子和氯原子的物质的量比偏低，故答案为：：；偏低。【题1】下列装置能达到实验目的的是A．用装置甲制取 B．用装置乙检验溶液中是否含C．用装置丙收集气体 D．用装置丁吸收多余的【答案】D【解析】【详解】A．受热分解生成和，在试管口遇冷时又化合生成，选项A错误；B．的检验应透过蓝色钴玻璃，选项B错误；C．密度比空气大，应用向上排空气法收集，进气管应伸至集气瓶底部，选项C错误；D．与溶液反应，可被溶液吸收，且球形干燥管可防止倒吸，选项D正确。答案选D。【题2】根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验操作和现象实验结论A向某溶液中加入溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体该溶液中一定含有B向某白色粉末中滴加稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体该粉末一定是碳酸盐C向某无色溶液滴加盐酸酸化的溶液，产生白色沉淀该溶液中一定含D用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色该溶液中一定不含A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】【详解】A．氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，由操作和现象可知溶液中一定含有，故A正确；B．二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊，由操作和现象可知粉末可能为碳酸盐或碳酸氢盐，或亚硫酸盐等，故B错误；C．白色沉淀也可能是氯化银，不能说明溶液中一定含有硫酸根离子，故C错误；D．观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃，由操作和现象可知溶液中一定含Na+，不能确定是否含K+，故D错误；故选A。【题3】能正确表示下列变化的离子方程式是A．KHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性：H++ +Ba2++OH- = BaSO4↓+H2OB．CuC12溶液与过量氨水反应：Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2C．KMnO4溶液滴入KOH溶液中微热，得到透明的绿色溶液K2MnO4：4+4OH- 4+O2↑+2H2OD．NH4Al(SO4)2溶液中滴入少量NaOH溶液： +OHˉ= NH3·H2O【答案】C【解析】
【详解】A．KHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性，反应生成硫酸钡沉淀、硫酸钾和水，反应的离子方程式为：2H++ +Ba2++2OH- = BaSO4↓+2H2O，选项A错误；B．CuC12溶液与过量氨水反应生成四氨合硫酸铜和水，反应的离子方程式为：Cu2＋＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O，选项B错误；C．KMnO4溶液滴入KOH溶液中微热，得到透明的绿色溶液K2MnO4，同时生成氧气和水，反应的离子方程式为：4+4OH- 4+O2↑+2H2O，选项C正确；D．NH4Al(SO4)2溶液中滴入少量NaOH溶液，氢氧根离子先与铝离子反应生成氢氧化铝，反应的离子方程式为： Al3++3OHˉ= Al(OH)3↓，选项D错误；答案选C。【题4】实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是A．是氨气发生装置B．是氨气发生装置C．是氨气吸收装置D．是氨气收集、检验装置【答案】B【解析】【详解】A．NH4Cl固体受热分解生成的NH3和HCl在试管口遇冷会重新化合生成NH4Cl，故A错误；B．将浓氨水滴到生石灰固体上时，生石灰与水反应放热会导致NH3逸出，此为氨气的发生装置，故B正确；
C．NH3极易溶于水，为防止倒吸，倒置的漏斗口刚接触水面即可，不能浸于水中，故C错误；D．收集NH3时，为防止NH3与空气形成对流使收集的NH3不纯，通常在导管口放置棉花团，故D错误；答案选B。 【练1】以下物质不可以直接通过化学反应转化的是A．NH4Cl→NH3 B．NH3→NO C．S→SO3 D．Cu→SO2【答案】C【详解】A．NH4Cl直接受热分解可生成NH3，A不符合题意；B．NH3在催化剂高温的条件下可被氧气直接氧化为NO，B不符合题意；C．S不能直接发生化学反应生成SO3，S与O2反应先生成SO2，SO2再被氧化生成SO3，C符合题意；D．Cu跟浓硫酸直接加热可发生反应生成SO2，D不符合题意；答案选C。【练2】下列说法中正确的是(　　)A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2OD．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离【答案】C【解析】A项，有的铵盐受热分解产生氨(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨(如硝酸铵)；D项，可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。【练3】为了检验某固体物质中是否含有，你认为下列试纸或试剂一定用不到的是①蒸馏水   ②溶液   ③红色石蕊试纸   ④蓝色石蕊试纸   ⑤稀盐酸A．①⑤ B．④⑤ C．①③ D．①④⑤【答案】B【解析】【详解】检验一般是取少量样品与碱液混合于试管中，加热，将用蒸馏水润湿的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟生成；因此④、⑤
一定用不到，答案选B。【练4】下列离子方程式书写正确的是（  ）A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨：B．NaOH溶液与溶液混合加热：C．氨水中加入盐酸：D．氨水中加入氯化铁溶液：【答案】C【解析】【详解】A.该反应属于固体间的加热反应，不能写成离子形式，A错误；B.加热条件下应分解为和，B错误；C.符合反应原理及离子方程式书写要求，C正确；D.一水合氨是弱碱，不能完全电离，向氨水中滴加溶液应生成沉淀，离子方程式应为，D错误；答案选C。【练5】实验室用下图装置(夹持装置已略去)制备NH3，并研究其性质。其中，a、b为湿润的红色石蕊试纸，下列关于NH3性质实验的说法中，不正确的是A．装置乙中，b先变蓝，a后变蓝 B．装置丙中，产生大量白烟C．装置丁中，试剂可以是水 D．装置丁具有防止倒吸的作用【答案】A【详解】A．由于NH3的密度比空气的小，故装置乙中，a先变蓝，b后变蓝甚至不变蓝，A错误；B．浓盐酸具有挥发性，NH3+HCl=NH4Cl，产生NH4Cl小颗粒，即装置丙中，产生大量白烟，B正确；C．NH3极易溶于水，可以用水来吸收多余的NH3，装置丁中，试剂可以是水，C正确；D．装置丁中的干燥管能够起到防止倒吸的作用，D正确；故答案为：A。
【练6】某化学实验小组用如图装置制取、收集纯净干燥的氨，并探究氨的有关性质。回答下列问题：(1)开始实验之前要进行的操作是_____________________________________________。(2)写出利用装置Ⅰ制取氨的化学方程式：_____________________________________。(3)按照a、f、e、b、c、d的顺序将仪器连接，装置Ⅲ中倒置漏斗的作用是______________，装置Ⅳ中仪器的名称为____________，盛装的试剂为________。(4)向NH3的水溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，溶液颜色由无色变________色，说明溶液显________性，写出其电离方程式：______________________________________________。【答案】(1)检验装置气密性　(2)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑　(3)防止倒吸　球形干燥管　碱石灰　(4)红　碱　NH3· H2ONH＋OH－