专题二 第四单元 生产生活中的含氮化合物(91张PPT)

(3)氮的氧化物(NO、NO2)对环境的影响 ①氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应生成的一 种有毒的烟雾，称为光化学烟雾。氮氧化物与空气中的水反应 生成硝酸和亚硝酸，是酸雨的成分。 NO2 破坏臭氧层，可使平 流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ②大气中氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧、汽车尾气 (燃料在发动机内电火花引燃时， 氮气与氧气反应生成的)和植物 体的焚烧，以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。 ③在工业上含氮氧化物的尾气吸收常利用以下反应： NO2 ＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。
放电或高温 N2＋O2 ========= 2NO 。 ①与氧气反应：______________________
高温、高压 N2＋3H2 2NH3 催化剂 ②与氢气反应：__________________________。
点燃 3Mg＋N2=====Mg3N2 。 ③与镁反应：_____________________
解析：NO 为无色不溶于水的气体，不属于酸性氧化物，A 错；NO2 与水反应，且 N2 与 O2 能化合为 NO，不能化合为 NO2，B 错；同素异形体是单质间的互称，D 错。
2．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。 汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图 所示，下列说法正确的是 ( )
HNO3===NH4NO3 。 ________________
(3)与盐溶液的反应 过量氨水与 AlCl3 溶液反应的离子方程式：
＋ 3＋ Al ＋ 3NH · H O===Al(OH) ↓＋ 3NH 3 2 3 4 _______________________________________ 。
知能深化—扫盲点
提能点
氮的氧化物与 O2、H2O 反应的 3 种计算方法
1．关系式法 (1)NO 和 O2 混合气体通入水中 由 2NO＋O2===2NO2 和 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 得 总反应为 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
(2)NO2 和 O2 混合气体通入水中 由 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 和 2NO＋O2===2NO2 得 总反应为 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
2．氮的氧化物的种类与性质 (1)氮有多种价态的氧化物 如 N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5 等。其中属于硝 酸酸酐的是 N2O5 。
(2)NO 与 NO2 性质的比较
氮的价态 物理性质 O2 H2O 化 H O、 2 学 O2 性 质 氧化性 对环境 的影响 NO NO2 ＋2价 ＋ 4价 红棕 色、有刺激性气味的 无 色、 不 ___ 溶于 _____ 易 溶于水 水的气体 气体，易液化，___ 2NO＋O2 _____________ 不反应 ===2NO2 ____________ 3NO2＋H2O=== _______________________ 不反应 2HNO3＋NO ______________________ 4NO ＋2H2O＋ _______________ 4NO2＋2H2O＋ _____________ 3O O2===4HNO3 _____________ _____________ 2===4HNO3 有氧化性，但 强氧化性，在溶液中能氧 通常情况下表 化S2－、I－、Fe2＋等离子 现出还原性 有毒，大气污 有毒，大气污染物之一 染物之一
NO
3Cu＋8HNO3(稀) ___________________
NO2
Cu＋4HNO3(浓)=== ____________________ 实验室制 ___________________ ===3Cu(NO3)2＋ Cu(NO3)2 ＋ 2NO2↑ ____________________ 2NO↑＋4H2O 取原理及 ___________________ ＋2H2O 向上排空气 ________(___________ 排水 收集方法 (______ 法收集) 法收集)
催化剂 D．催化转化总化学方程式为 2NO＋O2＋4CO ===== 4CO2＋N2
题点二 有关氮的氧化物的简单计算
3．氮氧化合物(用 NOx 表示)是大气污染的重要因素，根据 NOx 的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。 (1) 用 氨 可 将 氮 氧 化 物 转 化 为 无 毒 气 体 。 已 知 ： 4NH3 ＋ 催化剂 催化剂 6NO ===== 5N2＋6H2O,8NH3＋6NO2 ===== 7N2＋12H2O。同 △ △ 温同压下，3.5 L NH3 恰好将 3.0 L NO 和 NO2 的混合气体完 全转化为 N2，则原混合气体中 NO 和 NO2 的体积之比是 1∶3 ________ 。 (2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。 ①NO2 被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比 为 1∶1，写出该反应的化学方程式： 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O 。 ______________________________________ ②NO 与 NO2 按物质的量之比 1∶1 被足量 NaOH 溶液完全 NaNO2 。 吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_________
第四单元 生产生活中的含氮化合物
1
氮及其氧化物
2
目 录
CONTENTS
氨和铵盐 硝酸 课堂真题集训——明考向
3
4
5
课时达标检测
课时达标检测
课下能力测评——查缺漏
考点1
氮及其氧化物
教材基础—自热身
1．氮气的结构与性质 (1)氮元素的存在与氮的固定
(2)N2 的物理性质 无色、无味气体，密度比空气略 小 ， 难 溶于水。 (3)N2 的化学性质
②常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如下表：
气体
HCl
NH3
CO2、SO2、 Cl2、H2S
NO2＋O2Leabharlann 吸收 水或NaOH 剂 溶液
水或盐酸 浓NaOH溶液
水
2．氨的化学性质 (1)与水反应 反应原理为 NH3＋H2O
NH3· H2O
－ NH＋ 4 ＋OH 。氨
H2O、H2O、 气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有： NH3·
题点全练—过高考
题点一 氮气、氮的氧化物的 性质及对环境的影响
1．下列对 NO、NO2 的描述，正确的是 A．NO 是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物
(
)
B．NO2 可用排水法收集，且可由 N2 和 O2 化合而得到 C．NO、NO2 在一定条件下可相互转化，且二者都是大气污 染物 D．NO、NO2 互为同素异形体，且 NO 是汽车尾气的有害成 分之一
考点2
氨和铵盐
教材基础—自热身
1．氨的物理性质与喷泉实验 (1)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(1∶700)，可由喷泉实验证明。 (2)喷泉实验 ①喷泉实验的原理 因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应， 使 瓶内压强减小， 形成压强差， 大气压将烧杯中的 水压入烧瓶而形成喷泉。
A．反应中 NO 为氧化剂，N2 为氧化产物 B．汽车尾气的主要污染成分包括 CO、NO 和 N2 C．NO 和 O2 必须在催化剂表面才能反应
解析：反应过程中 NO、O2 为氧化剂，N2 为还原产物；汽车尾 气中的 N2 不是污染物；NO 和 O2 的反应不需要催化剂；根据题 中 的 图 示 ， 可 将 反 应 的 过 程 分 成 如 下 两 步 写 ： 2NO ＋ O2===2NO2,2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得 催化剂 总化学方程式为 2NO＋O2＋4CO ===== 4CO2＋N2。
3．氨气的实验室制法
4．铵盐及 NH4 的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐都是 白 色固体，均 易 溶于水。 (2)铵盐的化学性质
＋
(3)NH4 的检验 强碱，△ 未知液 ――――――→ 产生使湿润的红色石蕊试纸变
＋ 蓝色 的气体，则证明含 NH4 _______ 。
＋
知能深化—扫盲点
提能点
NH3、NH4 、OH 、H 。NH3· ______________________ H2O 为可溶性一元弱碱，不稳 △ H2O=====NH3↑＋H2O。 定，易分解，化学方程式为 NH3·
(2)氨气与酸的反应 蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近， 其现象
＋ － ＋
有白烟生成 ，将浓盐酸改为 浓硝酸 ，也会出现相同 为_____________ HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋ 的现象。化学方程式为_________________________________
(4)氨气的还原性 催化剂 4NH3＋5O2 ===== 4NO＋6H2O △ ①催化氧化：
。
△ ②被 CuO 氧化：2NH3＋3CuO=====3Cu＋N2＋3H2O。 ③被氯气氧化： 2NH3 ＋ 3Cl2===N2 ＋ 6HCl 或 8NH3 ＋ 3Cl2===N2＋6NH4Cl。 (5)氨的用途 ①液氨汽化时吸收大量的热，故用作 制冷剂 。 ②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
对点练
1．如图是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浓硫酸并打开止水夹
(3)NO、NO2 和 O2 三种混合气体通入水中 先按 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 计算出生成的 NO 体积， 然后加上原来混合气体中 NO 体积，再按(1)计算。
2．电子守恒法 当 NOx 转化为硝酸时要失去电子， 如果是 NOx 与 O2 混合， 则反应中 O2 得到的电子数与 NOx 失去的电子数相等。 3．原子守恒法 4NO2＋O2 和 4NO＋3O2 从组成上均相当于 2N2O5 的组成， 都与 N2O5＋H2O===2HNO3 等效。当 NO、NO2、O2 的混合气 体溶于水时利用混合气体中 N、O 原子个数比进行分析判断。
④常见环境污染问题
酸雨 光化学 烟雾 臭氧层 空洞 温室 效应 白色 污染 水华 主要是 SO2 和 NOx 造成的 由 NOx 和碳氢化合物造成的 主要是氟氯烃和氮氧化合物引起的 主要是大气中 CO2、CH4 等含量升高引起的 废旧塑料等大量使用引起的
赤潮、 含 磷 洗衣粉的大量使用，工、农业及城市生活污 水的任意排放
对点练
在一定条件下，将 NO2 和 O2 的混合气体 12 mL 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 积为 ①1.2 mL A．①② ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL C．③④ D．①④ ( )
B．②③
解析：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 4 若剩余的气体是 O2，则 V(NO2)＝ ×(12－2) mL＝8 mL， 5 V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL。 若剩余的气体是 NO(2 mL)⇒6 mL NO2。 1 则 V(O2)＝ ×(12－6) mL＝1.2 mL。 5
2．喷泉实验的原理分析 (1)形成喷泉的原因 形成喷泉最根本的原因是烧瓶内外存在压强差。 当烧瓶内 气体溶于液体或与之反应时，瓶内气体大量减少，压强降低， 外界的大气压将液体压入烧瓶内，如此持续，最后液体将充满 烧瓶。 (2)影响喷泉实验成功的因素 ①盛气体的烧瓶必须干燥；②气体要充满烧瓶；③烧瓶不 能漏气(实验前应先检查装置的气密性)；④所用气体能大量溶 于所用液体或气体与液体可以快速反应。
一
氨气的喷泉实验及喷泉实验原理分析
1．氨气的喷泉实验 (1)实验装置：如图，烧瓶中是NH3，烧杯中 是水(滴入少量酚酞溶液)。 (2)实验操作：打开橡胶管上的止水夹，挤 压滴管上的胶头，使少量水进入烧瓶。 (3)实验现象：烧杯中的水由玻璃导管进入烧瓶，形成喷 泉，烧瓶内液体呈红色。 (4)现象解释：能形成喷泉说明氨气极易溶于水。