《生产生活中的含氮化合物 》课件

• 2．NO2和O2的混合气体 • NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应： • 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，其计算如下
表：
x＝VVNOO22
反应情况
0＜x＜41
O2过量，剩余 气体为O2
所列方程 VVON2O－2V 剩＝4∶1
x＝41 x＞41
恰好完全反应
NO2过量，剩 余NO
• (5)检验：①用湿润的红色石蕊试纸置于试 管口，若试纸变蓝色，说明氨已收集满了； ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，若 有白烟产生，说明已收集满了。
• 3．浓氨水中加固态碱性物质 • (1)反应原理：浓氨水中存在以下平衡：
• 加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石 灰等)，使平衡逆向移动，同时反应放热， 促进NH3·H2O的分解。
• 化学方程式为：
。
• 4．铵盐
• (1)物理性质
• 铵盐是由 铵根离子 和 酸根离子 构 成 的 化 合 物，易铵盐都溶于水，呈白色或无色晶体。
• 碳铵指碳酸氢铵 ，氯铵指氯化铵 (肥硫田酸铵粉)是指 硝酸，铵硝铵指
，硫铵 。
• (2)化学性质
• ① 解，受化热学分N方H解4C程：l==△式=如==分NNHH别3↑4＋为CHl、Cl↑NH4HCO3受热分
• 【解析】 (1)装置①适用于固固加热制取 气体，制取NH3时试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。 若测定NH3的体积，必须用排液体法，而 NH3极易溶于水，故不能用排水法，所用 的液体必须不与NH3反应，也不溶解NH3 才行。
• (2)装置②是固液反应，不需加热的装置，
【答案】 (1)2NH4Cl＋Ca(OH)2==△===2NH3↑＋CaCl2 ＋2H2O ③⑦ 氨气难溶于该试剂，该试剂不易挥发，不 与氨气反应
• ①9 mL ②12.25 mL ③14.25 mL ④
15.0 mL
• A．①②
B．②③
• C．①③
D．③④
• 【解析】 此题属于混合气体与水反应的 计算，应分析讨论试管中剩余的3 mL气体 为何物，依据有关反应方程式进行计算。
• (1)若剩余气体是NO，则反应的NO为15 mL－3 mL＝12 mL。
•
棕
。
• 因此，浓硝酸应盛放在色 细 口 试 剂 瓶 中 ， 且放在黑暗、温度低的地方。
• [想一想2]下列溶液呈黄色的原因是什么？ ①工业盐酸呈黄色，②KI溶液久置变黄， ③亚铁盐溶液久置变黄。
• 提示：①工业盐酸中因含Fe3＋而显黄色， ②KI溶液中I－被空气中O2氧化为I2，I2的 稀溶液呈黄色，③亚铁盐中Fe2＋被空气 中O2氧化为Fe3＋而显黄色。
VVNOO22＝4∶1
V
NO2－ VO2
3V剩＝4∶1
[注]V(NO2)＋V(O2)＝V总在表中未列出。
• 3．NO和O2的混合气体 • NO和O2的混合气体溶于水时涉及反应：
• 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 • 其计算如下表：
x＝VVNOO2
反应情况
所列方程
• 【答案】 A
具 有 挥 发 性 ， 工 业 硝NO酸2 常 因 溶 有 少 量 而略带黄色。
• 2．硝酸的化学性质
• HNO3的化学性质主要表现为“三性”： • (1)酸性——酸的通性
• 稀HNO3能使紫色的石蕊试变红液
。
• (2)不稳定性
•
硝酸不稳定，见光或受热易分解，其反应 方4程HN式O为3=光=：=照==2H2O＋4NO2↑＋O2↑
； NH4HCO3==△===NH3↑＋H2O＋CO2↑
•
。
• ② 生2N与NHH碱4C3，l反＋化C应a(学O，H方如)2=程=N△=H式==4C为CalC与l2＋C2aN(HO3↑ H)＋2反2H应2O ，产
•
。
• 5．自然界氮的循环
• 三、硝酸的性质
• 1．硝酸的物理性质 • 纯硝酸是 无 色，有刺激性 气 味 的 液 体 ，
mol－
3 4
(b＋
a 3
)
• 【答案】
剩余气体 剩余气体物
a与b的关系
的成分
质的量
若a＝b
无
0
若a>b
NO
a－b 3
若a<b
剩余O2
b－a 4
• 【规律技巧】 氮的氧化物溶于水的计算 的解题思路为：
• (1)要明确试题要求，如反应后容器内是否 有剩余气体？剩余气体可能是什么？注意 剩余气体不可能是NO2，也不可能是NO与 O2的混合气体。
• 灵犀一点： • ①上述各种情形中水均是足量的。 • ②不会出现最后的残余气体是NO2的情况。
• 【案例1】 将盛有a mol NO2和 b mol NO 混合气体的试管倒立于水槽中，再通入b mol O2，充分反应后试管里剩余气体的成 分及物质的量决定于a与b的关系，请填写 表格：
【解析】
• 据 总 反 应 式 ： 4NO ＋ 3O2 ＋ 2H2O===4HNO3
•
43
•
12 mL V(O2)
•
V(O2)＝9 mL
• (2)若剩余的气体为O2，则反应的NO为15 mL。
• 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 • 43
• 15 mL V(O2) • V(O2)＝11.25 mL • 则通入O2的总体积为11.25 mL＋3 mL＝
把NO2(a
mol)转化为NO(
a 3
mol)，则NO总
量为(b＋a3) mol，由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，需O2量x
＝
3b＋a 4
。讨论：若a＝b，则x＝b刚好反应；若a>b，则
x>b，NO过量，余n(NO)＝(b＋
a 3
)
mol－
4 3
b
mol＝
a－b 3
mol；若a<b，则x<b，O2过量，余n(O2)＝b
14.25 mLwenku.baidu.com • 【答案】 C
• 1．加热固态铵盐和碱的混合物 • (1)原理：一般加热NH4Cl和Ca(OH)2混合
物：
• (2)装置：“固体＋固体 气 体 ” ( 与 用 KClO3或KMnO4制O2的装置相同)。
• (3)收集：只能用向下排空气法。
• (4)干燥：用碱石灰(NaOH和CaO固体的混 合物)。
• (2)装置
• 【案例2】 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
• NH3·H2O NH＋4＋OH－ ，
•
。
• (2)与酸反应
• 与HCl、H2SO4、HNO3反应的化学方程式 分别NH为3＋：HCl===NH4Cl
• 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 ；
• NH3＋HNO3===NH4NO3 ；
•
。
• (3)与氧气反应 4NH3＋5O2
4NO＋6H2O
• (4)光化学烟雾
• ①产生
• 氮肥的生产、金属的冶炼和汽车等交通工具的 广泛使用。
• ②危害 酸雨
光化学烟雾
• 形成
和
。
• ③防治洁净
• 使尾用气转化处理 能源，减少氮氧化物排放；为
汽车废气安处装理
装置；对生
产化肥、硝酸的工厂进行
等。
• 二、氮肥的生产和使用
• 1．NH3的生产
• 德国化学家哈伯 首次合成出了氨，反应方
(2)CaO(或NaOH或碱石灰) 浓氨水(或浓NH4Cl溶液) ⑥
• 【即时巩固2】 下面是实验室制取氨气 的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
• 【解析】 A项，NH4Cl受热分解生成NH3 和HCl，冷却后二者又化合生成NH4Cl；B 项，CaO＋H2O===Ca(OH)2，同时放热， 使平衡NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋ ＋OH－向逆反应方向移动，有利于NH3的 产生和逸出；C项，反应原理正确；D项， 浓氨水受热挥发出NH3。
• (2)计算中可能用到的化学反应
• 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO • 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 • 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
• (3)要对试题中产生的结果进行可能情况的 讨论，如NO2与O2混合气体溶于水时，剩 余的气体是NO，还是O2，要进行讨论。
• 【即时巩固1】 向盛有15 mL NO气体、 倒立于水槽的试管中通入O2，充分反应后， 试管中还剩余气体3 mL，则通入的O2体积 可能是( )
生产生活中的含氮化合物
• 一、氮氧化物的产生及转化
• 1．氮的存在
• 自然界中N元素大部分游以离
态存在于空
气中，化也合 有一部分以 态存在于动、植
物体内，土壤及无机盐中。
• 2．氮氧化物的产生
• (1)“雷雨发庄稼”的反应原理
•
N2＋O2=闪==电==2NO，2NO＋O2===2NO2 ，
• 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
• (3)强氧化性
• ①与金属(除Pt、Au外)的反应。Cu与浓、
稀HNO3反应的化学方程式分别为：
•Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
；
•3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
。
• 铁、铝遇冷的浓HNO3能发钝化生
，故可
用铁、铝的容器贮存或运输冷的浓HNO3。
的体积
比混合配制成王水，它的氧化性比HNO3 更强，能溶解金、铂等金属。
• 3．硝酸的工业制法 • 工业上制备硝酸一般分为三个过程： • (1)NH3的催化氧化，在合成塔中进行，方
程式4N为H3＋：5O2催=高=化=温=剂= 4NO＋6H2O
•
2NO＋O2===2NO2 。
• (2)生成NO2： 方程4NO式2＋)。2H2O＋O2===4HNO3
程式为
N2＋3H2
2NH3
•
。
• 2．NH3的无物色 理性质 刺激性气味
• 颜比空色气：小
，气极味易：溶于水
度：
，溶解性：
体积水可溶解700体积NH3。
，密 ,1
• 3．NH3的化学性质 • (1)与H2O反应 • 氨气溶于水形成的水溶液氨称水为
，大部
分与水结合成NH3·H碱2O性，部分电离显 ， 化学NH方3＋程H2式O 为 NH3·H2O
有毒 ，密度：比空气大 ，能与水发生反应，化
学3方NO程2＋式H为2O===2HNO3＋NO
。
• [想一想1]溴蒸气与NO2都是红棕色气体， 你能说出一种简单的鉴别方法吗？
• 提示：溶于水后生成的气体及溶液均无色 的为NO2，溶液呈橙黄色的为溴蒸气。或 通入AgNO3溶液，产生浅黄色沉淀的是溴 蒸气，无沉淀的是NO2。
(写反应
• (3)水吸收NO2： •
(写反应方程式)。
• 4．硝酸的用途
• 是一种重要的化工原料，用于制备氮肥、 染料、塑料、炸药、硝酸盐等。
1．NO和NO2的混合气体 NO和NO2的混合气体溶于水时仅涉及反应：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 可利用气体体积变化的差值进行计算。
V剩＝V(NO)原＋13V(NO2)
的
装
置
是
____________________________________
__________________________
• (填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的
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________，收集装置应选择 ________(填装置序号)。
0＜x＜43
O2过量，剩余O2 VVO2N－OV剩＝4∶3
x＝43
恰好反应，无气体 剩余
VVNOO2＝4∶3
x＞43
NO过量，剩余NO
VNO－V剩＝ VO2 4∶3
• 4.NO、NO2、O2的混合气体 • NO、NO2、O2三种混合气体溶于水中，可
先由反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO求出 其生成NO的体积，再加上原混合气体中 的NO的体积即为NO的总体积，再按3的 方法进行计算。
• ②与非金属的反应。如与C和S的反应，其 反应方C＋程4式HN分O3别(浓为)==：=CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；
S＋6HNO3(浓)===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O。
• (4)其他性质
取代
• ①与颜某色些有机物反应：例如，苯的
反应，蛋白质的 1反∶应3 等。
• ②王水：浓硝酸和浓盐酸以
。
• 雨水中的HNO3进入土壤与矿物质硝作酸用盐 生
成 硝酸根离，子其中
被植物根系
吸收。
• (2)一氧化氮的性质
• 颜色： 无色 ，气味：无味 ，毒性：无毒 ，
溶解性微：溶于水
，常温下易与O2发生反
应，2N化O＋学O方2==程=2N式O为2
。
• (3)二氧化氮的性质
• 颜色： 红棕色 ，气味：刺激性气味 ， 毒 性 ：