
逐點(diǎn)清(一) 氮及其氧化物 硝酸 (一)氮及其氧化物1.自然界中氮的存在和氮的固定
2.N2的性質(zhì)及應(yīng)用(1)物理性質(zhì) 無色無味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水,熔、沸點(diǎn)比O2的低。(2)化學(xué)性質(zhì)
4.NO、NO2的比較
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
[注意] NO、NO2可以被強(qiáng)堿溶液吸收2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O,NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。
(二)硝 酸1.物理性質(zhì)純凈的硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體,與H2O以任意比互溶。2.化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性
②市售濃硝酸呈黃色的原因是_______________________________。③濃硝酸的保存方法是___________________________________________________________。
HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中
保存在棕色帶有玻璃塞的細(xì)口試劑瓶中,置于
(2)強(qiáng)氧化性①與不活潑金屬反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng):__________________________________________________。濃硝酸與銅反應(yīng):___________________________________________。②常溫下,濃硝酸使Fe、Al鈍化。
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
[注意]?、傧跛釢舛仍酱螅溲趸栽綇?qiáng),其還原產(chǎn)物的價態(tài)越高。還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2,HNO3(稀)→NO。②濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅,后褪色,該反應(yīng)過程中濃硝酸表現(xiàn)出強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性。③常溫下,鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”。故常溫下濃硝酸可以用鐵桶盛放,“鈍化”并非不反應(yīng)。④濃HNO3與足量Cu反應(yīng),生成的還原產(chǎn)物可能有NO2、N2O4、NO等。
3.工業(yè)制HNO3的原理
微點(diǎn)小練1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)NH3催化氧化與N2的氧化均為氮的固定 ( )(2)N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定的原因是因?yàn)镹的非金屬性很弱 ( )(3)N2在過量O2中放電反應(yīng)直接生成NO2 ( )(4)NO在空氣中易生成NO2,故收集NO不能用排空氣法 ( )(5)實(shí)驗(yàn)室也可用鋅粒與稀硝酸制取氫氣 ( )(6)可用稀硝酸與FeS固體反應(yīng)制取H2S ( )(7)濃HNO3見光易分解,故保存濃HNO3時要放入棕色細(xì)口試劑瓶中 ( )(8)稀硝酸與Fe反應(yīng)可以生成Fe(NO3)2也可以生成Fe(NO3)3 ( )
2.用動態(tài)觀點(diǎn)理解Cu與濃硝酸的反應(yīng),在濃硝酸中放入Cu片。(1)反應(yīng)開始時的化學(xué)方程式為______________________________,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________________________________________。(2)若Cu片有剩余,則反應(yīng)將要結(jié)束時的化學(xué)方程式為______________________________________。(3)待反應(yīng)停止后,再加入少量的稀硫酸,這時Cu片上又有氣泡產(chǎn)生,原因是_________________________________________________。
答案:(1)Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 溶液逐漸變藍(lán)色,有紅棕色氣體逸出(2)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)加入稀硫酸后,氫離子與原溶液中的硝酸根離子構(gòu)成強(qiáng)氧化性硝酸,又能與過量的銅反應(yīng)
[題點(diǎn)考法·全面練通]題點(diǎn)(一) 氮及其氧化物的性質(zhì)和對環(huán)境的影響1.汽車尾氣中的氮氧化合物NOx與大氣中的NH3發(fā)生如下作用,形成一種霧霾。
解析:NOx不一定為成鹽氧化物,故A錯誤;五氧化二氮和硝酸中的氮的化合價相同,所以反應(yīng)②是非氧化還原反應(yīng),故B錯誤;由圖示可知氨氣參與反應(yīng)生成銨鹽,為反應(yīng)物,不是催化劑,故C錯誤;NH3可能來自過度施用氮肥,銨鹽不穩(wěn)定,易分解產(chǎn)生氨氣,故D正確。
2.(2023·日照模擬)用石灰乳吸收硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)可獲得Ca(NO2)2,其部分工藝流程如下,下列說法不正確的是 ( )
A.吸收時主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NO+NO2+Ca(OH)2===Ca(NO2)2+H2OB.采用氣液逆流接觸有利于尾氣中NO、NO2的充分吸收C.將石灰乳改為澄清石灰水吸收效率將會增大D.若尾氣中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,吸收后排放的氣體中NO含量升高
解析:石灰乳改為澄清石灰水,Ca(OH)2的濃度變小,吸收效率減小,C項錯誤。
3.如圖所示,相同條件下,兩個容積相同的試管分別 裝滿NO2和NO氣體,分別倒置于水槽中,然后通過導(dǎo) 管緩慢通入氧氣,邊通邊慢慢搖動試管,直到兩個 試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散, 則兩個試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為 ( )A.1∶1 B.5∶7 C.7∶5 D.4∶3解析:NO2、NO裝滿試管,則體積相同,根據(jù)阿伏加德羅定律:n(NO2)=n(NO),根據(jù)氮原子守恒所得硝酸的物質(zhì)的量相同,溶液的體積相同,所以兩個試管中溶液物質(zhì)的量濃度之比為1∶1。
題點(diǎn)(二) 硝酸的性質(zhì)及其實(shí)驗(yàn)探究4.某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了有關(guān)Cu、硝酸、硫酸化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程如圖。
5.某校課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體主要是NO而設(shè)計了下列實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關(guān)閉狀態(tài)),F(xiàn)是一半空的注射器。
(2)在完成(1)中的“操作”后,將裝置B中的銅絲插入稀硝酸,并加熱試管,觀察到裝置B中的現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________________;B中反應(yīng)的離子方程式為______________________________________。(3)裝置E和F的作用是___________________________________________;為實(shí)現(xiàn)此作用,其操作方法是_________________________________________________________________________________________________。(4)裝置D的作用是_____________________________________________。
題點(diǎn)(三) 金屬與硝酸的有關(guān)計算6.將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L。請回答下列問題:(1)NO的體積為____L,NO2的體積為______L。(2)參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是_____________________________。(3)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入V mL a ml·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為__________________________ml·L-1。(4)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要30%的雙氧水______g。
逐點(diǎn)清(二) 氨和銨鹽 (一)氨的物理性質(zhì)與噴泉實(shí)驗(yàn)1.物理性質(zhì)無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣的小,易液化。極易溶于水(1∶700),可由噴泉實(shí)驗(yàn)證明。2.噴泉實(shí)驗(yàn)(1)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理因?yàn)闊績?nèi)氣體易溶于水或易與水反應(yīng),使瓶內(nèi)壓強(qiáng)_____,形成壓強(qiáng)差,大氣壓將燒杯中的水壓入燒瓶而形成噴泉。
(2)常見的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置及引發(fā)方法
2.氨氣與酸的反應(yīng)蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近,其現(xiàn)象為有白煙生成,將濃鹽酸改為濃硝酸,也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象?;瘜W(xué)方程式為HCl+NH3===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3。3.與鹽溶液反應(yīng)
微點(diǎn)小練1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)NH3為三角錐形分子,為極性分子 ( )(2)NH3易液化是因?yàn)镹H3分子間形成了較強(qiáng)的范德華力 ( )(3)蘸有濃氨水和濃H2SO4的玻璃棒靠近,空氣中形成白煙 ( )(4)氨水呈弱堿性,是因?yàn)镹H3為弱堿 ( )(5)NH3的催化氧化可以直接生成NO2 ( )(6)SO2、N2、NH3均可用濃H2SO4干燥 ( )
2.寫出下列反應(yīng)的離子方程式。(1)NH3通入稀H2SO4中:____________________________________;(2)氨水與稀H2SO4混合:_______________________________________;(3)FeCl3溶液中加入過量氨水:_________________________________________________________________________________________;(4)(NH4)2SO4溶液與NaOH溶液共熱:__________________________________________________________________________。
[題點(diǎn)考法·全面練通]題點(diǎn)(一) 氨氣和銨鹽的性質(zhì)探究1.NH3是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是 ( )
A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解C.NH3和NO2在一定條件下不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)D.NH3―→NaHCO3的化學(xué)方程式為 NH3+NaCl+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl解析:NH4Cl是常用化肥,而NaHCO3為小蘇打,不含N、P、K元素不能用作化肥,A錯誤;NH4Cl受熱生成氨氣、氯化氫,HNO3受熱分解生成二氧化氮、氧氣和水,Na2CO3受熱不分解,B錯誤;NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng),C錯誤。
2.實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。反應(yīng)一段時間后向丙中通入O2并伸入紅熱的鉑絲,錐形瓶中有紅棕色氣體出現(xiàn)。下列說法錯誤的是 ( )
解析:氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同,因此可依據(jù)二者沸點(diǎn)不同分離液態(tài)空氣制取氮?dú)?,A正確;濃硫酸具有吸水性,氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^盛有濃硫酸的甲裝置混合,一方面可以干燥氣體,另一方面可控制氣體流速,從而控制反應(yīng)速率,B正確;由于合成氨反應(yīng)是可逆的,生成的氨氣較少,因此丙中導(dǎo)氣管不會發(fā)生倒吸,C正確;
題點(diǎn)(二) 氨的實(shí)驗(yàn)室制法及性質(zhì)探究3.(2023·衡水聯(lián)考)資料顯示:一定條件下NH3能還原CuO。為了證明資料的真實(shí)性,利用下列裝置(含試劑)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其中錯誤的是 ( )
解析:氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫,在試管口附近氨氣和氯化氫遇冷又生成了白色固體氯化銨,故不能用于制備氨氣,A項錯誤;可以在硬質(zhì)玻璃管中進(jìn)行氨氣還原氧化銅的反應(yīng),B項正確;堿石灰可以干燥氨氣,C項正確;氨氣與稀硫酸反應(yīng),用該裝置吸收尾氣中的氨氣可以防止倒吸,D項正確。
4.(2023·泰安模擬)某化學(xué)興趣小組利用圖1裝置制取氨氣并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。
(2)若探究氨氣的溶解性,需在K2的導(dǎo)管末端連接圖2裝置中的________裝置(填序號),當(dāng)裝置D中集滿氨氣后,關(guān)閉K1、K2,打開K3,引發(fā)噴泉的實(shí)驗(yàn)操作是___________________________________________________。(3)若探究氨氣的還原性,需打開K1、K3,K2處導(dǎo)管連接制取純凈、干燥氯氣的裝置。D中氨氣與氯氣反應(yīng)產(chǎn)生白煙,同時生成一種無色無味的氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________________________________。
(3)探究氨氣具有還原性,氯氣與氨氣反應(yīng)產(chǎn)生“白煙”的成分為氯化銨,氯元素化合價降低,則生成的“無色無味的氣體”必為氨氣的氧化產(chǎn)物,可推知為氮?dú)?。答案?1)ace (2)Ⅱ或Ⅲ 用熱毛巾將燒瓶捂熱(其他合理答案均可)(3)3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2
[歸納拓展] 實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的簡易方法
題點(diǎn)(三) 噴泉實(shí)驗(yàn)及拓展5.(2020·全國卷Ⅲ)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體—溶液,能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是 ( )
解析:A.H2S與稀鹽酸不反應(yīng),且在稀鹽酸中的溶解度較小,不能形成噴泉;B.HCl能與稀氨水反應(yīng),向圓底燒瓶中擠入少量稀氨水會造成圓底燒瓶內(nèi)氣壓明顯減小,能形成噴泉;C.NO與稀硫酸不反應(yīng),且在稀硫酸中溶解度非常小,不能形成噴泉;D.CO2在飽和NaHCO3溶液中的溶解度較小,不能形成噴泉。
6.如圖所示為“雙色雙噴泉”實(shí)驗(yàn)裝置,圖中燒瓶內(nèi)分別 充滿氨氣和氯化氫,燒杯內(nèi)盛裝滴有石蕊溶液的蒸餾水。 下列說法錯誤的是 ( )A.在實(shí)驗(yàn)室中,可用濃氨水和生石灰制備氨氣,用濃鹽 酸和濃硫酸制備氯化氫B.如果關(guān)閉c、d,打開a、b,可能會有白煙產(chǎn)生C.實(shí)驗(yàn)中同時打開止水夾a、c、d,即可分別形成藍(lán)色和紅色噴泉D.噴泉結(jié)束后,將燒瓶內(nèi)溶液混合后呈紫色,蒸干可得氯化銨固體解析:NH4Cl不穩(wěn)定,加熱蒸干不能得到NH4Cl固體,D錯誤。
[歸納拓展] (1)常見的能形成噴泉實(shí)驗(yàn)的氣體和吸收劑:
逐點(diǎn)清(三) 氮及其化合物的轉(zhuǎn)化 磷及其化合物 (一)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化 如圖是氮元素的各種價態(tài)與物質(zhì)類別的對應(yīng)關(guān)系:
(二)磷及其化合物1.磷單質(zhì)
2.五氧化二磷和磷化氫(1)五氧化二磷:磷酸的酸酐,有很強(qiáng)的吸水性,是一種干燥劑。(2)磷化氫
[題點(diǎn)考法·全面練通]題點(diǎn)(一) 氮及其化合物的轉(zhuǎn)化1.部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)氮元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是 ( )A.a(chǎn)可經(jīng)催化氧化生成bB.b為紅棕色,可轉(zhuǎn)化為c
解析:b為NO,為無色氣體,B錯誤。
2.亞硝酸(HNO2)是與醋酸酸性相當(dāng)?shù)娜跛?,很不穩(wěn)定,通常在室溫下立即分解。要得到穩(wěn)定的HNO2溶液可以往冷凍的濃NaNO2溶液中加入或通入某種物質(zhì),下列物質(zhì)都不適合使用的是 ( )①稀硫酸 ②二氧化碳?、鄱趸颉、芰姿酇.①② B.②③ C.①④ D.③④
題點(diǎn)(二) 磷及其化合物3.PH3是一種無色劇毒氣體。下列判斷錯誤的是 ( )A.PH3分子是非極性分子B.PH3分子中有一個孤電子對C.PH3分子形狀為三角錐形D.PH3分子穩(wěn)定性低于 NH3分子
解析:PH3分子結(jié)構(gòu)是三角錐形,正負(fù)電荷重心不重合,為極性分子,故A錯誤,C正確;PH3分子結(jié)構(gòu)和 NH3相似,中心原子都含有一個孤電子對,故B正確;N元素非金屬性強(qiáng)于P元素,所以PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子,故D正確。
4.磷酸(H3PO4)、亞磷酸(H3PO3)和次磷酸(H3PO2)都是重要的化工產(chǎn)品。已知:1 ml磷酸、亞磷酸、次磷酸最多消耗NaOH的物質(zhì)的量依次為3 ml、2 ml、1 ml。下列推斷正確的是 ( )A.磷酸與氫氧化鈉反應(yīng)能生成2種鹽B.NaH2PO4、NaH2PO3、NaH2PO2都是酸式鹽C.H3PO4、H3PO3、H3PO2都是含氧酸D.H3PO3是三元酸,又是還原性酸解析:磷酸是三元酸,與氫氧化鈉反應(yīng)能生成三種鹽,A錯誤;NaH2PO4、NaH2PO3是酸式鹽,NaH2PO2是正鹽,B錯誤;H3PO3是二元酸,D錯誤。
逐點(diǎn)清(四) 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué) (一)從“三廢”治理方面理解化學(xué)與環(huán)境保護(hù)1.環(huán)境污染(1)環(huán)境問題主要是指由于人類不合理地____________________而造成的生態(tài)環(huán)境破壞,以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。(2)“三廢”:是指____________________。
(3)大氣污染物的來源:_______________和工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的____及其 _______________。
(4)當(dāng)今常見環(huán)境污染及其成因
2.污水的處理方法(1)污水處理方法:物理法、________和生物法等。(2)污水處理常用化學(xué)方法:中和法、______________、沉淀法等。(3)污水處理的流程
3.固體廢棄物的處理方法工業(yè)廢渣和生活垃圾等固體廢棄物的處理應(yīng)遵循無害化、減量化和資源化的原則,達(dá)到減少環(huán)境污染和資源回收利用這兩個重要目的。4.環(huán)境保護(hù)
[題點(diǎn)考法·全面練通]題點(diǎn)(一) 環(huán)境污染與保護(hù)1.(2021·河北等級考)硫和氮及其化合物對人類生存和社會發(fā)展意義重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關(guān)注。下列說法正確的是 ( )A.NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體,是酸雨的主要成因B.汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料,實(shí)現(xiàn)氮的固定D.工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除
解析:SO2是無色氣體,A錯誤;汽車尾氣中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔?、含鉛化合物、固體顆粒物等,B錯誤;植物不能直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料,C錯誤;石灰(CaO)可與SO2反應(yīng)生成CaSO3,故可采用石灰法脫除工業(yè)廢氣中的SO2,D正確。
2.工廠排放的SO2煙氣對環(huán)境造成污染,某企業(yè)用如圖流程綜合處理,下列有關(guān)說法正確的是 ( )
反應(yīng)中各元素化合價不變,故C錯誤;流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為亞硫酸銨,故D錯誤。
3.中國汽車銷量大幅增長,同時也帶來了嚴(yán)重的空氣污染。汽車尾氣處理裝置中,氣體在催化劑表面吸附與解吸的過程如圖所示,下列說法正確的是 ( )
解析:一氧化氮與氧氣及一氧化碳總反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸?,氮元素從?價降為0價,所以一氧化氮是氧化劑,氮?dú)鉃檫€原產(chǎn)物,故A錯誤;汽車尾氣的主要污染成分是CO、NO、NO2等,氮?dú)鉃榭諝獾某煞?,不是空氣污染物,故B錯誤;NO和O2在常溫下就會發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮,故C錯誤;尾氣處理凈化的目的是把有毒的污染氣體在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為空氣中的無毒成分,故D正確。
5.我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下:
下列說法不正確的是 ( )A.生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%B.CH4→CH3COOH過程中,有C—H鍵發(fā)生斷裂C.①→②要放出能量D.該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率
B項,CH4選擇性活化變?yōu)棰龠^程中,有1個C—H鍵發(fā)生斷裂;C項,根據(jù)圖示,①的總能量高于②的總能量,①→②放出能量;D項,催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不影響化學(xué)平衡,不能提高平衡轉(zhuǎn)化率。
這是一份人教版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章非金屬及其化合物第4講氮及其化合物課件
這是一份高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章非金屬及其化合物第4節(jié)氮及其化合物課件,共60頁。PPT課件主要包含了必備知識·關(guān)鍵能力,考點(diǎn)一考點(diǎn)二,熱點(diǎn)聚焦·考能提升,熱點(diǎn)10熱點(diǎn)11,真題驗(yàn)收·新題預(yù)測,真題驗(yàn)收新題預(yù)測等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份蘇教版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)4非金屬及其化合物第14講生活中含氮的化合物課件,共60頁。PPT課件主要包含了濕潤的紅色石蕊,噴泉實(shí)驗(yàn)及拓展應(yīng)用,環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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