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中学化学

 
 
 

日志

 
 

2010年高考新课标人教版化学第一轮复习教案(8)  

2009-07-17 20:08:01|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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氮及其氮的化合物

 

Ⅰ.课标要求

通过实验了解氮及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

Ⅱ.考纲要求

1.了解氮气及其重要含氮化合物的主要性质及应用

2.了解某些含氮化合物对环境质量的影响

3.能综合应用氮及氮的化合物知识

Ⅲ.教材精讲

1.本考点知识结构

 

2.氮的循环:

 

3.氮及其化合物的衍变关系:

 

NH3 ←N2→NO→NO2→HNO3→NH4NO3→NH3NH3·H2ONH4+、OH

 

4.氮氧化物

①各种价态氮氧化物: (N2O)、 (NO)、 (N2O3)、(NO2、N2O4)、(N2O5),其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质,在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成光化学烟雾。

②NO和NO2性质比较

NO:一种无色气体,难溶于水,不成盐氧化物。常温下,极易被氧化为NO2:2NO+O2=2NO2

NO2:一种有刺激性气味的红棕色气体,溶于水后与水反应:3NO2+H2O==2HNO3+NO

③氮氧化物溶于水计算方法

涉及的可能相关化学反应方程式分别为:3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3、NO2+NO+O2+H2O=2HNO3

NO与NO2混合气体溶于水:反应最后得到的气体是NO,其体积=V(NO)+1/3V(NO2

NO与O2的混合气体溶于水:

若V(NO)∶V(O2)=4∶3,则容器内无气体剩余,水可充满容器。

若V(NO)∶V(O2)>4∶3,则容器内剩余气体为过量的NO。

若V(NO)∶V(O2)<4∶3,则容器内剩余气体为过量的O2

NO2与O2的混合气体溶于水:

若V(NO2)∶V(O2)=4∶1,则容器内无气体剩余,水可充满容器。

若V(NO2)∶V(O2)>4∶1,则NO2过量,容器内剩余气体为的NO,体积为过量的NO2的1/3。

若V(NO2)∶V(O2)<4∶1,则O2过量,容器内剩余气体为过量的O2

NO2、NO与O2三种气体溶于水:

若V(NO2)∶V(NO)∶V(O2)=1∶1∶1,则容器内无气体剩余,水可充满容器。

若按1∶1∶1反应后,仍有某两种或一种气体多余可按前面思路进行判断。

5.硝酸的重要特性:强氧化性

①浓、稀硝酸在与活泼或不活泼金属发生反应时,硝酸中 被还原,一般不产生氢气。

②浓、稀硝酸与活泼金属反应时, 被还原,所得产物可以是 (NO2)、 (NO)、(N2O)、 (N2)或(NH3),鉴于反应复杂,中学对活泼金属与浓、稀硝酸的反应不做要求。

③浓、稀硝酸与金属铜的反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu-

(NO3)2+2NO↑+4H2O。以上反应中,硝酸表现出氧化性同时还表现出酸性。其他不活泼金属类似于铜与浓、稀硝酸反应。注意:一定量的浓硝酸与足量的铜发生反应时,硝酸会由浓变稀,往往得到的是NO和NO2的混合气体。

④浓硝酸与碳的反应:C+4HNO3(浓) CO2↑+NO2↑+2H2O。硝酸只表现出氧化性。

⑤在浓硝酸中滴加几滴石蕊试液、微热,先变红、后褪色,说明浓硝酸的酸性及氧化性。

⑥冷的浓硝酸在常温下使铁、铝等活泼金属发生钝化(在其表面因氧化生成一层致密的氧化膜)。常温时,常把浓硝酸存放在铁质、铝质密闭容器里。但若加热,则会剧烈反应。

⑦王水:浓硝酸与浓盐酸的混合物,其体积比为1:3。可溶解金、铂、钛等金属。

6.氨、液氨、氨水、铵之间的区别:

氨:无色有刺激性气味的气体,比空气轻。氨分子是一种呈三角锥形的极性分子,极易溶于水,易液化。液氨是氨气液化的产物,仍然是氨分子,属纯净物。

氨水是氨气的水溶液,是混合物:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-。氨水中微粒有:NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH、极少量的H+。氨水浓度越大,密度越小。

铵(NH4+)是带一个单位正电荷的离子,不能单独存在,只能在铵盐或氨水中与阴离子共存。凡是含NH4+的盐叫铵盐,铵盐易溶于水。铵盐不稳定,加热易分解。

7.NH4+的检验方法:

①检验固态铵盐不必加热,只需取少量晶体与石灰拌和有氨的特殊气味即可;

②若是铵盐溶液,为了使更多的NH3放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则必须加热。

③铵盐溶液与强碱溶液反应的离子方程式有三种写法:

a、浓溶液不加热写成:NH4++OH=NH3+H2O;b、稀溶液不加热写成NH4++OH== NH3·H2O;c、不论浓、稀,只要加热则写成:NH4++OH-NH3↑+H2O。

铵盐与碱共热都能产生氨气:(NH4)2SO4+NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O。实验室常用加热铵盐和碱的混合物制取氨气,反应生成的氨气用湿润的红色石蕊试纸检验。

8.光化学烟雾

氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC)在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后,发生复杂的化学反应,主要生成光化学氧化剂(主在是O3)及其他多种复杂的化合物,这是一种新的二次污染物,统称为光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。

Ⅳ.典型例题

例1(05上海).我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:

 

(1)上述生产纯碱的方法称                     ,副产品的一种用途为                    

(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是                                                            

(3)写出上述流程中X物质的分子式                     。     

(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了          (填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是                 

(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加                                                                                       

(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有       

(a)增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出  (b) 使NaHCO3更多地析出

(c)使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度

【解析】命题意图是借侯德榜制碱法考察氨和常见含碳化合物知识的运用,有一定的综合性。解题的主要信息是题给生产流程图,观察流程图可知沉淀池中加入了二氧化碳、氨、氯化钠三种原料,联系化学基础知识就可写成化学方程式。回答第(4)问时,可由循环经济联想到原料利用率的提高。回答第(6)问时要注意审题,题中明确提出“冷却析出副产品”,否则会误认为析出的是碳酸氢钠。

答案为:(1)侯德榜制碱法或联合制碱法,化肥或电解液或焊药等(或其他合理答案)(2)NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3

NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl

(3)CO2(4)I    过滤(5)稀硝酸和硝酸银溶液 (6)a、c

【点评】联系生产实际以考查化学基础知识和解决问题能力,这是近几年高考化学命题的一个趋势。联系生产实际问题往往综合性很强,与化学实验、元素化合物、化学基础理论等相关,综合考查多种能力,所以各部分知识不能留有死角。而以物质制备型的联系生产实际问题的关键之处是要有扎实的元素化合物知识,在复习过程中尤其要重视这部分基础知识的落实。

 

Ⅴ.跟踪训练

一、选择题(下列各题均只有一个合理答案,请将合理答案的序号填在第卷题首的答案栏内,填在其他地方无效)

1、(05上海)据报道,科学家已成功合成了少量N4,有关N4的说法正确的是(  )

A、N4是N2的同素异形体                                              B、N4是N2的同分异构体

C、相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2             D、N4的摩尔质量是56g

2、(05上海)已知三角锥形分子E和直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)如下图,则下列判断错误的是(  )

   

A、G是最活泼的非金属单质                                B、L是极性分子

C、E能使紫色石蕊试液变蓝色                              D、M化学性质活泼

3.右图装置可用于

 A.加热NaHCO3制CO2

  B.用Cu与稀HNO3反应制NO

  C.加热氯化铵和消石灰混合物,制取氨气

D.加热氯酸钾和少量二氧化锰,制取氧气

 

4.a表示胶头滴管中的液体,b表示烧瓶中的气体。

不能形成喷泉实验现象的a中液体和b中气体的组合是(   )

A.a—NaOH溶液、b—HCl气体    B.a—NaOH溶液、b—CO2气体

C.a—HCl溶液、b—NH3气体      D.a—水  b—CO2气体

5、为了除去NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理(反应方程式:3NO2+ 2NaOH→2NaNO3 + NO + H2O;NO2 + NO+ 2NaOH→2NaNO2)。现有由a mol NO、b mol NO2、c molN2O4组成的混合气体恰好被VL氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余),则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为(   )

    A.mol/L    B.mol/L   C.mol/L   D. mol/L

二、选择题(下列各题均有2个答案,请将合理答案的序号填在第卷题首的答案栏内,填在其他地方无效)

6、(05上海)碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是(  )

A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡

B.Z导管出来的气体中无二氧化碳

C、洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡

D、Z导管口有红棕色气体出现

 

 

7.以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶性气体,而且能防止倒吸的是     (    )

 

8.工业制取硝酸的尾气含有NO2,NO,通常用NaOH吸收:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。NO2与NO体积比为下列值时,不能被完全吸收的是(  )

A.1∶1                  B.1∶3                 C.3∶1       D.1∶2

9、将盛有12mLNO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2mL无色气体,则原混合气体中O2的体积可能是(  )

  A.1.2mL              B.2.4mL             C.3.6mL     D.4mL

10.某混合气体中可能含有CO、CO2、NH3、HCl、H2和H2O(气)中的一种或几种.当依次通过澄清石灰水(无现象),Ba(OH)2溶液(出现浑浊),浓H2SO4、灼热的氧化铜(变红)和无水CuSO4(变蓝),则下列推断中正确的是(   )

A、一定有CO2、HCl、H2                B、一定无NH3               

C、肯定有CO和水蒸气              D、可能有HCl和CO

11、下列各组溶液中,用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是

A. Ba(OH)2     KSCN      K2SO4         Mg(NO3)2     (FeCl3溶液)

B.NaNO3       NaHCO3    (NH4)2SO3    Na2SiO3      (H2SO4溶液)

C.NH4Br       K2CO3      NaI          CaCl2        (AgNO溶液)

D. (NH4)3PO4    NaBr      CuSO4        AlCl3         (KOH溶液)

12.叠氮酸钠(NaN3)是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质,3molNaN3受撞击会生成4mol氮气和一种离子化合物(Na3N)。下列有关叙述错误的是

A、NaN3受撞击时,NaN3既是氧化剂又是还原剂    

B、Na3N中Na半径比N3-半径大

C、NaN3跟水反应时,有NH3生成                              

D、NaN3中,既存在离子键又存在非极性共价键

13、铁粉和铜粉的均匀混合物,平均分成四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应,在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表(设硝酸的还原产物只有NO):

编号

稀硝酸体积/mL

100

200

300

400

剩余金属/g

18.0

9.6

0

0

NO体积/mL

2240

4480

6720

V

下列计算结果正确的是

A.硝酸的浓度为4mol/L   B.①中溶解了5.6gFe C.②中溶解了9.6gCu     D.④中V=8960

参考答案

一、1、A2、D 3、B 4.D 5、C.

二、6、C、D、7.B D 8.B.D.9、A.D.10.A、B、11、A.C 12.B C.13、A.D.

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