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1、,第四节 氮及其重要化合物,基础知识梳理,一、氮气及氮的氧化物1氮气(1)物理性质颜色：；气味：；状态：；密度：比空气，溶解性：。,无色,无味,气体,稍小,难溶于水,基础知识梳理,(2)化学性质,基础知识梳理,2氮的常见氧化物(1)物理性质,无色,无味,有毒,稍大,不溶于水,红棕色,有刺激,性气味,有毒,大,基础知识梳理,上述反应的化学方程式为：2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO,基础知识梳理,二、氨和铵盐1氨(1)结构与物理性质,小,刺激性,700,基础知识梳理,(2)化学性质,产生大量白烟,基础知识梳理,(3)制法与用途,基础知识梳理,2铵盐(1)构成：由 和 构成。(2)
2、物理性质：都是白色或无色晶体，都易溶于水。(3)化学性质不稳定性写出NH4Cl、NH4HCO3受热分解的化学方程式：,铵根离子,酸根离子,基础知识梳理,与强碱反应写出NH4Cl与NaOH反应并微热的离子(4)NH4的检验取少许样品(固体或溶液)与强碱(固体或溶液)共热，产生的气体能够使 试纸。,湿润的红色石蕊,变蓝,基础知识梳理,思考,1.(1)液氨和氨水在组成上有哪些区别？(2)固态NH4Cl受热变成气体，气体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，这两种现象的本质是否相同？,基础知识梳理,思考,【思考提示】(1)液氨是由氨气液化而得到的纯净物，所含微粒只有NH3
3、分子；氨水是由NH3溶于水而形成的混合物，所含微粒有三种分子：NH3、NH3H2O、H2O，三种离子：NH4、OH、H。(2)不相同，NH4Cl固体受热分解成NH3和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘的蒸气，是物理变化。,基础知识梳理,三、硝酸1物理性质,刺激性,无色，久置呈黄色,易挥发,与水互溶,基础知识梳理,2.化学性质(1)强酸性：硝酸具有酸的通性。,基础知识梳理,(2)不稳定性硝酸见光或受热易分解，化学方程式为：存放HNO3时，应放在 试剂瓶里，并置于阴凉处。,棕色细口,基础知识梳理,(3)强氧化性与金属的反应(除Au、Pt外，大部分金属能与硝酸反应)，都不产生H2。aCu与
4、浓、稀硝酸都能反应，其反应的化学方程式分别为：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。b铁、铝遇冷的浓HNO3能发生，故可用铁、铝容器运输冷的浓HNO3。,钝化,基础知识梳理,与非金属(如木炭)反应与某些还原性化合物(如Fe2、SO32等)反应，离子方程式分别为：3Fe24HNO3=3Fe3NO2H2O。3SO322H2NO3=3SO422NOH2O。,基础知识梳理,思考,2.(1)浓HNO3遇哪些金属钝化？钝化是不是不发生化学反应？(2)如何除去浓HNO3中的黄色物质？【思考提示】(1)Fe、Al遇浓HNO3钝化，钝化
5、是一种化学反应，只是形成了一层致密的氧化膜。(2)浓HNO3中的黄色物质为NO2，可充入O2除去，发生如下反应：4NO2O22H2O=4HNO3。,1NO2或NO2与N2(非O2且不溶于水)或NO的混合气体溶于水可依据：3NO2H2O=2HNO3NO，,课堂互动讲练,课堂互动讲练,2NO2和O2混合气体溶于水的计算由4NO2O22H2O=4HNO3可知，当体积比：V(NO2)V(O2),课堂互动讲练,课堂互动讲练,3NO与O2同时通入水中发生反应为：2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO总反应方程式为：4NO3O22H2O=4HNO3当体积比：V(NO)V(O2),课堂互动讲练,4
6、NO2、NO、O2三种混合气体通入水中(1)可先将NO和O2转化为NO2，再按4NO2O22H2O=4HNO3处理。(2)也可先将NO2和H2O反应转化为NO，按4NO3O22H2O=4HNO3情况处理。,课堂互动讲练,(3)还可以利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。,将盛有a mol NO2和b mol NO(标准状况下)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：,课堂互动讲练,课堂互动讲练,课堂互动讲练,课堂互动讲练,【答案】,课堂互动讲练,(1)若a3，恰好完全反应时，b为多少？(2)若a4，b4，
7、恰好完全反应时，生成HNO3的物质的量浓度为多少？【提示】(1)若a3，则与水反应后生成NO为1 mol，反应后NO的总量为(1b)mol，根据4NO3O22H2O=4HNO3可得恰好完全反应时，(1b)b43，故b3。,课堂互动讲练,互动探究,课堂互动讲练,(2)根据4NO2O22H2O=4HNO3可得4 mol NO2完全反应需O2 1 mol，还剩余3 mol O2，再根据4NO3O22H2O=4HNO3得3 mol O2可与4 mol NO恰好反应生成4 mol HNO3，故可生成HNO3为8 mol。故不剩,课堂互动讲练,1向一支充满水且倒立于水槽中的大试管中依次通入V1 mL NO
8、2、V2 mL O2、V3 mL NO，最后试管中充满溶液，则V1、V2、V3的比值可能为()111632256854A BC D都有可能,课堂互动讲练,解析：选D。依据电子得失守恒，得关系式4V2V13V3，依据此关系式，D项符合题意。,1加热固态铵盐和碱的混合物一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物：,课堂互动讲练,课堂互动讲练,课堂互动讲练,(1)装置：“固体+固体 气体”(与用KClO3或KMnO4制O2的装置相同)。(2)收集：只能用向下排空气法。(3)干燥：用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)。(4)验满方法：用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；将蘸有浓盐酸的玻璃棒
9、置于试管口，有白烟产生。,课堂互动讲练,(5)环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速率，收集到纯净的NH3，同时也可避免污染空气。,课堂互动讲练,2加热浓氨水(2)装置：,课堂互动讲练,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：NH3H2ONH3H2ONH4OH，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NH3H2O的分解。,课堂互动讲练,(2)装置：,制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。,课堂互动讲练,课堂互动讲练,(1)写出实验室制取氨气的化学方程式：_。(2)收
10、集氨气应使用法，要得到干燥的氨气可选用作干燥剂。(3)用图A所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷泉的操作是_，该实验的原理是_。,课堂互动讲练,(4)如果只提供如图中B所示装置，引发喷泉的方法是。,【解析】(1)实验室制氨气的化学方程式为：,课堂互动讲练,(2)NH3的密度比空气的小，故可用向下排空气法收集，干燥NH3可用碱性干燥剂，如碱石灰。(3)打开弹簧夹，从胶头滴管中挤入少量水后，因NH3极易溶于水，致使烧瓶中气压降低，形成喷泉。,课堂互动讲练,(4)B装置与A装置相比，B装置没有胶头滴管，引发该喷泉可用热毛巾捂热圆底烧瓶，赶出导管内的空气，使NH3与水接触，从而形成喷
11、泉。,课堂互动讲练,(2)向下排空气碱石灰(3)打开弹簧夹，挤出胶头滴管中的水氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小，水迅速进入烧瓶，形成喷泉(4)打开弹簧夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即形成喷泉,(1)标准状况下，若喷泉最终充满整个烧瓶，则形成溶液的浓度是多少？(2)标准状况下，若烧瓶内的气体为NO2，则形成溶液的浓度是多少？,课堂互动讲练,互动探究,课堂互动讲练,【提示】(1)假设烧瓶的体积为22.4 L，最终形成了含有溶质1 mol的氨水，故浓度,课堂互动讲练,2在如图所示的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液
12、。挤压滴管的胶头，下列不能产生喷泉的是()ACO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉BNH3(H2O含酚酞)/红色喷泉CH2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉DHCl(AgNO3溶液)/白色喷泉,课堂互动讲练,课堂互动讲练,解析：选A。A项中CO2不能被NaHCO3溶液吸收，不能形成喷泉；NH3极易溶于水，使酚酞溶液变红，可形成红色喷泉；H2SCuSO4=CuSH2SO4，HClAgNO3=AgClHNO3，C、D分别能产生黑色喷泉、白色喷泉。,1金属与HNO3反应的一般通式(1)金属浓硝酸金属硝酸盐NO2H2O(2)金属稀硝酸金属硝酸盐NOH2O,课堂互动讲练,课堂互动讲练,2反应规律(1)金属与硝
13、酸反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。(2)铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2。(3)铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，硝酸的还原产物为NO，最终应得到NO2和NO的混合气体。,课堂互动讲练,3计算方法(1)原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。,课堂互动讲练,(2)电子守恒法HN
14、O3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。,课堂互动讲练,(3)离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3在H2SO4提供H的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H或NO3进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。,足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，则消耗N
15、aOH溶液的体积是()A60 mL B45 mLC30 mL D15 mL,课堂互动讲练,课堂互动讲练,课堂互动讲练,【答案】A,课堂互动讲练,3将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答：(1)NO的体积为_L，NO2的体积为_L。,课堂互动讲练,(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为_mol/L。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水_g。,课堂互动讲练
16、,解得V(NO)5.8 L，所以V(NO2)11.2 L5.8 L5.4 L。,课堂互动讲练,课堂互动讲练,答案：(1)5.85.4(2)(aV1030.5)/0.14(3)57.8,n(H2O2)0.51 mol，则m(H2O2)17.34 g，需30%的双氧水：17.34 g30%57.8 g。,当堂达标训练,课时活页训练,实验专项探究,常见防污染装置1设置防污染装置的原因由于很多气体具有毒性、刺激性气味或可燃性等性质，如果直接将这些气体排入空气中，会对环境、人体造成危害，所以在进行相关气体的制备及性质实验时，需要设置防污染装置，将有害气体进行合理处理。,实验专项探究,2.常见防污染装置及
17、其原理,实验专项探究,实验专项探究,实验专项探究,实验专项探究,化学实验基本操作中的7个原则掌握下列7个有关操作顺序的原则，就可以正确解答“实验顺序判断题”。1“从下往上”原则以Cl2的实验室制法为例，装配发生装置顺序是：放好铁架台摆好酒精灯根据酒精灯位置固定好铁圈垫上石棉网固定好圆底烧瓶。,实验专项探究,2“从左到右”原则装配复杂装置应遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为：发生装置集气瓶尾气吸收装置。3先“塞”后“定”原则带导管的塞子在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器。,实验专项探究,4“固体先放”原则上例中，烧瓶内试剂MnO2应在烧瓶固定前装入，以免固
18、体放入时损坏烧瓶。总之固体试剂应在固定前加入相应容器中。5“液体后加”原则液体药品在烧瓶固定后加入。如上例中浓盐酸应在烧瓶固定后从分液漏斗中缓慢加入。,实验专项探究,6“先验气密性”原则收集或进行气体实验时，应在装入药品前先进行气密性的检查。7“后点酒精灯”原则所有装置装完后，再点燃酒精灯。,实验专项探究,棉花在化学实验中的用途1作反应物(1)作用：参与化学反应(2)实例纤维素发生硝化反应时所用脱脂棉是反应物。用棉花团包裹Na2O2粉末，然后通过长玻璃管用嘴向Na2O2粉末中吹气，棉花团能燃烧。2作载体,实验专项探究,(1)作用：有些实验易产生污染性气体或有毒气体，为防止污染空气，可用浸有某种
19、试剂的棉花团堵在试管口或导气管口吸收有害气体。(2)实例：用浸有NaOH溶液的棉花吸收HCl、HBr、HI、H2S、Cl2、Br2、SO2、NO2等气体。,实验专项探究,3.作阻挡物(1)阻挡气体,实验专项探究,实验室制取NH3或HCl气体时，只能用排空气法收集。而NH3或HCl极易与空气中的水蒸气结合，气压减小，会导致外部空气冲入。里面气体排出，外面空气进入，形成对流，难以收集到纯净的气体，若在试管口堵一团松软的棉花，使试管内的气体形成一定气压后排出，能防止空气对流。,实验专项探究,实验专项探究,(2)阻挡固体用KMnO4制取O2时，为防止生成的K2MnO4细小颗粒随O2进入导管或集气瓶，堵
20、塞导管。碱石灰等块状固体干燥剂吸水后变为粉末。在干燥管出口放一团棉花，以保证粉末不进入后续导管或仪器。,实验专项探究,常见防倒吸装置1产生倒吸的原因(1)气体在液体中的溶解度特别大，如HCl、NH3等气体在水中的溶解度特别大，当大量的这些气体在短时间内迅速溶解于水时，造成了盛有气体的体系中压强骤减，在大气压的作用下出现倒吸现象；,实验专项探究,(2)反应体系的温度降低(如加热装置停止加热时)，其内压强减小，也可以导致倒吸现象的发生。2倒吸的后果气体制备及性质实验中必须要防止液体的倒吸。倒吸发生的后果是使水或反应液进入气体发生装置或其他装置，导致危险事故的发生；热的装置中倒吸入水或冷的液体时，容易发生装置炸裂的危险事故。,实验专项探究,3常见防倒吸装置及其原理,实验专项探究,
