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1、高三第一轮总复习,2010.09,必修1专题4 第3讲,含氮化合物,氮的氧化物 硝酸 和 氨,考点一、氮的氧化物 和硝酸,一、氮气：,（2）化学性质,（1）物理性质：在常温下是一种无色的无味的气 体；密度比空气略小；不溶于水；,N2+3Mg=Mg3N2,2、NO：,氮元素的常见正价有+1、+2、+3、+4、+5所以氮的氧化物种类较多，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5,1、N2O：（仅作了解：俗称笑气，M=44g/mol，常 见与其M相同的气体有CO2）,二、氮的氧化物,（a）物理性质：NO在常温下是一种无色的无味的气 体；密度比空气略小；不溶于水；,（b）化学性质：,NO在常温下很容
2、易与空气中的O2反应：2NO+O2=2NO2,3、NO2：,（）物理性质：NO2在常温下是一种红棕色，有刺激 性气味的气体；密度大于空气；易溶于水。,3Cu+8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,(c)制法,b.强氧化性：能将SO2氧化，其反应方程式为,a.与水的反应：,氧化剂是NO2，还原剂是NO2两者的物质的量之比为：1：2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2+SO2=NO+SO3,（）化学性质：,实验室用Cu和浓HNO3反应制NO2,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,（）制法,、NO2与N2O4之间的平衡：如果将NO2与N2O4的平衡
3、体系加压，则可以观察到_；如果将NO2与N2O4的平衡体系升温，则可以观察到_。,重点注意：,颜色先变深后变浅,颜色变深,例：下图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4mL一氧化氮。若通入11.2mL氧气（气体体积均在标准状况下测定），保持温度、压强不变，则容器内的密度（上海高考题）A.等于1.369g/L B.等于2.054g/L.C.在1.369g/L和2.054g/L之间 D.大于2.054g/L,2NO+O2=2NO2,若充入1molNO、0.5molO2。则根据质量守恒定律，容器内的总质量为：1mol30g/mol+0.5mol32g/mol=46g。,1 0.5 1,46g/22.4L
4、=2.054g/L。,V(NO2)=22.4L,v22.4L,密度2.054g/L。,2、NO与NO2的比较,刺激性气味,3、关于NO、NO2、O2混合气体溶于水的计算,例1：40mLNO和NO2的混合气体与20mLO2同时通入水中（混合气体事先装入体积为60mL的试管中），充分反应后，试管里还剩下5mL气体（气体均已换算成标准状况下的体积），求原混合气体的组成。,设NO为xmol,NO2为ymol,3x x,1y y,1、若O2剩余,2、若NO剩余,例2：把盛有48mLNO、NO2混合气体的容器倒置于水中（同温同压），待液面稳定后，容器内气体体积变为24mL则(1)原混合气体中，NO是_mL
5、，NO2是_mL(2)若在剩余的24mL气体中，通入6mLO2，待液面稳定后，容器内气体体积变为_mL(3)若在剩余的24mL气体中，通入24mLO2，待液面稳定后，容器内气体体积变为_mL(4)若在原48mL的NO、NO2气体中，通入_mLO2，倒置于水面上，气体会全部被吸收。,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,8mL 6mL,16mL,24mL 18mL,6mL,18,12mL 9mL,36mL 9mL,三、硝酸,1、物理性质,纯硝酸是无色、有刺激性气味、易挥发；98%以上的硝酸叫发烟硝酸。,酸的通性,、与指示剂作用：稀硝酸使蓝色石蕊试纸变红；浓硝酸使蓝色石蕊试纸先变红后褪色。,、与活
6、泼金属反应,但不产生H2。,、与碱和碱性氧化物反应：比较与CuO、FeO的反应。,、与盐反应：比较与Na2CO3、Na2SO3 的反应,2、化学性质,不稳定性,浓HNO3应避光保存在棕色瓶中。浓硝酸分解产生的NO2溶于HNO3而显黄色,浓HNO3、AgNO3、氯水、溴水等。,常见的需要放在棕色瓶中的溶液有哪些?,HNO3,（2）化学性质,强氧化性,要点一、HNO3 不管浓稀都具有强氧化 性，且氧化性浓HNO3 稀HNO3,要点二、HNO3的强氧化性的具体体现：,1、与金属反应2、与非金属反应3、与还原性的化合物反应,（2）化学性质,a.几乎可和所有金属（除金、铂等少数金属外）反应。（王水可溶解
7、金、铂）,b.与金属反应不生成H2，说明呈现氧化性的不是H+而是HNO3,但由于H+的量决定HNO3的量，所以硝酸发生化学反应时要特别关注H+的量。,c.与金属反应硝酸既起氧化剂的作用，又起酸的作用。,与金属反应,d.铁、铝遇冷浓HNO3发生钝化，其原因是在铁、铝表面氧化生成一层致密的氧化膜，阻止反应进一步发生。,e.Cu等较不活泼的金属与浓硝酸反应得到NO2，与稀HNO3反应得NO,可以以此反应制NO2和NO气体。,与金属反应,f.Mg、Zn、Fe等较活泼的金属与稀HNO3反应根据稀HNO3的浓度不同可得不同产物。,与非金属反应,与浓HNO3反应时，非金属单质一般被氧化为高价氧化物或高价含氧
8、酸。,与含S2-、SO32-、Fe2+、I-等的化合物反应。,与还原性化合物反应,A,NO3-在酸性溶液中具有强氧化性，可以将Fe2+氧化为Fe3+、SO32-氧化为SO42-，将I-、Br-、S2-氧化为I2、Br2、S。,与有机物的反应,硝基苯,硝酸乙酯,硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纤维,硝基苯、三硝基甲苯,与含有苯环结构的蛋白质作用，呈黄色。,硝酸与金属反应时，金属被氧化生成金属阳离子，硝酸被还原为低价氮的化合物。所遵循的规律必须符合三个守恒：,根据这个守恒，往往求氮元素被还原后的价态，根据价态确定反应产物。,n(HNO3)硝酸=n(气体)+an(金属)(a 为金属的化合价),Mn+和H+所
9、带正电荷总数=NO3-所带负电荷总数。,例1、将3264gCu与140mL一定浓度的HNO3反应，铜完全溶解产生NO和NO2，混合气体在标准状况下的体积为112L。请回答：1、NO的体积为_L，NO2的体积为_L2、待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmL amol/LNaOH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/L3、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,1、利用电子得失守恒计算。,2、利用N元素守恒计算。,（aV10-3+05）/014,3、整个变化中元素的化合价不变，利用氧化还原反应中得
10、失电子数目相等。,578,例2：某溶液中含H+、SO42-、NO3-三种离子，其中H+和SO42-的物质的量浓度分别是70mol/L和20mol/L。取该溶液20mL，加入32gCu粉，加热使它们充分反应，收集到的气体在标况下的体积是多少？,依据电荷守恒得：,c（NO3-）=c（H+）-2c（SO42-）=30mol/L。,3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O,3 8 2 2,5 14 6？,V（NO）=0752L,1下列各组离子在溶液中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是()AAl3+、NO3-、CO32-、Na+BFe2+、H+、NO3-、Cl-CFe3+、Na+、SCN
11、-、Cl-DI-、H+、Na+、NO3-、Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是（1999年全国高考题）（）A.NO可以是某些含低价N物质氧化产物 B.NO不是亚硝酸酐C.NO可以是某些含高价N物质的还原产物 D.NO是棕色气体,BD,D,3、1.92g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成的气体颜色越来越浅，共收集到标况下672mL气体。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标况下一定体积的O2恰好使气体完全溶于水中，则通入的O2的体积是（）A、336mL B、168m
12、L C、224mL D、504mL4、在某稀溶液中含4molKNO3和2.5molH2SO4，向其中加入1.5molFe粉，充分反应后产生的气体在标况下的体积为（）A、36L B、28L C、22.4L D、11.2L,A,B,、a mol Cu与含有 b mol HNO3的溶液恰好完全反应，则被还原的HNO3的物质的量一定是（）A、（b-2a）mol B、b/4mol C、2a/3 mol D、2amol,A,、（2003年北京）某溶液100mL，其中含硫酸0.03mol，硝酸0.04mol，若在该溶液中投入1.92g铜粉微热，反应后放出一氧化氮气体约为（）A.0.02mol B.0.01m
13、ol C.O.O15mol D.无法计算,A,、向1L0.4molL-1H2SO4溶液中加入101gKNO3和9.6g铜粉，充分反应后产生的气体在标况下的体积为（）A、2.24L B、3.36L C、4.48L D、5.60L,A,、在烧杯中加入铁和铜的混合物，然后加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属的质量为m1g；再向该烧杯中加入一定量的醋酸，充分反应后剩余金属的质量为m2g；则与之间的关系一定正确的是（）A.m1可能等于m2 B.m1一定等于m2 C.m1可能等于 m2 D.m1一定大于m2,D,考点二、氨和氨的实验室制法,1、氨分子的结构,三角锥形,极性分子,一、氨,2、氨的物理性质：
14、,分子间存在氢键,问题一:如何用NH3溶于水制氨水呢?说明具体操作和原理?,会倒吸,漏斗靠在液面,不能太上也不能太下,能否用喷泉实验来制浓氨水?试计算,C=,烧瓶要干燥,气体要收满,装置的气密性要好不能漏气.,喷泉实验是利用上下压强差。,问题二、同温同压下，两个等体积的干燥园底烧瓶中 分别充满NH3、NO2，进行喷泉实验，经充分反 应后，烧瓶内溶液的物质的量浓度分别为多少？,问题三、用NO2和O2按4：1体积比混合喷泉结束后，水充满烧瓶，则溶液的物质的炼浓度为多少？,问题四、NH3有哪些化学性质呢？,3、氨的化学性质：,氨水是混合物能导电，而液氨是纯净物不导电。,酸溶液均能吸收NH3而生成铵盐
15、。分别写出硫酸、硝酸、盐酸的反应方程式,（3）氨气的还原性：,试根据Cl2和NH3的实验室制法设计一套装置来检验干燥纯净的Cl2和NH3的反应?,问题五:怎样利用该反应原理来测定铜的相对原子质量?(简述实验思路),例:实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O试回答:(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量m(CuO)、m(H2O)时，请用下列仪器设计一个简单的实验方案。,仪器连接的顺序(用字母编号表示,仪器可重复使用)；d中浓硫酸的作用是；_实验完毕时观察到a中的现象是；,b c a c d,吸收未反应的氨,防
16、止空气中水分进入,固体由黑色转变为红色,列出计算Cu的相对原子质量的表达式；下列情况将使测定结果偏大的是。(以下选择填空不 限1个正确答案，均用字母编号填写)(a)CuO未全部还原为Cu(b)CuO受潮(c)CuO中混有Cu(2)如果仍采用上述仪器装置,其他方案可选用测定的物理量有()(a)m(Cu)和m(CuO)(b)m(N2)和m(H2O)(c)m(Cu)和m(H2O)(d)m(NH3)和m(H2O),a、c,a、c,例：在下图装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b 分别是（1995年
17、全国高考题）,B、D,(3)弱碱性：NH3H2O=NH4+OH-(工业上用氨水吸收SO2),(1)络合性：Ag+2NH3H2O=Ag(NH3)2+2H2O,4、氨水的性质:,(2)不稳定性：NH3H2O=NH3+H2O(密封保存,棕色瓶),(4)沉淀性：作Al3+沉淀剂(不用NaOH)，以使 沉淀完全。,例、请写出在盐酸中通NH3，离子方程式为：，在氨水中滴加盐酸，则离子方程式为：。,NH3+H+=NH+4,H+NH3H2O=NH+4+H2O,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；也能与挥发性酸反应生成白烟,二、氨的实验室制法,2、实验室制法：,铵盐（氯化铵）与消石灰固体混合加热,只能用向下排空气法
18、。,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，也可用玻璃棒蘸有浓盐酸，靠近试管口。,a棉花的作用：为防止气体对流，提高收集氨气的速率和纯 度；也可用来吸收尾气。,常用碱石灰作干燥剂，不能用酸性干燥剂如浓H2SO4、P2O5等。,b不使用NaOH的原因：是加热时NaOH碱性强，容易腐蚀 试管。消石灰碱性相对弱，且比较疏松，氨气容易逸出。,c制取干燥氨气也不能用CaCl2作干燥剂：原因是 CaCl2和 NH3加合生成CaCl28NH3。,d尾气不能排放到大气中的原因:氨气有毒,污染环境,例（2003年上海高考化学题）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（）A B C D,含NH4+的固体或浓
19、溶液等,1、NH4+形成和结构,铵根离子是氨分子与酸电离出来的氢离子通过共价键而形成的,NH3+H+=NH4+,考点三、铵盐、和NH4+的检验,2、铵盐性质,（1）易溶于水的无色离子晶体,（2）与碱反应,（3）水解反应,（4）受热发生分解反应,A、非氧化性酸的铵盐，加热分解为氨和相应的酸或酸酐,气体遇冷形成白色固体,B、由氧化性强的酸组成的铵盐，加热发生氧化还原反应,3、铵盐的检验方法,例1：某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是_ 溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是：（2）在试管中注入某无
20、色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是_溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是：,稀氨水和酚酞,氨水显碱性使酚酞变红，加热，氨气逸出，颜色变浅。,亚硫酸和品红,溶解的SO2使品红褪色，加热，SO2挥发，品红恢复原来的颜色。,例2：为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。,（1）实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离。该组学生
21、设计此步操作的目的是 _,用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳气赶走装置内的空气；,3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的化学方程式为_。装置E中开始时出现浅红棕色气体，用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，产生上述现象的原因是 _。,CO2比空气重，从长管进入E，并没有把E中空气赶尽，致使部分NO先与未赶尽的空气生成少量红棕色NO2，当再从F鼓入空气时，E中有更多NO2生成，所以红棕色加深；,一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是_。（3）装置D的作用是。,二氧化氮与水反应有硝酸生成，硝酸与碳酸钙反应使沉淀溶解；,吸收NO、NO2、CO2尾气，防止污染大气。,特征反应,1、二次氧化,气体,则A可能为 NaCl、KBr或 CuSO4、AgNO3等,3、受热分解产生2种或3种气体的反应,则A可能为（）或（),4、与碱反应产生气体,(3)铵盐,
