氮的氧化物和硝酸(教学设计)-2017届高三化学一轮复习.pdf
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1、第四章非金属及其化合物 课题第四课时氮的氧化物和硝酸 复习目标 (1)掌握氮元素单质及其化合物(NO、NO2、HNO3等)的物理和化学性质。 (2)掌握 HNO3的强氧化性及相关的计算, 掌握守恒法的计算技巧。 (3)了解氮及其重要化合物对环境质量的影响。 教学重点氮元素单质及其化合物(NO、 NO2、HNO3等)的化学性质、HNO3的强氧化性及相关的计 算 教学难点HNO3的强氧化性及相关的计算 教学过程 【知识精讲】 1、氮气 (1)氮的固定 含义:使空气中游离态的氮转化为化合态氮的过程。 方法:自然固氮、人工固氮 (2)氮气的性质 物理性质 纯净的 N2是一种无色无味的气体,难溶于水,在
2、空气中约占总体积的 78% 。 结构:电子式为 结构式为NN ,氮氮三键的键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼。 化学性质 通常情况下, N2化学性质很稳定,只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。 N N A与 H2反应: N2+3H2 高温、高压 催化剂 2NH3。 B与 O2反应:N2+O2=2NO 。 C与 Mg 反应: N2+3Mg= 点燃 Mg3N2。 2、氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。 (1)NO 与 NO2 NO NO2 物理 性质 颜色无色红棕色 毒性有毒有毒 溶解性不溶能溶(反应) 化 学 性质 与 O2
3、反应 2NO+O2=2NO2 与 H2O 反应 3NO2+H2O=2HNO3+NO 实验室制法 (填化学方程式) 3Cu+8HNO3(稀 )= 3Cu(NO3)2+2NO +4H2O Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 与人体环境的关系与血红蛋白结合使人中毒 转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾 【注意】 氮的氧化物都是大气污染物。 空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。 空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。 NO2:既有氧化性又有还原性,以氧化性为主。 NO2能使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝: 2NO2+2KI=
4、2KNO2+I2。 NO、NO2均能与 NH3发生归中反应生成 N2。 NOx+NH3N2+H2O。 氮氧化合物与碱的反应 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O (2)氮氧化物对环境的污染及防治 常见的污染类型 A、 光化学烟雾: NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生的一种有毒的烟雾。 B、酸雨: NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和 HNO2,随雨雪降到地面。 C、破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。 常见的NOx尾气处理方法 A、碱液吸收法 2NO22NaOH=Na
5、NO3 NaNO2H2O NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O NO2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是:n(NO2) n(NO) 。一般适合工业尾气中 NOx的处理。 B、催化转化:在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或 NOx与 CO 在一定温度 下催化转化为无毒气体(N2和 CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 3、硝酸 (1)硝酸的物理性质 色味态:无色有刺激性气味的液体; 挥发性:易挥发; 水溶性:与水以任意比互溶; 发烟硝酸:质量分数大于98%的硝酸。 (2)硝酸的化学性质 具有酸的通性,但考虑其酸性时需首先考虑到其强氧化性。 【注意】 浓
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