氨氮的氧化物硝酸.ppt

第四节 氨 氮的氧化物 硝酸,1掌握非金属氮及其重要化合物的主要性质， 了解氮及其化合物的应用。 2了解氮的氧化物对大气的污染及其防治。,【考纲要求】,知识点一 ：氮气及其氮的氧化物,南方P72页,一、氮气：,2.化学性质:,1.物理性质：在常温下是一种无色、无味的气体；密度比空气略小，难溶于水。,通常情况下，很不活泼。,练习写出Mg3N2与H2O反应的化学方程式。,Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3,氮的固定,用途：,制备：,1.合成氨 2 保护气,空气液化,1.关于氮气的性质的说法中，错误的是 A、通常情况下，氮气性质很不活泼 B、可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C、氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原子间的化学键非常牢固 D、跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂,B,对点训练,2、下列反应表示氮的固定作用的是： A、NH3经催化氧化为NO B、NO与O2反应生成NO2 C 、N2与H2在一定条件下合成NH3 D、由NH3制碳酸氢铵和尿素,C,固氮：由游离态变为化合态的过程,3、（07上海理综10）将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。下图中能实现人工固氮的是（ ）,D,1.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、 N2O4 、 N2O5等。其中N2O3和N2O5分别为HNO2和HNO3的酸酐。,二、氮的氧化物,2、NO、NO2性质比较,南方P72页,南方P72页,无色,红棕色,有毒,有毒,不溶于水,易溶于水,2NO+O2=2NO2,不反应,不反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO,3Cu+8HNO3(稀)=4H2O +3Cu(NO3)2+2NO,Cu+4HNO3(浓)= 2H2O +Cu(NO3)2+2NO2,排水集气法,向上排空气法,在试管中接触空气后变红棕色,呈红棕色,4. 以下有关NO2气体的描述中，说法正确的是 A、据反应3NO2+H2O =2HNO3+NO知，NO2是HNO3的酸酐 B、据反应2NO2(g)=N2O4（g）H0，要制得较 纯净的NO2，需高温、低压环境 C、据反应Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2+2H2O和 3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O， 可知浓HNO3的氧化性不如稀HNO3强 D、NO2、Br2(g)同为红棕色气体，可用湿润的 淀粉KI试纸鉴别,B,对点训练,5下列关于一氧化氮的叙述正确的是( ),A一氧化氮是一种红棕色的气体 B常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 C一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到 D一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集 解析：NO 是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收 集；常温常压下，NO 容易与氧气直接化合生成 NO2。 答案：C,对点训练,NO2和溴蒸气的鉴别方法,思考与交流,3、NO、NO2均为大气污染物，且有毒。 NO与CO 相仿，能与人体血红蛋白相结合; 氮的氧化物对环境的污染: NOX是造成光化学烟雾的主要因素; 形成酸雨; 破坏臭氧层。 汽车尾气污染已不容忽视。,汽车尾气无害化处理反应为 ：,催化剂,练习：南方p77 及时巩固1、2,知识点二、硝酸,练习：南方p77 及时巩固5,硝酸的性质,1、物理性质：,纯硝酸是 、有 气味、易 的液体；98%以上的硝酸叫发烟硝酸。,2、化学性质：,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。,.与活泼金属反应,但不产生H2。,c.与碱性氧化物反应：比较与CuO、FeO的反应。,.与碱反应:比较与NaOH、Cu(OH)2 的反应。,e.与盐反应:比较与CaCO3、Na2SO3 的反应。,无色,刺激性,挥发,2、化学性质：,思考1：1、硝酸应如何保存？ 2、久置的硝酸为什么呈黄色？,硝酸的不稳定性 硝酸的分解反应化学方程式：,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。,常见的需要放在棕色瓶中的溶液有哪些?,浓HNO3 、氯水、溴水等。,A、在浓硝酸中放入铜片： （1）开始反应的化学方程式为： ； 实验现象为 。 （2）若铜有剩余，则反应将结束时的反应方程式是_。 （3）待反应停止后，再加入少量25的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是_。,硝酸的强氧化性,H2SO4提供H+，NO3-继续与Cu发生 3Cu + 8H+2NO3 = 3Cu2+ 2NO + 4H2O,Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O,3Cu + 8HNO3 (稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O,固体不断溶解，溶液逐渐变蓝，产生红棕色气体,南方P74页重点一,B、铝、铁遇冷的浓硝酸产生_现象，即浓硝酸将它们表面氧化成一层薄而致密的氧化物薄膜、阻止了进一步反应的缘故。 (1)铁在过量的浓硝酸中加热发生离子反应为： _ (2)过量的铁在稀硝酸中发生离子反应为： _ 活泼金属跟稀硝酸反应，由于金属的强还原性，还原产物较为复杂。如： 4Mg+10HNO3（稀）=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O 。 (3)王水（浓硝酸和浓盐酸体积比_）能使Pt、Au溶解。,钝化,3Fe+ 8H+ 2NO3- = 3Fe2+ 2NO+ 4H2O,1:3,C.与非金属反应（例如非金属C）,C+4HNO3(浓) CO2 + 4NO2 +2H2O,规律与浓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酸。,D.与还原性化合物反应:,与含S2 、SO32 、Fe2+ 、I等的化合物反应。,3Fe2+ + 4H+ + NO3 = 3Fe3+ + NO+ 2H2O,3SO32 + 2H+ + 2NO3 = 3SO42- + 2NO+ H2O,E、与有机物的反应：,训练1下列事实体现了硝酸的什么性质？ A.强氧化性 B.酸性 C.不稳定性 D.挥发性 （1）硝酸存放在棕色瓶中密封保存( )。 （2）浓硝酸可以和铜反应( )。 （3）木炭和浓硝酸反应( )。 （4）锌和硝酸不产生H2( )。 （5）氧化铜溶于硝酸( )。 （6）不用硝酸制SO2气体( )。 （7）用铁槽存放浓硝酸( )。 （8）检验SO32-时不能先用硝酸酸化( )。,CD,AB,A,A,A,B,A,A,2.下列反应中，浓硝酸既表现氧化性，又表现出酸性的是（双选） A.浓硝酸中滴入石蕊试液并微热 B.氧化亚铁与浓硝酸反应 C.氢氧化铝与浓硝酸反应 D.碳与浓硝酸,AB,练习：南方p73 自主测评5,一、氨气的性质：必修一P97-P99,1、极易溶于水（1：700）,NH3+H2O NH3·H2O NH+4 +OH-,喷泉实验,2、与酸反应（碱性）,白烟现象的实验,NH3 + H+ = NH4+,3、催化氧化（还原性）,工业制硝酸法,知识点三 氨和铵盐,二、铵盐的性质：必修一P98,物性：常温下都是晶体（固体），易溶于水， 都为离子化合物。,并不一定得到氨气,检验NH4+的方法,练习：南方p77 及时巩固4,2.氨气的实验室制法：,(2)实验装置(发生、净化、收集、验满、尾气吸收等):,1.工业制法：,南方P75页重点二,三、氨气的制法：,南方P75【例2】某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。,(1)若用装置 制取NH3 ， 其 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： _；若要测定生成的 NH3 的体积，则必须选择的装置是_(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的 性质是_。 (2)若用装置制取并收集干燥的 NH3，烧瓶内装的试剂是 _，分液漏斗中装的试剂是_，收集装置应选择 _(填装置序号)。,2NH4Cl Ca(OH)2,2NH3 CaCl2 2H2O,氨气难溶于该试剂，且该试剂不易挥发，不与氨气反应,浓氨水,CaO(或 NaOH；或碱石灰),四、NH4+的检验方法：,1、先将其与强碱共热逸出NH3 2、用湿润红色石蕊试纸或浓盐酸检验逸出的氨气。,练习：南方p73 自主测评3、4,五、用途,练习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。,三、氮氧化物有关计算,1.原理:将NO2(或NO)和O2同时通水中发生如下反应： 3NO2+H2O = 2HNO3+NO 2NO+O2 = 2NO2,(1)4NO2+O2+2H2O=4HNO3,(2)4NO+3O2+2H2O=4HNO3,附加知识,以上两个反应不断循环，逐步计算非常复杂。通常用总反应式进行计算，可大大简化计算，两个总反应式如下：,迁移应用1 将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是 （ ） A、1.2 mL B、2.4 mL C、3.6 mL D、4 mL,AD,【训练】将充满NO2和O2混合气体的量筒倒立于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒容积的一半处停止了，则原混合气体中NO2和O2的体积比是多少？,迁移应用2 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 mol， NO2的体积为 mol。 (2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL amol/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。,0.26,0.24,57.8,3.某元素的单质与足量浓HNO3反应时，参加反应的单质与HNO3的物质的量之比为14，则反应后的产物中，该元素的价态为（双选） ( ) A.+1 B.+2 C.+3 D.+4,BD,【链接高考】,1【2015新课标卷理综化学】我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指（ ） A氨水 B 硝酸 C醋 D卤水,B,2【2015北京理综化学】下列关于自然界中氮循环（如右图）的说法不正确的是（ ） A氮元素均被氧化 B工业合成氨属于人工固氮 C含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环,A,3【2015海南化学】0.1mol下列气体分别与1L0.lmol·L-1的NaOH溶液反应，形成的溶液pH最小的是（ ） ANO2 BSO2 CSO3 DCO2 4【2015海南化学】下列叙述正确的是（ ） A稀盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2 B可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液 C稀硝酸可除去试管内壁的银镜 D煮沸自来水可除去其中的Ca(HCO3)2,C,CD,5【2015上海】下列物质见光不会分解的是 AHClO BNH4Cl CHNO3 DAgNO3 6【2015四川】用右图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液PH为910，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是 A用石墨作阳极，铁作阴极 B阳极的电极反应式为： Cl + 2OH2e= ClO + H2O C阴极的电极反应式为： 2H2O + 2e = H2 + 2OH D除去CN的反应： 2CN+ 5ClO + 2H+ = N2 + 2CO2 + 5Cl+ H2O,B,D,7【2015安徽节选】常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。 0-t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是 ,溶液中的H+向 极移动，t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是 。,2H+ + NO3-+e-=NO2 + H2O,正,Al在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步反应,课后作业： 南方 习题集 p34 9、10、11,【喷泉实验问题】,1.喷泉实验的原理,由于产生压强差而形成喷泉气体迅速溶于水或某种水溶液中，容器内压强小于容器外水面的压强，从而产生喷泉现象。根据这一原理，只要能够造成容器内气体大量溶于液体，就可形成喷泉。,2.一般有以下几种情况 只要气体易溶于吸收剂，均可作喷泉实验。吸收剂可以是水，也可以是酸液、碱液等。,南方P75方法指导,3.操作方法和实验成败的关键,(1)操作方法,按必修一课本实验4-9(P97)安装好装置。 打开橡皮管上的止水夹。 挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶。观察现象。,(2)喷泉实验成败的关键,装置气密性要好； 烧瓶要干燥； 气体的纯度要大。,下列组合中不可能形成喷泉的是( )。,【例3】喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。,甲,乙,(1)图甲为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中盛有液体。,AHCl 和 H2O,BO2 和 H2O,CNH3 和 H2O,DCO2 和 NaOH 溶液,ENO2 和 H2O,···,若用 D 组合做喷泉实验，烧杯中的液体_(填“是”或“否”)需要 NaOH 溶液，原因是_。 (2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙 所示的装置。在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的（ ) 。这种方法产生喷泉的原理是：是,_。,ACu 与稀盐酸 BNaHCO3 与 NaOH 溶液 CCaCO3 与稀硫酸 DNH4HCO3 与稀盐酸,B,否,只要胶头滴管中盛有足够的浓NaOH溶液足以把烧瓶中的 CO2 吸收即可,D,锥形瓶中发生反应：NH4HCO3 HCl=NH4Cl CO2H2O，随着 CO2 气体的产生，锥形瓶中的压强增大而产生“喷泉”,在图乙锥形瓶外放一水槽，锥形瓶中加入酒精，水槽中 加入水后，再加入足量的下列物质，结果也能产生喷泉。水槽,)。这种方法产生喷泉的原理是：,中加入的物质可以是( _。,A浓硫酸,B食盐,C硝酸钾,D硫酸铜,比较图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来分析， 图甲_上部烧瓶内气体压强；图乙_下部锥形瓶 内气体压强(填“增大”或“减小”)。 (3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述_ (填“图甲”或“图乙”)装置的原理相似。,A,浓硫酸溶于水时，放出大量的热，温度升高使锥形瓶中的酒精挥发加快，瓶内压强增大，从而形成“喷泉”,减小,增大,图乙,制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）。 (1)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: （2）如果只提供如图中B所示装置，引发喷泉的方法是 （3）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 mol/L。,1/22.4,