《氮及其化合物》ppt复习课件[20130414]

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1、【例例1】(2012年年山东山东高考高考)下列由相关实验现象所推出的下列由相关实验现象所推出的 结论正确的是结论正确的是( )。A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性B.向溶液中滴加酸化的向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说溶液出现白色沉淀，说 明该溶液中一定有明该溶液中一定有SO42C.Fe与稀与稀HNO3、稀、稀H2SO4反应均有无色气泡产生，说明反应均有无色气泡产生，说明 Fe与两种酸均发生置换反应与两种酸均发生置换反应D.分别充满分别充满HCl、NH3、NO2的烧瓶倒置于水中后液面均的烧瓶倒置于水中后液面均 迅速

2、上升，说明三者均易溶于水迅速上升，说明三者均易溶于水D一一.氮气氮气：2.化学化学性质性质:N : N: N = N1.物理物理性质性质：在常温下是一种无色、无味的气体；密度：在常温下是一种无色、无味的气体；密度 比空气略小，不溶于水。比空气略小，不溶于水。通常情况下，很不活泼。通常情况下，很不活泼。在放电时与在放电时与O2反应：反应：与与H2反应：反应： 与与Mg等等A族元素的反应：族元素的反应：N2+O2= 2NO放电放电N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压N2+3Mg=Mg3N2点燃点燃【练习练习】写出】写出Mg3N2与与H2O反应的化学方程式。反应的化学方程式。Mg3N2

3、 + 6H2O = 3Mg（OH）2 + 2NH3 2.NO： 氮元素的常见正价有：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所以氮的氧化物种类较多 ：如：如 N2O、NO、N2O3、 NO2、 N2O4 、 N2O5等。等。1.N2O：俗称：俗称笑气笑气，可作麻醉剂，可作麻醉剂，M=44g/mol，与其相，与其相 对分子质量相同的常见气体有对分子质量相同的常见气体有 。二二.氮氮的的氧化物氧化物（1）物理物理性质性质：NO在常温下是一种无色、无气味的在常温下是一种无色、无气味的 有毒有毒气体（与人体气体（与人体血红蛋白血红蛋白结合），密度比空气结合），密度比空气

4、 小，不溶于水。只能用排水法收集。小，不溶于水。只能用排水法收集。（2 2）化学化学性质性质： NO在常温下在常温下很容易很容易与空气中的与空气中的O2反应生成反应生成NO2： 2NO + O2 = 2NO2（红棕色红棕色）CO24NH3+5O2=4NO+6H2O催化剂催化剂 3.NO2：（1）物理物理性质性质：NO2在常温下是一种在常温下是一种红棕色红棕色、有刺激、有刺激 性气味的气体，密度大于空气，易溶于水。性气味的气体，密度大于空气，易溶于水。 3Cu+8HNO3( (稀稀)=)=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O(3)(3)制法制法：工业制法：工业制法：实验室制法：实验室制法：Cu

5、和和稀稀HNO3反反应制应制NO。以以氨氨为原料为原料催化催化氧化氧化可制得可制得NO。（2）化学化学性质性质：与水的反应：与水的反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+2CO=N2+2CO2（汽车尾气净化装置里发生的反应）（汽车尾气净化装置里发生的反应） NO2与与N2O4之间的平衡：之间的平衡： 如果将如果将NO2与与N2O4的平衡体系加压，则可以观察到的平衡体系加压，则可以观察到 _； 如果将如果将NO2与与N2O4的平衡体系升温，则可以观察到的平衡体系升温，则可以观察到 平衡体系的颜色平衡体系的颜色 _。 重点重点解析解析 颜色颜色先先变变深深后变后变浅浅变深变深2NO2 （

6、g ） N2O4 （g ） ；H= - 6.9KJ/mol(3)(3)实验室制法实验室制法: :Cu和浓和浓HNO3反应制反应制NO2。Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2OC.常温下易转化为常温下易转化为N2O4： NO2具有较强的氧化性，可使湿润的具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉淀粉试纸试纸变蓝变蓝。三三.氮氮氧化物氧化物有关计算有关计算1.原理原理:将将NO2(或或NO)和和O2同时通水中发生如下反应：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

7、+2H2O=4HNO3以上两个反应不断循环，逐步计算非常复杂。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，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：两个总反应式如下： 2.2.具体分析如下具体分析如下(1)如果是将如果是将NO2和和O2同时通入水中反应：同时通入水中反应：当当V(NO2) V(O2)=4 1时，恰好完全反应，无气体剩余。时，恰好完全反应，无气体剩余。当当V(NO2) V(O2)4 1时，时，NO2过量，剩余为过量，剩余为NO。4NO2+ O2+ 2H2O = 4HNO3 思考与交流思考与交流当当V(NO2) V(O2)=4 1

8、时，恰好完全反应，无气体剩余，时，恰好完全反应，无气体剩余，求生成硝酸的物质的量浓度。求生成硝酸的物质的量浓度。 解析解析C =4mol/（4+1） 22.4L =1/28mol/L =0.036mol/L(3)如果如果不是不是恰好恰好反应反应，则，则剩余剩余气体只可能是气体只可能是O2或或NO，不可能剩余不可能剩余NO2。(为什么？为什么？)（2）如果是将）如果是将NO和和O2同时通入水中反应：同时通入水中反应：当当V(NO) V(O2)=4 3时，恰好完全反应，无气体剩余。时，恰好完全反应，无气体剩余。当当V(NO) V(O2)4 3时，时，NO过量，过量，NO剩余。剩余。当当V(NO)

9、V(O2)4 3时，时，O2过量，过量，O2剩余。剩余。4NO+ 3O2+ 2H2O = 4HNO3 当当V(NO) V(O2)=4 3时，恰好完全时，恰好完全反应，无气体剩余，求生成硝酸的物质的量浓度。反应，无气体剩余，求生成硝酸的物质的量浓度。 思考与交流思考与交流 解析解析C =4mol/（4+3） 22.4L =1/39.2mol/L =0.026mol/L【例例1 1】将盛有将盛有12mlNO2和和O2混合气体的量筒倒立于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，还剩余水中，充分反应后，保持气体压强不变，还剩余2ml无色气体，则原混合气体中无色气体，则原混合气体中O2的

10、体积是的体积是( )。A.1.2ml B.2.4ml C.3.6ml D.4ml 解析解析设消耗的氧气的体积为设消耗的氧气的体积为x。4NO2+ O2+ 2H2O = 4HNO3 4 1 4x x（1）若氧气有剩余，则）若氧气有剩余，则 4x+x+2ml=12ml，x=2ml V（O2）=2ml+ 2ml=4ml（1）若有）若有NO2剩余，则实际余下的气体为剩余，则实际余下的气体为2mlNO，相当，相当 于剩余于剩余6ml NO2。 4x+x+6ml=12ml，x=1.2ml 则正确答案为则正确答案为A、D。AD不稳定性不稳定性酸酸 性性氧化性氧化性与有机物反应与有机物反应哪些事实能说明硝酸具

11、有不稳定性哪些事实能说明硝酸具有不稳定性不稳定性不稳定性 棕色瓶棕色瓶保存保存 久置硝酸显久置硝酸显黄色黄色 实验室实验室微热微热制硝酸制硝酸 请书写硝酸分解的化学方程式。请书写硝酸分解的化学方程式。 问题：为何高速公路上弥漫着大量红棕色问题：为何高速公路上弥漫着大量红棕色的烟雾？长久放置的浓硝酸为何呈黄色？的烟雾？长久放置的浓硝酸为何呈黄色？ 硝酸如何保存？硝酸如何保存？从氧化还原反应的角度分析理论探究：HNO3 NO2+ +光照光照或或？ 如何设计实验装置完成铜如何设计实验装置完成铜与硝酸的反应？与硝酸的反应？ 请说出所选试剂、仪器以及请说出所选试剂、仪器以及采用的装置。采用的装置。 稀硝