人教版高中化學(xué)復(fù)習(xí)-氮的循環(huán)-課件-(共29張PPT)

1、 氮的循環(huán)一、氮族元素：（在周期表中位置：第A 族）7N 15P33As 51Sb2、相似性 3、 遞變性1、最外層都有5個電子，化合價主要有-3、+3和+52、氣態(tài)氫化物的通式：RH33、最高價氧化物對應(yīng)的水化物通式為HRO3 或H3RO4原子結(jié)構(gòu)單質(zhì)物性化學(xué)性質(zhì)核電荷數(shù)增大、電子層增多原子半徑增大熔沸點先升高后降低單質(zhì)密度增大單質(zhì)氧化性減弱最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱氫化物的穩(wěn)定性減弱 83Bi1、包含元素： 一、自然界中氮的循環(huán)1、自然界中的氮循環(huán)涉及到許多含氮物質(zhì)，請指出它們的物質(zhì)類別和其中氮元素的化合價。 交流 研討單質(zhì)氧化物氫化物酸鹽有機物無機物銨鹽硝酸鹽N2NO、NO2NH3

2、NH4+NO3蛋白質(zhì)+2+403+5HNO33+5 二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)1. 氮氣2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = NO + 2HNO3N2 + O2 2NO放電硝酸鹽自 然 固 氮 N2 + 3H2 2NH3高溫、高壓催化劑人工固氮NNN N . . .穩(wěn)定分離液態(tài)空氣得到N2C + H2O CO + H2高溫CO + H2O CO2 + H2高溫催化劑原料來源3、氮的氧化物-NO與NO2的性質(zhì)比較無色，刺激性氣味紅棕色，刺激性氣味有毒（機理同CO）有毒NONO2物性毒性與水與O2與O2、H2O與NaOH制備3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO2NO + O

3、2 = 2NO24NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO34NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O3Cu + 8HNO3（?。? 3Cu(NO3)2 +2NO + 4H2OCu + 4HNO3（濃）= Cu(NO3)2+ 2NO2 + 2H2O 例題1、常溫常壓下，將盛滿NO2的試管倒扣在水中，一 段時間后，氣體體積減少了20ml，求：原的NO2體積和水 柱上升到試管體積的幾分之幾？ 4、關(guān)于混合氣體計算（1） NO2溶于水或NO2與N2、NO的混合和

4、溶于水的計算 根據(jù)反應(yīng)：3NO2 H2O2HNO3NO ,利用V進行計算例題2、常溫常壓下，將盛有NO2和N2（1:1混和）的試管倒扣在水中，一段時間后，氣體體積減少了20ml，求：原的NO2體積和水柱上升到試管體積的幾分之幾？ （2） NO2與O2混合和溶于水的計算利用反應(yīng) 4NO2+O2+2H2O=4HNO3計算 4:1 恰好完全反應(yīng)當(dāng)V(NO2):V(O2) 4:1 NO2過量，剩余氣體NO 4:3 剩余 NO 4:3 剩余 O2利用反應(yīng) 4NO+3O2+2H2O=4HNO3計算例題3、在一定條件下，用16mLNO和O2混合氣體充滿試管后倒扣水中，剩余氣體為2mL。求：NO占原氣體的多少

5、？ 二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)2. NO和NO2NO、N2O 、 NO2 、 N2O3、N2O4、N2O5 +2 +1 +4 +3+4 +5 HNO3的酸酐O2H2ONO2NO無色紅棕色氮的氧化物HNO2的酸酐3. NH3無色有刺激性氣味的氣體；密度比空氣小；極易溶于水（1:700）；易液化。氨氣含有酚酞溶液的水水 實驗1 噴泉實驗氨氣極易溶于水；形成的溶液呈堿性。形成紅色噴泉。NH3 + H2O NH 3H2O電離現(xiàn)象結(jié)論氨水的溶質(zhì)：NH3氨水存在微粒：分子：H2O、NH3、NH3H2O（主要）離子：NH4+、OH、H+（極少量）NH 3H2O NH4+ + OH 氨的性質(zhì)4NH3 + 5O2

6、4NO + 6H2O 高溫 催化劑（1） 堿性氣體（2） 還原性NH3 + HCl = NH4Cl 實驗2 NH3HCl立即產(chǎn)生白煙。現(xiàn)象結(jié)論濃氨水和濃鹽酸均有揮發(fā)性。4NH3 + 3O2(純氧) 2N2 + 6H2O 點燃8NH3 (足量) + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl2NH3(少量) + 3Cl2 = N2 + 6HCl2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4不能用濃硫酸干燥NH3 銨鹽的性質(zhì)試管底部固體減少，試管上部有白色固體生成固體減少，澄清石灰水變渾濁濕潤的紅色石蕊試紙變藍NH4HCO3 NH3+ H2O + CO2NH4Cl NH3+ HClNH3 + HCl

7、= NH4ClNH4+ + OH NH3+ H2O NH4Cl受熱易分解NH4HCO3受熱易分解1. 銨鹽的性質(zhì)：（2）受熱易分解（3）能與強堿反應(yīng)NH4HCO3 NH3+ H2O + CO2NH4Cl NH3+ HClNH4NO3大量分解時會爆炸。（1）可溶NH4+ + OH NH3+ H2O NH4+ + OH = NH3H2O 稀溶液混合加強堿后加熱NH4+的檢驗儲存銨態(tài)氮肥，密封包裝并放在陰涼通風(fēng)處；施肥時，埋在土下以保持肥效，不能與草木灰混用。棉花3. 收集方法：固固加熱型2. 發(fā)生裝置：向下排空氣法 實驗室制氨氣2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3+ 2H2O

8、5. 裝置中收集氨的試管口放置棉花：4. 檢驗氨收集滿的方法：濕潤的紅色石蕊試紙；蘸有濃鹽酸的玻璃棒。防止空氣對流1. 實驗原理：6. 干燥氨氣：堿石灰 氨氣制取方案可行性研究1. 加熱氯化銨2. 加熱碳酸氫銨3. 加熱濃氨水4. 濃氨水中加入堿石灰不可行：受熱分解，冷卻后又化合。受熱分解產(chǎn)物有NH3、H2O、CO2，用堿石灰干燥后可以得到NH3。制得氨氣用堿石灰干燥后即可。NaOH溶于水放熱，CaO與水反應(yīng)放熱，使得濃氨水受熱分解得到NH3。 硝酸的氧化性4HNO3 4NO2+ O2+ 2H2O見光或見光Cu + 4HNO3(濃) = Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O3Cu + 8

9、HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2OC + 4HNO3 (濃) CO2+ 4NO2+ 2H2O1. 不穩(wěn)定性2. 強氧化性（1）與金屬反應(yīng)（2）與非金屬反應(yīng)保存于棕色試劑瓶里，放置在陰涼處。常溫下鐵、鋁在濃硝酸中鈍化。Au、Pt溶于王水V(濃鹽酸):V(濃硝酸)=3:1硝酸工業(yè)尾氣吸收汽車尾氣轉(zhuǎn)化NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O2NO + 2CO N2 + 2CO2催化劑6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O催化劑 三、人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響光化學(xué)煙霧硝酸型酸雨

10、固氮活動增加活化氮的數(shù)量NOx水體富營養(yǎng)化N、P隨意排放1、(1) 鐵與足量的稀硝酸反應(yīng)：(2)足量的鐵與稀硝酸反應(yīng)：Fe + 4HNO3(稀、足量) = Fe(NO3)3 + 2NO+ 2H2O3Fe (足量) + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO+ 4H2O 硝酸與金屬反應(yīng)的問題2、濃硝酸中放入足量的銅片(1) 反應(yīng)開始時：(2) 反應(yīng)快要結(jié)束時： (3) 反應(yīng)停止后，再加入稀硫酸： 硝酸與金屬反應(yīng)的問題Cu + 4HNO3(濃) = Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O3Cu + 8H+

11、 + 2NO3 = 3Cu2+ + 2NO+ 4H2O又有氣泡產(chǎn)生 (4) 向0.4 mol/L HNO3和0.1 mol/LH2SO4混合溶液100mL 中，加入1.92g銅粉，加熱后充分反應(yīng)(假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變) 。求所得溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度。 硝酸與金屬反應(yīng)的問題(5)若將12.8 g 銅與一定質(zhì)量的濃硝酸反應(yīng)，銅耗完時，產(chǎn)生5.6 L（STP）氣體，則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是多少？酸性氧化性守恒法CuCu(NO3)22HNO3n(HNO3) = n(NO) + n(NO2)硝酸所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是0.65 mol。 硝酸與金屬反應(yīng)的問題在鐵和銅的混合物中，加入一定量稀

12、硝酸，經(jīng)充分反應(yīng)后剩余部分金屬，再繼續(xù)向其中加入足量稀硫酸，又有部分金屬溶解。則A加入稀硫酸前溶液中肯定不含F(xiàn)e3+B加入稀硫酸前溶液中肯定不含Cu2+和Fe2+ C加入稀硫酸前未溶解的金屬一定含有金屬鐵 D加入稀硫酸反應(yīng)放出的氣體一定含有H2 在能與鎂粉反應(yīng)放出氫氣的溶液中，一定可以大量共存的離子組為ANa、Al3、NO3、SO42 BCO32、K+、Cl、Mg2CCl、HCO3、I、Ca2 DBr、SO42、Na、NH4將1.92g銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)銅粉完全作用時收集到氣體1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是A0.12mol B0.11mol C0.09mol D0.

13、08mol 3.2gCu與過量的硝酸(8.0molL-1，30mL)充分反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物有NO2和NO。反應(yīng)后溶液中所含H+為amol，則此時溶液中所含NO3-為 mol，反應(yīng)中被還原的硝酸為 mol。 銅與過量硝酸反應(yīng)，產(chǎn)生Cu(NO3)2和氮的氧化物，反應(yīng)中硝酸過量。則溶液中的NO3來源于過量的HNO3和反應(yīng)生成的Cu(NO3)2的電離 .n(NO3)n(HNO3)2nCu(NO3)2（a+0.1）mol 被還原的硝酸也就是生成NOx部分的硝酸，則n8molL-130mL10-3LmL-1（a+0.1）mol（0.14-a）mol。 有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出其中的10mL，加入足量氯化鋇溶液，將生成的沉淀濾出洗凈，烘干稱得質(zhì)量為9.32g，過濾后的溶液加入4molL-1NaOH溶液25mL恰好完全中和。（1）混合液中，硫酸和硝酸得物質(zhì)的量濃度各為多少？（2）再取10mL混合液與0.96g銅粉共熱時，將有多少毫升氣體產(chǎn)生（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）