5.2氮及其化合物課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

氮及其化合物

1.硝酸是一種強(qiáng)酸,活潑的金屬如鐵、鋅與之反應(yīng)確不會(huì)生成氫氣?，你知道為什么嗎？2.工業(yè)上，常用鋁槽車(chē)或鐵槽車(chē)裝運(yùn)濃硝酸，難道不反應(yīng)嗎？為什么？問(wèn)題引入氮的氧化物一1、物理性質(zhì)無(wú)紅棕?zé)o味刺激性大不有有(1)實(shí)驗(yàn)探究:2、化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)操作在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器打開(kāi)彈簧夾,快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾,觀察現(xiàn)象,然后再振蕩注射器現(xiàn)象____________________________,振蕩后___________結(jié)論在一定條件下,NO與NO2可以相互轉(zhuǎn)化,反應(yīng)的化學(xué)方程式為①NO→NO2:______________;②NO2→NO:____________________(工業(yè)制取硝酸)。無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)色氣體變紅棕色紅棕色變?yōu)闊o(wú)色2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO思考與討論：如何除去NO氣體中混有的少量NO2氣體雜質(zhì)？提示：根據(jù)NO2與H2O反應(yīng)能生成NO，既能除去NO2雜質(zhì)，又不引入其他雜質(zhì)，故可將混合氣體通入盛有水的洗氣瓶，然后重新收集氣體。NONO2與O2反應(yīng)2NO+O2=2NO2

與H2O反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO與O2、H2O共同反應(yīng)4NO+3O2+2H2O=4HNO3

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

氧化性6NO+4NH35N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2O,NO2+SO2=SO3+NO,NO2能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)(2)性質(zhì)對(duì)比:正確理解NO和NO2所屬物質(zhì)的類(lèi)別NO和NO2都不是酸性氧化物，NO與堿、酸都不能反應(yīng)生成鹽和水，屬于不成鹽氧化物；NO2與堿溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成兩種鹽，也不屬于酸性氧化物。2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。雷雨發(fā)莊稼所涉及的反應(yīng)：3、氮的氧化物溶于水的計(jì)算(1)原理無(wú)論是單一氣體(NO2),還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是3NO2+H2O====2HNO3+NO,2NO+O2====2NO2,故若有氣體剩余只能是NO或O2,不能是NO2。(2)NO2與O2的混合氣體溶于水(3)NO與O2的混合氣體溶于水二、一氧化氮和二氧化氮一氧化氮和二氧化氮物理性質(zhì)物質(zhì)顏色、狀態(tài)氣味毒性水溶性NO無(wú)色氣體無(wú)味有毒____溶于水NO2_____色氣體___________________溶于水紅棕

有刺激性氣味

有毒

不

易

化學(xué)性質(zhì)(1)在常溫下，NO很容易與O2反應(yīng)，化學(xué)方程式為_(kāi)____________________。(2)NO2溶于水時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。2NO＋O2===2NO2

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

二氧化氮溶于水的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作在如上圖注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器打開(kāi)彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾振蕩注射器實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色紅棕色氣體變淺至消失，有無(wú)色氣體生成，注射器活塞向內(nèi)滑動(dòng)化學(xué)方程式2NO＋O2===2NO2

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

拓展延伸NO2能溶于H2O并發(fā)生反應(yīng)，為了使NO2盡可能被H2O吸收，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟，以探究NO2被H2O吸收的程度。步驟①：將盛滿NO2氣體的試管倒置于盛水的水槽中，如圖甲所示。步驟②：將O2緩慢通入步驟①的試管中，如圖乙所示。

甲

乙(1)步驟①中：NO2與H2O發(fā)生反應(yīng)，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，使紅棕色氣體逐漸消失，試管內(nèi)水位不斷上升，最后水充滿整個(gè)試管的2/3，上部為無(wú)色氣體，占試管容積的1/3。(2)步驟②中：試管內(nèi)緩慢通入O2時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：2NO＋O2===2NO2，

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，因此試管內(nèi)無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色，后又變?yōu)闊o(wú)色，但氣體體積減小，液面不斷上升。(3)當(dāng)液面充滿整個(gè)試管時(shí)，NO2和通入的O2恰好完全反應(yīng)生成HNO3，即4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，因此V(NO2)∶V(O2)＝4∶1。拓展延伸拓展延伸拓展延伸氮的氧化物溶于水的計(jì)算的其他方法——原子守恒法4NO2+O2和4NO+3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5的組成，都與N2O5+H2O==2HNO3等效。當(dāng)NO、NO2、O2的混合氣體溶于水時(shí)利用混合氣體中氮、氧原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷。n(N)∶n(O)1.銨鹽及其性質(zhì)(1)銨鹽①

與

形成的化合物稱(chēng)為銨鹽。②易溶于水的晶體。(2)銨鹽不穩(wěn)定，受熱易分解NH4Cl

，NH4HCO3

。酸根離子NH3↑＋HCl↑NH3↑＋CO2↑＋H2O三、銨鹽的性質(zhì)與檢驗(yàn)(3)銨鹽與堿反應(yīng)2NH4Cl＋Ca(OH)2

。NH4NO3＋NaOH

。CaCl2＋2NH3↑＋2H2ONaNO3＋NH3↑＋H2O注意：NH4NO3的分解：2NH4NO3==4H2O+2N2↑+O2↑△2.銨鹽(NH)的檢驗(yàn)(1)原理三、銨鹽的性質(zhì)與檢驗(yàn)答題模板：取少量固體樣品或溶液于試管中，再加入濃的NaOH溶液，加熱產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體(或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒靠近管口，有白煙產(chǎn)生)，證明固體樣品或溶液中含有NH4+

。

NH4++OH-==NH3↑+H2O△無(wú)論濃硝酸、稀硝酸，在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，往往既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，又表現(xiàn)出酸性。四、硝酸的用途

[關(guān)鍵能力]硝酸的強(qiáng)氧化性HNO3中的＋5價(jià)氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力。硝酸的濃度越大，反應(yīng)溫度越高，其氧化性越強(qiáng)。(1)硝酸與金屬的反應(yīng)①除Au、Pt等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎可以氧化所有的金屬，如3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O②活潑金屬與HNO3反應(yīng)不生成H2，HNO3的濃度不同，還原產(chǎn)物不同。③常溫下濃硝酸能使Fe、Al鈍化。(2)硝酸與非金屬的反應(yīng)①反應(yīng)規(guī)律：非金屬單質(zhì)＋濃硝酸―→最高價(jià)氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O②反應(yīng)舉例：C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O(3)硝酸與還原性化合物的反應(yīng)硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO等均能被HNO3氧化。

含NO的溶液中離子共存問(wèn)題在中性或堿性的稀溶液中NO不表現(xiàn)氧化性，但當(dāng)水溶液中有大量H＋存在時(shí)，NO表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，如存在H＋、NO的溶液中不能大量存在Fe2＋、S2－、I－、SO、Br－等還原性離子。

當(dāng)只有一種金屬與硝酸反應(yīng)時(shí)，起酸性作用的HNO3的物質(zhì)的量是金屬離子的物質(zhì)的量和金屬離子所帶電荷數(shù)的乘積，也等于反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，可表示為n(HNO3)酸性＝x·n(Mx＋)＝n(轉(zhuǎn)移電子)。

[關(guān)鍵能力]金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算——四個(gè)守恒(1)得失電子守恒：金屬失電子數(shù)＝n(NO2)＋3n(NO)。(2)氮原子守恒：n(HNO3)總＝x·n[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO)。(3)電荷守恒：反應(yīng)后溶液中c(NO)＝x·c(Mx＋)＋c(H＋)。(4)若向反應(yīng)后所得溶液中加入NaOH恰好使Mx＋沉淀完全，此時(shí)溶質(zhì)為NaNO3，則存在n(Na＋)＝n(NO)＝n(HNO3)總－n(NO)－n(NO2)。

現(xiàn)象濃H2SO4稀H2SO4物理性質(zhì)加入水中放出大量熱無(wú)明顯現(xiàn)象觀察狀態(tài)黏稠狀液體黏稠度較小的液體密度濃H2SO4密度較大，相同體積時(shí)，濃H2SO4質(zhì)量大濃、稀硫酸的鑒別方法化學(xué)性質(zhì)鐵片因鐵被鈍化而無(wú)明顯現(xiàn)象產(chǎn)生大量氣泡銅片(加熱)有氣泡產(chǎn)生，溶液變藍(lán)無(wú)明顯現(xiàn)象白紙立即變黑無(wú)明顯現(xiàn)象膽礬藍(lán)色變?yōu)榘咨珶o(wú)顏色變化05酸雨及防治【課堂練習(xí)】如圖所示的試管中裝有12mLNO，然后間歇緩慢地通入8mLO2。有關(guān)最終狀態(tài)的描述：①試管內(nèi)氣體呈紅棕色，②試管內(nèi)氣體呈無(wú)色，③試管內(nèi)液面不變，④試管內(nèi)液面上升，⑤試管內(nèi)氣體是O2，⑥試管內(nèi)氣體是NO。其中正確的是(

)CA．①③B．

②④⑤C．②④⑥D(zhuǎn)．②③⑤2.在容積為672mL的燒瓶中充滿NO和NO2的混合氣體，將其倒立在水槽里，去塞后再通入280mL氧氣，恰好完全反應(yīng)，且液體充滿燒瓶(氣體體積都已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)，下列有關(guān)敘述正確的是(

)BA．總反應(yīng)為NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3B．總反應(yīng)為4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O===12HNO3C．生成硝酸的物質(zhì)的量濃度均為0.030mol·L－1D．生成硝酸的物質(zhì)的量濃度約為0.060mol·L－10.03mol0.0125mol0.045mol/L4.用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O現(xiàn)有VL某NaOH溶液能完全吸收nmolNO2和mmolNO組成的大氣污染物。3.同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的兩種氣體，它們是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2?，F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關(guān)系正確的是(

)A．V1>V2>V3