1、課題含氮化合物的性質及其應用學情分析復習鞏固所學的知識教學目標與1. 了解氮氣及其重要含氮化合物的主要性質及應用2. 了解某些含氮化合物對環境質量的影響考點分析3. 能綜合應用氮及氮的化合物知識教學重點含氮的化合物的性質難點教學方法根據重難點給學生講解例題，輔導學生完成課后練習教學過程1、本考點知識結構：2、氮的循環：3、氮及其化合物的衍變關系：+NH3 N2 NO NO2 HNO3 NH4NO3 NH3 NH3·H2ONH4、 OH4、氮氧化物：12345各種價態氮氧化物：N （N2O）、 N （ NO）、 N （ N2O3）、 N （ NO2、 N2O4）、 N （ N2O5），

2、其中N2O3 和 N2O5分別是HNO2和 HNO3的酸酐。氣態的氮氧化物幾乎都是劇毒性物質，在太陽輻射下還會與碳氫化物反應形成光化學煙霧。 NO和 NO2 性質比較NO：一種無色氣體，難溶于水，不成鹽氧化物。常溫下，極易被氧化為NO2： 2NO+O=2NONO2：一種有刺激性氣味的紅棕色氣體, 溶于水后與水反應：3NO2+H2O=2HNO3+NO氮氧化物溶于水計算方法涉及的可能相關化學反應方程式分別為：3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3、NO2+NO+O2+H2O=2HNO3。NO與 NO2 混合氣體溶于水：反應最后

3、得到的氣體是NO，其體積 =V（ NO）+1/3V （NO2）NO與 O2 的混合氣體溶于水：若 V（ NO） V（ O2）=43，則容器無氣體剩余，水可充滿容器。若 V（ NO） V（ O2）>43，則容器剩余氣體為過量的NO。若 V（ NO） V（ O2）<43，則容器剩余氣體為過量的O2。NO2 與 O2 的混合氣體溶于水：若 V（ NO2） V（ O2）=41，則容器無氣體剩余，水可充滿容器。若 V（ NO2） V（ O2）>41，則NO2 過量，容器剩余氣體為的NO，體積為過量的NO2 的1/3。若 V（ NO2） V（ O2）<41，則O2 過量，容器剩余氣

4、體為過量的O2。NO2、 NO與O2 三種氣體溶于水：若 V（ NO2） V（ NO） V（ O2）=111，則容器無氣體剩余，水可充滿容器。若按 111反應后，仍有某兩種或一種氣體多余可按前面思路進行判斷。5、硝酸的重要特性：強氧化性：5濃、稀硝酸在與活潑或不活潑金屬發生反應時，硝酸中N 被還原，一般不產生氫氣。濃、 稀硝酸與活潑金屬反應時，54210N 被還原， 所得產物可以是N（ NO）、N（ NO）、N（NO）、N（ N）2223或 N （ NH3），鑒于反應復雜，中學對活潑金屬與濃、稀硝酸的反應不做要求。濃、稀硝酸與金屬銅的反應：Cu+4HNO3(濃 )=Cu(NO3) 2+2NO+

5、2H2O、 3Cu+8HNO( 稀 )=3Cu-(NO3) 2+2NO+4H2O。以上反應中，硝酸表現出氧化性同時還表現出酸性。其他不活潑金屬類似于銅與濃、稀硝酸反應。注意：一定量的濃硝酸與足量的銅發生反應時，硝酸會由濃變稀，往往得到的是NO和NO2的混合氣體。濃硝酸與碳的反應：C+4HNO3（濃） CO2 +NO2+2H2O。硝酸只表現出氧化性。在濃硝酸中滴加幾滴石蕊試液、微熱，先變紅、后褪色，說明濃硝酸的酸性及氧化性。冷的濃硝酸在常溫下使鐵、鋁等活潑金屬發生鈍化( 在其表面因氧化生成一層致密的氧化膜) 。常溫時，常把濃硝酸存放在鐵質、鋁質密閉容器里。但若加熱，則會劇烈反應。王水：濃硝酸與濃

6、鹽酸的混合物，其體積比為1:3 。可溶解金、鉑、鈦等金屬。6、氨、液氨、氨水、銨之間的區別：氨：無色有刺激性氣味的氣體，比空氣輕。氨分子是一種呈三角錐形的極性分子，極易溶于水，易液化。液氨是氨氣液化的產物，仍然是氨分子，屬純凈物。氨水是氨氣的水溶液， 是混合物： NH3+H2ONH3·H2O+-NH4 +OH。氨水中微粒有： NH3、H2O、NH3·H2O、+、極少量的+NH4、 OHH。氨水濃度越大，密度越小。+銨（ NH4 ）是帶一個單位正電荷的離子，不能單獨存在，只能在銨鹽或氨水中與陰離子共存。凡是含+NH4 的鹽叫銨鹽，銨鹽易溶于水。銨鹽不穩定，加熱易分解。 H氨與

7、銨可相互轉化： NH+與強堿反應放出NH,OHNH， NH3443+的檢驗方法：7、 NH4檢驗固態銨鹽不必加熱，只需取少量晶體與石灰拌和有氨的特殊氣味即可；若是銨鹽溶液，為了使更多的NH3 放出使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則必須加熱。銨鹽溶液與強堿溶液反應的離子方程式有三種寫法：a、濃溶液不加熱寫成：+= NH· H O； c、不論濃、稀，NH +OH =NH H O； b、稀溶液不加熱寫成NH +OH432432只要加熱則寫成：+-NH +OHNH +H O。432銨鹽與堿共熱都能產生氨氣：(NH4) 2SO4+NaOHNa2SO4+2NH3 +2H2O。實驗室常用加熱銨鹽和堿的混

8、合物制取氨氣，反應生成的氨氣用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗。8、光化學煙霧：氮氧化物（ NOx）和碳氫化合物（HC）在大氣環境中受到強烈的太陽紫外線照射后，發生復雜的化學反應，主要生成光化學氧化劑（主在是 O3）及其他多種復雜的化合物，這是一種新的二次污染物，統稱為光化學煙霧。光化學煙霧主要發生在陽光強烈的夏、秋季節。【實例分析】【例 1】 （2010 卷 25）（ 14 分）洗車安全氣囊是德國安全的重要保障。當車輛發生碰撞的瞬間，安全裝置通電點火使其中的粉末分解釋放出大量的氮氣形成氣囊，從而保護司機及乘客免受傷害。為研究安全氣囊工作的化學原理，取安全裝置中的粉末進行實驗。經組成分析，確定該粉末僅N

9、a、Fe、N、O四種元素。水溶性試驗表明，固體粉末部分溶解。經檢測，可溶物為化合物甲；不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸。取 13.0g 化合物甲， 加熱使其完全分解，生成氮氣和單質乙，生成的氮氣折合成標準狀況下的體積為6.72L 。單質乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應生成化合物丙和另和一種單質。化合物丙與空氣接觸可轉化為可溶性鹽。請回答下列問題：（ 1）甲的化學式為，丙的電子式為。（ 2）若丙在空氣中轉化為碳酸氫鹽，則反應的化學方程式為。（ 3）單質乙與紅棕色粉末發生反應的化學方程式為，安全氣囊中紅棕色粉末的作用是。（ 4）以下物質中，有可能作為安全氣囊中紅棕色粉末替代品的是。A.

10、 KClB. KNO3C. NaS D. CuO2（ 5 ）設計一個實驗方案，探究化合物丙與空氣接觸后生成可溶性鹽的成分（不考慮結晶水合物）。【解析】本題知識載體很新鮮，很生活，很化學。簡答式的題目首先要進行分析，確定設計的物質及反應才能完成各小題的容。題目關鍵詞：粉末 分解 釋放氮氣，粉末僅含Na、 Fe、N、 O，水溶性試驗 部分溶解 ，可溶部分為 化合物甲 ，不溶物 紅棕色 可溶于鹽酸。 13.0g甲完全分解 為 N2 和單質乙 ， N26.72L ，單質乙在 高溫隔絕空氣 的條件下與不溶物紅棕色粉末反應生成化合物丙 和另和 一種單質 。化合物丙與空氣接觸可轉化為可溶性鹽。解題分析：1、

11、粉末由兩種物質混合而成。 2、紅棕色物質可能為Fe OFe(OH)3等 , 根據題意只能是Fe O。23233、甲只有兩種元素， 且含 N，必含 Na。3、計算： N(6.72/22.4)*2*14=8.4g，則 Na 的物質的量為：（ 13-8.4）/23=0.2mol ， N 與 Na 的物質的量之比為：0.6:0.2=3:1，則化合物甲為Na3N。 4、在高溫下 Na 與 Fe2O3 反應的產物為 Na2O2 和 Fe。【答案】（ 1）Na3N， (2)2N 2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2(3)6Na+2Fe 2O3=3Na2O2+4Fe , 紅色粉末的作用是充當氧化劑

12、，除去氮化鈉分解產生的金屬鈉（金屬鈉溶于水產生大量的熱和堿性有害物質），提供大量的熱量用于氮化鈉的迅速分解。（ 4）從氧化性角度分析KNO3、CuO均可，但 KNO本身受熱分解，產生氧氣與氮氣反應。故選擇D. CuO。（ 5）實驗目的：檢驗 Na O 在空322氣中與水或二氧化碳反應的產物，即檢驗NaOH和 NaCO或 NaHCO。實驗設計一：實驗原理：定量分析法。233步驟： 1、稱量混合固體的質量。2、將混合物加熱，并將氣體通入澄清石灰水，無氣體則無NaHCO，石灰3水變渾濁則有 NaHCO無 NaOH，稱量石灰水質量變化量mg。 3、加入過量鹽酸，將產生的氣體通入澄清石3灰水，稱量石灰水

13、質量增加量ng。 4、通過 m與 n 的計算獲得最終結果。實驗設計二：實驗原理：測定鹽酸用量與產生二氧化碳的量的關系確定混合物成分。1、不產生二氧化碳則混合物只有NaOH。 2、開始產生二氧化碳前， 與開始產生二氧化碳直到最大量消耗的鹽酸的體積比為1:1 則只有 Na2CO3。大于 1:1 則為NaOH與 Na2CO3 的混合物。小于1:1 則為 Na2CO3 和 NaHCO3的混合物。即比較圖中a,b 的大小。教與學提示：題型的難點 1 是通過定性和定量兩種方式確定物質的化學成分，其中 Na N 又是學生很不熟悉的。難點2 是氧化還原方程式的書寫與配平，及氧化還原原理的應用。3難點 3 是實

14、驗設計， 通過定量來定性。但，題目設計與問題設計都在平時的練習與討論中必然會涉及。比如實驗設計部分，在省市多次統考中均有有關碳酸鹽與酸反應定量問題出現過，或反復練習過。但，在簡答的環境中也還是有難度的。解題中要動用到平時知識的積累，決定成敗還是在平時。【例 2】 （ 2010 卷 27）某興趣小組用題27 圖裝置探究氨的催化氧化。（ 1）氨催化氧化的化學方程式為 _ （ 2）加熱玻璃管2 一段時間后，擠壓1 中打氣球鼓入空氣，觀察到2 中物質呈紅熱狀態；停止加熱后仍能保持紅熱，該反應是_反應（填“吸熱”或“放熱”）（ 3）為保證在裝置 4 中觀察到紅棕色氣體，裝置 3 應裝入 _；若取消 3，

15、在 4 中僅觀察到大量白煙，原因是 _ （ 4）為實現氨催化氧化，也可用裝置5 替換裝置 _（填裝置代號） ；化合物 X 為 _（只寫一種）， Na2 O2 的作用是 _ 【解析】本題考查氨的催化氧化。（ 1） NH3 和 O2 氧化生成NO。（ 2）該反應為放熱，故不加熱后仍能保持紅熱狀態。（ 3）產物中有NO和 NH3， NO會被 O2氧化生成NO2，在于空氣中的水蒸氣反應生成HNO3, 而HNO3與 NH3 會產生白煙。（ 4）裝置 5 與 1 均產生科產生NH3。NH4Cl 加熱分解可得NH3和 HCl 而 HCl 與 Na2O2可生成 O2。【答案】（ 1）4NH3+5O24NO+6

16、H2O；（ 2）放熱（ 3）濃 H2SO4；生成的 NO與 O2 反應生成 NO2,NO2 與水反應生成 HNO3， NH3 與 HNO3反應生成 NH4NO3。(4)I;NH4Cl與 HCl 反應生成氧氣（合理答案均給分）【一課一練】一、選擇題 ( 本題包括 12 小題，每小題4 分，共 48 分)1. （省鄉一高2010 屆高三第一次月考）區別NO和溴蒸氣應當選用的試劑是（）2A淀粉碘化鉀試B硝酸銀溶液C石蕊試液D酚酞試液【答案】B2. （省市一中高三上學期期中考試）三氟化氮（NF3）是一種新型電子材料，它在潮濕的空氣中與水蒸氣能發生氧化還原反應，其反應的產物有：HF、NO和HNO3。則下

17、列說法正確的是：A. 反應過程中，被氧化與被還原的元素的物質的量之比為2：1B.NF3 在空氣中泄漏時不易被察覺C. 若 NF3 泄漏，可以用NaOH溶液噴淋的方法減少污染D. 若反應中生成1.0mol HNO 3，轉移的電子數目為6.02 × 1023【答案】 C3. （省懷寧中學 2010 屆高三 3 月月考） 14.2g3-169%的濃 HNO（密度為 1.42g/cm）與 10mL15.5mol· L3HNO3的濃度相比（）A. 是同一濃度的不同表示方法B.數值不同，也能換算為相同值C. 不同濃度的兩種硝酸溶液D.無法比較其大小【答案】 AB4. (2008

18、83;高考 ) 已知氣體的摩爾質量越小，擴散速度越快. 如圖所示為氣體擴散速度的實驗， 兩種氣體擴散相遇時形成白色煙環. 下列關于物質甲、 乙的判斷正確的是 ( ) A甲是濃氨水，乙是濃硫酸B甲是濃鹽酸，乙是濃氨水C甲是濃氨水，乙是濃鹽酸D甲是濃硝酸，乙是濃氨水【解析】A 項中濃H2SO4不是揮發性酸，不會產生白色煙環；B、 C、 D三項中由于NH3的摩爾質量小，擴散速度快，所以離白色煙環遠的甲為濃氨水，故C正確.【答案】 CH 生成 . 則下列敘述不正確5(2010 ·模擬 ) 氫化銨 (NH H)與氯化銨的結構相似，又知NHH 與水反應有442的是()ANH4H 是離子化合物BN

19、H4H 固體投入少量的水中，有兩種氣體生成CNH4H 與水反應時，NH4H 是還原劑DNH4H 溶于水，所形成的溶液顯酸性【解析】氫化銨(NH4H)與氯化銨的結構相似，所以NH4H 是離子化合物，A 正確；根據題目所給信息，寫出 NH4H 與水反應的方程式：NH4H H2O=NH3·H2O H2，如果投入少量的水中，則生成濃氨水，會有氨氣放出，所以有氫氣和氨氣兩種氣體放出，B 正確；形成的溶液呈堿性，故D項錯誤； NH4H與水反應時， NH4H 中的 1 價氫被氧化到0 價，即 NH4H作還原劑， C 項正確 .【答案】 D6下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是()A

20、BCD【解析】NH4Cl受熱可產生NH3 和HCl，但兩者遇冷會重新反應生成NH4Cl ，在此過程中還有可能出現堵塞導管的情況，因此不能用的方法制取氨氣，中試管口未向下傾斜，會導致液體倒流入試管而使試管炸裂，不可行. 濃氨水滴入氧化鈣固體中，會發生CaO 2NH3·H2O=Ca(OH)2 2NH3，故可用的方法制取氨氣. 濃氨水受熱產生氨氣，通過堿石灰吸收水蒸氣后即得干燥的NH3，所以符合要求 .【答案】 D7(2010 ·模擬) 下列對反應3NO2 H2O=2HNO3 NO的說法中正確的是()A氧化劑與還原劑的質量比為12B氧化產物與還原產物的物質的量之比為12CNO2是

21、氧化劑， H2O是還原劑D若有6 mol NO2 參與反應時，有3 mol電子發生轉移【解析】該反應中電子轉移情況為：3NO2H2 O=2HN失 2eO3 N 得 2eO. 氧化劑與還原劑的質量比為 12， A 正確；氧化產物與還原產物的物質的量之比為C 錯誤；若有6 mol NO 2 參與反應，則轉移電子4 mol21， B 正確； NO2 既是氧化劑又是還原劑，D錯誤.【答案】 A8(2010 ·模擬 ) 為了社會可持續發展， 化工生產過程應盡量減少對環境的副作用 . “綠色化學”是當今社會提出的一個新概念， 它要求從經濟、 環保和技術上設計可行的化學反應，據此，由單質銅制取硝酸

22、銅的下列衍變關系可行且符合“綠色化學”的是()HNO3ACuCu(NO3) 2O2HNO332BCuCuO Cu(NO)O2H2OHNO3CCuCuO Cu(OH)2Cu(NO3) 2H2SOBaNO243DCuCuSO Cu(NO)243【解析】 A 項中產生氮氧化物，污染環境；C 項中 CuO與 H2O不反應； D 項中產生 SO2，污染環境；只有 B 項，既不產生大氣污染物，又節省 HNO，故選 B.3【答案】 B9將 8 mL NO2和 O2 的混合氣體通入倒立于水槽中裝滿水的量筒，充分反應后，剩余氣體為1 mL，則原混合氣體中 NO2 和 O2 的體積比可能為()A75B37C71D

23、17【解析】 1 mL 剩余氣體可能為NO或 O.2(1) 若為 NO，則由 3NOH O=2HNO NO，說明 NO和 O 與水反應后剩余 NO 3223222mL，設原混合氣體中O 的體積為 x，則有：24NOO2H O=4HNO2223418 mL 3 mLxx8 mL 3 mLx4x ，求得 x 1 mL1V(NO2 ) V(O2) (8 1) mL 1 mL71.(2) 若為 O2，設原混合氣體中 NO2的體積為 y，則有：4NO2 O22HO=4HNO341y 8 mL 1 mL yy48 mL 1 mLy 1，求得 y 5.6 mLV(NO2 ) V(O2) 5.6 mL (8

24、5.6) mL 73.【答案】 C10(2010 ·模擬 ) 某實驗過程如圖所示：則圖的試管中的現象是()A無明顯現象，因稀 H2SO4 不與銅反應B銅片溶解，產生無色氣體，該氣體遇到空氣不變色C銅片溶解，放出紅棕色有刺激性氣味的氣體D銅片溶解，產生無色氣體，該氣體在試管口變為紅棕色【解析】生成的 Cu(NO)2在 H SO 的酸性條件上相當于又有了HNO，銅片會繼續溶解3243生成 NO.【答案】 D干燥11紅熱的木炭與濃HNO3反應產生的氣體 氣體積均在相同狀況下測定，不考慮氣體的溶解，則足量飽和 NaHCO3溶液x mL 氣體 y mL，假設氣體體干燥x 和 y 的關系是 ()

25、44Ax 5yBy 5xxCx yDy 4【解析】由方程式32222233C 4HNO( 濃 ) =CO 4NO 2H O、 3NO H O=2HNO NO、 HNO33222時，最終生成2NaHCO=NaNO HO CO可知當產生 3 mol NO1 mol NO 和 2 mol CO ，再加上原來31515所以 x y.產生的4mol CO2，共4 mol 氣體，原氣體總量為4mol.【答案】 C12將 Mg、 Cu 組成的2.64 g混合物投入適量稀硝酸中恰好反應，固體完全溶解時收集到的還原產物NO氣體 0.896 L(標準狀況 ) ，向反應后的溶液中加入2 mol/L 的 NaOH溶液

26、 60 mL 時金屬離子恰好沉淀完全 . 則形成沉淀的質量為()A4.32 gB4.68 gC5.36 gD6.38 g【解析】 Mg、Cu 均為二價金屬， 2.64 g金屬生成氫氧化物實際是增加了OH 的質量，故 m(OH) 2 mol/L ×0.06 L ×17 g/mol 2.04 g，所以沉淀的質量為2.64 g 2.04 g 4.68 g.【答案】 B二、非選擇題( 本題包括4 小題，共52 分 )13(14 分) 已知： A 是一種正鹽， D的相對分子質量比 C 的大 16， E 是酸；當 X 無論是強堿還是強酸時都有如下轉化關系：XYYZA B C D E當

27、X 是強酸時， A、 B、C、 D、 E 均含同一種元素；當X 是強堿時， A、 B、 C、 D、 E均同時含有另一種元素.回答下列問題：(1)A 是 _， Y 是_， Z 是 _.(2) 當 X 是強堿時， B 是 _， C 是 _，D 是 _， E 是 _.(3) 當 X 是強酸時， B 是 _， C 是 _，D 是 _， E 是 _.【解析】該題的突破口為“D的相對分子質量比 C的大 16”，所以 Y 為 O2， B 能連續被氧化 . 因 E是酸， A 是一種正鹽，且既能與強酸反應，又能與強堿反應，所以A 是弱酸弱堿鹽，綜合分析得出A為(NH) S，Z 為 HO.422OOH OOH22

28、2當 X 是強堿時， (NH4) 2S NH3 NO NO2HNO3；HO2O2H2O當 X 是強酸時， (NH4) 2S H2S SO2 SO3 H2SO4.【答案】(1)(NH 4) 2SO2 H2O(2)NH3NONOHNO23(3)H SSOSOH SO2232414 (10 分 ) 亞硝酸 (HNO2) 是一種比醋酸略強的弱酸，很不穩定，易發生自身氧化還原反應而分解.(1) 低溫下，將等物質的量的 NO和 NO2通入水中，可制得 HNO2，反應的化學方程式為_.既有氧化性又有還原性，其氧化產物或還原產物與溶液的pH 的關系如下表所(2)NO2示：pH圍大于 7小于 7產物NO、 N

29、O、 N 中的一種NO322在堿性條件下，NaNO2溶液與 NaClO溶液反應的離子方程式為_.若 HNO與氫碘酸反應時按物質的量之比12進行，且 I被氧化成 I，則產物中含22氮的物質為 _( 填化學式 ).(3) 在冷凍的 NaNO溶液中加入或通入下列物質，不能制得HNO的是 _( 填字22母 ).a稀 H2SOb稀 HCl4cCO2d SO2【解析】 (1)NO 與 NO發生歸中反應生成HNO.22；酸性條件下根據HNO2與 HI 的比例，(2) 堿性條件下 NO2 被 ClO氧化為 NO3再由電子守恒計算出HNO中的氮元素降低2 價，生成 N O.22(3) 根據強酸制弱酸原理知c、 d 符合題意 .【答案】(1)NO NO2 H2O=2HNO ClN2O(2) NO2 ClO=NO3(3)cd15 (16 分 ) （ 09 年全國理綜·28）已知氨可以與灼熱的氧化銅反應得到氮氣和金屬銅，用示意圖中的裝置可以實現該反應。回答下列問題：（ 1） A 中加入的物質是，發生反應的化學方程式是。（ 2） B 中加入的物質是，其作用是。（3）實驗時在 C 中觀察到得現象是，