《2019-2020年高三化學專題 第十八講 氮族元素教案 新人教版.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019-2020年高三化學專題 第十八講 氮族元素教案 新人教版.doc（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高三化學專題 第十八講 氮族元素教案 新人教版 1.氮與磷 【考綱要求】 氮氣的結構和性質(zhì)。 2. 氮的氧化物及NO、NO2和O2的混合物的有關計算。 3. 考查NO、NO2的實驗室制法以及有關氣體的凈化、干燥等知識。 4. 掌握同素異形體的概念。 5．了解P2O5 、 H3PO4的性質(zhì)用途。 2.氨 銨鹽 【考綱要求】 NH3 、NH4+的結構和性質(zhì) NH3實驗室制備以及NH4+的檢驗 3.硝酸 【考綱要求】 1.掌握硝酸的性質(zhì) 2.掌握硝酸的工業(yè)制法 氮族元素基礎知識 氮氣 1．N2的電子式 ，結構式 ，由此可以得出 N2分子的結構很 ,N2化學性質(zhì) ___ __ 2. N2的化學性質(zhì) N2 + H2 → N2 + O2 → N2+Mg→ Mg3N2+H2O→ 3.NO的性質(zhì) 無色有毒、不溶與水的氣體,能與血紅蛋白作用。 NO + O2→ NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O (除硝酸廠的尾氣)不與堿作用生成鹽,為不成鹽氧化物。 4.NO2的性質(zhì) ______色有毒、有_______氣味的氣體。 (2) 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO2 = N2O4 (在解化學題中有很重要的應用) 5.有關NO、NO2、O2等與水的作用計算(無氣體剩余的比例),并書寫化學反應方程式： 4NO2 ～ O2 4NO ～ 3O2 6.磷 (1)了解白磷分子結構,并與NH4+、CH4的空間結構、鍵角做對比。 (1)白磷是一種 色 狀固體,有劇毒, 溶于水, 溶于CS2, 著火點為 。 白磷通常保存 里。紅磷是 粉末狀固體, 毒, ----------- 溶于水, 溶與CS2,著火點為 。兩者互為 。 (2) P + O 2 → P + Cl2(足量) → (3) P2O5是 、 的酸酐,有極強的 性,是一種酸性干燥劑。P2O5不能干燥 等 性氣體。 二、NH3 1.NH3的物理性質(zhì) 純凈的氨氣是 的氣體，極易溶于水。氨很容易 ,液氨氣化是要吸收熱量，液氨常用作制冷劑。 2. NH3的化學性質(zhì) (1) 氨和水反應的方程式 。通常把 當作溶質(zhì),氨水的密度比水 ,而且密度隨濃度的增大而 。 (2) NH3和O2在催化劑存在下發(fā)生的化學反應為： ,此反應中的氧化劑是 、氧化產(chǎn)物是 ,電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目是 。 3. NH3的實驗室制法: (1)反應原理: 銨鹽+堿→ NH3 ↑ (NH3是惟一能使紅色石蕊試紙變藍的氣體,常用此性質(zhì)檢驗NH3, 還可以用__________________________檢驗) 方程式：_______________________(2)濃氨水滴入堿石灰(或固體NaOH 、生石灰)混合制 NH3 4.工業(yè)制法: _________________________ 5.與濃氨水接近,能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象的物質(zhì) (1)揮發(fā)性的酸,如濃HCl HBr HI H2S等。 (2)Cl2: 8NH3+3Cl2 =6NH4Cl+N2 三、銨鹽(NH4+) 1. 銨鹽常溫下_____ 溶于水,均為 化合物。 2. 銨鹽受熱都發(fā)生分解,不同物質(zhì)、不同溫度、分解產(chǎn)物有所不同。 3.所有的銨鹽和堿反應加熱都生成NH3 。 4. NH4+ 鑒別的常用試劑: 有關的離子方程式 。 硝酸的物理性質(zhì) 純硝酸是 、 氣味的液體,能跟水 互溶硝酸的化學特性(完成化學方程式) 1.不穩(wěn)定性 : HNO3 。 2.強氧化性(與金屬反應不放出H2) 濃硝酸使Fe、Al鈍化。 Fe + HNO3(過量、濃) 。 Ag+ HNO3(稀) 。 C + HNO3(稀) 。 S + HNO3(濃) 。 H2S + HNO3(稀) 。 Na2SO3+ HNO3(稀) ) 。 在中性、堿性溶液中NO3-幾乎與所有離子能大量共存,但在酸性較強時NO3-與某些還原性的離子不能大量共存。 硝酸的工業(yè)制法 1. NH3+O2 2.NO+O2 3. NO2 + H2O 注意: 氨氧化生成的NO由于反復氧化,所以原料氨氣與產(chǎn)物硝酸的計算關系式理論應為NH3 : HNO3 = 1 : 1 參考答案 氮氣 1．N2的電子式 ，結構式 N N ,由此可以得出 N2分子的結構很 穩(wěn)定 ,N2化學性質(zhì)不活潑__ 2. N2的化學性質(zhì) N2 + 3H2 2NH3 N2 + O2 2NO N2+3Mg Mg3N2 Mg3N2+ 6H2O=== 3Mg（OH）2 ↓+2NH3 ↑ 3.NO的性質(zhì) 無色有毒、不溶與水的氣體,能與血紅蛋白作用。 NO + O2 NO2 NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O (除硝酸廠的尾氣)不與堿作用生成鹽,為不成鹽氧化物。 4.NO2的性質(zhì) __紅棕__色有毒、有 刺激性 氣味的氣體。 (2) 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO2 = N2O4 (在解化學題中有很重要的應用) 5.有關NO、NO2、O2等與水的作用計算(無氣體剩余的比例),并書寫化學反應方程式： 4NO2 ～ O2 4NO ～ 3O2 6.磷 (1)了解白磷分子結構,并與NH4+、CH4的空間結構、鍵角做對比。 (1)白磷是一種 白 色 蠟 狀固體,有劇毒, 不 溶于水, 易 溶于CS2, 著火點為 40℃ 。 白磷通常保存 水 里。紅磷是 紅色 粉末狀固體, 無 毒, 不 溶于水, 不 溶與CS2,著火點為 240℃ 。兩者互為 C元素的同素異形體 。 (2) 4P + 5O 2 2P2O5 2P + 5Cl2(足量) → 2PCl5 (3) P2O5是 H3PO4 、HPO3 的酸酐,有極強的 吸水 性,是一種酸性干燥劑。P2O5不能干燥 NH3等 堿 性氣體。 二、NH3 1.NH3的物理性質(zhì) 純凈的氨氣是 有刺激性 的氣體，極易溶于水。氨很容易 液化 ,液氨氣化是要吸收熱量，液氨常用作制冷劑。 2. NH3的化學性質(zhì) (1) 氨和水反應的方程式 。通常把 當作溶質(zhì),氨水的密度比水 小 ,而且密度隨濃度的增大而 減小 。 (2) NH3和O2在催化劑存在下發(fā)生的化學反應為：4NH3+5O2====4NO+6H2O,此反應中的氧化劑是 O2 、氧化產(chǎn)物是 NO ,電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目是20 。 3. NH3的實驗室制法: (1)反應原理: 銨鹽+堿→ NH3 ↑ (NH3是惟一能使紅色石蕊試紙變藍的氣體,常用此性質(zhì)檢驗NH3, 還可以用__玻璃棒蘸取濃鹽酸檢驗) 方程式：NH3 +HCl==NH4Cl__(2)濃氨水滴入堿石灰(或固體NaOH 、生石灰)混合制 NH3 4.工業(yè)制法: N2 + 3H2 2NH3 5.與濃氨水接近,能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象的物質(zhì) (1)揮發(fā)性的酸,如濃HCl HBr HI H2S等。 (2)Cl2: 8NH3+3Cl2 =6NH4Cl+N2 三、銨鹽(NH4+) 1. 銨鹽常溫下__都易 溶于水,均為 離子 化合物。 2. 銨鹽受熱都發(fā)生分解,不同物質(zhì)、不同溫度、分解產(chǎn)物有所不同。 3.所有的銨鹽和堿反應加熱都生成NH3 。 4. NH4+ 鑒別的常用試劑: 氫氧化鈉溶液 有關的離子方程式NH4+ + OH- ===NH3↑ + H2O 。 硝酸的物理性質(zhì) 純硝酸是 無色 、 有刺激性氣味的液體,能跟水 任意比 互溶。 硝酸的化學特性(完成化學方程式) 1.不穩(wěn)定性 : 4HNO3 ==4NO2 +O2+2H2O 。 2.強氧化性(與金屬反應不放出H2) 濃硝酸使Fe、Al鈍化。 Fe + 6HNO3(過量、濃) ====Fe(NO3)3 +3NO2↑ +3H2O 。 3Ag + 4HNO3(稀)====3AgNO3 + NO↑+ 2H2O 。 C+4HNO3(濃) ===CO2 +4NO2 ↑ +2H2O 。 S+6HNO3(濃) ====H2SO4 +6NO2↑+2H2O。 3H2S+2HNO3(稀)===3S↓+2NO↑+ 4H2O 。 3Na2SO3+2HNO3(稀) ===3Na2SO4 + 2NO↑ + H2O 。 在中性、堿性溶液中NO3-幾乎與所有離子能大量共存,但在酸性較強時NO3-與某些還原性的離子不能大量共存。 硝酸的工業(yè)制法 1. 4NH3+5O2====4NO+6H2O 2.2NO+O2=====2NO2 3. 3NO2 + H2O== 2HNO3 +NO 注意: 氨氧化生成的NO由于反復氧化,所以原料氨氣與產(chǎn)物硝酸的計算關系式理論應為NH3 : HNO3 = 1 : 1 鞏固練習 一、選擇題 1．用銅鋅合金制成的假金元寶欺騙行人的事件屢有發(fā)生。下列不易區(qū)別其真?zhèn)蔚姆椒ㄊ牵? ） A．測定密度 B．放入硝酸中 C．放入鹽酸中 D．觀察外觀 2．下列物質(zhì)存放方法正確的是（ ） A．藥品柜的同一層不可存放濃硝酸和濃氨水 B．少量的鈉保存在無水乙醇中 C．少量白磷保存在二硫化碳中 D．硅酸鈉溶液保存在玻璃塞的試劑瓶中 3．Murad等三位教授最早提出NO分子在人體內(nèi)有獨特功能，近年來此領域研究有很大發(fā)展，因此這三位教授榮獲1998年諾貝爾醫(yī)學及生理學獎。關于NO的下列敘述不正確的是（ ） A．NO可以是某些含低價N物質(zhì)的氧化產(chǎn)物 B．NO不是亞硝酸酸酐 C．NO可以是某些高價N物質(zhì)的還原的產(chǎn)物 D．NO是紅棕色氣體 4．廢切削液中含2%~5%的，直接排放會污染環(huán)境，下列試劑中能使其轉(zhuǎn)化為不引起二次污染的的是（ ） A． B． C． D．濃 5．下列反應式表示氨既有還原性又有堿性的是（ ） A． B． C． D． 二、選擇題 6．一氯氨（）中氨基離子帶負電荷，預計它跟水反應的最初生成物是（ ） A．和HCl B．和HCl C．和HC1O D．和 7．圖9-1裝置可用于（ ） A．加熱制 B．用Cu與稀反應制NO C．用和濃NaOH溶液反應制 D．用NaCl與濃反應制HC1 8．關于磷的下列敘述中，正確的是（ ） A．紅磷沒有毒性而白磷有劇毒 B．白磷在空氣中加熱到260℃可轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷 C．白磷可用于制造安全火柴 D．少量白磷應保存在水中 9．將1.92g銅粉與一定量濃硝酸反應，當銅粉完全作用時收集到氣體1.12L（標準狀況），則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是（ ） A．0.12mol B．0.11mol C．0.09mol D．0.08mol 10．對下列事實的解釋錯誤的是（ ） A．在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，說明濃硫酸具有脫水性 B．濃硝酸在光照下顏色變黃，說明濃硝酸不穩(wěn)定 C．常溫下，濃硝酸可以用鋁罐來貯存，說明鋁與濃硝酸不反應 D．反應能進行，說明硫化銅既不溶于水，也不溶于稀硫酸 11．氫化銨（）結構相似，和水反應有生成，下列敘述不正確的是（ ） A．溶于水時，是氧化劑 B．溶于水后所形成的溶液顯酸性 C．的電子式為： D．固體溶于水有兩種氣體生成 12．將銅粉放入稀硫酸中，加熱無明顯反應發(fā)生。但加入某鹽后，發(fā)現(xiàn)銅粉質(zhì)量逐漸減少，該鹽可能是（ ） A． B． 　　C． D． 13．下列對硝酸的認識不正確的是（ ） A．打開濃硝酸的瓶蓋會產(chǎn)生棕色的煙 B．鋅跟稀硝酸的反應是置換反應 C．常用硝酸來制炸藥、硫酸和化肥 D．稀硝酸也是一種強氧化性酸 14．0.03molCu投入到一定量的濃中，Cu完全溶解，生成氣體顏色越來越淺，共收集到標準狀況下672mL氣體，將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中，通入標準狀況下一定體積的，恰好使氣體完全溶于水，則通入的體積為（ ） A．504mL B．336mL 　　　 C．224mL D．168mL 15．化學工業(yè)生產(chǎn)尿素的化學反應是（ ） ，已知下列物質(zhì)在一定條件下均能與水反應產(chǎn)生和，是合成氨的原料，供合成尿素用，若從原料被充分利用的角度考慮，最好選用的原料是（ ） A．焦炭 　　　　　　 B．一氧化碳 C．甲烷 　　　　　　 D．石腦油（，） 三、 16． 制取氨氣并完成噴泉實驗。 （1）寫出實驗室制取氨氣的化學方程式： ______________________________________________________。 （2）收集氨氣應使用_________________法，要得到干燥的氨氣可選用_________________做干燥劑。 （3）用圖9-2（Ⅰ）裝置進行噴泉實驗，上部燒瓶已裝滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是____________。該實驗的原理是____________________。 （4）如果只提供如圖9-2（Ⅱ）的裝置，請說明引發(fā)噴泉的方法。 _______________________________________________________________________。 17． 實驗室用稀硝酸與Cu反應來制備NO氣體，如果采用圖9-3（Ⅰ）裝置，由于燒瓶內(nèi)的空氣不易排出，生成的NO很快被氧化成紅棕色的，不易觀察到有無色的NO生成。即使可用排水法收集到無色的NO，也無說服力，學生會認為NO是由與反應生成的。有人設計了圖9-3（Ⅱ）裝置，用來做該實驗可以達到滿意的效果。 （1）將有關操作補充完全： ①將活塞打開，從U形管的長管口注入稀硝酸，一直注到________________________為止。 ②關閉活塞，用酒精燈在____________加熱，當___________時，立即撤去酒精燈。 （2）回答下列問題： ①寫出銅與稀硝酸反應的離子方程式_________________________； ②反應在什么情況下可以自動停止？可以在何處觀察到無色的NO氣體？ ______________________________________________________________________； ③如果再將活塞慢慢打開，可立即觀察到哪些明顯現(xiàn)象？ _______________________________________________________________________； ④如果需要再獲得NO與已生成的形成鮮明對照的實驗效果，應_______________________（填操作）。 四、 18．煙幕彈是一種在戰(zhàn)爭中常用的掩護武器，制造煙幕彈需要用到一些化學物質(zhì)。 （1）用紅磷作煙幕彈時，所對應反應的化學方程式為________________________； （2）有些煙幕彈產(chǎn)生煙幕的原理應用了水解反應。水解反應是一種廣泛存在的反應，如、易水解，的水解反應為?，F(xiàn)代海戰(zhàn)中，常常通過噴放和液氨產(chǎn)生大量煙幕，所涉及反應的化學方程式為_______________________________________。 19．分別將等質(zhì)量的銅片與等體積均過量的濃硝酸、稀硝酸反應，所得到的溶液前者成綠色，后者呈藍色，某同學提出這可能是濃度差異引起的，你同意這種看法嗎？__________（填“同意”或“不同意”），原因是________________________；另一同學提出溶液呈“綠色”是與混合的結果，請你設計一個實驗證明之（簡述實驗方案和實現(xiàn)現(xiàn)象）_____________________________________________________________。 20．某生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)簡圖如圖9-4所示 （1）哪一類生物能將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨？ A．分解者 B．藻類 C．化能合成類生物 （2）該生態(tài)系統(tǒng)的豆科植物不施氮肥，仍能表現(xiàn)出良好的長勢，其原因是_______________________________________________。 （3）寫出工業(yè)固氮的化學反應方程式__________________________。 （4）雷雨中常會有微量的硝酸生成為農(nóng)作物所利用，用化學方程式解釋的形成過程：________________________________________________________。 （5）硝化細菌能將氧化為亞硝酸和硝酸，寫出有關的化學反應方程式：________________________________________。 五、 21．如圖9-5所示，已知 ①甲、乙 、丙、丁均為前三周期元素的單質(zhì)。 ②在一定條件下甲與丙和甲與丁都按物質(zhì)的量之比1：3反應，分別生成X和Y，在產(chǎn)物中元素甲呈負價。 ③在一定條件下乙與丙和乙與丁都按物質(zhì)的量之比1：2反應，分別生成Z和W，在產(chǎn)物中元素乙呈負價。 請?zhí)羁眨? （1）甲是______________，乙是______________。 （2）甲與丙反應生成X的化學方程式是___________________________。 （3）乙與丁反應生成W的化學方程式是___________________________。 22．氨可以形成多種離子，如、、、、、等，已知與是由中性分子結合質(zhì)子形成的，有類似于的性質(zhì)。 （1）1個離子含有____________個電子，的電子式為______________。 （2）形成離子的中性分子的結構式是__________________。 （3）寫出離子在強堿溶液中反應的離子方程式_____________________。 六、 23．已知氮的氧化物跟NaOH溶液發(fā)生的反應如下： S 現(xiàn)有m mol的和n molNO組成的混合氣體，要用NaOH溶液使其完全吸收無氣體剩余，現(xiàn)有濃度為的NaOH溶液，求需此NaOH溶液的體積是多少？ 24．將23.9g表面已銹蝕成銅綠的銅片投入120mL一定濃度的硝酸中，充分反應后，硝酸被還原成和NO，反應后溶液中為0.160mol。往反應后的溶液中加入過量的NaOH溶液，濾出沉淀，洗滌、干燥后得到29.4g藍色固體。求： （1）銅片中單質(zhì)銅的質(zhì)量分數(shù)； （2）銅片與硝酸充分反應后，溶液中的物質(zhì)的量濃度（假設反應前溶液的體積不變）。  參考答案 1．D 銅鋅合金也稱黃銅，其外觀與黃金相似，但其密度比黃金小，因其含有鋅單質(zhì)，放入硝酸、鹽酸中都能反應，而黃金不與硝酸、鹽酸反應。 2．A 濃硝酸和濃氨水均有揮發(fā)性，二者生成的有爆炸性。 3．D 在NO分子中，N元素呈+2價，它既可以是含低價N物質(zhì)被氧化的產(chǎn)物，又可以是含高價N物質(zhì)被還原的產(chǎn)物。兩個分子的亞硝酸失水得而不是NO，故可認為是亞硝酐。NO是無色氣體，才是紅棕色氣體。 4．B 與發(fā)生歸中反應生成。 5．C 生成表現(xiàn)還原性，生成表現(xiàn)酸性。 6．C 由題給信息，結合、結合。 7．B 4個選項中，選項A不對，因為熱分解產(chǎn)生的水會在試管口凝結，從而沿管壁落入熱的試管底造成試管炸裂。和HCl氣體都易溶于水，不能用排水法收集。 8．AD 白磷有毒，紅磷無毒，白磷著火點很低，在空氣中加熱極易燃燒，被氧化。 9．B 消耗的硝酸的物質(zhì)的量=。 10．C Fe、Al塊被氧化膜覆蓋，并不是鋁與濃硝酸不反應。濃硝酸易分解，產(chǎn)生的溶解其中溶液呈黃色。 11．AB 因的結構與相似，故選項C是正確的。再由與水反應的方程式： 可知：反應后溶液應呈堿性，并有放出，同時又會放出部分，在該反應中中的失電子，所以為還原劑。 12．AC 加入時，；銅粉溶解，加入時溶液中有使Cu溶解。 13．AB 濃易揮發(fā)打開瓶蓋有白霧；稀與Zn發(fā)生氧化還原反應。 14．B 依終態(tài)法，發(fā)生的總反應為 得：， 15．D 依，則與的體積比1：3時為最佳。分別寫出四種物質(zhì)與水反應的化學方程式，比較石腦油為最佳，如 16．（1） （2）向下排空氣；堿石灰 （3）打開止水夾，擠出膠頭滴管中的水；氨氣極易溶于水，致使燒瓶內(nèi)氣體壓強迅速減小 （4）打開夾子，用手（或熱手巾等）將燒瓶捂熱，空氣受熱膨脹，趕出玻璃導管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸，即發(fā)生噴泉 17．（1）①液面接觸分液漏斗活塞下沿 ②U型管的短管一側(cè)（或者答“U型管的左管”）；銅絲圈有氣泡產(chǎn)生（2）① ②銅絲圈與稀脫離后立即停止，U型管短管內(nèi)（銅絲圈周圍）可以觀察到無色的NO氣體 ③U型管的長管中的稀又回落到短管內(nèi)，分液漏斗中有紅棕色出現(xiàn) ④關閉分液漏斗活塞并適當加熱。 18．（1） （2） 19．不同意；銅片質(zhì)量相同，溶液體積相同，生成的濃度相同；加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成藍色 20．（1）A （2）根瘤菌將游離的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，滿足豆科植物的營養(yǎng)需要 （3） （4），， （5）， 21．（1）； （2） （3） 或 （3） 22．（1）22； （2） （3） 23．因氮的氧化物與NaOH反應生成和，由N原子守恒可知，其物質(zhì)的量為 則 24．分析： 設銅片中含銅為xmol，含為ymol，有 （1） （2）