氮及其化合物
1.了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3.硝酸的性质及其应用。 4.铵盐的性质及其应用
热点题型一 氮气及氮的氧化物的性质 例1、 下列说法正确的是( )
A.CO、NO、NO2都是大气污染物,在空气中都能稳定存在 B.NO可用于某些疾病的治疗
C.NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象 D.NO是一种红棕色气体 【答案】B
【解析】NO易被氧化为NO2,N2不是污染物,NO2通入溶液中生成HNO3,能把Fe氧化成Fe,溶液由浅绿色变成棕黄色。 【提分秘籍】 1.氮的氧化物
①氮的氧化物都有毒,其中NO2与N2O4存在下列平衡:2NO2均相对分子质量总大于46。
②NO只能用排水法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集。
③验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。 2.常见的污染类型
(1)光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生的一种有毒
N2O4,因此实验测得NO2的平
2+
3+
的烟雾。
(2)酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。 (3)破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。 3.常见的NOx尾气处理方法 (1)碱液吸收法
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是:n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。
(2)催化转化:在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 【举一反三】
将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为( ) A.NO2 B.N2O3 C.N2O D.N2O4 【答案】A
【规律总
结】
有关氮的氧化物溶于水的计算 (1)关系式法
①NO2和O2的混合气体溶于水时,由4NO2+O2+2H2O===4HNO3① 可知,当体积比V(NO2)∶V(O2) =4∶1,恰好完全反应??
?>4∶1,NO2过量,剩余气体为NO ??<4∶1,O2过量,剩余气体为O2
②NO和O2的混合气体溶于水时,其反应是2NO+O2===2NO2,4NO2+O2+2H2O===4HNO3,总反应式为4NO+3O2+2H2O===4HNO3② 可知,当体积比V(NO)∶V(O2)
=4∶3,恰好完全反应??
?>4∶3,NO过量,剩余气体为NO ??<4∶3,O2过量,剩余气体为O2
注意:4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5,即①、②两反应式都与N2O5+H2O===2HNO3等效。这不仅是记忆①②两式的一种好方法,也为上述问题的解法提供了新的解题思路,即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断:
?<2∶5,剩余O
N(N)∶N(O)?=2∶5,恰好完全反应
?>2∶5,剩余NO
2
(2)电子守恒法
当NOx转化为硝酸时要失去电子,如果是NOx与O2混合,则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。
热点题型二 氨、铵盐
例2、 液氨在工业生产上有着广泛应用,然而由于忽视安全,液氨泄漏事件时有发生。下列有关说法错误的是( ) A.液氨常用作制冷剂
B.氨气可以由两种10电子微粒反应制得 C.氨气通入热的CuSO4溶液中能使Cu还原成Cu D.蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气产生白烟 【答案】C
2+
【提分秘籍】
①NH3是中学化学中唯一的碱性气体,可在推断题中作为解题的突破口,确定NH3的存在。 ②氨水的成分是三分子:NH3、NH3·H2O、H2O;三离子:NH4、OH、H,氨水呈弱碱性。计算氨水浓度时,溶质视为NH3。
△
③NH4Cl受热易分解NH4Cl===== NH3↑+HCl↑,NH3和HCl不共存:NH3+HCl===NH4Cl,但这两个反应不是可逆反应。
+
-
+
【举一反三】
下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹 B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹 C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 【答案】B
【解析】H2难溶于NaOH溶液,不能形成较大的压强差,不能引发喷泉现象。 【规律总结】喷泉实验的原理及应用 1.喷泉实验的原理
由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中,容器内压强小于容器外压强,从而产生喷泉,依据这一原理,只要能够造成容器内气体大量溶于液体,就可以形成喷泉。
2.引发喷泉的几种方法
(1)使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。
(2)使烧瓶内气体温度降低,从而使气压减小。 (3)使烧瓶外待喷液面上的气压增大。 热点题型三 氨的实验室制法及性质探究
例3. 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )
A.①② B.②③ C.③④ 【答案】D
【解析】NH4Cl受热可产生NH3和HCl,但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl,且可能出现堵塞导管的情况,③中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管而使试管破裂,故①③符合题意。 【提分秘籍】
实验室制取少量NH3的两种简易方法 1.加热浓氨水
△
(1)反应原理:NH3·H2O=====NH3↑+H2O。 (2)装置:见图甲。
D.①③