人教版高三化学 第八章氮族知识总结（五）

人教版高三化学 第八章氮族知识总结（五）

‎ ‎ 第八章 氮族知识总结（五）‎ 教学内容 ‎1．归纳氮元素、磷元素及其化合物间的转化.‎ ‎2．几种重要物质的制取、检验及比较 ‎3．掌握四种主要规律的应用 规律、重点剖析及典型例析 ‎(一)掌握知识网络 ‎ 1．氮元素及其化合物间的转化 ‎ △‎ ‎△‎ H2O 纯O2、点燃 H2‎ O2‎ 放电 O2‎ H2O O2、H2O Cu、△‎ Cu O2、Pt.‎ 浓 稀 Cu、△‎ ‎ NaNO2 NaNO3 CuO NaOH ‎ N2O4 ‎ 浓H2SO4 NaOH Mg HCl HCl OH－‎ ‎△、Ca(OH)2‎ H2O ‎△‎ NH4Cl Mg3N2‎ NH3·H2O NH3 N2 NO NO2 HNO3 Cu(NO3)2‎ ‎ ‎ ‎ (二)用比较法区分相关物质 ‎ ‎1．比较白磷和红磷 白(黄)磷 红(赤)磷 组 成 P4‎ Px(x＞4)‎ 结 构 结构更复杂 颜 色 淡黄 暗红 状 态 蜡状、质脆、固体 粉末状固体 气 味 大蒜般的臭味 无臭 水溶性 不溶 不溶 CS2中溶解性 易溶 不溶 着火点 ‎40℃(易自燃)‎ ‎240℃‎ 毒 性 剧毒 无毒 用 途 用于制高纯度H3PO4、‎ 制烟幕弹和燃烧弹 用于制农药及 安全火柴 白磷 红磷 ‎260℃‎ ‎416℃升华、冷凝 均要隔绝空气 相互转变 ‎ - 8 -‎ 保 存 水封密闭 密 封 ‎ ‎ ‎2．NO、NO2、N2O4的性质及转化 NO NO2‎ N2O4‎ 颜色 无色 红棕色 无色 毒性 有 有 有 水溶性 难 易且反应 随NO2与H2O反应，平衡不断移动 与O2是否共存 否 能 能 H2O或SO2‎ NO NO2‎ 相互转化 N2O4‎ ‎(三)抓住典型物质的结构、性质、用途、制取等内在关系 非极性分子 分子晶体 N≡N 叁键键能大 ‎:N::N:‎ ‎.‎ ‎.‎ 固定 常 温：很难反应(作保护气)‎ 高 温 ‎(或放电)‎ ‎：也能反应(制NH3、HNO3)‎ 氮的化合态 氧化性 ‎ N2＋3H2 2NH3‎ 高温、高压 催化剂 ‎ 3Mg＋N2 Mg3N2‎ 点燃 化 性 用 途 ‎ 还原性 ‎ N2＋O2 2NO 放电 ‎1．氮气 ‎ ‎ ‎ 物 性 ‎ 难溶于水 ‎ 熔沸点很低 N2‎ ‎ 无色无气味 ‎ 气体 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2．氨的结构和性质 N 分子式 电子式 结构式 ‎.‎ ‎.‎ 表示式 H H H 特点 ‎－3价为N最低价 有孤对电子 极性分子(三角锥形)‎ Cat.‎ 性质 有还原性 与H＋等形成配位键 极易溶于水(1:700)‎ 点燃 ‎△‎ 反应：‎ ‎4NH3＋5O2 4NO＋6H2O NH3＋H＋＝NH4＋‎ ‎ - 8 -‎ ‎4NH3＋3O2 2N2＋6H2O ‎2NH3＋3Cl2 ＝ N2＋6HCl NH3＋HCl＝NH4Cl NH3＋H2O NH3·H2O ‎ NH＋OH－‎ ‎ HNO3＝H＋＋NO3－‎ ‎△‎ ‎ 冷 Fe3＋‎ S ＋NO I2‎ M(NO3)n(高价)＋NO 溶解Pt、Au 王水 溶于 Fe2＋‎ S2－‎ I－‎ Zn、Mg等 较活泼金属 一般金属 稀HNO3‎ 钝化 CO2、SO2、H3PO4‎ 一般金属 Fe、Al C、S、P 存放 棕色瓶、冷暗处、密封 ‎ △‎ 或光 久置 黄 HNO3‎ 氧化性 不稳定性 酸性 M(NO3)n(高价)＋NO2‎ 任意比 溶于水 或Fe(OH)2‎ ‎3．硝酸 ‎4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O 无色 ‎ HNO3‎ 有刺激性 ‎ 易挥发 ‎ ‎ ‎ ‎＋浓HCl ‎ ‎ ‎ ‎ 浓HNO3‎ M(NO3)2＋NO2(或N2 NH4NO3)‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ O2‎ ‎ ‎ ‎(四)重要物质的制法(反应原理) ‎ ‎△‎ 高温高压 物 质 实 验 室 制 法 工 业 制 法 ‎△‎ 催化剂 NH3‎ ‎2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ‎ N2＋3H2 2NH3‎ ‎ ‎ NO ‎3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ‎4NH3＋5O2 4NO＋6H2O NO2‎ Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ‎2NO＋O2＝2NO2‎ HNO3‎ 微热 热热泪盈眶热热泪盈眶 NaNO3＋H2SO4(浓) NaHSO4＋HNO3↑‎ ‎△‎ NH3→NO→NO2‎ ‎3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO ‎△‎ H3PO4‎ P2O5＋3H2O 2H3PO4‎ Ca3(PO4)2＋3H2SO4 2H3PO4＋3CaSO4‎ 普 钙 ‎(过磷酸钙)‎ Ca3(PO4)2＋2H2SO4＝Ca(H2PO4)2＋2CaSO4‎ 重 钙 Ca3(PO4)2＋4H3PO4＝3Ca(H2PO4)2‎ ‎ ‎ ‎ - 8 -‎ 注意 ‎1．NH3的干燥剂选用 ‎① 氨是碱性气体(有水)，故不能用酸性干燥剂.如浓H2SO4、P2O5等 ‎② 氨与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3.故也不能用无水CaCl2‎ ‎③ 氨只能用碱性干燥剂如碱石灰 ‎2．氨催化氧化法制HNO3有关事项 ‎(1)为提高原料转化率，应补充空气，多次氧化和吸收 ‎(2)尾气吸收——用碱液 ‎ NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O ‎ 2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O ‎ 当n:n≥1.均可被吸收完全 ‎(3)硝酸浓度的提高 ‎ ①吸水剂 ②蒸发 ‎ ‎ 浓H2SO4或Mg(NO3)2‎ ‎ 稀硝酸 浓缩 ‎(五)六种物质的检验 物 质 试剂及主要现象 反应原理 ‎△‎ NH3‎ 湿红石蕊 试 纸 变 蓝 NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－‎ 浓盐酸 白 烟 NH3＋HCl＝NH4Cl NH NaOH(△)‎ 有气体放出 NH＋OH－ NH3↑＋H2O NO 氧 气 ‎2NO＋O2＝2NO2‎ 无色变 红棕色 ‎△‎ NO2‎ AgNO3溶液 无 沉 淀 ‎3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 有红棕 色气体 NO 铜片、‎ 浓H2SO4‎ ‎(共热)‎ ‎2NO＋2H2SO4(浓)＋Cu Cu2＋＋2NO2↑＋2SO＋2H2O ‎(六)重要规律 ‎1．铵盐分解规律 I2(s)‎ 冷 升华 ‎△‎ NH4Cl(s)‎ ‎△‎ 分解 ‎△‎ 铵盐热稳定性差，受热均能分解.但请注意：未必有NH3产生.‎ ‎ - 8 -‎ 这由盐中对应酸的稳定性、挥发性、氧化性等因素来决定.‎ ‎① 稳定易挥发酸成的铵盐 NH3↑＋酸的挥发性物质 ‎ 如 NH4Cl(s) NH3↑＋HCl↑ 类似的有 NH4F 化合 冷 ‎ NH4Br ‎ “假升华” 能否类推 NH4I？‎ ‎ 区别 I2(s) I2(g)‎ ‎△‎ ‎△‎ ‎② 稳定难挥发酸成的铵盐 NH3↑＋酸 ‎△‎ ‎ 如 (NH4)2SO4 2NH3↑＋H2SO4‎ ‎△‎ ‎③ 不稳定且无强氧化性酸成的铵盐 NH3↑＋酸的分解产物 ‎△‎ ‎ 如 (NH4)2CO3 2NH3↑＋H2O＋CO2↑‎ ‎ NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2↑‎ ‎△‎ ‎ NH4I NH3↑＋I2↑＋H2↑‎ ‎ (有色)‎ ‎④ 由不稳定且有强氧化性酸(HNO3)成的盐 NH4NO3‎ ‎△‎ ‎ 一般发生氧化还原反应 ‎ 温度不同，产物不同 ‎190℃‎ ‎ 低温，可得NH3＋HNO3‎ ‎500℃‎ 或撞击 ‎ 如 5NH4NO3 2HNO3＋4N2↑＋9H2O ‎ 2NH4NO3 2N2↑＋O2↑＋4H2O＋Cl ‎(爆炸性分解反应)‎ ‎ ‎ ‎ 易爆物 注意妥善保存，勿研磨、勿撞击.‎ ‎2．磷酸盐的溶解性规律 ‎① 磷酸二氢盐一般都易溶于水 ‎② 磷酸一氢盐和磷酸正盐大多难溶于水(除K＋、Na＋、NH4＋等)‎ ‎③ 同种阳离子所形成的三种盐的溶解性大小(同温)：磷酸二氢盐＞磷酸一氢盐＞磷 ‎ 酸正盐 如 NaH2PO4＞Na2HPO4＞Na3PO4‎ ‎ Ca(H2PO4)2＞CaHPO4＞Ca3(PO4)2‎ 有利于 转 化 联系：制磷肥的主要目的：‎ ‎ 难溶于水 易溶于水 植物吸收 ‎ 磷矿石 ＋(H2SO4) 磷酸二氢钙 ‎ [Ca3(PO4)2] 或H3PO4 Ca(H2PO4)2‎ ‎ - 8 -‎ 巩 固 练 习 ‎(一)选择 ‎1．一定条件下在过量氧气中充分氧化1摩(指一步氧化)下列气体时,失去电子的物质的量最大的是 ( )‎ ‎ A．NH3 B．NO C．H2S D．CO ‎2．下列不具备剧毒作用的物质是 ( )‎ ‎ A．HF B．P4 C．H3PO4 D．HPO3‎ ‎3．对下列各组物质性质的递变叙述正确的是 ( )‎ ‎ A．稳定性: NH3＞PH3＞ASH3‎ ‎ B．氧化性: 浓H3PO4＞浓H2SO4＞浓HNO3‎ ‎ C．酸性(相同浓度): HClO4＞HNO3＞H2SO3‎ ‎ D．熔点由低到高的顺序为: NH3、H2O、HF ‎4．下列所得物质不属于混和物的是 ( )‎ ‎ A．镁条在空气中完全燃烧后的生成物.‎ ‎ B．用浓NHO3与Cu片反应,收集得到的二氧化氮气体.‎ ‎ C．1摩H3PO4与1.2摩Ca(OH)2反应生成的盐。‎ ‎ D．2摩H3PO4与1摩Ca(OH)2反应生成的盐。‎ ‎5．将体积相同的试管，分别装满等体积混合的下列各组气体，倒立于水中则进入试管的水最多的是 ( )‎ ‎ A．CO2、O2 B．NO2、O2 C．NO、NO2 D．NH3、O2‎ ‎6．有关铵盐性质叙述中,错误的是 ( )‎ ‎ A．铵盐可与碱反应,加热放出氨气 ‎ ‎ B．铵盐加热时,均可收集到氨气 ‎ C．铵盐的水溶液均显碱性 ‎ D．铵盐均可溶于水.‎ ‎＋NaOH ‎7．下列根据实验现象所作的结论正确的是 ( )‎ A．无色盐的试液 放出能使湿润的红色石蕊试纸变兰的气体.‎ 滴入紫色石蕊试液 ‎ 结论：无色试液为铵盐溶液 B．无色试液 试液变红.‎ 加入适量稀HNO3‎ ‎ 结论：试液的酸溶液 ‎ C．在产生黄色沉淀的试管中 沉淀溶解.‎ 加入过量强碱Ba(OH)2‎ ‎ 结论：说明沉淀不是AgI ‎ D．无色试液 反应中产生的沉淀不能被酸溶解.‎ ‎ 结论：说明无色试液不可能是铝盐溶液 ‎8．用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜:‎ ‎ (1)铜跟浓硝酸反应 ‎ (2)铜跟稀硝酸反应 ‎ (3)铜先跟氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟硝酸反应 ‎ 以下叙述正确的是 ( )‎ ‎ - 8 -‎ ‎ A．三种途径所消耗的铜的物质的量相等 ‎ B．三种途径所消耗的消酸的物质的量相等 ‎ C．所消耗的铜的物质的量是: 途径(3)＞途径(1)＞途径(2)‎ ‎ D．所消耗的硝酸的物质的量是: 途径(1)＞途径(2)＞途径(3)‎ ‎9．a、b、c、d、e五种无色气体中，进行如下实验：‎ ‎ 实验步聚 实验现象 ‎ ① a、b相混合 气体变成棕色 ‎ ② c、d相混合 产生白烟 ‎ ③ a、e分别通入少量溴水中 溴水均成无色透明溶液 ‎ ④ b、e分别通入氢硫酸中 都产生淡黄色的沉淀 ‎ 则a、b、c、d、e可能依次是 ( )‎ ‎ A．O2、NO、HCl、NH3、CO2 B．O2、NO、NH3、HCl、SO2‎ ‎ C．NO、O2、NH3、HCl、SO2 D．HBr、Cl2、NH3、H2S、C2H4‎ ‎10.室温时，两个容积相等的集气瓶分别盛有M和N两种气体（同温同压），然后将两 ‎ 瓶口相对，抽去玻片，充分混合，容器内的压强由大到小的顺序是 ( )‎ 编 号 ‎ ‎ ①‎ ‎ ②‎ ‎ ③ ‎ ‎ ④‎ 气体M ‎ H2S ‎ H2‎ ‎ NH3‎ ‎ NO 气体N ‎ SO2 ‎ ‎ Cl2‎ ‎ HCl ‎ O2‎ ‎ A．①②③④ B. ②④①③ C．④①②③ D．①④③②‎ ‎(二)填空 ‎11．有A、B、C、D、E、F六瓶无色溶液,它们分别是NaCl、K3PO4、NH4NO3、Ca(NO3)2、‎ ‎ MgCl2和BaCl2.现取样进行如下实验:‎ ‎ (1)分别滴入硝酸银溶液,在A、B、D、E溶液中出现沉淀;‎ ‎ (2)分别滴入碳酸钠溶液,在C、D、E溶液中出现沉淀;‎ ‎ (3)将C溶液滴入其它五种溶液中,只有A溶液中出现沉淀;‎ ‎ (4)将NaOH溶液分别滴入D、E溶液，只有E溶液出现沉淀。‎ ‎ 根据以下实验现象可判断A是（写分子式，下同）______、B为_______、C为_____‎ ‎ D为________、E为_______、F为__________.‎ ‎12．在10mL 0.1mol/L的H3PO4溶液中，逐滴入0.05mol/L的Ba(OH)2溶液,当加至____mL ‎ 时,再滴入Ba(OH)2溶液即开始出现沉淀.‎ ‎13．现有一定量含NO2和NO的硝酸工业尾气(不含其它气体),用过量NaOH溶液吸收,‎ ‎ 其主要原理可表示如下:‎ ‎ 2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O ‎ NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O ‎ 若吸收后溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比恰好与原尾气中NO和NO2的物 ‎ ‎ 质的量之比相等，若用NOx表示该尾气中氮的氧化物的平均组成，则x值为______.‎ ‎14．将盛有24mL NO、NO2混合气体的试管倒置于水中，待液面上升至位置不再改变时，‎ ‎ 试管内总体体积缩小一半.‎ ‎ - 8 -‎ ‎ (1)原混合气中,NO和NO2体积比为________.‎ ‎ (2)若在剩余气体中通入3mL O2,则又有____ mL 溶液进入试管.‎ ‎ (3)若在原24mL混合气体中通入_____ mL O2,并倒置于水中,溶液将充满整个试管.‎ 答 案 ‎(一)1.A 2.C 3.AC 4.D 5.B 6.BC 7.AC 8.AD 9.C 10.B ‎(二)11.A－K3PO4 B－NaCl C－Ca(NO3)2 ‎ ‎ D－BaCl2 E－MgCl2 F－NH4NO3‎ ‎ 12.10‎ ‎ 13.‎ ‎ 14.(1)1:3 (2)4 (3)9‎ ‎ - 8 -‎