高三化学一轮复习学案第9章 氮族元素.docx
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高三化学一轮复习学案第9章氮族元素
第九章氮族元素
第一课时氮与磷
【考纲要求】
1.氮气的结构和性质。
2.氮的氧化物及NO、NO2和O2的混合物的有关计算。
3.考查NO、NO2的实验室制法以及有关气体的净化、干燥等知识。
4.掌握同素异形体的概念。
5.了解P2O5、H3PO4的性质用途。
教与学方案
【自学反馈】
一.氮气
1.N2的电子式,结构式。
由此可以得出N2分子的结构很,化学性质活泼。
2.N2的化学性质
N2+H2→N2+O2→
N2+Mg→Mg3N2+H2O→
3.NO的性质
(1)无色有毒、不溶与水的气体,能与血红蛋白作用。
(2)2NO+O2=2NO2NO+NO2+2NaOH=2NaOH+H2O(除硝酸厂的尾气)
不与碱作用生成盐,为不成盐氧化物。
4.NO2的性质
(1)
红棕色有毒、有刺激性气味的气体。
(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO2=N2O4(在解化学题中有很重要的应用)NO2+SO2=SO3+NO
5.有关NO、NO2、O2等与水的作用计算(无气体剩余的比例)
4NO2~O24NO~3O2NO2~NO~O2
6.磷
(1)了解白磷分子结构,并与NH4+、CH4的空间结构、键角做对比。
(1)白磷是一种色状固体,有剧毒,溶与水,溶与CS2,着火点为。
白磷通常保存里。
红磷是粉末状固体,毒,溶与水,溶与CS2,
着火点为。
两者互为。
(2)P+O2→P+Cl2(足量)→
(3)P2O5是的酸酐,是固体,有极强的性,是一种酸性干燥剂。
P2O5不能干燥等性气体。
【例题解析】
[例1]常温下,在VL密闭容器中有amolNO气体,压强为bkpa,若再充入amolO2,保持温度不变,反应后容器内的压强是()
A.等于1.5bkpaB.等于2bkpa
C.小于1.5bkpaD.大于1.5bkpa
解题思路:
。
易错点:
。
[例2]A、B、C、D、E五种含氧化合物,(除氧元素外)还有一种元素X相同,它们之间转化关系如下:
a.A+O2→Bb.B+H2O→A+Cc.A+B+H2O→Dd.2B→E
(a、b、c均未配平)回答下列问题:
(1)元素X的符号是
(2)写出b反应的化学方程式。
(3)写出c反应的化学方程式。
解题思路:
。
易错点:
。
【巩固练习】
课堂反馈
1.第二次世界大战期间,某国有支侦察小分队发现了一座十分隐蔽且又戒备森严的军火厂。
上级要求小分队在三天内必须炸毁它,结果他们用十多只涂有化学药剂的老鼠完成了任务,据你推测这种药剂是()
A.TNTB.KMnO4和H2SO4
C.黑火药和甘油D.白磷和CS2溶液
2.只含有一种
元素的物质()
A.可能是纯净物也可能是混合物
B.可能是单质也可能是化合物
C.一定是纯净物
D.一定是一种单质
3.Na3N是离子化合物,它和水作用可产生NH3。
下列叙述正确的是()
A.Na3N与盐酸反应生成的都是盐
B.Na+和N3-的电子层结构不相同
C.Na+的半径大于N3-的半径
D.在Na3N与水的反应中,Na3N做还原剂
4.已知亚磷酸(H3PO3)只能生成两种钠盐(NaH2PO3和Na2HPO3),由此可知下列说法正确的是()
A.亚磷酸中的磷呈+5价B.亚磷酸是二元酸
C.亚磷酸有氧化性和还原性D.亚磷酸盐无正盐
5.安全火柴在摩擦起火的过程中,起化学反应的是()
A.氯酸钾和二氧化锰B.氯酸钾和白磷
C.氯酸钾和红磷D.MnO2和Sb2S3
6.为了确定某样品是否被氧化,所选试剂(括号内物质)不正确的是()
A.FeCl2(NH4SCN溶液)B.KI(淀粉溶液
)
C.白磷(紫色石蕊溶液)D.Na2SO3(BaCl2溶液)
7.六氧化四磷的分子结构中只含有单键,且每个原子的最外层都满足8电子结构,则该分子中含有的共价键的数目是
()
A.10B.12C.24D.28
8.等体积等物质量浓度的NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、(NH4)3PO4分别与等物质量浓度的NaOH溶液反应,恰好作用完全生成正盐,则消耗NaOH溶液的体积比为()
A.1:
2:
3B.3:
2:
1C.1:
1:
1D.6:
3:
2
课外作业
1.某硝酸盐受热分解生成金属氧化物、二氧化氮和氧气。
若生成的二氧化氮和氧气的物质的量之比为8:
1,则金属元素的化合价在反应过程中的变化是()
A.升高B.降低C.不变D.无法确定
2.为同时施用分别含有N、P、K三种元素的化肥,对于给定的化肥:
(1)K2CO3、
(2)KCl、(3)Ca(H2PO4)2、(4)(NH4)2SO4、(5)氨水,最适宜的组合是()
A.
(1)(3)(4)B.
(2)(3)(4)C.
(1)(3)(5)D.
(2)(3)(5)
3.把二氧化碳和一氧化氮的混合气体Vml缓缓的通过足量的过氧化钠固体,体积缩小到V/2ml,则混合气体中CO2和NO的体积比不可能是()
A.2:
1B.3:
2C.3:
4D.5:
4
4.在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且充满水的容器内,充分反应后,容器内残留m/2体积的气体。
该气体与空气接触后变为红棕色。
则m与n的比值为()
A.3:
2B.2:
3C.8:
3D.3:
8
5.把xmlCO2通过足量的Na2O2后再与ymlNO混合,x与y之和为30ml。
设充分反应后气体的体积缩小为15ml则x:
y为:
(1)1:
1、
(2)2:
1、(3)5:
4、(4)7:
5()
A.
(1)B.
(2)C.
(1)
(2)D.
(1)
(2)(3)(4)
6.加氟牙膏含有微量的氟化物添加剂,可防止龋齿,长期使用加氟牙膏,在牙齿表面会形成一层质地坚硬、溶解度小的氟磷酸钙。
其化学式为CaxFy(PO4)z,已知x、y、z都是奇数,其中x等于5,1mol的CaxFy(PO4)z中含有氟离子的物质的量为()
A.4molB.3molC.5molD.1mol
7.在一定条件下,某元素的氢化物X可完全分解为两种单质Y和Z。
若已知:
(1)反应前的X与反应后生成的Z物质的量之比n(X):
n(Z)=2:
3;
(2)单质Y的分子为正四面体构型。
(1)单质Y是,单质Z是(填写名称或分子式);
(2)Y分子中共含个共价键;
(3)X分解为Y和Z的化学方程式为。
8.三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如NO2),当加热至一定温度时,它发生如下分解:
C3N3(OH)3=3HNCO。
HNCO(异氰酸,其结构是H-N=C=O)能和NO2反应生成N2、CO2和H2O。
①写出HNCO和NO2反应的化学方程式,分别指明化合物中哪种元素被氧化?
哪种元素被还原?
标出电子转移的方向和数目。
②如按上述反应式进行反应,试计算吸收1.0kgNO2气体消耗的三聚氰酸的质量
第九章氮族元素
第二课时氨铵盐
【考纲要求】
1.NH3、NH4+的结构和性质
2.NH3实验室制备以及NH4+的检验
教与学方案
【自学反馈】
一.NH3
1.NH3的物理性质
纯净的氨气是、的气体。
氨很容易,液氨气化是要吸收热量液氨常用作致冷剂。
2.NH3的化学性质
(1)氨和水反应的方程式。
通常把
当作溶质,0.1mol/L氨水的含义是。
氨水的密度比水,而且密度随浓度的增大而。
(2)NH3和O2在催化剂存在下发生的化学反应为:
此反应中的氧化剂是、氧化产物是,电子转移的数目是。
(3)NH3的还原性NH3+CuO→。
3.NH3的实验室制法
(1)反应原理:
铵盐+碱→NH3↑(NH3是惟一能使红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质检验NH3。
)
(2)浓氨水滴入碱石灰(或固体NaOH、生石灰)混合制NH3
4.工业制法:
N2+3H2→2NH3
5.与浓氨水接近,能产生白烟现象的物质
(1)挥发性的酸,如浓HClHBrHIH2S等。
(2)Cl2:
8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
二.铵盐(NH4+)
1.铵盐常温下都是体,溶与水,均为化合物。
2.铵盐受热都发生分解,不同物质、不同温度、分解产物有所不同。
3.所有的铵盐和碱反应加热都生成NH3。
4.NH4+鉴别的常用试剂:
有关的离子方程式。
【例题解析】
[例1]在标准状况下,在三个干燥的烧瓶内分别装入,干燥纯净的NH3、含一半空气的氯化氢气体、NO2和O2的混合气体(VNO2/VO2=4:
1)。
然后分别作喷泉实验,三个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为()
A.2:
1:
2B.5:
5:
4
C.1:
1:
1D.无法确定
解题思路:
。
易错点:
。
[例2]氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似,又知NH4H与水反应有H2生成,
下列叙述不正确的是().
NH4H是离子化合物,固态时属离子晶体
B.NH4H溶与水,所形成的溶液显酸性
C.NH4H固体投入少量的水中,有两种气体产生
D.NH4H与水反应时,NH4H是氧化剂
解题思路:
。
易错点:
。
【巩固练习】
课堂反馈
1.用加热的方法可分离的一组物质是()
A.氯化铵和消石灰B.碳铵和过氧化钠
C.碘和食盐D.硝酸铵和硫酸钠
2.下列各组气体,在通常条件下能稳定共存的是()
A.NH3、O2、HClB.N2、H2、HCl
C.CO2、NO、O2D.HBr、O2、Cl2
3.某化合物NH5(固体)能与水反应产生氢气,下列叙述不正确的是()
A.NH5是离子化合物B.NH5与水反应后溶液呈酸性
C.NH5与水反应时,NH5作氧化剂D.NH5受热可能发生分解
4.从某些反应看:
NH3和H2O,NH4+和H3O+,NH2-和OH-,N3-和O2-两两类似,据判断下列反应不正确的是()
(1)2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑
(2)CaO+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑
(3)3Mg(NH2)2=Mg3N2+4NH3↑
(4)NH4Cl+NaNH2=NaCl+2NH3↑
A.只有(3)B.只有
(2)
C.只有
(2)(3)D.
(1)
(2)(3)(4)
5.下列反应适用于实验室制备重氨(ND3)的是()
A.重氢(D2)与氮气合成法B.重水(D2O)与氮化镁反应
C.ND4Cl和消石灰共热D.通氨气于重水中进行氢交换
6.氢叠氮酸HN3与氢卤酸相似,它是易挥发的弱酸。
下列叙述中不正确的是()
A.它的水溶
液中存在着N3-离子B.是无色、有刺激性气味的气体
C.NaN3与稀硫酸作用生成NH3D.它与氨气作用生成的是共价化合物
课外作业
1.“摇摇冰”是一种即用即饮的饮料,吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。
该化学物质是()
A.氯化钠B.固体硝酸铵
C.固体氢氧化钠D.生石灰
2.同主族元素形成同一类型的化合物,其结构与性质往往相似,碘化磷(PH4I)是一种无色晶体,下列关于它的描述错误的是()
A.很稳定、高温下不分解B.能与强碱反应放出气体
C.该化合物含有共价键、配位键和离子键D.它的水溶液呈中性
3.在隔绝空气条件下加热,不能升华的物质是()
A.碘B.红磷C.氯化铵D.干冰
4.下列事实可证明氨水是弱碱的是()
A.铵盐受热易分解
B.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
C.0.1mol/L氨水可以使酚酞试液变红
D.0.1mol/L氯化铵溶液的pH值约为5
5.物质的量相等的下列气体,常温下在密闭容器中混合,完全反应后,容器压强降低最多的是()
A.NH3和O2B.NO和O2
C.H2S和Br2D.H2和Cl2
6.金属机械加工后的废切削液中含2%~5%NaNO2,直接排放会造成环境污染,下列试剂中可能使其转化为N2的是()
A.HNO3B.(NH4)2SO4
C.Na3PO4D.浓H2SO4
7.某混合气体可能有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种,当一次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,则可断定该混合气体中一定有()
A.CO2、HCl、H2B.CO、H2、H2O
C.CO、NH3、H2D.CO、HCl、H2O
8.0.5mol硝酸铵在一定条件下可分解成0.2mol硝酸和16.2g水以及另外一种气态物质,该气态物质可能是()
A.NOB.N2OC.N2O3D.N2
9.常温下某混合气体,可能有CL2、HCl、NO、H2、O2、CO2、N2、NH3中的若干种组成。
取200ml该混合气体做如下实验:
(1)将混合气体通过足量的浓硫酸,体积减
小40ml;
(2)剩余气体通过Na2O2粉末,经充分反应,体积又减少40ml;(3)再将余下的气体引燃后冷却至室
温,体积又减少105ml;(4)将(3)余下的气体通过足量灼热的铜丝,体积又减少5ml。
最终余下10ml气体。
已知整个实验过程中气体无颜色变化,则混合气体是由
组成的,其物质的量之比为。
10.标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得的浓度为12.0mol/L,密度为0.915g/cm3的氨水。
试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。
(本题中氨的式量以17.0计算,ρ水=1.00g/cm3)
第九章氮族元素
第三课时硝酸
【考纲要求】
1.掌握硝酸的性质
2.掌握硝酸的工业制法
教与学方案
【自学反馈】
一.硝酸的物理
性质
纯硝酸是、气味的液体,能跟水互溶,常用浓硝酸的质量分数大约为常用浓硫酸、浓盐酸质量分数分别和。
二.硝酸的化学特性(完成化学方程式)
1.不稳定性:
HNO3。
2.强氧化性(与金属反应不放出H2)
(1)浓硝酸使Fe、Al钝化。
(2)Fe+HNO3(过量、浓)。
Ag+HNO3(稀)。
(3)C+HNO3(稀)。
S+HNO3(浓)。
(4)H2S+HNO3(稀)
。
Na2SO3+HNO3(稀))。
(5)在中性、碱性溶液中NO3-几乎与所有离子能大量共存,但在酸性较强时NO3-与某些还原性的离子不能大量共存。
三.硝酸的工业制法
1.NH3+O22.NO+O23.NO2+H2O
注意:
氨氧化生成的NO由于反复氧化,所以原料氨气与产物硝酸的计算关系式理论应为NH3:
HNO3=1:
1
【例题解析】
[例1]下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓HNO3的是 ( )
A.AgB.CuC.AlD.Fe
解题思路:
。
易错点:
。
[例2]在100ml混合酸中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L向该混合液中加1.92g铜粉,
加热,待充分反应后,所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol/L)是( )
A.0.15mol/LB.0.225mol/LC.0.35mol/LD.0.45mol/L
解题思路:
。
易错点:
。
【巩固练习】
课堂反馈
1.1.92g铜投入一定量的浓HNO3中,铜完全溶解,生成的气体颜色越来越浅,共收集到标况下672ml气体。
将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标况下一定体积的O2恰好使气体完全溶于水中,则通入氧气的体积是()
A.504mlB.168mlC.224mlD.336ml
2.铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480ml的NO2气体和336ml的N2O4气体(都已折算成标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为()
A.9.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04g
3.锌和稀硝酸反应时,消耗的锌和参加反应的硝酸的物质的量之比是2:
5,则此时硝酸被还原的产物可能是()
A.N2OB.NOC.N2O3D.NH4NO3
4.现有下列物质,其中必须保存在棕色瓶里的是()
(1)氯水
(2)氨水(3)浓硝酸(4)氢氧化钠(5)溴
A.全部B.
(1)(3)(5)C.
(1)(3)D.
(1)
(2)(4)
5.6.4g铜与过量硝酸(8mol/L、60ml)充分反应后,硝酸的还原产物有NO、NO2,反应后溶液中所含H+为nmol,此时溶液中所含NO3-的物质的量为()
A.0.28molB.0.31molC.(n+0.2)molD.(n+0.4)mol
6.含ngHNO3的稀溶液,恰好使5.6g铁粉完全溶解,若有n/4gHNO3被还原成NO(无其它还原产物),则n值不可能是()
A.12.6B.16.8C.18.9D.25.2
7.向1L0.4mol/L硫酸溶液中加入10.1gKNO3和9.6g铜粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为()
A.2.24LB.3.36LC.4.48LD.5.60L
8.0.03mol铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体共0.05mol。
该混合气体的平均相对分子质量可能是()
A.30B.46C.50D.66
课外作业
1.下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓HNO3的是()
A.AgB.CuC.AlD.Fe
2.将NO3-+Zn+OH-+H2O→NH3+Zn(OH)42-配平后,离子方程式中H2O的系数是()
A.2B.4C.6D.8
3.为了除去铝表面的铜镀层可选用的试剂是()
A.稀硝酸B.浓硝酸C.浓硫酸D.浓盐酸
4.某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或两种。
现将13.8g样品加入足量水,样品全部溶解,再加入过量CaCl2溶液,得到9g沉淀,对样品所含杂质的正确的判断是()
A.肯定有KNO3B.肯定有KNO3,可能还会Na2CO3
C.肯定没有Ba(NO3)2,可能有KNO3D.肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2
5.铜和银的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原,只产生4480ml的NO2气体和336ml的N2O4气体(标准状况)。
在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为()
A.9.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04g
6.某金属的硝酸盐强热后分解成金属氧化物、NO2和O2,且NO2和O2的物质的量之比为6:
1,则在分解中该金属元素的化合价()
A.升高B.降低C.不变D.无法确定
7.
已知碱能除去硝酸尾气:
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。
根据上述反应原理,下列气体中不可能被过量的氢氧化钠溶液吸收的是()
A.1molO2和4molNO2B.1molNO和4molNO2
C.1molO2和4molNOD.4molNO和1molNO2
8.某单质跟浓硝酸反应时,每有0.25mol单质反应就消耗1mol硝酸,则该单质氧化后元素的化合价可能是()
A.+1B.+2C.+3D.+4
9.下列各组离子在溶液中可以大量共存,加入足量的FeBr2晶体时,只有一种离子浓度明显减少的是()
A.K+、OH-、CO32-B.Na+、Cl-、Ag+
C.K+、SO42-、S2-D.H+、Cu2+、NO3-
10在浓硝酸中放入铜片:
①开始反应的化学方程式为,
实验现象为。
②若铜有剩余,则反应将要结束时的反应方程式是。
③待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是。
④将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生气体5.6L(标准状况)。
则所消耗的硝酸的物质的量是,所得气体的平均相对分子质量为。
第九章氮族元素
第一课时氮磷
【参考答案】
【例题解析】
1.由反应:
2NO+O2=2NO2可知,O2过量a/2mol,生成的NO2为amol,即气体共1.5amol。
实际存在隐反应:
2NO2=N2O4,气体的总物质的量小于1.5
amol,根据PV=nRT知答案为C
2.由A+O2→B知:
A、B中的另一元素存在变价,常见元素为S、C、N;再据B+H2O→A+C,B(氧化物)与水反应且生成两种产物,则B为NO2
答案
(1)N
(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO(3)NO2+NO+H2O=2HNO2
【巩固练习】
课堂反馈1.D2.A3.A4.BC5.C6.D7.B8.C
课外作业1.A2.B3.C4.C5.D6.D7.
(1)P4H2
(2)6(3)4PH3=P4+6H2
8.
(1)8HNCO+6NO2=7N2+8CO2+4H2O转移24e-HNCO中的氮元素被氧化,NO2氮元素被还原
(2)1.2Kg
第二课时氨铵盐
【例题解析】
1.NH3和HCl溶与水后,溶液的体积即为被溶解了的气体体积,C=1/22.4mol/L。
由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知,当O2过量时,每消耗4molNO2、1molO2,则生成4molHNO3,C(HNO3)=4mol/5mol×22.4L﹒mol-1=4/5×1/22.4mol/L答案:
B
2.NH4H水解的方程式为:
NH4H+H2O=NH3•H2O+H2↑,该溶液呈碱性,当水的量较少时,可逸出NH3和H2。
答案:
BD
【巩固练习】
课堂反馈1.C2.B3.BC4.C5.B6.CD
课外作业1.B2.AD3.C4.D5.B6.B7.A8.D
9.(!
)NH3CO2H2N2
(2)4
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