新苏教版必修2专题7专题提升课-含氮化合物的相互转化学案.docVIP

专题提升课含氮化合物的相互转化

1．氮及其化合物的转化

2．主干知识梳理

(1)“雷雨发庄稼〞涉及反响原理：

①N2＋O2eq\o(=====,\s\up7(放电))2NO②2NO＋O2===2NO2

③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

(2)氨的工业制法：N2＋3H22NH3

(3)氨的实验室制法：

①原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=====,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O

②装置：与制O2相同

③收集方法：向下排空气法

④检验方法：

a．用湿润的红色石蕊试纸检验，会变蓝色

b．用沾有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口，有大量白烟产生。NH3＋HCl===NH4Cl

⑤枯燥方法：可用碱石灰或氧化钙、氢氧化钠，不能用浓硫酸

(4)氨气

①氨极易溶于水——氨与水的反响：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－(氨气极易溶于水1∶700)

②氨显碱性——氨气与浓盐酸反响：NH3＋HCl===NH4Cl(现象：产生白烟)

③氨的复原性——氨的催化氧化：4NH3＋5O2eq\o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O(制取硝酸的第一步)

(5)铵盐

①铵盐的不稳定性

氯化铵受热分解：NH4Cleq\o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑

碳酸氢铵受热分解：NH4HCO3eq\o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O＋CO2↑

②NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的检验

NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－eq\o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O(参加强碱并加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的无色气体，气体是NH3)

(6)硝酸

①浓硝酸的不稳定性：4HNO3eq\o(=====,\s\up7(受热或见光))4NO2↑＋O2↑＋2H2O(浓硝酸因溶有NO2而显黄色)

②浓硝酸的强氧化性：

a．常温下，浓硫酸、浓硝酸能使铁、铝发生钝化

b．铜与浓硝酸反响：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

铜与稀硝酸反响：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

c．碳与浓硝酸反响：C＋4HNO3(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

【典例】(2021·青岛高一检测)合成氨被誉为人类历史上最伟大的化学反响之一，因为它解决了亿万人的生存吃饭问题。含氮物质之间的转化对工农业生产、生活具有重大意义。图是中和法生产硝酸铵中的含氮物质在“价类二维图〞中的转化关系。完成以下问题。

(1)其中属于电解质的是__________________(写化学式)；用电离方程式解释a的水溶液显碱性___________________________________________________________________。

(2)合成转化中，属于氮的固定的是______________(填序号)，反响②的化学方程式为___________________________________________________________________。

(3)以氯化铵和氢氧化钙固体为原料制取并收集一瓶纯洁枯燥的氨气，完成该实验所需装置______________(填标号)，该反响的化学方程式___________________________________________________________________。

【解题指南】解答此题需要注意以下几点

(1)水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质，水溶液中和熔融状态都不导电的化合物为非电解质。

(2)游离态氮元素变化为化合态氮元素的过程为氮的固定，反响②是氨气的催化氧化生成NO和水。

(3)以氯化铵和氢氧化钙固体为原料制取并收集一瓶纯洁枯燥的氨气，属于固体＋固体eq\o(――→,\s\up7(△))气体的反响。

【解析】(1)酸碱盐是电解质，图中氮元素化合价的各种存在形式中属于电解质的是HNO3、NH4NO3，a的水溶液显碱性是氨气和水反响生成的一水合氨电离出氢氧根离子，电离方程式：NH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－。

(2)游离态氮元素变化为化合态氮元素的过程为氮的固定，上述过程中反响①是氮气和氢气反响生成氨气的过程，为氮的固定，反响②是氨气的催化氧化生成NO和水，反响的化学方程式：4NH3＋5O2eq