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1、高三化学教案：氮族元素【易错指津】1.氨水显弱碱性的理解不全面。氨气溶于水形成氨水，氨水少部分电离出OH-、NH4+，所以氨水具有弱碱性。注意以下两点：(1)氨水遇Al3+、Fe3+、Mg2+分别可以生成Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀，但氨水中滴加Ag+溶液开始出现沉淀AgOH，继续滴加沉淀即溶解生成银氨溶液;(2)氨水遇酸、酸性氧化物可以成盐，又根据氨水与酸的量关系分别得到正盐和酸式盐。如：用氨水吸收少量二氧化硫的离子方程式NH3.H2O+SO2=NH4+HSO3-是错误的。2.NO、O2被水吸收的分析错误。NO、O2被水吸收实质上发生如下反应：2NO+O2=2NO2，3
2、NO2+2H2O=2HNO3+NO。生成NO还可以继续氧化，生成NO2再溶于水，这是一个循环反应。如无任何气体剩余，最终产物应为HNO3，恰好反应的量的关系：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，实际反应中可以有NO或O2剩余，但不能两者兼有之。3.氮可以形成多种氧化物。NO2可以与水反应生成硝酸，但NO2不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判断方法。NO2与溴蒸气不能用湿润的KI淀粉试纸检验。4.NO3-在酸性溶液中具有强氧化性，可以将Fe2+氧化为Fe3+、SO32-氧化为SO42-，将I-、Br-、S2-氧化为I2、Br2、S。5.检验NH4+离子，可加入烧碱溶液后，必须加热，再用湿润的红色石蕊试
3、纸检验NH3，否则不一定有NH3放出。【典型例题评析】例1Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此这三位教授荣获了2018年诺贝尔医学及生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是(2018年全国高考题)A.NO可以是某些含低价N物质氧化产物B.NO不是亚硝酸酐C.NO可以是某些含高价N物质的还原产物D.NO是棕色气体思路分析：本题看似很深奥，实际不然，考查的落点是中学化学常见物质NO的有关性质。根据NO中氮元素的化合价(+2)处于氮元素中间价态，应用氧化还原反应原理可推知：NO既可能是低价含N物质的氧化产物，又可能是高价含N物质的还原产物;根据酸酐概
4、念亚硝酸酸酐应是N2O3;NO应是无色气体。答案：D方法要领：要答好这类“高起点，低落点”试题，首先要克服心理障碍，找准题中化学知识运用的着落点，其次，要掌握好重要基本概念和基本理论。这类试题所涉及的基本理论通常是结构理论(包括原子结构中的质量数=中子数+质子数，质子数、核电荷数、核外电子数之间关系等)、分子结构中微粒成键规律、氧化还原反应规律;所涉及的概念通常是原子相对原子质量、同位素、同素异形体等。例2右图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4mL一氧化氮。若通入11.2mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内的密度(1993年上海高考题)A.等于1.369g/LB
5、.等于2.054g/L.C.在1.369g/L和2.054g/L之间D.大于2.054g/L思路分析：题给的密闭容器中通入O2后发生2个化学反应：2NO+O2=2NO22NO2N2O4。为便于计算和推导，可将题给22.4mLNO转换为22.4LNO，将题给11.2mLO2转换为11.2LO2，即容器内盛有1molNO，充入0.5molO2。根据质量守恒定律，容器内的总质量为：1mol30g/mol+0.5mol32g/mol=46g。假定1molNO与0.5molO2恰好完全反应，则生成1molNO2。在标准状况下1molNO2的体积为22.4L，此时混合气体的密度为46g/22.4L=2.0
6、54g/L。但是，由于反应2NO2N2O4的存在，且保持温度、压强不变，因此使平衡混合气体的体积小于22.4L，故其密度必定大于2.054g/L。答案：D方法要领：解本题时最容易忽略2NO2N2O4的平衡(这是一个隐含的平衡)，而误选B。在涉及到的NO2或N2O4有关量的计算问题，一般要考虑可逆反应2NO2N2O4的存在对有关量(气体物质的量、体积、密度、式量等)的影响，这是同学们应重视的一个知识点。例3已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换，又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换，但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换。又此可推断出H
7、3PO2的分子结构是(1994年全国高考题)思路分析：由H3PO4在有三个氢原子可以与D2O发生氢交换及题给H3PO2分子结构知：-OH中的H原子能与D2O发生H交换。现H3PO2能与D2O发生H交换而NaH2PO2则不能(说明NaH2PO2分子中没有羟基H原子)，可以类推出H3PO2中只有一个-OH，从而选B。答案：B方法要领：本题题给信息的实质是：含氧酸分子中的H原子，只有与氧原子结合形成羟基-OH结构时，才有酸性。由于次磷酸H3PO2只能电离出一个H+，它是一元酸;NaH2PO2中的H原子不能电离，也不能与碱反应，NaH2PO2属于正盐。同理CH3COOH分子中只有一个-OH，乙酸是一元
8、酸。因此“含氧酸分子中含有几个H原子，就是几元酸”的说法是错误的。此题为信息给予题，它以一般学生没有接触过的知识实例作为原型(磷酸分子中3个-OH中的H可D2O发生H交换)，要求学生在原型的启发下求解。这类题一般思路为：分析原型找出规律只有活泼的氢(能电离的H)才能发生氢交换比较问题和原型建立联系应用规律完成迁移。例4用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：(2018年高考化学试测题)(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。以下叙述中正确的是A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C.所消耗的铜的物质的量是
9、：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)思路分析：本题是评价制备方案的优劣。从绿色化学角度看(1)要节约原料;(2)是副产品对环境污染小。(1)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O，(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O，(3)2Cu+O2=2CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O。若生成3molCu(NO3)2，可得消耗原料量及生成污染物NOx的量(见下表)：Cu(NO3)2CuHNO3NOx(1)3mol3mol12mol6mol(2)3mol3mol8mol2mol(3
10、)3mol3mol6mol0mol由上表知：(1)耗HNO3最多，生成污染物最多;(3)耗HNO3最少，没有污染物。答案：A、D方法要领：本题考查对硝酸性质、用途的理解及氧化还原反应知识，通过分析比较选择出最佳途径的能力。从不同浓度硝酸与铜的反应可以看出，在硝酸与铜的反应中，硝酸充当了氧化剂和提供硝酸根两种作用，因稀硝酸与铜反应时，氮元素的化合价由+5降为+2价，故作为氧化剂消耗的硝酸较少，而(3)中氧气为氧化剂，硝酸全部用提供酸根用，故消耗硝酸的为(1)(2)(3)。例5在下图装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出
11、，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是(2018年全国高考题)思路分析：产生喷泉的条件：气体在液体中的溶解度很大，产生足够的压强差(负压)。CO2在水中溶解度不大，不能产生喷泉，但在NaOH溶液中因发生CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，其溶解度显著增大，此时形成喷泉。题干要求液体充满烧瓶。答案：B、D方法要领：中学阶段，在水中能形成喷泉现象常见的有NH3、HCl、HBr、HI、SO2等溶解度大的气体;CO2、H2S、Cl2等在水中溶解度不大的气体，不能形成喷泉，但若将水改成NaOH溶液，这些气体在碱性溶液中溶解度显著增大，从而形成喷泉;此外，喷泉实验装置若发生改变，也可能使本来不能形成喷泉的气体形成喷泉，因此，要从产生喷泉的条件认识形成喷泉的本质。例6同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满NH3，NO2，进行喷泉实验，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为(2018年上海高考题)A.B.