高三化學(xué)教案氮族元素

歡送來到高三化學(xué)教案欄目，此欄目中聚集了大量有關(guān)化學(xué)的教案，

在此小編為您編輯了此文：高三化學(xué)教案：氮族元素，希望可以給大家的

學(xué)習(xí)或教學(xué)提供更多的幫助。

【易錯指津】

1.氨水顯弱堿性的理解不全面。

氨氏溶于水形成氨水，氨水少局部電離出OH-、NH4+,所以氨水具有弱堿

性。注意以下兩點(diǎn)：

(1)氨水遇A13+、Fe3+、Vg2+分別可以生成A1(OH)3、Fe(OH)3,Mg(OH)2

沉淀，但氨水中滴加Ag+溶液開始出現(xiàn)沉淀AgOH，繼續(xù)滴加沉淀即溶解生

成銀氨溶液：(2)氨水遇酸、酸性氧化物可以成鹽，又根據(jù)氨水與酸的量關(guān)

系分別得到正鹽和酸式鹽。如：用氨水吸收少量二氧化硫的離子方程式

NH3.H20+S02=NH4++HSO3-是錯誤的。

2.NO.02被水吸收的分析錯誤。

N0、02被水吸收實(shí)質(zhì)上發(fā)生如下反響：

2N0+02=2N02,3N02+2II20=2IIN03+N0o生成NO還可以繼續(xù)氧化，生成N02

再溶于水，這是一個循環(huán)反響。如無任何氣體剩余，最終產(chǎn)物應(yīng)為HN03,

恰好反響的量的關(guān)系：4N0+302+2H2O4HN03，實(shí)際反響中可以有N0或02

剩余，但不能兩者兼有之。

3.氮可以形成多種氧化物。N02可以與水反響生成硝酸，但N02不是硝酸

的酸酊。掌握酸酎的判斷方法。N02與溟蒸氣不能用濕潤的KI淀粉試紙檢

驗。

4.N03-在酸性溶液中具有強(qiáng)氧化性，可以將Fe2+氧化為Fe3+、S032-氧化

為S042-，將「、BL、S2-氧化為12、Br2、So

5.檢驗NH4+離子，可參加燒堿溶液后，必須加熱，再用濕潤的紅色石

蕊試紙檢驗NH3，否則不一定有NH3放出。

【典型例題評析】

例IMurad等三位教授最早提出NO分子在人體內(nèi)有獨(dú)特功能，近年來此領(lǐng)

域研究有很大開展，因此這三位教授榮獲了2019年諾貝爾醫(yī)學(xué)及生理學(xué)

獎。以下關(guān)于N0的表達(dá)不正確的選項是（2019年全國高考題）

A.N0可以是某些含低價N物質(zhì)氧化產(chǎn)物B.N0不是亞硝酸酎

C.N0可以是某些含高價N物質(zhì)的復(fù)原產(chǎn)物D.NO是棕色氣體

思路分析:此題看似很深奧，實(shí)際不然，考查的落點(diǎn)是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)

NO的有關(guān)性質(zhì)。根據(jù)NO中氮元素的化合價（+2）處于氮元素中間價態(tài)，應(yīng)

用氧化復(fù)原反響原理可推知：N0既可能是低價含N物質(zhì)的氧化產(chǎn)物，又可

能是高價含N物質(zhì)的復(fù)原產(chǎn)物;根據(jù)酸酎概念亞硝酸酸酎應(yīng)是N2O3；NO應(yīng)

是無色氣體。

答案：D

方法要領(lǐng)：要答好這類高起點(diǎn)，低落點(diǎn)試題，首先要克服心理障礙，找準(zhǔn)

題中化學(xué)知識運(yùn)用的著落點(diǎn)，其次，要掌握好重要根本概念和根本理論。

這類試題所涉及的根本理論通常是結(jié)構(gòu)理論（包括原子結(jié)構(gòu)中的質(zhì)量數(shù)二

中子數(shù)+質(zhì)子數(shù)，質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)之間關(guān)系等）、分子結(jié)構(gòu)

中微粒成鍵規(guī)律、氧化復(fù)原反響規(guī)律;所涉及的概念通常是原子相對原子

質(zhì)量、同位素、同素異形體等。

例2右圖為裝有活塞的密閉容器，內(nèi)盛22.4mL一氧化氮。假設(shè)通入

H.2mL氧氣（氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定），保持溫度、壓強(qiáng)不變，那么

容器內(nèi)的密度（1993年上海高考題）

A.等于1.369g/LB.等于2.054g/L.

C.在1.369g/L和2.054g/L之間D.大于2.054g/L

思路分析：題給的密閉容器中通入02后發(fā)生2個化學(xué)反響：2N0+02=2N02

2N02N204o為便于計算和推導(dǎo)，可將題給22.4mLN0轉(zhuǎn)換為22.4LN0，將

題

給11.2mL02轉(zhuǎn)換為11.2L02，即容器內(nèi)盛有ImolNO，充入0.5mol02c根

據(jù)質(zhì)量守恒定律，容器內(nèi)的總質(zhì)量為：lmol30g/mol+0.5mo132g/mo1=46go

假定ImolNO與0.5mol02恰好完全反響，那么生成lmolN02o在標(biāo)準(zhǔn)狀況

下lmolN02的體積為22.4L,此時混合氣體的密度為46g/22.4L=2.054g/Lo

但是，由于反響2N02N204的存在，月保持溫度、壓強(qiáng)不變，因此使平衡

混合氣體的體積小于22.4L,故其密度必定大于2.054g/Lo

答案：D

方法要領(lǐng)：解此題時最容易忽略2N02N204的平衡（這是一個隱含的平衡），

而誤選B。

在涉及到的N02或N204有關(guān)量的計算問題，一般要考慮可逆反響

2N02N204的存在對有關(guān)量（氣體物質(zhì)的量、體積、密度、式量等）的影響,

這是同學(xué)們應(yīng)重視的一個知識點(diǎn)。

例3磷酸分子中的三個氫原子都可以跟重水分子（D20）中的D原子發(fā)生氫

交換，又知次磷酸（H3P02）也可跟D20進(jìn)行氫交換，但次磷酸鈉（NaH2P02）

卻不再能跟D20發(fā)生氫交換。又此可推斷出H3P02的分子結(jié)構(gòu)是（1994年

全國高考題）

思路分析：由H3P04在有三個氫原子可以與D20發(fā)生氫交換及題給H3P02

分子結(jié)構(gòu)知：-OH中的H原子能與D20發(fā)生H交換?，F(xiàn)H3P02能與D20發(fā)

生H交換而NaH2P02那么不能（說明NaH2P02分子中沒有羥基H原子），可

以類推出H3P02中只有一個-0H，從而選B。

答案：B

方法要領(lǐng)：此題題給信息的實(shí)質(zhì)是：含氧酸分子中的H原子，只有與氧原

子結(jié)合形成羥基-0H結(jié)構(gòu)肘，才有酸性。由于次磷酸H3P02只能電離匕一

個H+，它是一元酸;NaH2P02中的H原子不能電離，也不能與堿反

響，NaH2P02屬于正鹽。同理CH3C00H分子中只有一個-0H，乙酸是一元酸。

因此含氧酸分子中含有幾個H原子，就是幾元酸的說法是錯誤的。

此題為信息給予題，它以一般學(xué)生沒有接觸過的知識實(shí)例作為原型（磷酸

分子中3個-011中的H可D20發(fā)生H交換），要求學(xué)生在原型的啟發(fā)下求解°

這類題一般思路為：分析原型找出規(guī)律［只有活潑的氫（能電離的H）才能發(fā)

生氫交換］比擬問題和原型建立聯(lián)系應(yīng)用規(guī)律完成遷移。

例4用以下三種途徑來制取相等質(zhì)量的硝酸銅：（2019年高考化學(xué)試測題）

（1）銅跟濃硝酸反響；（2）銅跟稀硝酸反響；（3）銅先跟氧氣反響生成氧化

銅，氧化銅再跟硝酸反響。以下表達(dá)中正確的選項是

A.三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量相等

B.三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量相等

C.所消耗的銅的物質(zhì)的量是：途徑⑶途徑⑴途徑（2）

D.所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是：途徑（1）途徑⑵途徑（3）

思路分析：此題是評價制備方案的優(yōu)劣。從綠色化學(xué)角度看（1）要節(jié)約原

料；（2）是副產(chǎn)品對環(huán)境污染小。

（1）Cu+4HN03（濃）=Cu（N03）2+2N02+2H20,（2）3Cu+8HN03（?。?3Cu（N03）2+

2N0+4H20,(3)2Cu+O2=2CuO,CuO+2HNO3=Cu(N03)2+H20o假設(shè)生成

3molCu(N03)2，可得消耗原料量及生成污染物NOx的量(見下表)：

Cu(N03)2CuHNO3NOx

(1)3mo13mo112mo16mo1

(2)3mo13mo18mo12mo1

(3)3mol3mol6mol0mol

由上表知：(1)耗HNO3最多，生成污染物最多；(3)耗HNO3最少，沒有污

染物。

答案：A、D

方法要領(lǐng)：此題考查對硝酸性質(zhì)、用途的理解及氧化復(fù)原反響知識，通過

分析比擬選擇出最正確途存的能力。

從不同濃度硝酸與銅的反響可以看出，在硝酸與銅的反響中，硝酸充當(dāng)

了氧化劑和提供硝酸根兩種作用，因稀硝酸與銅反響時，氮元素的化合

價由+5降為+2價，故作為氧化劑消耗的硝酸較少，而(3)中氧氣為氧化

劑，硝酸全部用提供酸根用，故消耗硝酸的為(1)(3)。

例5在以下圖裝置中，燒瓶中充滿枯燥氣體a,將滴管中的液體b擠入燒

瓶內(nèi)，輕輕振蕩燒瓶，然后翻開彈簧夾f,燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出，

最終幾乎充滿燒瓶。那么a和b分別是(2019年全國高考題)

思路分析：產(chǎn)生噴泉的條件：氣體在液體中的溶解度很大，產(chǎn)生足夠的壓

強(qiáng)差(負(fù)壓)。C02在水中溶解度不大，不能產(chǎn)生噴泉，但在NaOH溶液中因

發(fā)生C02+2NM)H=Na2C03+H20,其溶解度顯著增大，此時形成噴泉。題干要

求液體充滿燒瓶。

答案：B、D

方法要領(lǐng)：中學(xué)階段，在水中能形成噴泉現(xiàn)象常見的有NH3、HC1、HBr、

HI、S02等溶解度大的氣體;C02、H2S、C12等在水中溶解度不大的氣體,

不能形成噴泉，但假設(shè)將水改成NaOH溶液，這些氣體在堿性溶液中溶解

度顯著增大，從而形成噴泉;此外，噴泉實(shí)驗裝置假設(shè)發(fā)生改變，也可能

使本來不能形成噴泉的氣體形成噴泉，因此，要從產(chǎn)生噴泉的條件認(rèn)識

形成噴泉的本質(zhì)。

例6同溫同壓下，兩個等體積的枯燥圓底燒瓶中分別充滿①NH3，②N02,

進(jìn)行噴泉實(shí)驗，經(jīng)充分反響后，瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為（2019年上海

高考題）

A.①②B.①②C.①二②D.不能確定

思路分析：設(shè)圓底燒瓶的體積為VL,所含氣體的物質(zhì)的量為xmolo那么：

c（NH3）=x/Vmol/L而

3N02+H2O2HN03+N0,c（HN03）=[2/3xmol][2/3VL]=x/Vmol/Lo

答案：0

方法要領(lǐng):只要在同溫同日下，單一氣體（或某一氣體中混有空氣）如進(jìn)行

噴泉實(shí)驗（在1120中）后所得溶液的濃度均相同。它與液體上升高度無關(guān)。

如是標(biāo)準(zhǔn)狀況那么濃度為l/22.4mol/Lo

注意：假設(shè)誤以為N02與H20生成HN03的物質(zhì)的量為2/3x,而無視了溶

液的體積也是2V/3L的話，就會得出兩者濃度不等的結(jié)論。

例7某試劑廠有銀（含雜質(zhì)銅）和硝酸（含雜質(zhì)Fe3+）反響制取硝酸銀.步驟

如下（2019年上海高考題）

依據(jù)上述步驟，完成以下填空：

（1）溶解銀的硝酸應(yīng)該用硝酸（填濃或?。?。原因是（填序號，下同）

(a)減少過程中產(chǎn)生NOX的量(b)減少原料銀的消耗量(c)節(jié)省硝酸物質(zhì)的

量

(2)步驟B加熱保溫的作用是.

(a)有利于加快反響速率

(b)有利于未反響的硝酸揮發(fā)

(c)有利于硝酸充分反響，降低溶液中[H+]

(3)步驟C中是為了除去Fe3+、Cu2+等雜質(zhì)，沖稀靜置時發(fā)生的化學(xué)反響

是

(a)置換反響⑹水解反響⑹氧化復(fù)原反響

產(chǎn)生的沉淀物化學(xué)式.

思路分析：(1)根據(jù)反響方程式：Ag+2HNO3(濃)=AgNO3+NO2+H2O、

3Ag+4HNO3(稀)=3AgN03+N0+2H20可知：每生成lmolAgN03，如用濃HN03,

消耗HN032mol,產(chǎn)生lmolN02；如用稀HN03，只需HN034/3mol,放出

N01/3molo故用稀硝酸比用濃硝酸好，原因為(a)、(c)o

(2)根據(jù)溫度對反響速率的影響，加熱保溫是使反響加快，促使HN03與

Ag反響，而不希望HN03損失，因此其目的是(a)、(c)o

(3)由水解原理，溶液濃度小，促進(jìn)水解，使Fe3+、Cu2+生成難溶的

Fe(0H)3、Cu(0H)2而除去。

答案：⑴稀，(a)、(c)⑵(a)、(c)⑶(b),Fe(0H)3、Cu(OH)2

方法要領(lǐng):聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)流程，運(yùn)用化學(xué)知識，理解化學(xué)原理解答生產(chǎn)中

的問題是高考的熱點(diǎn)。用到的化學(xué)原理有：反響速率；水解反響；物質(zhì)別離

和提純的方法。試題的能刀要求較高，立意新?？忌鷳?yīng)首先將整個流程看

懂，在理解每一操作步驟的目的和作用的同時，須聯(lián)系各步驟的相互關(guān)

系和作用。明確前一操作是后一操作過程的根底和條件。如：過量的Ag

與稀HN03混合其目的是使HN03充分反響，步驟B加熱保溫的原因也是為

這一目的而設(shè)置的。它使NOx不斷逸出，降低酸度，有利于下一步用水沖

稀，使雜質(zhì)離子水解完全，并通過靜置而沉降。以上三個步驟一環(huán)緊彳口一

環(huán)。

此題通過AgNO3生產(chǎn)的步驟、過程，考查考生對金屬（Ag、Fe、Cu）與HN03

反響的理解程度。在步驟C中，雖然Ag+也參與水解，但AgOH很不穩(wěn)定分

解：AgOHAg2O，合并于過量銀中循環(huán)使用。

題中給出了生產(chǎn)的過程圖，提供了解題線索。解題時應(yīng)根據(jù)銀與不同濃度

HNO3的反響及產(chǎn)生，考慮生產(chǎn)實(shí)際中的價值及產(chǎn)物對社會環(huán)境的影響，

不難選擇問題（1）中的答案為稀HNO3及其原因°借助化學(xué)反響的原理及條

件，離子的性質(zhì)等知識，從而順利解答出問題⑵和（3）。

例8實(shí)驗室用氨氣復(fù)原氧化銅的方法測定銅的近似相對原子質(zhì)量,反響的

化學(xué)方程式為：2NH3+3Cu0N2+3Cu+3H20（2019年上海高考題）

試答復(fù)：（1）如果選用測定反響物CuO和生成物H20的質(zhì)量M（Cu0）、m（H20）］

時，請用以下儀器設(shè)計一個簡單的實(shí)驗方案。

①儀器連接的順序（用字母編號表示,儀器可重復(fù)使用）；d中濃硫酸的作

用是，；實(shí)驗完畢時觀察到a中的現(xiàn)象是；

②列出計算Cu的相對原干質(zhì)量的表達(dá)式；

③以下情況將使測定結(jié)果偏大的是。（以下選擇填空不限1個正確答案，

均用字母編號填寫）

（a）CuO未全部復(fù)原為Cu（b）CuO受潮（c）CuO中混有Cu

（2）如果仍采用上述儀器裝置，其他方案可選用測定的物理量有

(a)m(Cu)和m(CuO)(b)m(N2)和m(H20)(c)m(Cu)和m(H20)(d)m(NH3)和

m(H20)

思路分析:根據(jù)此題的意圖是需要測定反響物氧化銅和生成物水的質(zhì)量，

從而利用氨和加熱條件下的氧化銅在化學(xué)反響中的關(guān)系求出銅的相對原

子質(zhì)量。氧化銅的質(zhì)量可直接從所取的藥品稱量中得知，測反響生成的水

的質(zhì)量時，應(yīng)考慮制得的氨氣中混有的水蒸氣對測量有干擾作用，應(yīng)予

以排除，反響后的氣體中必然夾雜著未反響完的氨氣，吸收水蒸氣時也

要考慮不能用濃硫酸作吸收劑，否則會同時吸入水蒸氣和氨氣，造成

測量數(shù)據(jù)偏大。

(1)①NH4c1和Ca(OH)2反響可生成NH3,經(jīng)堿石灰枯燥后(不能用濃H2SO4

枯燥)，因為濃H2s04要吸收NH3)把NH3通入a裝置發(fā)4主體反響，將反

響后生成的水蒸氣用C吸收(不能用濃H2s04吸收)，因為還有未反響的NH3

也可被濃H2s04吸收，這樣測量水的質(zhì)量就偏大，多余的NH3用濃H2s04

吸收，同時也防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入第二個C裝置中。

②2NH3+3CuO=N2+3Cu+3H20(設(shè)銅的相對原子質(zhì)量為x)

3(xH6)318

m(CuO)m(H20)x=18m(CuO)/m(H20)-16

或考慮計算銅的相對原子質(zhì)量的思路是：

n