内容正文:
基于学科理解的元素化合物专题复习
氨的再认识
任务一、从氨气的结构说性质
问题1:写出NH3的电子式与结构式,其空间结构怎样描述?
任务一、从氨气的结构说性质
比较氨气与甲烷键角大小?
都是SP3杂化,但是氨气中心原子N上有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对有排斥力,使键角变小。
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
任务一、从氨气的结构说性质
思考1:从结构角度预测NH3具有酸性还是碱性?
+H+=
H
+
提供孤电子对,能结合氢离子形成配位键,具有碱性
变式:请比较碱性强弱
CH3NH2 NH3 NH3 N2H4
—CH3是推电子基团,N上的电子云密度大,更易给出孤电子对与H+结合形成配位键,碱性更强
任务一、从氨气的结构说性质
>
>
N电负性比H大,使NH2-NH2氨基上N的电子云密度小于 H-NH2,不利于与氢离子结合,碱性弱
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
思考2:从结构角度解释极易溶于水的原因。
任务一、从氨气的结构说性质
1、NH3和H2O都是极性分子,相似相溶
2、NH3和H2O之间易形成氢键,请画出氨水中主要存在的氢键形式?
变式:写出N2H4溶于水的电离方程式
N2H4+H2O ⇌N2H5++OH-
N2H5++H2O ⇌N2H62++OH-
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
任务一、从氨气的结构说性质
由于氨分子存在孤电子对,还可以和许多金属离子配位形成络合离子,请举例。
[Cu(NH3)4]2+
[Ag(NH3)2]+
AgNO3溶液+稀氨水
生成白色沉淀
继续滴加氨水
沉淀恰好
完全溶解
Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+
AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
思考:氯化银难溶于硝酸,可溶于氨水,请写出溶解的离子反应
AgCl+2NH3 = [Ag(NH3)2]++Cl-
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
任务二、从氨气的化合价说性质
问题2:从化合价角度预测可能有怎样的化学性质?
NH3有还原性,-3价N可以被氧化剂(O2、NOx、CuO、Cl2)氧化
1、请写出工业上制硝酸的第一步反应
2、氯气管道泄露,可用氨气进行检验,请写出该反应
4NH3+5O2 = 4NO+6H2O
催化剂
8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
任务二、从氨气的化合价说性质
3、利用NH3的还原性可以设计氨气碱性燃料电池,总反应为氨气与氧气反应生成一种无毒气体和水,写出正负极电极反应方程式。
燃料电池
氧气(正极)
燃料(负极)
得电子
化合价下降
还原反应
失电子
化合价上升
氧化反应
正极:O2+4e-+H2O=4OH-
负极:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
任务三、从氨气的组成说制备
讨论:NH3由N、H两种元素组成,请说出能产生NH3的可能原料。
角度一:N2 → NH3
角度二:NH4+
角度三:NO3-
→ NH3
→ NH3
问题1:大量需要NH3,通常选用制备方法和原料?
工业合成氨气:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=-92.4kJ•mol-1
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
任务三、从氨气的组成说制备
工业合成氨气:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=92.4kJ•mol-1
1.有哪些角度可以加快反应速率?
在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态) 化学吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;
表面反应:N*+H*⇌NH*;NH*+H*⇌NH2*;NH2*+H*⇌NH3*
脱附:NH3*⇌NH3(g)其中,N2的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。
实际生产中,常用工艺条件:Fe作催化剂,原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8。请说明N2过量的原因。
N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率。原料气中N2相对易得,适度过量有利于提高H2转化率。
2.催化剂是怎样影响反应速率的?
增大反应物浓度、升高温度、增大压强、加催化剂等
降低反应物活化能
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
任务三、从氨气的组成说制备
3.怎样提高合成氨工业中H2的平衡转化率?
工业合成氨气:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=-92.4kJ•mol-1
1、提高 的比例 ,增大另一种反应物浓度
4、及时分离氨气,液化
2、增大压强,促进平衡向气体分子数缩小的方向移动
3、降低温度,促进平衡
选择适宜的温度和压强
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
任务三、从氨气的组成说制备
低温高压
高温低压
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任务三、从氨气的组成说制备
问题2:实验室少量需要NH3,通常选用制备方法、原料和装置?
NH4Cl+Ca(OH)2
NH3·H2O+CaO
NH3·H2O加热
2NH4Cl+Ca(OH)2= CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑
NH3·H2O=NH3↑+H2O
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
任务三、从氨气的组成说制备
实验室采用如图装置制取氨气,正确的是( )
A、生成NH3
B、干燥NH3
C、收集NH3并验满
D、吸收多余NH3
D
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
元素化合物研究模型
NH3
从化合价说性质
从结构说性质
形成配位离子
化合价-3、+1价
氧化还原反应
从组成说制备
工业制备速率、转化率
有一对孤电子对
实验室制备装置
那溯因分析类的问题到底如何思考呢?以我们开头的案件为例,再来梳理一下整个过程。彩纸褪色是一个已知的事实,结合“化工厂”“下雨天”等信息,再根据我们对于“漂白性”的知识储备,提出了三个对应的假设,最后再根据关键信息“硫酸工厂”得到结论。这是我们分析这类问题的一个通关策略/攻略。好,接下来马上开始通关挑战。
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