氮及其化合物复习.高三一轮复习

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1、氮及其化合物复习,氮 及 其 化 合 物,知识主线：,氮及其化合物复习,【知识梳理 】,(一)氮气的性质及用途：,1、分子结构：,氮气的电子式:,结构式为 :,2、化学性质：,在常温下不活泼，可代替稀有气体做保护气， 在高温下与不少物质反应。,（1）氧化性（与Mg，H2),工业合成氨,3、氮气的工业制法：,4、氮的固定：,将游离态的氮转变为化合态的方法,（1）自然固氮：高能固氮（放电），生物固氮,（2）人工固氮（工业合成氨）,利用液态氮比液态氧的沸点低加以分离,（2）还原性(与O2),液化空气,(二)氮的氧化物,N的氧化物的种类它们都有毒，是大气污染物。 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O

2、4、N2O5六种，,1.NO,物理性质,无色、无味、有毒气体，难溶于水,化学性质,易被O2氧化为NO2,2NO+O2 =2NO2,NO的制法：,工业制法：催化氧化NH3,4NO+3O2 +2H2O=4HNO3,2.NO2,物理性质,红棕色、有刺激性气味的气体,易液化，易溶于水,化学性质,（1）难被氧化，易与水反应生成HNO3和NO,3NO2+H2O =2HNO3+NO,（3）常温下易转化为N2O4,2NO2 = N2O4,（2）NO2的尾气用NaOH溶液吸收,2NO2+ 2NaOH =NaNO3+ NaNO2 +H2O,4NO2+O2 +2H2O=4HNO3,NO2+ NO+ 2NaOH =2

3、 NaNO2 +H2O,(4)NO2具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝 还可将SO2的氧化： NO2 + SO2 = SO3 + NO,氮的氧化物-NO与NO2的性质比较,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,2NO + O2 = 2NO2,4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3,NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O,3Cu + 8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2 +2NO + 4H2O,Cu + 4HNO3（浓）=

4、 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O,无色，无味,有毒（机理同CO）,有毒,红棕色，刺激性气味,（三）氨 (NH3),1、分子结构： NH3的电子式为,，结构式为,，氨分子的结构为三角锥形，N原子位于锥顶， 三个H原子位于锥底，键角10718，是极性分子。,2.氨气的物理性质,无色、有剌激性气味的气体,比空气轻,极易溶于水（1：700）,易液化（可作致冷剂）沸点-33.5,该实验的原理是： 氨气极易溶解于水， 致使烧瓶内气体压强迅速减小。,喷泉实验 一、喷泉现象产生的两种方式 减小上部压强吸入式 增大下部压强压入式 实质：短时间内在导管上、下部产生明显的 压强差(下上或下上)！ 二、

5、吸入式喷泉,1、内因：气体在吸收剂中要能快速大量的溶解或反应,“满”：气体要充满烧瓶，含空气越少越好 2、外因 “严”：装置气密性要好，不漏气 “干”：易溶于水的气体，要求烧瓶内壁干燥， 不带水,3、常见的吸入式喷泉,4、吸入式喷泉实验的常见引发方式,、胶头滴管挤入少量吸收剂法 、用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热 ，膨胀气体， 引发少量接触法 、用冰水浇注烧瓶，降低烧瓶内氨气的温度，使 气体压强减小，水上升与氨气接触进一步减小压强 形成喷泉。 其他,3.氨的化学性质,（1）与水反应：,【问题】氨水中有哪些分子和离子?,分子： 离子：,NH3、H2O、NH3H2O,NH4+、OH-、H+,氨水具有弱

6、碱性，具有碱的通性,氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用此来检验氨气的存在,氨气溶于水时（氨气的水溶液叫氨水）， 大部分的NH3分子与H2O分子结合成 NH3H2O（一水合氨）。NH3H2O为弱电解质,3、计算氨水的浓度时，溶质应为NH3 。,5、氨水的保存方法：氨水对许多金属有腐蚀作用， 所以不能用金属容器盛装氨水。通常把氨水盛 装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。,6、比较液氨、氨水和铵,4、氨水的浓度越大，密度反而越小（是一种特殊情况）。 NH3H2O不稳定，易挥发，故加热氨水时有氨气逸出： NH3H2O,NH3+ H2O,（2）NH3与酸的反应,NH3与HCl反应,NH3(

7、g) +HCl(g) =NH4Cl(s),NH3 + H+ = NH4+,氨气和氯化氢气体接触，会产生白色的烟，可用浓盐酸来检验氨气或用浓氨水来检验氯化氢是否泄漏。,NH3与、CO2反应：NH3 +H2O + CO2 =NH4HCO3 （碳铵）,氨气与挥发性（如盐酸、硝酸等）反应产生白烟,NH3与难挥发性酸 如H2SO4反应无白烟产生,（3）NH3与O2的反应,（还原性）,2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl,（氨气和氯气不能共存）,加热 2NH3 + 3CuO = N2 + 3Cu +3 H2O,(4)与某些盐反应。,工业制硝酸,Al3+3NH3H2O=_ 实验室制Al(OH)3。

8、,8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl,2.药品：,氯化铵晶体、熟石灰固体,3.装置：,固+固，加热型,4.干燥:,向下排空气法，并在试管口塞上棉花，防止NH3和空气对流，保证NH3的纯度。,4.氨气的实验室制法,5.收集：,用碱石灰,(与O2的发生装置相同),（CaO 与NaOH固体混合物）,思考：干燥时，能否用浓硫酸、无水CaCl2或者P2O5 来代替碱石灰？,图2,实验室中还可以用哪些方法制氨气?,加热浓氨水法,浓氨水加碱石灰法,碱石灰吸水、溶解时放热, 增大OH-浓度平衡逆移.,实验室中能否用图2装置制氧气?,气体的溶解性规律?,（2）蘸有浓盐酸(浓硝酸)的玻璃棒接近试

9、管口（产生白烟）,6.验满：,（1）用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）,注意 制氨气所用的铵盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、 (NH4)2CO3等代替，因为NH4NO3在加热时易发生爆 炸，而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯。也不能用加热NH4Cl的方法制氨气。 消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替，因为 NaOH、KOH具有吸湿性，易潮解结块，不利于生成 的氨气逸出，而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。 NH3极易溶于水，制取和收集的容器必须干燥。 如何防倒吸？ 倒立漏斗式、肚容式,（四）.铵盐,铵盐是NH4+和酸根离子组成的化合物。,铵盐

10、都是晶体，易溶于水。,1.物理性质,小结铵盐： 硫酸铵【（NH4）2SO4 ，俗称硫铵，又称肥粉】， 氯化铵【NH4Cl，俗称氯铵】， 硝酸铵【NH4NO3，俗称硝铵、炸药】， 碳酸氢铵【NH4HCO3，俗称碳铵】铵盐属于铵态氮肥。 常用氮肥有铵态氮肥和尿素【 CO（NH2）2 】 。,2.化学性质：,（1）铵盐受热易分解,（2）铵盐与碱的反应：,应用：用来制取氨气；NH4+的检验,实质：NH4+ + OH,NH3+ H2O,铵盐与碱共热都能产生NH3，这是铵盐的共同性质。,有关系式：NH4+ NH3，相互之间可以转化。 a若是铵盐溶液与烧碱溶液共热，则： NH4+ OH NH3+ H2O （

11、浓溶液）,b若反应物为稀溶液且不加热时，则无氨气逸出，用离 子方程式表示为：NH4+ OHNH3 H2O c若反应物都是固体时，则只能用化学方程式表示。,3.NH4+的检验：,(1)检验某白色固体是否为铵盐的方法 取少许样品和碱混合于试管中共热，将湿润的红色 石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝色，则证明样品中 含铵盐(NH4) 取少许样品和碱混合于试管中共热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验产生的气体，若有白烟产生，则证明样品中含铵盐(NH4) （2）检验无色溶液中是否存在NH4的方法 将待检物取出少量置于试管中，加入NaOH溶液后，加热，用湿润的红色石蕊试纸在管口检验，若试纸变蓝色，则证明待检物中含铵盐

12、(NH4)。,（五）、硝酸,1、物理性质,（1）纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体。常用浓HNO3的质量分数为69%，低沸点（83）、易挥发，能与水以任意比互溶。久置的浓硝酸呈黄色,（2）质量分数为98以上的浓硝酸挥发出来的 HNO3蒸气遇空气中的水蒸气形成极微小的硝酸液滴 而产生“发烟现象”。因此，质量分数为98以上 的浓硝酸通常叫做“发烟硝酸”。,（1）硝酸的酸性： HNO3 = H+ + NO3-,请用实验证明硝酸具有酸的通性。,使指示剂变色：,与活泼金属反应放出氢气（）,稀硝酸使紫色石蕊试液变红，浓硝酸使紫色石蕊试液先变红，立即再变为无色,与锌反应生成红棕色气体,2、硝酸的化学性质,与碱

13、性氧化物反应：,与某些盐反应：,2HNO3+ CuO = Cu(NO3)2 + H2O,10HNO3(稀)+ 3FeO = 3Fe(NO3)3 +NO+5 H2O,10HNO3(稀)+ 3Fe2+ = 3Fe3+ +NO+5 H2O,与碱发生中和反应：,HNO3+ NaOH = NaNO3 + H2O,10HNO3(稀)+ 3Fe(OH)2 = 3Fe(NO3)3 +NO+8 H2O,（2）.不稳定性,硝酸浓度越大越易分解，因此，浓硝酸应放入棕色细口瓶中（避光），阴凉处保存（避免受热分解），用玻璃塞（酸会腐蚀橡皮塞）而不能用橡皮塞。,（3）硝酸的强氧化性,与金属反应,Cu +4HNO3(浓)

14、=Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O,3Cu+8HNO3 （稀） =3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,硝酸具有强的氧化性，几乎可以使所有金属（金、铂 除外）氧化而生成硝酸盐。当HNO3与金属反应时，HNO3被还原的程度（即氮元素化合价降低的程度）取决于硝酸的浓度和金属单质还原性的强弱。对于同一金属单质而言，HNO3的浓度越小，HNO3被还原的程度越大，氮元素的化合价降低越多。, 常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化,注 意, 硝酸与金属反应不放出氢气, 氧化性：浓硝酸稀硝酸（均比浓硫酸强）,一般反应规律为： 金属 + HNO3(浓) 硝酸盐 + NO2 + H2O 金属 + HNO3

15、(稀) 硝酸盐 + NO + H2O 较活泼的金属(如Mg、Zn等) + HNO3(极稀) 硝酸盐 + H2O + N2O(或NH3或铵盐等),（5）变价金属与硝酸反应时，产物的价态则要看硝酸与金属 的物质的量的相对大小，若金属过量，则生成低价的金属硝酸 盐；若硝酸过量，则生成高价的金属硝酸盐。 如：铁与稀硝酸的反应： 3Fe（过量）8HNO3（稀）3Fe（NO3）22NO4H2O Fe（不足）4HNO3（稀）Fe（NO3）3NO2H2O,（6）浓HNO3与浓盐酸按体积比13配制而成的混合液叫王水。王水溶解金属的能力更强，能溶解金属Pt、Au。 （7）能氧化并腐蚀某些有机物，如皮肤、衣服、纸张

16、、橡胶等。因此在使用硝酸（尤其是浓硝酸）时要特别小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂液洗涤。,如何只用蓝色石蕊试纸鉴别三瓶失去 标签的液体：浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸？ 只用铜丝鉴别三瓶失去标签的液体： 浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸？,练习1、下列事实体现了硝酸的什么性质？ A.强氧化性 B.酸性 C.不稳定性 D.挥发性 （1）硝酸存放在棕色瓶中密封保存( ) （2）浓硝酸可以和铜反应( ) （3）木炭和浓硝酸反应( ) （4）锌和硝酸不产生H2( ) （5）氧化铜溶于硝酸( ) （6）不用硝酸制SO2气体( ) （7）用铁槽存放浓硝酸( ) （8）检验SO32-时不能先用硝酸酸化( ),C D,AB,A