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1、非金属及其化合物,氮及其重要化合物,一、氮 及 其 化 合 物,知识主线：,一、氮 及 其 化 合 物,1、氮（N2）,氮的原子结构,电子式,结构式：,NN,联想：结构决定性质，性质决定用途，根据N2的结构，联想其重要的物理、化学性质、用途,1、氮气,（1）物理性质： 难溶于水，熔沸点很低，无色无味的气体。,（2）化学性质 常温下性质_,稳定,用作保护气,高温或放电条件下才能与氢气、氧气和活泼金属反应,氮的固定：将游离态的氮转变为化合态的氮的方法,N2+3H2 2NH3 N2+3Mg Mg3N2 N2+O2 2NO,高温高压,催化剂,点燃,放电,自然固氮,N2 化合态氮,根瘤菌,人工固氮,A、
2、氧化性：,B、还原性：,工业合成氨、制硝酸,应用,1）NO、NO2、N2O4的性质及转化,2、氮的氧化物,无色,红棕色,无色,有毒,有毒,有毒,难,易且反应,随O2与水反应平衡移动,否,能,能,二氧化氮,溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮。,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,NO2是一种强氧化剂，能将I、SO2、H2S等氧化： 2KI+4NO2=2KNO3+I2+2NO SO2+NO2=NO+SO3 H2S+NO2=S+NO+H2O,问题：,NO2与溴蒸气均为红棕色气体，试设计实验方案，鉴别NO2与溴蒸气,二氧化氮和溴蒸气的鉴别,NO2和溴蒸气在性质上的相似之处：,A均有氧化性 B
3、溶于水后溶液呈酸性 C能与碱溶液反应 鉴别两者不能用淀粉KI试纸、碱溶液等。,NO2和溴蒸气在性质上的差异之处：,A通入水中，NO2溶于水发生反应后溶液无色 而溴蒸气溶于水溶液呈橙色,B通入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气,C通入CCl4有机溶剂中， 溶于CCl4而且CCl4溶液呈 橙红色的为Br2(气),D将盛有溴蒸气和NO2气体试管放入冷水中冷却，气 体颜色变浅的为NO2,2NO + O2 = 2NO2(棕色),3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3,NO和NO2制法： 原
4、理:HNO3+Cu=Cu(NO3)2+NOx+H2O 药品浓、稀硝酸和铜 装置固液(加热) 收集 尾气吸收,1.纯HNO3是 色、易 ,有 气味的液体,(1)、物理性质,2. 与水任意比互溶.在空气中遇水蒸气呈白雾状；,3.纯HNO3的沸点是83,密度为1.5027g/cm3,常用浓硝酸质量分数为69.,挥发,刺激性,无,质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸”。,易挥发,比水重,开瓶瓶口有白雾 发烟硝酸 挥发性酸用浓硫酸制取 与浓氨水产生白烟 参与化学反应温度不宜过高,3、硝酸,(2)硝酸的化学性质,一元强酸，易挥发，不稳定（分解），强氧化性,a、见光或受热分解,硝酸的浓度越大，越容易分解,
5、问题,久置硝酸为什么变黄？,浓硝酸应如何保存？,见光易分解,并产生红棕色气体的是( ) A 浓HNO3 B HClO C NaHCO3 D AgBr,AD,b、酸的通性,与指示剂作用,与活泼金属反应不产生H2。,与碱和碱性氧化物反应：比较与CuO、FeO的反应，,与盐反应：比较与Na2CO3、Na2SO3 的反应,稀硝酸与石蕊试液变红，不褪色， 浓硝酸与石蕊试液变红，后褪色。,c、强氧化性：,1）与金属反应,不产生氢气，N元素被还原,反应规律：,分析Cu、Fe分别与浓、稀硝酸反应,常温时，Fe、Al遇浓硝酸也被钝化,Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 红棕,蓝色
6、,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O无色,红棕,蓝色,B C P S I2,+ HNO3（浓）,H3BO3 CO2 H3PO4 H2SO4 HIO3,+ NO2,2）浓硝酸与非金属的反应（C、S等）,C + 4HNO3（浓）= CO2+ 4NO2+ 2H2O,S+6HNO3（浓）= H2SO4+6NO2+2H2O,3）与一些还原性物质的反应,3Fe2+ + 4H+ + NO3- = 3Fe3+ + NO+ 2H2O,3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO+5H2O,3H2S+2HNO3(稀)=3S+2NO+4H2O,王水:,浓硝酸和浓盐酸的体积比为
7、 13 的混合物,H2S 、 SO2 、HI 、 HBr 、Fe2+, ,S 、 H2SO4 、 I2 、 Br2 、 Fe3+,注意：浓硝酸不能氧化Cl-.,6HI+2HNO3(稀) = 3I2+2NO+4H2O,4）与有机物的反应,硝化反应：,硝基苯、三硝基甲苯,酯化反应：,硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纤维,与含有苯环结构的蛋白质作用，呈黄色。,1、下列事实体现了硝酸的什么性质？ A.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）
8、不用硝酸制SO2气体( ) （7）用铁槽存放浓硝酸( ) （8）检验SO42-时不能先用硝酸酸化( ),CD,AB,A,A,A,A,A,B,练习：,2、在下列反应中,HNO3既表现出氧化性,又表现出酸性的是 ( ),A H2S + 2HNO3 = S +2NO2+ 2H2O B CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O C 4HNO3 = 2H2O+4NO2+ O2 D Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 +2H2O,D,复习书P88 递进题 1、2、3,(3)硝酸的制备,实验室制法：,药品：固体硝酸钠，浓硫酸 装置：固液加热（圆底烧瓶+分液漏斗） 收集：
9、冷凝,工业生产：,N2+3H2 = 2NH3 4NH3+5O2 = 4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 尾气处理：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,高温高压,催化剂,高温高压,催化剂,4、氨的性质,（1）物理性质：,无色，刺激性气味，比空气轻，极易溶于水,易液化。,分子式： 电子式 结构式,NH3,练习,由图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴定管内盛放某种液体。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是（ ） ACO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 BNH3(H2O含酚酞)/红色
10、喷泉 CH2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉 DHCl(AgNO3溶液)/白色喷泉,A,1）与水反应：,NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-,（2）化学性质：,说明1：氨气溶于水大部分与水作用生成了NH3H2O，而NH3H2O 只有少数发生了电离而生成NH+4和OH-。,在氨的水溶液中：存在的分子有：,H2O、NH3、NH3H2O,NH+4 、OH-、H+,氨水是混合物，而液氨是纯净物。,存在的离子有：,1）与水反应：,NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-,（2）化学性质：,说明2：氨水遇Al 3+、Fe 3+、Mg 2+分别可以生成Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2
11、沉淀，且Al(OH)3不溶于过量的氨水。但稀氨水滴到AgNO3溶液开始出现沉淀AgOH，继续滴加沉淀可溶解；,说明3：浓氨水中加入NaOH固体可制取NH3， 也可以向浓氨水中鼓入空气，使NH3H2O 分解而产生氨气。,2),与酸反应生成铵盐：表现碱性,NH3+HCl=NH4Cl,NH3+HNO3=NH4NO3 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,回忆实验现象,挥发性酸与氨气接触的现象，产生“白烟”,B、氨与氯气反应： 2NH3+3Cl2 N2+6HCl（氨气适量） 8NH3+3Cl2 N2+6NH4Cl（氨气过量）,3) 氨气的还原性:和氧化剂的反应O2、 Cl2,A、氨跟氧气反应： 4
12、NH3+5O2 Pt 4NO+6H2O H 0 催化剂用铂，铁均可。,某同学在做探究性实验时制备了N2和NH3两瓶气体，因急事离开后，回来时忘了哪一瓶是氨气。 请你根据所学知识，采取尽可能多的合理方法加以鉴别。(试剂可以任选),方法：闻气味；湿润红色石蕊试纸；蘸浓盐酸的玻璃棒;,练习,（3） 氨的制法,(1)原理： 2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2NH3+2H2O (2)装置：固+固 (3)干燥？ (4)收集？ (5)尾气处理？ (6)检验？,加热,1) 氨的实验室制法,实验室制取氨的改进装置,实验室制取氨气的其他方法,实验室制取氨气的其他方法,例2(2011汕头龙湖第四次联考
13、)某研究性学习小组对实验室制取NH3进行了如下设计： (1)甲同学拟用浓氨水和固体NaOH制取NH3，并用图装置作为NH3的发生装置,写出固体NaOH的作用为_ (2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上来收集氨气，并确保不污染环境请你根据其设想回答： 若用排空气法收集NH3，请在图的方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用的试剂(自选)名称 若用排液取气法收集NH3，可选用的试剂是_(填序号) AH2OB浓H2SO4 CCCl4 D饱和NaCl溶液,4下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错 误的是 (),AC,（3） 氨的制法,加热,2) 氨的工业制法,H 0,4、用途,(四) 铵盐,1、物性：,2、化性：,不稳定性：,与碱溶液的反应：,注意：,1是铵盐的通性，可用于NH4+ 的检验。,NH4Cl = NH3 + HCl,NH4HCO3 = NH3 + H2O + CO2,NH4+ + OH - = NH3 + H2O,都是易溶于水的白色晶体。,2.并不是所有的铵盐分解都得到氨气.例如NH4NO3,水解反应：,
