《氮族元素完整版ppt课件》由会员分享,可在线阅读,更多相关《氮族元素完整版ppt课件(79页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、1、原子结构原子结构+72 5N+15 2 8P5+33 2 8As18 5+51 2 8Sb1818 5氮氮( N N )磷磷( P P )砷砷( AsAs)锑锑( SbSb) ) 铋铋( BiBi)非金属元素非金属元素金属元素金属元素2、氮族元素:、氮族元素:(在周期表中位置:第(在周期表中位置:第A 族)族)7N 15P33As 51Sb相似性相似性 递变性递变性1 1、最外层都有、最外层都有5 5个电子,化合价个电子,化合价主要有主要有-3-3、+3+3和和+5+52 2、气态氢化物、气态氢化物的通式:的通式:RHRH3 33 3、最高价氧化物、最高价氧化物对应的水化物通对应的水化物通
2、式为式为HROHRO3 3 或或H H3 3RORO4 4原子结构原子结构单质物性单质物性化学性质化学性质核核电电荷荷数数增增大大、电电子子层层增增多多原原子子半半径径增增大大熔熔沸沸点点先先升升高高后后降降低低单单质质密密度度增增大大单单质质氧氧化化性性减减弱弱最最高高价价氧氧化化物物对对应应水水化化物物的的酸酸性性减减弱弱氢氢化化物物的的稳稳定定性性减减弱弱 83Bi(1 1)最高价氧化物所对应的水化物的酸性)最高价氧化物所对应的水化物的酸性HNOHNO3 3 H H3 3POPO4 4 H H3 3AsOAsO4 4(2 2)气态氢化物的稳定性)气态氢化物的稳定性NHNH3 3 PHPH
3、3 3 AsHAsH3 33、化学性质的具体表现、化学性质的具体表现4、单质的性质:、单质的性质:颜色:颜色:状态:状态:密度:密度:熔沸点:熔沸点:无色无色白或红白或红灰色灰色银白色银白色银白色银白色气气固固逐渐增大逐渐增大小小大大小小知识主线:知识主线:NNNNN-30+2+4+5NH3N2NONO2HNO3(NH4+)(N2O4)(NO3-)一、氮气一、氮气(N2)1、氮的原子结构、氮的原子结构N+725N2的电子式的电子式N2的结构式的结构式NN2、物理性质、物理性质纯净的氮气是一种纯净的氮气是一种无色无味无色无味的的气体,难气体,难溶溶于水,难液化,密度比空气略小,与空气于水,难液化
4、,密度比空气略小,与空气密度相近,故只能用密度相近,故只能用排水法排水法收集收集N2。在空。在空气中约占总体积的气中约占总体积的78%。3、化学性质:、化学性质:常温下,氮气的化学性质很不活泼,可代替稀常温下,氮气的化学性质很不活泼,可代替稀有气体做保护气。有气体做保护气。(1 1)与氢气的反应与氢气的反应N2+3H22NH3(2 2)与金属反应)与金属反应3Mg+N2Mg3N26Na+N22Na3N(3 3)与氧气反应)与氧气反应N2+O22NO放电放电 4氮的固定氮的固定定义:定义:将空气中将空气中游离态游离态的氮转变为的氮转变为化合态化合态的氮的方法的氮的方法(1)人工固氮人工固氮N2+
5、O2N2+H2(2)植物固氮植物固氮5氮的存在氮的存在氮元素主要以氮元素主要以游离态游离态存在于空气中存在于空气中以以化合态化合态形式存在于无机物中及有机物中形式存在于无机物中及有机物中 N N2 2 化合态氮化合态氮根瘤菌根瘤菌二、氮的氧化物二、氮的氧化物-形成光化学烟雾形成光化学烟雾N2ONON2O3NO2(N2O4)N2O51、一氧化氮、一氧化氮是一种无色的有毒的难溶于水的气体;极易与氧气反是一种无色的有毒的难溶于水的气体;极易与氧气反应生成二氧化氮。应生成二氧化氮。2NO+O2=2NO22、二氧化氮、二氧化氮是一种是一种红棕色红棕色、有刺激性气味的有毒的气体;易液化;、有刺激性气味的有
6、毒的气体;易液化;密度比空气大。密度比空气大。溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮。溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮。与与N2O4(无色)(无色)可相互转化。可相互转化。3NO2+H2O=2HNO3+NO氮的氮的氧化物氧化物-NO-NO与与NONO2 2的性质比较的性质比较NONO2物性物性毒性毒性与水与水与与O2与与O2、H2O与与NaOH制备制备无色,刺激性气味无色,刺激性气味红棕色,刺激性气味红棕色,刺激性气味有毒(机理同有毒(机理同CO)有毒有毒3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO2NO + O2 = 2NO24NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO34NO2 + O2 +
7、 2H2O = 4HNO3NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O3Cu + 8HNO3(稀)稀)= 3Cu(NO3)2 +2NO + 4H2OCu + 4HNO3(浓)浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O二氧化氮和溴蒸气的鉴别二氧化氮和溴蒸气的鉴别 NONO2 2和溴蒸气在性质上的相似之处:和溴蒸气在性质上的相似之处:A A均有氧化性均有氧化性 B B溶于水后溶液呈酸性溶于水后溶液呈酸性 C C能与碱溶液反应能与碱溶液反应NONO2 2和溴蒸气在性质上的差异之处:和溴蒸气在性质上的差异之
8、处:B B通入通入AgNOAgNO3 3溶液,有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气溶液,有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气 C C通入通入CClCCl4 4有机溶剂中,溶于有机溶剂中,溶于CClCCl4 4而且而且CClCCl4 4溶液呈橙溶液呈橙红色的为红色的为BrBr2 2( (气气) ) D D将盛有溴蒸气和将盛有溴蒸气和NONO2 2气体试管放入冷水中冷却,气气体试管放入冷水中冷却,气体颜色变浅的为体颜色变浅的为NONO2 2 A A通入水中,通入水中,NONO2 2溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色气溶于水溶液呈橙色鉴别两者不能用淀粉鉴别两者不能用淀粉KIK
9、I试纸、碱溶液等试纸、碱溶液等一氧化氮、二氧化氮的反应一氧化氮、二氧化氮的反应氮氧化物溶于水的有关计算氮氧化物溶于水的有关计算(1)NO2溶于水:溶于水:3NO2+H2O=2HNO3+NO(2)NO2、O2的混合气体溶于水:的混合气体溶于水:4NO2+O2+2H2O=4HNO3(3)NO、O2的混合气体溶于水:的混合气体溶于水:4NO+3O2+2H2O=4HNO3(4)NO2、NO、O2的混合气体溶于水:的混合气体溶于水:N:O=2:5练习练习1:把盛有把盛有48mLNO、NO2混合气体的容器倒混合气体的容器倒置于水中(同温、同压),待液面稳定后,容器内置于水中(同温、同压),待液面稳定后,容
10、器内气体的体积变为气体的体积变为24mL,则,则(1)原混合气体中,)原混合气体中,NO是是 mL。(2)若在剩余的)若在剩余的24mL气体中,通入气体中,通入6mL O2,待,待液面稳定后,容器内气体的体积变为液面稳定后,容器内气体的体积变为 mL(3)若在剩余的)若在剩余的24mL气体中,通入气体中,通入24mL O2,待,待液面稳定后,容器内气体的体积变为液面稳定后,容器内气体的体积变为 mL(4)若在原)若在原48mLNO、NO2混合气体中,通入混合气体中,通入 mL O2,倒置于水中,容器内气体会全部被吸收。,倒置于水中,容器内气体会全部被吸收。1216 6 181.1.氨分子的结构
11、氨分子的结构思考:氨分子思考:氨分子 为极性还非极为极性还非极性分子?性分子?三角锥形三角锥形正四面体正四面体三、氨三、氨键角:键角:10948极性分子,因极性分子,因为分子内正负为分子内正负电荷中心不重电荷中心不重合,偏移。合,偏移。氨气是无色、有剌激性气味的气体,比空气轻,极易氨气是无色、有剌激性气味的气体,比空气轻,极易溶于水和易液化。溶于水和易液化。2.2.氨气的物理性质氨气的物理性质思维拓展:喷泉实验思维拓展:喷泉实验NH3HClSO2H2SCl2CO2700500402.621常见气体的溶解性:常见气体的溶解性: 下列装置可作为极易溶于水的气下列装置可作为极易溶于水的气体的吸收装置
12、的(体的吸收装置的( ) A B CABC知识扩展知识扩展 A B C请大家写出请大家写出A、B两种装置能防止倒吸的原理。两种装置能防止倒吸的原理。A A、倒立漏斗式:这种装置可以增大气体与吸收倒立漏斗式:这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收液对气体的吸收。当液的接触面积,有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶
13、内,从而防吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。止吸收液的倒吸。B B、肚容式:当易溶于吸收液的气体由干燥管末肚容式:当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入液被吸收后,导气管内压强减少,使吸收端进入液被吸收后,导气管内压强减少,使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差,吸收液受自身重量的作用又流回烧内外压强差,吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,从而防止吸收液的倒吸。这种装置与倒置杯内,从而防止吸收液的倒吸。这种装置与倒置漏斗很类似。漏斗很类似。如图如图1 1所示,上部烧瓶已所示,上部烧瓶已装满干燥氨气,装满干燥氨气
14、,引发水上喷的操作是:引发水上喷的操作是:打开止水夹,挤出胶头打开止水夹,挤出胶头滴管中的水。滴管中的水。该实验的原理是:该实验的原理是:氨气极易溶解于水,氨气极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅致使烧瓶内气体压强迅速减小。速减小。请请讨论讨论在不改装置的前提下在不改装置的前提下引发图引发图2 2喷泉的方法?喷泉的方法? 打开夹子,用手打开夹子,用手( (或热毛巾等或热毛巾等) )将烧将烧瓶捂热。该实验的原理是:氨气受热瓶捂热。该实验的原理是:氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即发生喷泉。与水接触,即发生喷泉。用冰水浇注烧瓶,降低烧瓶内氨气的用冰水
15、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。气接触进一步减小压强形成喷泉。小结:以上方法为减小烧瓶小结:以上方法为减小烧瓶内气体的压强而产生喷泉。内气体的压强而产生喷泉。在图在图3 3的锥形瓶外放一水槽,的锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉,物质,结果也产生了喷泉,水槽中加入的物质可以是水槽中加入的物质可以是 ( ) (A)(A)浓硫酸浓硫酸 (B)(B)食盐食盐 (C)(C)硝酸钾硝酸钾 (D)(D)硫酸铜硫酸铜这种
16、方法产生喷泉的原理是:这种方法产生喷泉的原理是:增大锥形瓶内气体的压强产生喷泉。增大锥形瓶内气体的压强产生喷泉。 A A(1)(1)图甲为中学化学教学中所用的喷泉实验装图甲为中学化学教学中所用的喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体,下列组合中不可能形成喷泉中分别盛有液体,下列组合中不可能形成喷泉的是的是_。( (A)HClA)HCl和和H H2 2O (B) OO (B) O2 2和和H H2 2O O (C)NH(C)NH3 3和和H H2 2O (D)COO (D)CO2 2和和NaOHNaOH溶液溶液B(2 2)在图乙的
17、锥形瓶中,分别加入足量的下)在图乙的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是列物质,反应后可能产生喷泉的是( ) ( ) (A)Cu(A)Cu与稀盐酸与稀盐酸 (B)NaHCO(B)NaHCO3 3与与NaOHNaOH溶液溶液(C)CaCO(C)CaCO3 3与稀硫酸与稀硫酸 (D)NH(D)NH4 4HCOHCO3 3与稀盐酸与稀盐酸D(3 3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发原理)城市中常见的人造喷泉及火山爆发原理与上述与上述_( (填图甲或图乙填图甲或图乙) )装置的原理相似。装置的原理相似。乙乙归纳反思归纳反思1.关键关键:2.途径途径:3.延伸延伸:喷泉实验喷泉实验形成
18、压强差形成压强差减少减少“上瓶上瓶”的压强的压强增加增加“下瓶下瓶”的压强的压强尾气处理尾气处理(防倒吸装置选择防倒吸装置选择)烧瓶中溶液的物质的量浓度等计算烧瓶中溶液的物质的量浓度等计算课堂检测课堂检测利用如图所示的装置,可以验证利用如图所示的装置,可以验证NH3和和HCl的有关性质实验前的有关性质实验前a、b、c活塞均关闭活塞均关闭(2)若先打开)若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,然后打开活塞,再挤压胶头滴管,然后打开b活塞,在烧瓶中可观察到的现象是活塞,在烧瓶中可观察到的现象是_。石蕊试液石蕊试液(1)若要在烧瓶)若要在烧瓶中产生中产生“喷泉喷泉”现象,烧瓶现象,烧瓶I中不产生中不产生
19、“喷泉喷泉”现象,现象,其操作方法是其操作方法是_。关闭活塞关闭活塞c,打开打开活活塞塞a和和b,挤压胶头滴管中的水。挤压胶头滴管中的水。烧瓶烧瓶I 和和中同时产生中同时产生“喷泉喷泉”现象现象奇妙的奇妙的“双喷泉双喷泉”课堂检测课堂检测利用如图所示的装置,可利用如图所示的装置,可以验证以验证NH3和和HCl的有关性的有关性质实验前质实验前a、b、c活塞均活塞均关闭关闭(3)通过挤压胶头滴管和控)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶制活塞的开关,在烧瓶I中产生中产生“喷泉喷泉”现象,现象,烧瓶烧瓶中不产生中不产生“喷泉喷泉”现象,其操作方法是现象,其操作方法是_。石蕊试液石蕊试液奇妙的奇妙
20、的“双喷泉双喷泉”先关闭活塞先关闭活塞b,打开打开活活塞塞a和和c,挤压胶头滴管挤压胶头滴管中的水中的水,然后关闭活塞然后关闭活塞a打开活塞打开活塞b.思考思考:以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶性气体,而且能防止倒吸的是性气体,而且能防止倒吸的是拓展延伸拓展延伸1.尾气处理尾气处理(防倒吸装置选择防倒吸装置选择)思考思考:以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶性气体,而且能防止倒吸的是性气体,而且能防止倒吸的是拓展延伸拓展延伸1.尾气处理尾气处理(防倒吸装置选择防倒吸装置选择)倒扣漏斗式倒扣漏斗式思考思考:以下各
21、种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶性气体,而且能防止倒吸的是性气体,而且能防止倒吸的是拓展延伸拓展延伸1.尾气处理尾气处理(防倒吸装置选择防倒吸装置选择)提示提示:氨水的溶质是氨气氨水的溶质是氨气.思考思考:在标准状况下,用在标准状况下,用一一充满充满NH3气体的烧瓶进行气体的烧瓶进行喷泉实验,当水充满整个烧瓶后(假定喷泉实验,当水充满整个烧瓶后(假定NH3不扩散到烧不扩散到烧杯中),烧瓶内氨水的物质的量浓度是多少?杯中),烧瓶内氨水的物质的量浓度是多少?2.烧瓶中溶液的物质的量浓度计算烧瓶中溶液的物质的量浓度计算拓展延伸拓展延伸VaqCB=nB喷泉实验计算
22、问题的喷泉实验计算问题的关键关键形成溶液的形成溶液的体积体积=所消耗所消耗的气体体积的气体体积3 3、氨气的化学性质:、氨气的化学性质:(1 1)与水反应:)与水反应:(2 2)与酸反应:)与酸反应:(3 3)与氧气反应:)与氧气反应:NH3 + H = NH4+4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2OPt高温高温NH3+HCl=NH4Cl (产生白烟)(产生白烟)4NH3+3O2(纯氧纯氧)=2N2+6H2O点燃点燃(4 4)与氯气反应:)与氯气反应:2NH3+3Cl2=N2+6HClNH3+HCl=NH4Cl (产生白烟)(产生白烟)8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl(产生白烟)
23、(产生白烟)氨与磷酸反氨与磷酸反应的化学方应的化学方程式怎么写程式怎么写?(4 4)与)与COCO2 2反应:反应:2NH3 + CO2 CO(NH2)2 + H2O一定温度一定温度一定压强一定压强CO(NH2)2 + 2H2O (NH4)2CO3 微生物微生物NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3NH3 + CO2 + H2O + NaCl =NH4 Cl + NaHCO3思考思考:氨水中有哪些分子和离子氨水中有哪些分子和离子?分子:分子:离子:离子:NH3、H2O、NH3H2ONH4+、OH-、H+物质分类物质分类构成微粒构成微粒主要性质主要性质存在条件存在条件液氨液氨纯净物纯
24、净物NHNH3 3分子分子不具有碱性不具有碱性常温常压下常温常压下 不能存在不能存在氨水氨水混合物混合物NHNH3 3 H H2 2O NHO NH3 3H H2 2O O NHNH4 4+ + OH OH- - H H+ +具有弱碱性具有弱碱性常温常压下常温常压下可存在可存在NH4+、OH-、H+氨水中的粒子氨水中的粒子( (非电解质非电解质) )(既不是电解质也(既不是电解质也 不是不是非电解质非电解质)H2O、NH3、NH3H2O分子分子:离子离子:学会比较学会比较(致冷剂致冷剂)连线高考连线高考思考思考:(2003上海上海)下面是实验室制取氨气的装置和下面是实验室制取氨气的装置和选用的
25、试剂,其中错误的是选用的试剂,其中错误的是( ) ADCBAC(2)蘸有浓盐酸(浓硝酸)的玻璃棒)蘸有浓盐酸(浓硝酸)的玻璃棒氯化铵晶体、熟石灰固体氯化铵晶体、熟石灰固体3.装置:装置: 固固+固,加热型固,加热型4.干燥干燥:向下排空气法向下排空气法6.验满:验满:实验室制氨气实验室制氨气5.收集:收集:用碱石灰用碱石灰(1)用湿润的)用湿润的红色石蕊试纸红色石蕊试纸(变蓝)(变蓝)源于教材源于教材(与与O2的发生装置相同的发生装置相同)(CaO与与NaOH固体混合物)固体混合物)2 2. .原理原理2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2=CaCl=CaCl2 2+2N
26、H+2NH3 3+2H+2H2 2O O1.药品:药品:接近试管口(产生白烟)接近试管口(产生白烟)图图2 棉花团的作用:棉花团的作用:防止防止与空气形成对流与空气形成对流,提高集气速度和纯度提高集气速度和纯度 实验室中还可以用哪些方法制氨气实验室中还可以用哪些方法制氨气?加热浓氨水法加热浓氨水法浓氨水加碱石灰法浓氨水加碱石灰法碱石灰吸水、溶解时放热碱石灰吸水、溶解时放热,增大增大OH-浓度平衡逆移浓度平衡逆移. 实验室中能否用图实验室中能否用图2装置制氧气装置制氧气?图图1气体的溶解性规律气体的溶解性规律?浓氨水浓氨水生石灰或生石灰或NaOHNaOH固体固体拓展:拓展:1.这种方法制取这种方
27、法制取NH3的原理是什么?的原理是什么?2.实验室为什么可以用浓实验室为什么可以用浓H2SO4和浓盐酸来制和浓盐酸来制取取HCl气体?浓气体?浓H2SO4和浓盐酸应分别装在什和浓盐酸应分别装在什么仪器中?么仪器中?氨氨制制硝酸硝酸制铵盐、制铵盐、制纯碱制纯碱制尿素制尿素制制纤维、塑料、染料纤维、塑料、染料制医用稀制医用稀氨水、氨水、用做致冷剂用做致冷剂4 4、氨气的用途:、氨气的用途:小结小结N N N N2 2 2 2 H H H H2 2 2 2O O O ON N N N2 2 2 2 Cu HCu HCu HCu H2 2 2 2O O O OCu(NHCu(NHCu(NHCu(NH3
28、 3 3 3) ) ) )4 4 4 4 2+2+2+2+NHNHNHNH3 3 3 3NHNHNHNH3 3 3 3 H H H H2 2 2 2O O O ONHNHNHNH4 4 4 4ClClClClNHNHNHNH4 4 4 4NONONONO3 3 3 3(NH(NH(NH(NH4 4 4 4) ) ) )2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4NHNHNHNH4 4 4 4H H H HCOCOCOCO3 3 3 3N N N N2 2 2 2 NHNHNHNH4 4 4 4ClClClClNONONONO H H H H2 2 2 2O O O O(NH(NH(NH(NH2
29、 2 2 2) ) ) )2 2 2 2COCOCOCOCOCOCOCO2 2 2 2 180 180 180 180 2000atm2000atm2000atm2000atmAg(NHAg(NHAg(NHAg(NH3 3 3 3) ) ) )2 2 2 2 + + + +CaClCaClCaClCaCl2 2 2 2 8 8 8 8NHNHNHNH3 3 3 3NHNH3 3+ H+ H2 2O=NHO=NH3 3H H2 2O=NHO=NH4 4+ +OH+OH- -NHNH3 3+HCl=NH+HCl=NH4 4ClClNHNH3 3+HNO+HNO3 3=NH=NH4 4NONO3 3
30、2NH2NH3 3+H+H2 2SOSO4 4=(NH=(NH4 4) )2 2SOSO4 4NHNH3 3+H+H2 2SOSO4 4=NH=NH4 4HSOHSO4 4NHNH3 3+H+H2 20+CO0+CO2 2=NH=NH4 4HCOHCO3 34NH4NH3 3+3O+3O2 2( (纯氧纯氧)=2N)=2N2 2+6H+6H2 2O O4NH4NH3 3+5O+5O2 2=4NO+6H=4NO+6H2 2O(O(催化剂加热催化剂加热) )8NH8NH3 3+3Cl+3Cl2 2=N=N2 2+6NH+6NH4 4ClCl2NH2NH3 3+3CuO=3Cu+N+3CuO=3Cu
31、+N2 2+3H+3H2 2O O2NH2NH3 3+Ag+Ag+ +=Ag(NH=Ag(NH3 3) )2 2 + +4NH4NH3 3+Cu+Cu2+2+=Cu(NH=Cu(NH3 3) )4 4 2+2+8NH8NH3 3+CaCl+CaCl2 2= CaCl= CaCl2 28NH8NH3 32NH2NH3 3+CO+CO2 2=CO(NH=CO(NH2 2) )2 2+H+H2 2O(180,2000atm)O(180,2000atm)1、下列不属于铵盐的共同性质是、下列不属于铵盐的共同性质是( )A、加热时一定有氨气生成加热时一定有氨气生成 B、与碱共热时都产生氨气与碱共热时都产生
32、氨气C、都是晶体都是晶体 D、易溶于水易溶于水课堂检测课堂检测A阅读阅读名师领航名师领航P157,完成下列问题:完成下列问题:2、检检验验铵铵盐盐的的方方法法是是将将待待测测物物取取出出少少许许放放入入试试管中,然后管中,然后( )A、加热,用润湿红色石蕊试纸在管口试之加热,用润湿红色石蕊试纸在管口试之 B、加水溶解,用红色石蕊试纸试其溶液加水溶解,用红色石蕊试纸试其溶液C、加强碱溶液,加热,滴入酚酞试剂加强碱溶液,加热,滴入酚酞试剂 D、加加苛苛性性钠钠溶溶液液加加热热,用用润润湿湿红红色色石石蕊蕊试试纸纸在在管口试之管口试之课堂检测课堂检测D3只只用用一一种种试试剂剂,就就可可区区别别NH
33、4Cl 、 (NH4)2SO4 、 KCl Na2SO4 、AlCl3 五五种种无无色色溶液,这种试剂是溶液,这种试剂是( )(A)NaOH溶液溶液 (B)AgNO3溶液溶液 (C)BaCl2溶液溶液 (D)Ba(OH)2溶液溶液课堂检测课堂检测D都是都是易溶于水易溶于水的晶体,的晶体,受热易分解受热易分解,与强碱反应放出与强碱反应放出氨气氨气。铵盐是农业上常用的。铵盐是农业上常用的化肥化肥。四、铵盐四、铵盐1 1、结构:、结构:正四面体正四面体具有离子键、共价键及具有离子键、共价键及配位键,属离子晶体。配位键,属离子晶体。2 2、物理性质:、物理性质:3 3、化学性质:、化学性质:(1)水解
34、反应)水解反应NH4+ + H2O = NH3H2O + H+(2)与碱反应)与碱反应(3)受热分解)受热分解NH4+ + OH = H2O + NH3(NH4) 2CO3= 2NH3 + CO2 + H2O4 4、用途:、用途:四、铵盐四、铵盐可作氮肥,制炸药,做焊药。可作氮肥,制炸药,做焊药。5 5、 NHNH4 4+ +的检验方法:的检验方法:NHNH4 4+ +的检验方法是利用是实验室制取氨气的原理的检验方法是利用是实验室制取氨气的原理及氨气具有碱性的性质来检验。向未知物中加入及氨气具有碱性的性质来检验。向未知物中加入强碱,再用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,强碱,再用湿润的红色石蕊
35、试纸检验,试纸变蓝,说明未知物中含有说明未知物中含有NHNH4 4+ +。五、硝酸五、硝酸(HNO3)1 1、结构、结构ONOOH2 2、物理性质、物理性质纯硝酸:无色易挥发有刺激性气味的液体,能与水以纯硝酸:无色易挥发有刺激性气味的液体,能与水以任意比例混合。密度为任意比例混合。密度为1.50g/cm1.50g/cm3 3,沸点为,沸点为8383。浓硝酸:市售浓硝酸质量分数为浓硝酸:市售浓硝酸质量分数为69%69%,无色液体,因,无色液体,因溶有溶有NONO2 2而显黄色,密度为而显黄色,密度为1.42g/cm1.42g/cm3 3,物质的量浓度,物质的量浓度为为16mol/L16mol/L
36、。发烟硝酸:质量分数发烟硝酸:质量分数98%98%的硝酸。的硝酸。红色发烟硝酸:溶有红色发烟硝酸:溶有NONO2 2的纯硝酸形成,极强氧化性。的纯硝酸形成,极强氧化性。一元一元强酸强酸,易,易挥发挥发,不稳定(,不稳定(分解分解),),强氧化性强氧化性1 1、见光或受热分解、见光或受热分解4HNO4HNO3 3 = 2H 2H2 2O + 4NOO + 4NO2 2+ O+ O2 2热热光光硝酸的浓度越大,越容易分解硝酸的浓度越大,越容易分解3 3、化学性质、化学性质2 2、强氧化性、强氧化性(1 1)与还原性物质反应:如)与还原性物质反应:如金属单质、非金属单质金属单质、非金属单质FeFe2
37、 2+ +、I I- -、S S2-2-、SOSO2 2等。等。(2 2)浓硝酸被还原成)浓硝酸被还原成NONO2 2,稀硝酸被还原成,稀硝酸被还原成NONO。(3 3)浓硝酸的氧化性比稀硝酸氧化性强。)浓硝酸的氧化性比稀硝酸氧化性强。(4 4)硝酸一般能将还原剂氧化到最高价态。)硝酸一般能将还原剂氧化到最高价态。(2 2)常温时,)常温时,FeFe、AlAl遇浓硝酸时发生钝化现象。遇浓硝酸时发生钝化现象。与金属反应与金属反应(1 1)在金属活动顺序表中位于)在金属活动顺序表中位于H H之前的金属与硝酸反之前的金属与硝酸反应一般不产生氢气。应一般不产生氢气。(3 3)不活泼金属(除)不活泼金属
38、(除PtPt、AuAu)能在硝酸中溶解。)能在硝酸中溶解。Cu + 4HNOCu + 4HNO3 3( (浓浓) = ) = Cu(NOCu(NO3 3) )2 2 + + 2NO2NO2 2+ 2H 2H2 2O O 3Cu + 8HNO3Cu + 8HNO3 3 ( (稀稀)=)= 3Cu(NO 3Cu(NO3 3) )2 2 + + 2NO2NO+ 4H+ 4H2 2O O(4 4)浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比)浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比1 1:3 3)叫)叫王水,能溶解王水,能溶解PtPt、AuAu等极不活泼金属。等极不活泼金属。浓硝酸与非金属的反应(浓硝酸与非金属的反应(C、S
39、等)等)与一些还原性离子的反应与一些还原性离子的反应3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O C + 4HNOC + 4HNO3 3( (浓浓) ) = CO CO2 2 + 4NO + 4NO2 2+ 2H+ 2H2 2O O S S + + 6HNO6HNO3 3( (浓浓) ) = H= H2 2SOSO4 4 + + 6NO6NO2 2+ 2H+ 2H2 2O O与某些有机物的反应(苯等)与某些有机物的反应(苯等)4 4、硝酸的实验室制法、硝酸的实验室制法原理:原理:NaNO3 + H2SO4 = HNO3+ NaHSO4微热微热装置:装置:曲颈瓶曲颈瓶注意事项:注意事项:H
40、NOHNO3 3能腐蚀橡胶、乳胶管,故不能使用它们。能腐蚀橡胶、乳胶管,故不能使用它们。HNOHNO3 3受热易分解,故只能微热。受热易分解,故只能微热。5 5、稀硝酸的浓缩、稀硝酸的浓缩50%HNO50%HNO3 3Mg(NOMg(NO3 3) )2 2或浓或浓H H2 2SOSO4 4蒸馏蒸馏96%96%以上以上HNOHNO3 36 6、NONO3 3的检验的检验将待测溶液浓缩后加入铜片观察,如有红棕色气体将待测溶液浓缩后加入铜片观察,如有红棕色气体生成,则原溶液中含有生成,则原溶液中含有NONO3 3,否则无。,否则无。六、硝酸盐六、硝酸盐1 1、物理性质:、物理性质:易溶于水的无色晶体
41、。易溶于水的无色晶体。2 2、化学性质:、化学性质:不稳定,受热易分解,故高温时是强不稳定,受热易分解,故高温时是强氧化剂;在酸性溶液中氧化性较强。氧化剂;在酸性溶液中氧化性较强。3 3、分解规律:、分解规律:K Ca K Ca NaNaMg Al Zn Fe Sn Pb Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu(H) Cu亚硝酸盐亚硝酸盐+ O+ O2 2金属氧化物金属氧化物 + 4NO+ 4NO2 2 + O + O2 2Hg Ag Pt Hg Ag Pt AuAu单质单质+ 2NO+ 2NO2 2 + O + O2 2硝酸与金属反应的计算硝酸与金属反应的计算一、从反应的本质看:铜
42、与稀硝酸反应的实质是铜与稀硝酸反应的实质是:3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+4H2O+2NOFe2+与稀硝酸反应的实质是与稀硝酸反应的实质是:3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+2H2O+NO例1.铜粉放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体产生,该物质可能是()。A.Fe2(SO4)3B.Na2CO3C.KNO3D.FeSO4例2.铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后,剩余金属m1g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后,剩余金属m2g,则m1与m2的关系是()。A.m1一定大于m2B.m1一定等于m2C.m1可能等于m2D.m1可
43、能大于m2CA例3.在100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol/L,0.1mol/L向该混合液中加入1.92g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是()。A.0.15B.0.225C.0.35D.0.45B二、从硝酸在反应中的作用:参加反应的硝酸一部分显酸性参加反应的硝酸一部分显酸性,生成硝酸盐生成硝酸盐,另一部分作氧化剂另一部分作氧化剂,一般转化为氮的氧化物一般转化为氮的氧化物(NO或或NO2),根据氮元素守恒解题。根据氮元素守恒解题。例4.将25.6mgCu与1.410-3mol的浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积
44、为ml。(假设反应中只产生NO或NO2)13.44例5.将1.92g铜粉与一定量浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为1120mL。(假设反应中只产生NO或NO2)则消耗硝酸的物质的量为()mol。例6.将6.4gCu与80mol/L60mL的硝酸充分反应,铜完全溶解,反应后溶液中的H+的物质的量为amol.(假设反应中只产生NO或NO2),此时溶液中所含NO3-的物质的量为mol。A.0.28B.0.31C.a+0.2D.a+0.40.11C例7.为测定某铜银合金的成分,将30g合金完全溶解于80mol、浓度为13.5mol/L的浓硝酸中,合金完全溶解后,收集到6.72L
45、(标准状况下)的气体(假设反应中只产生NO或NO2),并测得溶液的pH=0,假设反应后溶液的体积仍80mL。(1)被还原的硝酸的物质的量.(2)合金中各金属成分.0.3mol铜铜:0.3mol银银:0.1mol三、从得失电子守恒的角度:一般情况下一般情况下:金属失去的电子被金属失去的电子被+5价的氮得价的氮得到到,转化为转化为NO或或NO2,根据得失电子解题。根据得失电子解题。例8.在Cu与稀硝酸反应中,如果有1mol硝酸被还原,则被氧化的铜的物质的量为mol。A.3/8B.8/3C.3/2D.2/3C例9.铜镁合金4.6g完全溶于浓硝酸中,若反应中硝酸被还原,只产生4480mLNO2气体和3
46、36mLN2O4气体(标准状况下).反应后的溶液中加足量NaOH溶液,生成沉淀的质量为g。 8.51例10.1.92gCu投入到一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,生成的气体的颜色越来越浅,共收集到672mL的气体(标准状况下).将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的氧气,恰好使气体完全溶于水,则通入的氧气的体积为()mL。336四、从极限的角度.硝酸与铁反应硝酸与铁反应,随用量的不同随用量的不同,产物可能是产物可能是Fe(NO3)2或或Fe(NO3)3这时可用极限法解。这时可用极限法解。如果产生的气体产物不单一如果产生的气体产物不单一,可能也要用极限法解。可能也要用极限法解。含含
47、ng硝酸的稀溶液恰好和硝酸的稀溶液恰好和mg铁粉完全反应,铁粉完全反应,若有若有n/4g硝酸被还原生成硝酸被还原生成NO,则,则n;m可能是可能是:3/1n/m9/2例11.把22.4g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO。下列说法正确的是()。A.反应后生成的盐只有Fe(NO3)3B.反应后生成的盐只有Fe(NO3)2C.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为1:3D.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为3:1D铁与铁与稀硝酸稀硝酸作用时作用时,还原产物除与还原产物除与稀硝酸稀硝酸浓度有关浓度有关外外,还与温度有关
48、。己知在还与温度有关。己知在铁铁与冷稀与冷稀硝酸硝酸反应时反应时,主要还原产物为主要还原产物为NO气体气体:在与热的稀在与热的稀硝酸硝酸作用作用时时,主要还原主要还原产物产物为为N20气体气体:当当HN03更稀时更稀时,其重要还原产物是其重要还原产物是NH4+。现有铁与稀。现有铁与稀硝酸硝酸的作的作用用,请分析请分析原因原因,回答有关问题。回答有关问题。假设曲线的各假设曲线的各段内只有一种还原产物。段内只有一种还原产物。 (l)a点到点到b点的还原产物是点的还原产物是,其原因是其原因是(2)试完成试完成b点到点到c点的反应放点的反应放程程式式:Fe+HN03-Fe(N03)3+H20(3)反应
49、反应过程中过程中,到达到达点时点时HN03已完全反应。已完全反应。(4)己知达到己知达到d点时点时,反应结束反应结束,此时溶液中的主此时溶液中的主要阳离要阳离子子是是(5)c点和点和d点参加反应的铁的物质的量之比是点参加反应的铁的物质的量之比是例12.0.03mol的铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol,该混合气体的平均相对分子量可能是()。A.30B.46C.50D.66BC假设假设0.05mol气体全是气体全是NO则转移则转移0.15mol电子电子;假设假设0.05mol气体全是气体全是NO2则转则转0.05mol电子;电子;假设假设0.05mol气
50、体全是气体全是N2O4则移则移0.1mol电子,电子,而实际而实际0.03mol的铜在反应中转移的铜在反应中转移0.06mol的电子的电子,因为因为0.06介于介于0.05和和0.15之间;之间;0.05和和0.1之间;之间;所以用极限法判断组成可能有两种极限所以用极限法判断组成可能有两种极限(1)气体为气体为NO2和和NO的混合气体的混合气体.解解:设设NO2和和NO的物质的量分别为的物质的量分别为x、y则则(据得失电据得失电子守恒子守恒):x+y=0.05x+3y=0.06解之解之:x=0.045y=0.005所以平均相对分子量为所以平均相对分子量为:(469+301)/10=44.4(2
51、)气体为气体为NO2和和N2O4的混合气体的混合气体:解解:设设NO2和和N2O4的物质的量分别为的物质的量分别为x、y则则(据得失电子守恒据得失电子守恒):x+y=0.05x+2y=0.06解之解之:x=0.04y=0.01所以平均相对分子量为所以平均相对分子量为:(464+921)/5=55.2实际分子量应介于实际分子量应介于44.4与与55.2之间之间1 1 、磷有两种同素异形体:、磷有两种同素异形体:白磷和红磷白磷和红磷2 2 、同素异形体:、同素异形体:由同种元素形成的不同的几种单质的现象。由同种元素形成的不同的几种单质的现象。3 3、自然界中磷的存在:、自然界中磷的存在:化合态;主
52、要以化合态;主要以CaCa3 3(PO(PO4 4) )2 2存在于磷矿石中存在于磷矿石中原因原因: : 磷在空气中易被氧化磷在空气中易被氧化 磷单质比磷单质比N N2 2活泼活泼磷的存在磷的存在白磷的分子结构:白磷的分子结构:红磷的分子结构复杂(不作要求)红磷的分子结构复杂(不作要求)P P4 4 (正四面体,键角为正四面体,键角为6060)1092860磷的分子结构磷的分子结构白磷、红磷的物理性白磷、红磷的物理性质质白磷白磷色、态色、态溶解性溶解性 毒性毒性着火点着火点白色蜡状白色蜡状红红棕色粉末棕色粉末不溶于不溶于水,溶于水,溶于CSCS2 2不溶于水和不溶于水和CSCS2 2剧毒剧毒无
53、毒无毒40 , 40 , 易自燃易自燃240240红磷红磷保存保存用途用途密封,保存于冷水中密封,保存于冷水中密封,防止吸湿密封,防止吸湿制高制高纯度磷酸纯度磷酸制制安全火柴、火药安全火柴、火药分子结构分子结构P P4 4 正四面体正四面体 键角键角6060结构复杂结构复杂 ( (不作要求)不作要求)相互转化相互转化白磷白磷红磷红磷隔绝空气加热到隔绝空气加热到260260加热到加热到416 ( 416 ( 升华后冷却升华后冷却 ) )两种磷在物理性质上有很大的差异,但在化学性质基两种磷在物理性质上有很大的差异,但在化学性质基本相同。本相同。磷的化学性质磷的化学性质P +P +O O2 2P P
54、2 2O O3 3P P2 2O O5 5H H3 3POPO3 3冷水冷水热水热水HPOHPO3 3H H3 3POPO4 4ClCl2 2PClPCl3 3PClPCl5 5(液体)(液体)(固体)(固体)白色烟雾白色烟雾(剧毒)(剧毒)(无毒)(无毒)(二元酸)(二元酸)HNOHNO3 3H H3 3POPO4 4 + NO+ NO2 2+ H+ H2 2O O1 1、五氧化二磷(、五氧化二磷(P P2 2O O5 5)物性:物性:白色固体白色固体 ,有强烈的吸水性,有强烈的吸水性 、脱水性,作干燥剂。、脱水性,作干燥剂。化化性:性:P P2 2O O5 5 + H + H2 2O O(
55、冷水)冷水) 2HPO2HPO3 3 (剧毒)剧毒)P P2 2O O5 5 + 3H + 3H2 2O O(热水)热水)= 2H= 2H3 3POPO4 4(无毒)无毒)2 2、磷酸(、磷酸(H H3 3POPO4 4)物性:物性:无色透明晶体,有吸湿性,与水以任意比互溶。无色透明晶体,有吸湿性,与水以任意比互溶。化化性:性:是一种三元中强酸是一种三元中强酸 (电离不完全(电离不完全 )高沸点非氧化性酸高沸点非氧化性酸 (制(制HI HI HBrHBr H H2 2S S 还原性挥发性还原性挥发性酸)酸)磷酸比硝酸稳定磷酸比硝酸稳定, ,不易分解不易分解 。制制法:法:高纯度磷酸制法:高纯度
56、磷酸制法:工业制法:工业制法:4P(4P(白磷白磷) + 5O) + 5O2 2 = 2P= 2P2 2O O5 5点燃点燃P P2 2O O5 5 + 3H + 3H2 2O O = 2H= 2H3 3POPO4 4热水热水CaCa3 3(PO(PO4 4) )2 2 + 3H + 3H2 2SOSO4 4= = 2H2H3 3POPO4 4 + 3CaSO + 3CaSO4 4磷的化合物磷的化合物(1 1)种类:)种类:一种正盐一种正盐 ,两种酸式盐,两种酸式盐 (三种)(三种)(2 2)转化关系:)转化关系:H H3 3POPO4 4H H2 2POPO4 4HPOHPO4 42 2PO
57、PO4 43 3+ OH+ OH+ OH+ OH+ OH+ OH+ H+ H+ + H+ H+ + H+ H+ +(3 3)三种盐的溶解规律)三种盐的溶解规律: : 除除K K+ + 、NaNa+ + 、NHNH4 4+ + 外外, , 其余的正盐和一氢盐均不溶于水。其余的正盐和一氢盐均不溶于水。 所有的二氢盐均易溶于水。所有的二氢盐均易溶于水。(4 4)常见的磷肥:)常见的磷肥:普钙普钙 ( (过磷酸钙过磷酸钙) ) 重钙重钙 ( (重过磷重过磷酸钙酸钙) )CaCa3 3(PO(PO4 4) )2 2 + 2H+ 2H2 2SOSO4 4 Ca(HCa(H2 2POPO4 4) )2 2 + 2CaSO + 2CaSO4 4 ( ( 普钙普钙 ) )CaCa3 3(PO(PO4 4) )2 2 + 2H + 2H3 3POPO4 4 3Ca(H3Ca(H2 2POPO4 4) )2 2 ( ( 重钙重钙 ) )注意注意: :普钙和重钙在普钙和重钙在施用时不可与碱性物质混用施用时不可与碱性物质混用H H2 2POPO4 4 + 2OH+ 2OH POPO4 43 3 + 2H+ 2H2 2O O3 3、磷酸盐磷酸盐