高三化学知识点之氮及其化合物
高考第一轮复习——氮及其化合物的性质(学案含答案)
一. 教学内容:
氮及其化合物的性质
二. 教学目标:
了解氨的物理性质,掌握氨的化学性质;了解铵盐的性质;掌握铵根离子的检验方法。掌握NO、NO2的重要性质及其与环境的关系;了解氮的固定,掌握氮气的性质。
认识硝酸的重要性质;理解浓、稀硝酸与金属反响的特点。
三. 教学重点、难点:
氨及铵盐、氮的氧化物和硝酸的性质
四. 教学过程:
〔一〕氨及铵盐的性质:
1、氨是没有颜色、有刺激性气味的气体;密度比空气小;氨极易溶于水且能快速溶解,在常温、常压下1体积水能溶解700体积氨,氨很容易液化,液氨气化时要吸收热量,故液氨常用作致冷剂。
2、氨分子中氮的化合价为-3价,分子中含有极性键,键角为105.5℃,分子构型为三角锥形,属于极性分子。
3、氨溶于水时,大局部NH3与H2O结合,形成NH3•H2O。NH3•H2O可以局部电离生成NH4+和OH-,NH3+H2O NH3•H2O NH4++OH-所以氨水显碱性,它能使酚酞试液变红。
4、氨具有复原性:能被Cl2、O2等物质氧化:
2NH3+3Cl2=6HCl+N2〔当NH3过量时,也可生成NH4Cl〕;4NH3+5O2=4NO+6H2O 5、铵盐:常见的铵盐有:NH4HCO3、〔NH4〕2CO3、NH4NO3、NH4Cl等。铵盐均为易溶于水的白色晶体,都能与碱反响,NH4++OH-=NH3•H2O ,受热时产生NH3;铵盐受热均易分解。
6、NH3的实验室制法:实验室一般用生石灰或Ca〔OH〕2与NH4Cl混合加热来制取氨气,Ca 〔OH〕2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O;反响属于“固+固〞反响,故装置与实验室制取氧气的装置相同,但氨气必须用向下排气法收集,并用湿润的红色石蕊试纸检验氨所是否收集满。
2023届高三化学二轮复习——氮及其化合物课件
硝酸的化学性质
2、强氧化性和酸性
与金属单质
(1)浓硝酸+金属→高价态金属硝酸盐+NO2+水
(2)稀硝酸+金属→高价态金属硝酸盐+NO+水
(3)浓硝酸+非金属→(加热)最高价含氧酸+NO2+水 (4)与一些还原性的物质反应(硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、 Fe2+等还原性物质)
根据提示写出铜与浓硝酸、稀硝酸,碳与浓硝酸反应,并分析在上述反应 中,硝酸表现出什么性质?
注意: NH3与O2的反应,条件不同,产物不同 (1)加催化剂,产物为NO (2)在纯氧中燃烧,产物为氮气
氮的存在与固定 物质间转化
性质与用途
污染与防治
课堂小结
氮的转化—纵向转化 NH3--N2—N0—NO2—HNO3
【回归课本】1、(必修1,P96,题7)在NO2 与水的反应中(D)
A.氮元素的化合价不发生变化 2只是氧化剂 C. NO2只是还原剂 D. NO2既是氧化剂又是还原剂
1、纵向转化:NH3--N2—N0—NO2—HNO3 2、横向转化:NH3----NH3·H2O--NH4+
三、性质与用途
1、氮气:性质稳定,可做保护气 2、氨气:易液化,液氨可做制冷剂。 3、铵盐:含氮元素,可做肥料
四、污染与防治
1、污染:光化学烟雾、酸雨、 破坏臭氧层 2、防治: (1)碱液吸收法 (2)催化转化法
高三化学氮及其化合物复习
方法总结
NOx 尾气的处理方法 (1)碱液吸收法 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O NO2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是:n(NO2)≥n(NO)。 一般适合工业尾气中 NOx 的处理。 (2)催化转化法 在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或 NOx 与 CO 在一 定温度下催化转化为无毒气体(N2 和 CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
2.氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物,如 N2O、_N_O__、N__O_2_、N_2_O_4_、N2O3、N2O5 等。
NO 与 NO2 性质的比较
性质
NO
NO2
颜色状态来自百度文库味
_无__色_气体
红__棕__色有刺激性气味的气体
溶解性
难溶于水
与水反应
毒性
有毒(跟血红蛋白结合)
有毒
与水反应 与氧气反应
不反应 __2_N_O_+__O__2=_=_=_2_N__O_2_
A.1.2 mL,NO B.2.4 mL,O2 C.3.5 mL,O2 D.4 mL,NO
解析:解题依据的化学方程式: 4NO2+O2+2H2O===4HNO3; 3NO2+H2O===2HNO3+NO。 设 O2 的体积为 x,剩余的气体有两种可能: ①若剩 O2,则 V 剩=x-14×(12 mL-x)=2 mL 解得 x=4 mL,B、C 两项均不正确; ②若剩 NO,则 V 剩=13×[(12 mL-x)-4x]=2 mL, 解得 x=1.2 mL,D 项不正确、A 项正确。 答案:A
第12讲 氮及其化合物-2022届高三化学一轮复习课件(新教材新高考)
二、知识梳理
3. 氨气的制法
(1)工业制法: (2)实验室制法:
i.原理:
ii.装置
发生装置:根据反应物的状态和反应条件 除杂装置:根据主要气体和杂质性质的差异 收集装置:根据气体的密度或水溶性 尾气处理装置:有毒有害的气体不能直接排到大气中
(3)强氧化性
i. 与金属反应 ①常温下,铁、铝在浓HNO3中发生钝化。 ②铜与浓、稀HNO3 Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O ii. 与非金属反应
iii. 与某些具有还原性的物质(如I-、S2-、SO2-3、Fe2+)反应。
二、知识梳理
(三)氨气
电子式为
。
1.物理性质:无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化,
极易溶于水。
2.化学性质
(1)与水反应: NH3+H2O
NH3·H2O
NH4+ + OH-
NH3是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常用
此性质检验NH3
二、知识梳理
(三)氨气 1.物理性质: 2.化学性质 (1)与水反应: (2)与酸反应 (3)与盐反应 (4)还原性:能够被O2、Cl2氧化
高中化学 氮及其化合物
③NH3是中学阶段唯一能使湿润红色试纸变蓝的气体,常用此性 质检验氨气 ④可用浓盐酸检验氨气 ⑤可用加热烧瓶中浓氨水
的方法制取氨气 烧瓶中制取氨气 理变化
⑥可将分液漏斗中的浓氨水滴入装有浓硫酸的 ⑦可用浓硫酸干燥氨气 ⑧氨气溶于水属于物
答案:③④⑤
三、铵盐 1.物理性质
易 溶于水。 铵盐都是白色或无色晶体,都_____
△ 答案:(1)C+4HNO3(浓)=====CO2↑+4NO2↑+2H2O (2) (3)加热 (4)NH4 +H2O NH3· H2O+H (5)2Fe3 +Fe===3Fe2
+ + + +
Fe2O3
课堂师生互动
氨气性质的实验探究
【生之思】 1.如何证明某无色气体为氨气? 2.氨气被氯气氧化时有氯化氢气体生成,有什么实验 现象? 3.氨气具有还原性,在加热条件下能被CuO氧化为 N2,而CuO被还原为Cu,你能写出该反应的化学方程式 吗?
+ -
式分别为:
+ - 2+ 3+ 3Fe + 4H + NO ===3Fe +NO↑+2H2O 3 ______________________________________________ 。 + - 2- 2- 3SO + 2H + 2NO ===3SO 3 3 4 +2NO↑+H2O ______________________________________________ 。
高中化学知识点:氮及其化合物
高中化学知识点:氮及其化合物
氮及其氧化物
1.自然界中氮的存在和氮的固定
2.N2的性质
无色无味的气体,占空气体积的__4
5__左右。
3.一氧化氮、二氧化氮
NO NO2
物理性质
颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性难溶于水易溶于水
化学性质与O2反应2NO+O2===2NO2
与H2O反
应
3NO2+H2O===2HNO3
+NO
与人体、环境的关
系
①与血红蛋白结合,使人中毒
②转化成NO2,形成酸雨、光化
学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
氨、铵盐1.氨的性质
无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化。极易溶于水(1∶700)。 (1)与水反应:NH 3+H 2O
NH 3·H 2O NH +4+
OH -,氨的水溶液叫氨水,呈弱碱性。
(2)还原性
与氧气反应:4NH 3+5O 2=====催化剂△
4NO +6H 2O 。(工业制HNO 3的基础反应) (3)与酸反应
与氯化氢反应:NH 3+HCl===NH 4Cl ,
现象:产生白烟。
应用:用于NH 3与挥发性酸的互相检验。
2.铵盐的性质
铵盐都是白色或无色晶体,都易溶于水,属于离子化合物
(1)不稳定性:NH 4Cl=====△NH 3↑+HCl ↑,
NH 4HCO 3=====△NH 3↑+CO 2↑+H 2O 。 (2)与强碱反应:NH 4Cl +NaOH=====△NH 3↑+NaCl +H 2O 。
应用于NH +4的检验和NH 3的制取。
3.NH 3的制取原理
(1)工业制法:N 2+3H 2高温高压催化剂2NH 3。 (2)实验室制法:2NH 4Cl +Ca(OH)2=====△CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 。
高三化学复习课件:氮元素及化合物 (共10张PPT)
硝酸的浓度越大,越容易分解
2、强氧化性:
与还原性物质反应:如金属单质、非金属单质 1)、与金属反应 不产生氢气,N元素被还原 反应规律: 金属
稀硝酸
Fe2+、I-、S2-、SO2等。
浓硝酸
高价金属 + NO2
高价金属 + NO
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
三、氨气和铵盐
1、氨气的物理性质
NH3与NH4+
没有颜色、具有刺激性气味的气体
气体的密度比空气小、易液化 在常温常压下,极易溶于水(1∶700)
2、氨气的化学性质
1)、NH3与水的反应 氨水中存在着哪些化学反应?氨水的里什么 微粒?为什么氨水呈碱性? NH3 + H2O NH3· H2O NH4+ + OH-
2)、浓硝酸与非金属的反应(C、S等) C + 4HNO3(浓) ==== CO2↑ + 4NO2↑+ 2H2O 加热
3)、与一些还原性离子的反应 3Fe2+ + 4H+ + NO3- == 3Fe3+ + NO↑+ 2H2O
3、关于王水
浓硝酸和浓盐酸的体积比为 1∶3 的混合物
4、硝酸的制备
实验室制法: NaNO3 +H2SO4(浓)== NaHSO4 + HNO3 工业生产: NH3 NO NO2 HNO3
高三化学知识点之氮及其化合物
精品小班课程辅导讲义讲义编号2014暑假12HX01
二、知识梳理
(一)氮气
⑴氮元素在自然界中的存在形式:既有游离态又有化合态.空气中含N2 78%(体积分数)或75%(质量分数);
化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素.
(2)氮气的物理性质:纯净的氮气是无色气体,密度比空气略小.氮气在水中的溶解度很小.在常压下,经降温后,氮气变成无色液体,再变成雪花状固体.
■ ■■ I
(3)氮气的分子结构:氮分子(N2)的电子式为,结构式为N三N.由于N2分子中的N三N键很牢固,所以通常情况下,氮气的化学性质稳定、不活泼.
(4)氮气的化学性质:
高压_
①N2与凡化合生成NH3 N2 +3H2 r催亚》—2NH3
说明该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理.
②N2与02化合生成NO: N2+ O2放电> 2NO
说明在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应.
(5)氮气的用途:
①合成氨,制硝酸;
②代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化;
⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发;
④保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;
⑤医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术;
⑥利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能.
(二)一氧化氮和二氧化氮
1、一氧化氮:无色无味气体,难溶于水,有很大毒性,在常温下极易被氧化成二氧化氮。2NO+O2T2NO2
2、二氧化氮:红棕色有刺激性气味气体,溶于水生成硝酸和一氧化氮。
3NO2+H2OHHNO3+NO 2NO2 、N2O4 (无色)
高三化学一轮复习氮及其化合物PPT课件
氮及其化合物之间的转化
Mg3N2
NH3
N2
NO
NO2
催化剂
HNO3
第2页/共46页
一、氮气
难溶于水,在空气中约占总体积的78%。
【分子结构】
电子式为
,
结构式为 N ≡ N ,
氮氮叁键的键能高达 946kJ·mol-1 ,
键能 大 ,分子结构 稳定 ,
化学性质 不活泼 。
第3页/共46页
【化学性质】 常温下,N2的化学性质稳定,可做 保护气,
第39页/共46页
(2)不同情况及剩余气体的体积
第40页/共46页
第41页/共46页
第42页/共46页
(3)NO2、NO、O2三者组成的混合气体溶于水: 若先按①反应后,再据表Ⅳ进行计算。 若先按④反应后,再据表Ⅲ进行计算。
第43页/共46页
2.原子组成法 4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组 成,即1.(1)中的②③两种情况中的总反应式都与 N2O5+H2O===2HNO3等效。这不仅是记忆1.(1)中 的②③二式的方法,也为上述问题的解决提供了新的思路, 即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断。
第11页/共46页
【思考2】氯气管道发生泄露,可用蘸有 浓氨水的棉球检验的原理
2NH3(不足)+ 3Cl2=N2+6HCl 8NH3(过量)+ 3Cl2=N2+6NH4Cl
第25讲 氮及其化合物的转化关系-2024年高考化学一轮复习(新教材新高考)
√C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
解析
雾和霾的分散剂都是空气,A项正确; NH3参与反应生成铵盐,是反应物,不是催化剂,C项错误; 过度施用氮肥会增加大气中氨的含量,D项正确。
2.(2021·广东1月适应性测试,10)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系 如图所示。下列说法错误的是 A.a可经催化氧化生成b
√C.当X是强酸时,C在常温下是气态单质
D.B和Cl2的反应为氧化还原反应
解析
当X是强碱时,和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为NH3,则A为铵盐,过 量的B跟Cl2反应生成的盐酸盐是NH4Cl,则C为N2,由此判断D为NO、E为NO2、 F为HNO3;A和强酸反应生成的B能被Cl2氧化,且生成的C能被O2连续氧化, 在常见的物质中可考虑A为硫化物,所以,当X是强酸时,A、B、C、D、E、 F可分别为(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4,故A、B正确,C错误; B是氨气或硫化氢,氨气与Cl2反应生成氯化铵和氮气,硫化氢和氯气反应生成 硫单质和氯化氢,因此B与氯气的反应是氧化还原反应,故D正确。
7.(2022·山东淄博市模拟)氨基甲酸铵(NH2COONH4)易分解,易水解,难溶于CCl4。某 小组设计如图所示装置制备氨基甲酸铵。 已知:2NH3 (g)+ CO2(g) NH2COONH4 (s) ΔH<0
化学高三关于氮的知识点
化学高三关于氮的知识点
氮是化学元素周期表中的第七个元素,原子序数为7,符号为N。它是非金属元素,位于周期表的p区。氮在自然界中广泛存在
于大气、水中、土壤中等地方。在化学领域,氮具有广泛的应用
和重要的地位。下面将介绍一些关于氮的知识点。
1. 氮的基本性质
氮是一种无色、无味、无臭的气体,密度比空气稍大,几乎不
溶于水。在室温下,氮常常以双原子形式存在,即N₂。它具有高活性,在高温高压下与其他元素形成化合物。氮是一种稳定的元素,不易与其他元素发生反应。由于氮分子中的氮氮三键非常强大,使得氮气的生成和分解都需要较高的能量。
2. 氮的生产和利用
氮气广泛应用于工业生产和实验室中。目前主要的氮气生产方
法是通过空分设备,利用空气中的氧气和氮气的差异,经过压缩、冷却和分离等步骤,将氮气从空气中提取出来。氮气的主要应用
领域包括化肥制造、金属冶炼、食品保鲜、制冷、火箭推进剂等。
3. 氮的化合物
氮是化合物中的重要成分之一,在自然界和工业上形成各种氮
化物。其中最常见的化合物包括氨气(NH₃)、硝酸(HNO₃)、硝酸盐等。氮化物对植物生长和发育具有重要影响,可以作为农
业肥料使用。此外,氮化物还用于制备爆炸物、防腐剂、胶粘剂等。
4. 氮的环境和生态影响
氮是地球上最常见的元素之一,但过多的氮排放对环境和生态
系统产生负面影响。过量的氮排放可能导致酸雨、水体富营养化、土壤酸化、温室效应等问题。因此,控制氮的排放和利用,以减
少对环境的影响,是当前亟待解决的问题之一。
5. 氮的相关理论和研究领域
氮的相关理论和研究领域主要包括氮循环、氮转化和氮的储存等。氮循环研究了氮在大气、地表水、土壤和生物体之间的迁移
高三一轮复习_氮及其化合物.
作保护气
液态气化吸热
N2
与H2反应
作致冷剂
科技领域的应用
工业制氨、制硝酸、制氮肥
为超导体提供低温环境
3.氮的氧化物NO、NO2性质的对比
NO
NO2
红棕色 有刺激性气味 可溶于水 刺激器官病变, 常温下不反应 3NO2+H2O=2HNO3+NO 弱 强,使KI碘化钾淀粉试纸变蓝,使石 蕊试纸先变红后褪色
2、若在剩余的24mL气体中,通入6mLO2,待液面 稳定后,容器内气体体积变为 mL 3、若在剩余的24mL气体中,通入24mLO2,待液 面稳定后,容器内气体体积变为 mL
4、若在原48 mL的NO、NO2气体中,通入 倒置于水面上,气体会全部被 吸收
mLO2,
氮的氧化物的危害
汽车尾气的主要有害成份为氮的氧化物
△
△
B
(4)C
(5)吸收NH3中的水蒸气,避免影响后续实验 应生成了水 验证反
用
途: NH +H O+SO ===NH HSO 3 2 2 4 3
铵盐
2NH3+H2O+SO2===(NH4)2SO3
用氨水吸收硫酸 生产中的SO2
硝酸
纯碱
用稀氨水治疗 蚊虫叮咬
NH3
有机合成工业原料
消除 二氧化氮 的污染
用下列装置制取一试管干燥的氨气,并检验:
高三化学知识点之氮及其化合物
精品小班课程辅导讲义讲义编号2014暑假12HX01
一、考纲要求
二、知识梳理
(一)氮气
(1)氮元素在自然界中的存在形式:既有游离态又有化合态.空气中含N 2 78%(体积分数)或75%(质量分数);化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素.
(2)氮气的物理性质:纯净的氮气是无色气体,密度比空气略小.氮气在水中的溶解度很小.在常压下,经降温后,氮气变成无色液体,再变成雪花状固体. (3)氮气的分子结构:氮分子(N 2)的电子式为
,结构式为N ≡N .由于N 2分子中的N ≡N 键很牢固,
所以通常情况下,氮气的化学性质稳定、不活泼.
(4)氮气的化学性质:
①N 2与H 2化合生成NH 3 N 2 +3H 2
2NH 3
说明 该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理. ②N 2与O 2化合生成NO : N 2 + O 2−−→−放电2NO
说明 在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应. (5)氮气的用途: ①合成氨,制硝酸;
②代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化; ⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发; ④保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;
⑤医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术; ⑥利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能.
(二)一氧化氮和二氧化氮
1、一氧化氮:无色无味气体,难溶于水,有很大毒性,在常温下极易被氧化成二氧化氮。2NO +O 2→2NO 2
2、二氧化氮:红棕色有刺激性气味气体,溶于水生成硝酸和一氧化氮。
3NO 2+H 2O →2HNO 3+NO 2NO 2O 4(无色)
氮及其化合物
氮及其化合物
一、氮
1.氮元素在自然界中的存在及氮的固定
2.氮气(N 2)
(1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,□03难溶于水,熔点、沸点很低。
(2)化学性质
N 2的电子式为□04··N ⋮⋮N ··,结构式为□05N ≡N ,由于分子中含有的氮氮三键键能很大,分子结构稳定,在通常状况下,化学性质很不活泼。
①与氧气反应:□06N 2+O 2=====放电
2NO(汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)。
②与氢气反应:□
07N 2+3H 2催化剂
高温、高压
2NH 3(工业合成氨的反应原理)。
③与Mg 反应:□083Mg +N 2=====点燃
Mg 3N 2。 二、氮的氧化物
1.氮有多种价态的氧化物,如□
01N 2O 、□02NO 、□03NO 2、□04N 2O 4、N 2O 3、N 2O 5等,其中属于酸性氧化物的是□05N 2O 3、N 2O 5。 NO 和NO 2性质的比较
2.氮氧化物对环境的污染及防治
(1)NO x对人体、环境的影响
①□14光化学烟雾;②□15酸雨;③NO与血红蛋白结合使人□16中毒。
(2)常见的NO x尾气处理方法
①碱液吸收法——工业尾气中NO x的处理
2NO2+2NaOH===□17NaNO2+NaNO3+H2O、
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
②催化转化法——汽车尾气的处理
在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(□18N2)或NO x与
CO在一定温度下催化转化为无毒气体(□19N2和□20CO2)。
三、氨和铵盐
1.氨的分子结构与性质
2022届高三化学一轮复习讲义:氮及其化合物
氮及其化合物
复习目标 1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及应用。2.了解氮的化合物对环境的影响。
考点一 氮及其氧化物
1.氮的固定
2.氮气
(1)物理性质:无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。 (2)化学性质
写出有关化学方程式: ①3Mg +N 2=====点燃
Mg 3N 2; ②N 2+3H 2
高温、高压催化剂2NH 3;
③N 2+O 2========放电或高温
2NO 。 3.氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物,氮元素从+1―→+5价都有对应的氧化物,如N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2(或N 2O 4)、N 2O 5,其中属于酸性氧化物的是N 2O 3、N 2O 5。 (2)NO 和NO 2的比较
性质 NO
NO 2
色、态、味 无色、无味的气体
红棕色、有刺激性气味的气体
溶解性 难溶于水 -
毒性
有毒,大气污染物之一
有毒,大气污染物之一
与水反应 不反应 3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO
与氧气反应
2NO +O 2===2NO 2
不反应
提醒 ①NO 2与N 2O 4存在下列平衡:2NO 2N 2O 4,因此实验测得NO 2的平均相对分子质
量总大于46。②验证某无色气体为NO 的方法是向无色气体中通入O 2(或空气),无色气体变为红棕色。
4.氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型
①光化学烟雾:NO x 在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾。
②酸雨:NO x 排入大气中后,与水反应生成HNO 3和HNO 2,随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层:NO 2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO 与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NO x 尾气处理方法 ①碱液吸收法
高三一轮复习--氮及其化合物
(2)化学性质:
①NO与O2反应: 2NO+O2===2NO ;
②NO2与H2O反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO 。 [思考· 感悟] 2.实验室如何收集NO和NO2? [提示] NO2。 用排水法收集NO,用向上排空气法收集
自学检测
写出下列电子式或化学方程式。 ①NH3的电子式 __________结构式________ 化学方程式 ②氯化铵和氢氧化钙__________________________ ③一水合氨加热分解__________________________ ④蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓盐酸产生白烟 __________________________________________ ⑤氯化铵加热分解____________________________ 离子方程式 ⑥氯化铵溶液和氢氧化钠溶液混合加热产生气体 __________________________________________
教学目标
1.根据氮族元素在周期表的位置及结构特点,掌握该族元 素的非金属性及其重要性质的递变规律,并和相邻的氧 族、卤素进行比较。 2.理解氮分子结构特点,掌握氮气的性质和用途。 3.根据氨分子的结构特点,掌握氨的性质、制法、用途, 掌握铵盐的特性和检验方法。 4.比较并掌握氮的两种重要氧化物NO和NO2的性质。 5.掌握硝酸的重要性质和用途,工业上氨的催化氧化法制 硝酸的原理,了解硝酸工业尾气的吸收。
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精品小班课程辅导讲义讲义编号2014暑假12HX01
辅导科目:化学年级:新高三课题氮及其化合物
教学目标NH3、NO、NO2的性质。
理解硝酸与硝酸盐的性质。
教学重点、难点NH3、NO、NO2的性质。理解硝酸与硝酸盐的性质。
教学内容
一、考纲要求
主题学习内容学习水平说明
一些元素的单质和化合物氮
氨 B
(1)氨的物理性质和化学性
质
(2)工业合成氨的原理
铵盐 B
(1)铵根离子与碱溶液的反
应
(2)铵盐的不稳定性
氮肥 A
(1)常见氮肥:铵盐(NH4Cl、
NH4NO3、NH4HCO3)
二、知识梳理
(一)氮气
(1)氮元素在自然界中的存在形式:既有游离态又有化合态.空气中含N2 78%(体积分数)或75%(质量分数);化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素.
(2)氮气的物理性质:纯净的氮气是无色气体,密度比空气略小.氮气在水中的溶解度很小.在常压下,经
降温后,氮气变成无色液体,再变成雪花状固体.
(3)氮气的分子结构:氮分子(N2)的电子式为,结构式为N≡N.由于N2分子中的N≡N键很牢固,所以通常情况下,氮气的化学性质稳定、不活泼.
(4)氮气的化学性质:
①N2与H2化合生成NH3N2 +3H22NH3
说明该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理.
②N2与O2化合生成NO:N2 + O2放电2NO
说明在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应.
(5)氮气的用途:
①合成氨,制硝酸;
②代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化;
⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发;
④保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;
⑤医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术;
⑥利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能.
(二)一氧化氮和二氧化氮
1、一氧化氮:无色无味气体,难溶于水,有很大毒性,在常温下极易被氧化成二氧化氮。2NO+O2→2NO2
2、二氧化氮:红棕色有刺激性气味气体,溶于水生成硝酸和一氧化氮。
3NO2+H2O→2HNO3+NO 2NO2N2O4(无色)
【特别提醒】:通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯,因为在常温、常压下能发生2NO2N2O4反应。由于此可逆反应的发生,通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值,或在相同条件下,比相同
物质的量的气体体积要小。此外涉及NO2气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。因而可逆反应
2NO2N2O4在解化学题中有很重要的应用。
【光化学烟雾】NO、NO2有毒,是大气的污染物.空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤
燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气.NO2在紫外线照射下,发生一系列光化学反应,产生一种
有毒的烟雾——光化学烟雾.因此,NO2是造成光化学烟雾的主要因素.光化学烟雾刺激呼吸器官,使人
生病甚至死亡.
注意:关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。
①NO2或NO2与N2(或非O2)的混合气体溶于水时可依据:3NO2+H2O→ 2HNO3+NO 利用气体体积
变化差值进行计算。
②NO2和O2的混合气体溶于水时,由4NO2+2H2O+O2→4HNO3可知,当体积比为
=4:1,恰好完全反应
V(NO2):V(O2) >4:1,NO2过量,剩余气体为NO
<4:1,O2过量,乘余气体为O2
③NO和O2同时通入水中时,其反应是:2NO+O2→2NO2,3NO2+H2O→ 2HNO3+NO ,总反应式为:
4NO+2H2O+3O2→4HNO3当体积比为
=4:3,恰好完全反应
V(NO):V(O2) >4:3,NO过量,剩余气体为NO
<4:3,O2过量,乘余气体为O2
④NO、NO2、O2三种混合气体通入水中,可先按①求出NO2与H2O反应生成的NO的体积,再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积,再按③方法进行计算。
(三)硝酸
(1)物理性质:
①纯硝酸是无色、易挥发(沸点为83℃)、有刺激性气味的液体.打开盛浓硝酸的试剂瓶盖,有白雾产生.(与盐酸相同)
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的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.
(2)化学性质:
①具有酸的通性.例如:CaCO3 + 2HNO3(稀) →Ca(NO3)2 + CO2↑+ H2O
(实验室制CO2气体时,若无稀盐酸可用稀硝酸代替)
②不稳定性.HNO3见光或受热发生分解,HNO3越浓,越易分解.硝酸分解放出的NO2溶于其中而使硝酸呈黄色.有关反应的化学方程式为:
4HNO3加热或光照2H2O + 4NO2↑+O2↑
1、HNO3具有酸的通性。
2、HNO3具有强氧化性,表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反应。
③强氧化性:不论是稀HNO3还是浓HNO3,都具有极强的氧化性.HNO3浓度越大,氧化性越强.其氧化性表现在以下几方面:
a.几乎能与所有金属(除Hg、Au外)反应.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.一般反应规律为:
金属+ HNO3(浓) →硝酸盐+ NO2↑+ H2O
金属+ HNO3(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等)
金属与硝酸反应的重要实例为:
3Cu + 8HNO3(稀) →3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
该反应较缓慢,反应后溶液显蓝色,反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO2)。实验室通常用此反应制取NO气体.
Cu + 4HNO3(浓) →Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
该反应较剧烈,反应过程中有红棕色气体产生.此外,随着反应的进行,硝酸的浓度渐渐变稀,反应产生
的气体是NO2、NO等的混合气体.
b.常温下,浓HNO3能将金属Fe、A1钝化,使Fe、A1的表面氧化生成一薄层致密的氧化膜.因此,可
用铁或铝制容器盛放浓硝酸,但要注意密封,以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应.(与浓硫酸相似) c.浓HNO3与浓盐酸按体积比1∶3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.
d.能把许多非金属单质(如C、S、P等)氧化,生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物.例如:
C + 4HNO3(浓) →CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O
e.能氧化某些具有还原性的物质,如H2S、SO2、Na2SO3、HI、HBr、Fe2+等.应注意的是,NO3-无氧化性,而当NO3-在酸性溶液中时,则具有强氧化性.例如,在Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸,因引入了
H+而使Fe2+被氧化为Fe3+;又如,向浓HNO3与足量的Cu反应后形成的Cu(NO3)2中再加入盐酸或硫酸,则剩余的Cu会与后来新形成的稀HNO3继续反应.
f.能氧化并腐蚀某些有机物,如皮肤、衣服、纸张、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.
(3)保存方法.硝酸易挥发,见光或受热易分解,具有强氧化性而腐蚀橡胶,因此,实验室保存硝酸时,应
将硝酸盛放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中,并贮存在黑暗且温度较低的地方.
(4)用途.硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等.