氮

• 2．NO、NO2的制取： • ⑴ 实验室NO可用Cu与稀HNO3反应制取： • 3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2＋ 2NO↑＋4H2O，由于NO极易与空气中的氧气 作用，故只能用排水法收集。 • ⑵ 实验室NO2可用Cu与浓HNO3反应制取： • Cu＋4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑ ＋2H2O，由于NO2可与水反应，故只能用排 空气法收集。 • 3．2NO2 N2O4
• ⑶ 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： • ① 几乎能与所有金属（除Pt、Au外）反应，但都 不放氢气。 • 金属 + HNO3(浓) → 硝酸盐 + NO2↑ + H2O • 金属 + HNO3(稀) → 硝酸盐 + NO↑ + H2O • 例： 3Cu + 8HNO3(稀) ＝ 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O Cu + 4HNO3(浓) ＝ Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O • 金属与浓硝酸反应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、氮肥等。 • 5．硝酸的制法： • 硝酸的工业制法： 催化剂 • 4NH3 + 5O2 2NO + O2 == 2NO2 3NO2 △ 4NO + 6H2O + H2O == 2HNO3 + NO • 尾气吸收：NO2和NO NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+ H2O 2NO2 + 2NaOH == NaNO2 + NaNO3 + H2O消除对大气的污染 • 当V(NO2)∶V(NO)≥1∶1时，尾气可全部被吸收；
• ⑵ 氨与酸（硫酸、硝酸、盐酸等）反应，生成铵盐。 • 反应原理： NH3 + H+ === NH4+ • a．当蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时，产 生大量白烟。这种白烟是氨水中挥发出来的NH3与盐酸挥发出 来的HCl化合生成的NH4Cl晶体小颗粒。 • 反应的方程式：NH3 + HCl === NH4Cl • b．氨气与挥发性酸（浓盐酸、浓硝酸等）相遇，因反应生成 微小的铵盐晶体而冒白烟，这是检验氨气的方法之—。 • c．氨气与不挥发性酸（如H2SO4、H3PO4等）反应时，无白 烟生成。 • ⑶ 与氧化剂反应（具有还原性） • 4NH3 + 5O2 催化剂 4NO + 6H2O △ • 2NH3 + 3Cl2 ==== N2 + 6HCl • 8NH3 + 3Cl2 ==== N2 + 6NH4Cl
• ② 变价金属与硝酸反应时，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）2＋2NO↑＋4H2O Fe（不足）＋4HNO3（稀）＝Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O • ③ 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。 • ④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 • ⑤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。
• 五、硝酸： • 1．物理性质： • 纯硝酸是无色、易挥发（沸点为83℃）、有刺激 性气味的液体，常用浓HNO3的质量分数为69%， 能跟水以任意比互溶，打开盛浓硝酸的试剂瓶盖， 有白雾产生。（与浓盐酸相同） • 2．化学性质： • ⑴ 具有酸的一些通性，但硝酸与金属反应时一般 无氢气产生。 • 例如： • CaCO3 + 2HNO3(稀)＝Ca(NO3)2 + CO2↑+ H2O • ⑵ 不稳定性。HNO3见光或受热易发生分解， 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 2H2O + 4NO2↑+O2↑
• 6．铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐。 • ★铵盐的性质 • ① 铵盐都是无色或白色的晶体晶体，且都 易溶于水。 • ② 与碱作用： △ + — • 实质：NH4 + OH NH3↑+ H2O • 7．NH4+的检验方法： • 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NH4＋。
氮及其化合物的复习
【知识清单】 一、氮气（N2）： • 1．氮元素在自然界中的存在形式：既有 游离态又有化合态。 • 2．物理性质：。 • 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。
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三、氨和铵盐： 催化剂 1．氨的合成： N2 + 3H2 高温高压 2NH3 2．氨分子的结构：NH3的电子式为，结构式为。 3．氨气的物理性质： 氨易液化，所以液氨可作致冷剂。 氨气极易溶于水。 4．氨的化学性质： ⑴ 跟水反应： NH3 + H2O NH3· H2O NH4＋ + OH－ a．氨水的性质：氨水具有弱碱性，使无色酚酞试液变为浅红 色，使红色石蕊试液变为蓝色。NH3· H2O不稳定，故加热氨水 时有氨气逸出： NH3· H2O NH3↑+ H2O • b．氨水的组成：氨水是混合物（液氨是纯净物），其中含有3 种分子（NH3、NH3· H2O、H2O）和3种离子（NH4＋和OH－、 极少量的H＋）。
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5．氨的实验室制法： ① 反应原理： 2NH4Cl + Ca(OH)2 △ CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O ② 发生装置： 固固反应加热装置，与制取氧气的发生装置相同。 ③ 干燥：用碱石灰干燥。 ④ 收集方法：由于氨极易溶于水，密度比空气小，所以只能 用向下排空气法收集。 ⑤ 检验：a．用湿润的红色石蕊试纸放试管口或者瓶口（变蓝） b．蘸有浓盐酸的玻璃棒接近试管口或者瓶口（产生白烟）。 〖注意〗 实验室制取氨气的另一种常用方法：将浓氨水滴到生石灰或烧 碱固体上。有关反应的化学方程式为： CaO + NH3· H2O ==== Ca(OH)2 + NH3↑
4．氮气的化学性质： ⑴ N2的氧化性： ① 与H2化合生成NH3 : N2 +3H2 2NH3 〖说明〗 该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的 原理。 ② 镁条能在N2中燃烧 点燃 N2 + 3Mg ==== Mg3N2 〖拓展延伸〗镁条在空气中点燃发生的反应有： 2Mg + O2 ==== 2MgO N2 + 3Mg ==== Mg3N2 2Mg + CO2 ==== 2MgO + C ⑵ N2与O2化合生成NO： N2 + O2===2NO 5．氮的固定：游离态氮转变为化合态氮的方法。