知识讲解——氮、磷 (基础)(1)

高考总复习《氮磷》

编稿：房鑫审稿：曹玉婷

【考纲要求】

1．了解氮气的性质及应用。

2．了解氮的氧化物（NO、NO2）的性质及对环境的影响。

3．掌握氨气的结构、性质、制法和用途。

4．了解硝酸的氧化性。

【知识网络】

氮及其化合物间的转化关系

N2O4

【考点梳理】

考点一：氮气

1．物理性质：

氮气为无色、无味的气体，密度比空气略小，在水中溶解度很小（体积比=1：0.02），在压强为101KPa下，氮气在—195.8℃时变成无色液体，氮气分子在—209.9℃时变成雪花状固体。

2．化学性质：

（1）氮气的分子结构

电子式为，结构式为N≡N，氮氮三键键能很大，键很牢固，通常状况下很难与其它物质发生化学

反应。在一定条件下，才能与一些物质发生化学反应。

（2）氮气的化学性质

①与H2反应：（氨气的工业制法）

②与某些金属反应：

3Mg+N2Mg3N2

③与O2反应：

N2+O2放电或高温

2NO（闪电、汽车引擎中发生的反应）

NO很容易在常温下与空气中的O2化合，生成NO2：2NO+O2==2NO2，NO、NO2为大气污染物。3．工业制法：

（1）分离液态空气：

（2）耗氧法：

4．用途：

工业原料，合成氨，制化肥，HNO3，保护气，致冷剂

考点二：二氧化氮和一氧化氮的比较

【高清课堂：356211氮的氧化物】

NO NO2

物理性质色态味无色、无味、气体红棕色、刺激性气味、气体密度密度略大于空气密度比空气大，

熔沸点很低低，易液化

溶解性不溶易溶

毒性有毒有毒

化学性质与水不反应3NO2+H2O=2HNO3+NO

NO2既是氧化剂，又是还原剂

与碱不反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2 +H2O

氧化性2NO+2CO=2CO2+N22NO2+2KI=I2+2KNO2

还原性2NO+O2=2NO2

可使KMnO4褪色

可使KMnO4褪色

(与O2混合，

通入水中

4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3

实验室制取

3Cu+8HNO3(稀)===3C u(N O3)2

+2NO↑+4H2O

Cu+4HNO3(浓)===C u(N O3)2+2NO2↑+2

H2O

收集方法排水法向上排空气法

要点诠释：

①氮的氧化物除NO、NO2外，还有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，其中N2O5、N2O3分别是硝酸、亚硝酸（HNO2）的酸酐。

②NO能与人体中的血红蛋白结合使血液丧失输送氧气的能力；空气中的NO和NO2污染物主要来自汽车尾气以及制硝酸的工厂的废气等，空气中的NO2也是造成酸雨和光化学烟雾的主要因素之一。

考点三：氨气

1．氨分子的结构：氨的电子式为 ，结构式为 ，氨分子的空间构型是三角锥形。由于氨分

子中N －H 键的极性强，氨分子与水分子、氨分子与氨分子间存在较强的分子间作用力(氢键)，所以氨易溶于水，氨的熔、沸点相对较高(易液化)。

2．氨的物理性质

NH 3是无色、有刺激性气味、极易溶于水的气体，常温时，1体积水可溶解700体积的氨气。 3．氨的化学性质

（1）与水反应：生成氨水

NH 3+H 2O NH 3·H 2O NH 4++OH ―

氨溶于水所得的水溶液称为氨水，其中大部分氨与水结合成一水合氨（NH 3·H 2O ）。氨水显弱碱性，能使酚酞试液变红。NH 3·H 2O 受热又容易分解为NH 3和H 2O 。NH 3是唯一能使红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH 3。

（2）与酸反应：生成铵盐

NH 3+HCl=NH 4Cl （白烟） NH 3+HNO 3=NH 4NO 3（白烟） 2NH 3+H 2SO 4=(NH 4)2SO 4

（3）与某些盐反应：一般生成难溶的碱

如氯化铁溶液与氨水反应：Fe 3++3NH 3·H 2O==Fe(OH)3↓+3NH 4+ （4）还原性

氨分子中的氮元素呈－3价，因此氨气在一定条件下具有还原性，在一定条件下可被某些强氧化剂氧化。

4NH 3+5O 2 △

催化剂

2O

4．氨气的实验室制法 （1）原理：Ca(OH)2+2NH 4Cl

△

2+2NH 3↑+2H 2O 。

（2）装置：“固体+固体∆

−−→气体”

（与用KClO 3或KMnO 4制O 2的装置相同）。

（3）收集：只能用向下排空气法。

（4）干燥：用碱石灰（NaOH 和CaO 固体的混合物）。

（5）验满方法：①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。

（6）环保措施：用稀硫酸吸收多余的氨气，吸收时用防倒吸装置，如图：

要点诠释：

①收集NH3时所用仪器必须干燥，导气管要插入管底。

②干燥NH3应用碱石灰、CaO、固体NaOH等碱性干燥剂，不能用浓H2SO4、P2O5（固体）等酸性干燥剂；不能用无水CuSO4，也不能用无水CaCl2（因NH3与CaCl2能形成CaCl2·8NH3）。

③制氨气时所用铵盐不能是硝酸铵、碳酸氢铵。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸而有危险；NH4HCO3受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多的CO2杂质。

（7）快速制NH3的方法：

①加热浓氨水（装置：见图Ⅰ）

反应原理：NH3·H2O △

NH3↑+H2O。

②浓氨水中加固态碱性物质（装置：见图Ⅱ）

反应原理：

浓氨水中存在以下平衡：NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH―，加入固态碱性物质（如CaO、NaOH、碱石灰等），消耗水且使c (OH―)增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。

NH3·H2O+CaO=NH3↑+ Ca(OH)2

5．氨的喷泉实验

（1）、实验步骤：在干燥的圆底烧瓶时充满氨气，用带有玻璃管和滴管（滴管里预先吸入水）的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯里（水里事先加入少量酚酞试液），按图甲安装好装置。打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶，观察现象。

（2）、实验现象：可以看到，烧杯里的水经玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色。

（3）、实验结论：氨易溶于水，氨与水反应生成了易溶于水且能使溶液显碱性的物质。

要点诠释：喷泉实验原理

①容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应。当外部的水或溶液接触容器内气体时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，使容器内压强迅速降低，在外界的大气压作用下，外部

气体HCl NH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2+O2CH2＝CH2

吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸浓NaOH溶液水溴水