高中化学 氮元素在自然界中的存在形式

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高中化学氮的知识点

高中化学氮的知识点

高中化学氮的知识点高中化学氮的知识点氮是一种非金属元素,位于周期表的第七组,原子序数为7。

在自然界中,氮存在于大气、土壤和生物体中。

氮是生命体的关键元素之一,在草地、森林和沼泽等环境中起着重要的作用。

在化学中,氮具有许多重要的应用,如制造肥料、生产化学品和制造药物等。

下面将介绍高中化学中关于氮的知识点。

1.化学性质氮是一种非金属元素,不具有金属性和光泽。

在常温下,氮是一种无色、无味、无毒的气体,密度比空气略大,不溶于水和大多数溶剂。

在高温和高压下,氮会形成黄色的氮氧化物。

氮是一种惰性元素,不易发生化学反应,但可以和许多元素形成氮化物。

与氧、氢、碳等元素结合时,氮可以形成许多重要的化合物,如氨、硝酸和硝酸盐。

2.物理性质在常温下,氮是一种无色、无味、无毒的气体,密度比空气略大,熔点为-210℃,沸点为-196℃。

氮分子是由两个氮原子组成,分子式为N2,键长为1.10Å。

氮是一种非常稳定的元素,不易被化学反应打断。

3.氮固定在自然界中,氮是大气中最丰富的元素之一,但是大部分氮却无法被植物吸收利用。

因为氮元素的分子中,氮原子之间的三重键极为稳定,难以被生物体利用。

因此,氮固定是一个非常重要的过程,指将大气中的氮转化为植物和生物体可以利用的氮化合物的过程。

氮固定通常发生在土壤中,在这里微生物使用氮酸盐、氨氮等形式的氮来合成气态氮分子中的氮元素,以便转化成可供植物使用的氮化合物。

4.氨的制备氨是一种非常重要的氮化合物,是一种无色、有刺激性气味的气体。

氨在生产肥料、化学制品和燃料等方面具有广泛的用途。

在高中化学中,学生通常会学习到几种氨的制备方法:(1)氮和氢的合成反应。

将氮和氢在高温高压下通入铁催化剂反应器中,生成氨气。

(2)氨化反应。

将盐酸和氨水按一定比例混合,可以生成氨气和水。

(3)硝化还原反应。

将亚硝酸钠和氢氧化钠混合,在加热的条件下反应,可以生成氨气。

5.硝酸和硝酸盐硝酸和硝酸盐也是化学中重要的氮化合物。

高一化学知识点关于氮类的

高一化学知识点关于氮类的

高一化学知识点关于氮类的氮是化学元素周期表中的第七元素,原子序数为7,符号为N。

它是一种非金属元素,存在于自然界中的气态氮(N2)和氮化合物(如氨气、硝酸等)中。

在高中化学中,我们学习了关于氮类的多个知识点,包括氮的性质、化合物以及如何制取和应用氮化合物等内容。

下面,我将详细介绍高一化学中关于氮类的知识点。

一、氮的性质氮是一种无色、无味、无毒的气体,在常温下为双原子分子气体(N2),具有稳定性较高的化学性质。

氮具有高丰度和广泛分布,占据了地球大气中约78%的体积。

它的沸点为-196℃,熔点为-210℃,密度为0.808 g/L。

由于氮气分子之间的三键比较强,使得氮气具有较高的解离能,不易参与化学反应。

二、氮的化合物1. 氨气(NH3)氮与氢的化合物氨气是高一化学中常见的氮化合物之一。

氨气是一种无色有刺激性气味的气体,它是一种碱性物质,可以与酸反应生成盐和水。

氨气的制备方法有氨气发生器法、电解氨法等。

2. 氮的氧化物(NO、NO2、N2O、N2O4等)氮的氧化物是氮与氧元素的化合物。

其中,氮的氧化态包括+1、+2、+3、+4和+5等多种形式。

氮的氧化物对环境有一定的危害,其中的NOx是大气污染物之一。

3. 硝酸(HNO3)硝酸是一种无色液体,是氮与氧的化合物。

它是一种无机强酸,具有腐蚀性。

硝酸在工业上广泛应用于制药、合成化学等领域。

三、氮化合物的制备与应用1. 氨水的制备与应用氨水是由氨气和水按一定比例制备而成的,它是一种常见的氮化合物。

氨水具有碱性,可用作试剂、清洗剂以及肥料。

2. 硝酸盐的制备与应用硝酸盐是含有硝酸根离子(NO3-)的盐类化合物,可以通过硝酸与金属、非金属等反应制备而成。

硝酸盐在农业中被广泛应用为肥料。

3. 无机氮肥的制备与应用无机氮肥是一种以无机氮化合物为主要成分的肥料,如硝酸铵、尿素等。

它们可以提供植物所需的氮元素,促进植物生长。

总结:上述介绍了高一化学中关于氮类的一些知识点,包括氮的性质、氮的化合物以及氮化合物的制备与应用等内容。

5-2-1氮及其氧化物 (教学课件)-高中化学人教版(2019)必修 第二册

5-2-1氮及其氧化物 (教学课件)-高中化学人教版(2019)必修 第二册
可以采取什么措施?上述实验对工业上生产硝酸有什么启示?
【微思考】 (1)NO和NO2分别采用什么方法收集?说明原因。 提示:常温下NO能与O2反应,只能用排水法收集;NO2 能与水反应生成NO,故只能用排空气法收集。 (2)NO2转化为NO的变化中,NO2只能作氧化剂吗? 提示:NO2与水反应转化为NO的同时生成HNO3,NO2 既作氧化剂又作还原剂。
3 a 1 a 0.4, 44
所以a=0.3,V(NO)∶V(NO2)=3∶7。
【母题追问】(1)1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立 于盛满水的水槽中剩余气体0.4 mol,则NO与NO2体积比为多 少?
提示:1∶9。设n(NO2)=a mol
3NO2+H2O====2HNO3+NO
3
D.NO、NO2都有毒,且NO是汽车尾气的有害成分之一
【解题指南】解答本题应注意以下两点: (1) N2和O2直接化合得到NO,不能得 到NO2。 (2)NO与NO2均不是酸性氧化物。
【解析】选B。NO2是红棕色气体,易溶于水,与水发生反应: 3NO2+H2O====2HNO3+NO,由于反应前后元素的化合价发生了变化,因此 NO2不是酸性氧化物,A正确; NO不溶于水,可以用排水法收集,由于N2性质稳定,室温下不容易反应, 但在放电时可由N2和O2直接化合而得到,B错误;NO与氧气发生反应会产生 NO2;NO2溶于水反应产生硝酸和NO,因此二者在一定条件下可相互转化, 且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物,C正确;
——工业制硝酸
【实验5-5】
1、如图5-10所示,在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管 和弹簧夹封住管口,振荡注射器,观察现象。 2、打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,观察现象。振荡注射器,再观察现 象。

高中化学必修二教案讲义:氮气和氮氧化物(教师版)

高中化学必修二教案讲义:氮气和氮氧化物(教师版)

氮气和氮氧化物1.了解氮的固定和自然界中氮的循环。

2.了解氮气的主要化学性质。

3.认识氮氧化物的性质与转化。

一、氮气与氮的固定 1.氮元素的原子结构和性质(1)氮元素的原子结构氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA 族,氮原子最外层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。

氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。

(2)氮元素在自然界中的存在①游离态:主要以氮气分子的形式存在于空气中,约占78%(体积分数)。

②化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,土壤、海洋的硝酸盐和铵盐中。

2.氮气的性质(1)物理性质通常情况下,氮气是无色、无味的气体,密度比空气的稍小,难溶于水。

(2)化学性质氮分子内两个氮原子间以共价三键(N ≡N)结合,断开该化学键需要较多的能量,所以氮气的化学性质很稳定,通常情况下很难与其他物质发生化学反应,但在高温、放电等条件下,氮气也可以与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。

写出氮气与下列物质反应的化学方程式。

①金属镁:N 2+3Mg=====点燃Mg 3N 2,氮气表现氧化性; ②氢气:N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3,氮气表现氧化性;③氧气:N 2+O 2=======放电或高温2NO ,氮气表现还原性。

(3)用途①氮气常用作保护气,如焊接金属、填充灯泡、保存食品等。

②氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。

③液氮可用作制冷剂,应用于医学、科技等领域。

3.氮的固定(1)含义:将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。

(2)分类:①自然固氮:大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的化合物(高能固氮),或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨(生物固氮)。

②人工固氮:工业合成氨。

二、一氧化氮和二氧化氮1.一氧化氮、二氧化氮的物理性质氧化物颜色状态气味水溶性NO无色气态无味难溶NO2红棕色气态刺激性气味与水反应2.一氧化氮、二氧化氮的相互转化操作一:在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO,观察颜色,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器。

化学氮知识点总结

化学氮知识点总结

化学氮知识点总结1. 氮的物理性质氮是一种无色、无味、无臭的气体,在常温常压下,它是一种双原子分子的气体,化学式为N2。

氮气是一种相对稳定的气体,其沸点为-196℃、熔点为-210℃。

2. 氮的化学性质在化学反应中,氮气是相对稳定的,很少参与反应。

但是,当氮气与氢气或氧气等元素形成氨、氮氧化物等化合物时,它就会表现出不同的性质。

氮化合物在生态系统、工业生产、农业生产等领域都扮演着重要的角色。

3. 氮的存在形式氮主要以氮气(N2)的形式存在于大气中,占空气的78%,也以硝酸盐、氨等形式存在于地壳和水中。

在土壤中,氮以有机氮和无机氮的形式存在,有机氮主要来自植物残体、微生物体等有机物质的分解,无机氮主要来自于大气中的氮气和土壤中的氮化物质的分解而来。

氮在大气和土壤中的循环是生态系统中至关重要的一个循环过程,它直接影响了生物体的生长发育和生态系统的稳定性。

4. 氮的化合物氮化合物包括氨、亚硝酸盐、硝酸盐、尿素等。

这些化合物在生态系统中发挥着重要作用,它们在生物体代谢和养分循环过程中发挥着至关重要的作用。

5. 氮的应用氮在工业生产中有着广泛的应用,它可用于制备氨、硝酸、硝酸铵等工业产品,也可用于半导体、电子产业中的制冷等。

在农业生产中,氮是一种重要的营养元素,它是植物体中蛋白质合成的重要原料,因此氮在农业生产中也有着重要的作用。

总的来说,氮是化学中的重要元素,在生态系统中和人类生产活动中都发挥着重要的作用。

深入了解氮的性质和应用,可以帮助我们更好地利用和保护这一重要的元素资源,促进生态系统的健康发展和人类社会的可持续发展。

2021学年高中化学第五章2_1氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮课后作业含解析人教版必修2.doc

2021学年高中化学第五章2_1氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮课后作业含解析人教版必修2.doc

氮气与氮的固定、一氧化氮和二氧化氮一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。

每小题只有一个选项符合题意。

1.下列关于氮元素在自然界中存在的说法中正确的是( C )A.只有游离态B.只有化合态C.既有游离态又有化合态D.都是有机物解析:氮元素在自然界中有游离态,如N2;有化合态,如NH+4、NO-3、蛋白质;N2属于单质,铵盐、硝酸盐均属于无机物。

2.下列关于一氧化氮的叙述正确的是( C )A.一氧化氮是一种红棕色的气体B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集解析:N2在放电条件下与O2直接化合得到NO,NO是无色气体,难溶于水,能用排水法收集,常温常压下与O2反应生成NO2。

3.某研究小组借助如图仪器装置收集NO气体,正确的操作是( C )A.从①口进气,用排水法集气B.从①口进气,用排气法集气C.从②口进气,用排水法集气D.从②口进气,用排气法集气解析:NO易与氧气反应,只能用排水法集气,当集气瓶内充满水时,气体要从上部进入,使水从底部排出。

4.下列关于N2性质的叙述中错误的是( A )A.任何物质在氮气中都不能燃烧B.氮气既具有氧化性,又具有还原性C.将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定D .氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮解析:活泼金属钠、镁、铝可以在N 2中燃烧。

5.下列反应起到了固氮作用的是( A )A .工业上N 2与H 2在一定条件下合成NH 3B .NO 与O 2反应生成NO 2C .NH 3被O 2氧化生成NO 和H 2OD .由NH 3制备化肥NH 4HCO 3解析:由定义知,氮的固定是将空气中游离态的氮转化成含氮化合物。

6.下列关于NO 和NO 2的说法中正确的是( D )A .NO 2是红棕色气体,易溶于水,属于酸性氧化物B .NO 2可由N 2和O 2直接化合得到C .NO 和NO 2既可以用排空气法收集又可以用排水法收集D .NO 和NO 2在一定条件下可以相互转化解析:A 项,NO 2不是酸性氧化物;B 项,在高温或放电条件下,N 2和O 2直接化合生成NO ;C 项,NO 易与空气中的氧气反应生成NO 2,只能用排水法收集,NO 2能与水反应,只能用排空气法收集;D 项,NO 和氧气反应生成NO 2,NO 2与水反应生成HNO 3和NO 。

2021-2022学年新教材人教版高中化学必修第二册5.2氮及其化合物 学案讲义 知识点汇总及配套习

2021-2022学年新教材人教版高中化学必修第二册5.2氮及其化合物 学案讲义 知识点汇总及配套习

5.2氮及其化合物1氮与氮的氧化物 ........................................................................................................ - 1 - 2氨和铵盐 ................................................................................................................... - 8 - 3硝酸、酸雨及防治 .................................................................................................. - 18 - 4 含氮化合物的转化、计算和综合实验 .................................................................. - 25 -1 氮与氮的氧化物 学 习 任 务 1.结合氮元素在周期表中的位置和原子结构,理解N 2的主要性质和氮的固定,培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。

2.根据实验认识NO 与NO 2的主要性质,培养“科学探究与科学态度”的核心素养。

知识点一 氮气及氮的固定1.氮元素的位置、结构与存在(1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA 族。

氮原子的最外电子层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。

因此,氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。

(2)氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。

2.氮气的物理性质N 2是一种无色、无味的气体,ρ(N 2)<ρ(空气),难溶于水。

高一必修一化学氮的知识点

高一必修一化学氮的知识点

高一必修一化学氮的知识点化学是自然科学中一门非常重要的学科,它研究物质的组成、结构、变化规律以及性质等方面内容。

在高中化学课程中,不可避免地要涉及到氮的知识点。

作为化学中的一种重要元素,氮在自然界中广泛存在,它的特性和应用也是我们必须掌握的内容。

1. 氮的性质和结构氮是一种非金属元素,其原子序数为7,化学符号为N。

在常温下,氮气(N2)是一种无色、无味、无毒的气体,密度稍大于空气。

氮气具有惰性,不易与其他元素发生反应。

氮具有较高的电负性,使其成为普遍存在于化合物中的元素。

此外,氮的原子结构是由7个质子和7个中子组成的氮核,外部电子层有5个电子。

2. 氮的存在形式在自然界中,氮存在多种形式。

其中,气态的氮占据了主导地位。

空气中的氮气占据了大约78%的体积比例。

此外,气态的氮还可以通过液化或压缩得到。

液态氮具有极低的温度,常用于低温实验和冷冻保存。

固态氮则是通过液态氮的再降温而得到,也是一种较为稳定的存在形式。

3. 氮的化合物氮是一种高活性的元素,它能够与许多其他元素形成化合物。

其中,氮气是最简单的一种化合物,由两个氮原子组成。

气体氨(NH3)是另一种常见的氮化合物,它具有刺激性的气味,广泛应用于农业领域作为肥料。

此外,氮还可以形成一系列的硝酸盐,如硝酸钠(NaNO3)和硝酸钾(KNO3),它们在农业和爆炸学中有重要应用。

4. 氮的循环过程氮在自然界中具有独特的循环过程,称为氮循环。

这个过程包括氮的固定、硝化、反硝化等一系列机制。

首先,氮固定是指将大气中的氮气转化为植物可利用的形式。

此过程可以通过植物的根部结瘤菌和闲置光合作用进行。

其次,硝化是指将氨气转化为硝酸盐的过程。

此过程由一系列细菌完成,将氨气转化为硝酸盐,使其能够被植物吸收和利用。

最后,反硝化是指将硝酸盐还原为氮气的过程。

此过程由一些细菌负责,将土壤中的硝酸盐还原为氮气,释放到大气中。

5. 氮的应用氮在许多方面都有重要的应用价值。

首先,氮气被广泛用于各种工业过程中的气氛控制。

氮元素由海洋到林木的过程

氮元素由海洋到林木的过程

氮元素由海洋到林木的过程
氮元素在自然界中通过氮循环的过程在海洋和陆地上发生着。

首先,氮气通过大气中的氮气固定作用,被一些细菌转化为氨或硝
酸盐,然后被降雨带入海洋。

在海洋中,氮元素被吸收和利用,成
为海洋生物体内蛋白质和核酸等生物大分子的重要组成部分。

海洋
中的氮元素还可以通过生物固氮作用,由一些特定的微生物将氮气
转化为有机氮化合物,进一步丰富了海洋生态系统中的氮资源。

当海洋生物死亡或排泄时,其中的有机氮化合物会进入海水中,一部分被微生物分解成氨或硝酸盐,然后被植物吸收利用。

此外,
海洋中的氮元素也可以通过潮汐和海浪的作用,被带到海岸,进入
陆地生态系统。

在陆地上,植物通过根系吸收土壤中的氮元素,将
其转化为蛋白质等有机物质,并成为食物链的起点。

动物通过食用
植物摄入氮元素,然后将其积累在自己的体内。

当动植物死亡时,其中的有机氮化合物会被分解为无机氮化合物,然后返回到土壤中。

在土壤中,一部分氮元素被微生物分解释
放为氮气,重新进入大气,完成了氮气的固氮作用。

另一部分则被
植物吸收利用,继续循环在陆地生态系统中。

此外,一部分氮元素
也可能被冲刷到河流,最终流入海洋,参与海洋中的氮循环。

总的来说,氮元素在自然界中通过海洋和陆地上的氮循环过程不断地在不同的生态系统中转化和循环,为生物体提供了必要的营养物质,维持了生态系统的平衡和稳定。

2019高中化学专题4第二单元第1课时氮氧化物的产生及转化学案苏教版必修3

2019高中化学专题4第二单元第1课时氮氧化物的产生及转化学案苏教版必修3

第1课时 氮氧化物的产生及转化知识内容必考要求加试要求1.氮氧化物的产生、转化及其性质。

2.氮及其化合物的相互转化关系。

a c目标 定位 1.理解氮氧化物(NO 、NO 2)的来源和性质。

2.了解氮氧化物对环境的影响。

一 一氧化氮和二氧化氮1.在自然界中,氮元素既有游离态,也有化合态,大部分以游离态的形式存在于空气中。

氮气是一种无色、无味气体,不溶于水。

(1)氮气的化学性质稳定,通常情况下与氧气不反应,但是在放电或高温条件下氮气和氧气能直接化合生成NO ,反应的化学方程式是N 2+O 2=======放电或高温2NO 。

(2)NO 与O 2反应生成NO 2,反应的化学方程式为2NO +O 2===2NO 2。

(3)氮气在高温、高压、催化剂的情况下,能与氢气化合生成NH 3,反应的化学方程式是N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3。

2.两支大试管,分别充满NO 和NO 2气体,观察它们的颜色状态,嗅闻它们的气味,比较它们密度的大小。

填写下表:色、态 气味 密度 溶解性 毒性 NO 无色气体 无味 比空气略大 微溶于水 有毒 NO 2 红棕色气体刺激性气味比空气大易溶于水有毒3.将盛满一氧化氮的试管打开塞子,置于空气中观察到的现象是气体的颜色由无色变为红棕色,反应的化学方程式是2NO +O 2===2NO 2,实验室收集一氧化氮气体的方法是排水法。

4.对于二氧化氮溶于水的实验,按表中要求将其实验现象和实验结论填入下表空格内:实验步骤实验现象实验结论试管内气体颜色慢慢变为无色,水面不断上升,最后静止在距试管底部约1/3处NO 2不能全部被水吸收,有无色气体NO 生成把充满NO 2的试管 倒立水中,再通入O 2水面不断上升,最后试管内无色气体约为原NO 2体积的1/3,通入适量O 2后液面继续上升,最后试管全部充满液体NO 2溶于水生成的NO 全部与O 2反应被水吸收归纳总结 氮氧化物的性质 (1)NH 3←――氧化性N 2――→还原性NOO 2H 2ONO 2――→H 2O HNO 3(2)二氧化氮溶于水反应的化学方程式是3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO ,氧化产物是HNO 3,还原产物是NO ,氧化剂与还原剂的质量比是1∶2。

高中氮的循环知识点

高中氮的循环知识点

氮的循环一、氮在自然界中循环1、氮的固定使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定,简称固氮。

正是通过氮的固定,开始了氮在自然界中的循环,氮的固定有自然固氮和人工固氮两种方式。

2、自然固氮(1)生物固氮:大豆、蚕豆等豆科植物的根部含有根瘤菌,能把空气中的N2转变为硝酸盐,被植物吸收。

故豆类植物不需要施用氮肥,这种固氮方式占整个自然固氮的90%。

(2)高能固氮:通过闪电等高能量途径把N2固定的方式为高能固氮。

涉及到的反应主要有:N2+O22NO 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,N2最终变成HNO3,即正常的雨水略呈酸性。

HNO3与土壤中的矿物作用,得到硝酸盐,被植物吸收,这就是“雷雨发庄稼”的科学道理。

3、人工固氮人们在工业生产中把N2转化为氮的化合物的方法为人工固氮,又叫工业固氮。

常见的方法有:(1)N2与H2合成NH3:,该反应为工业制HNO3的基础反应。

(2)仿生固氮:用某些金属有机化合物做催化剂,实现常温、常压固氮,这些金属有机物类似于根瘤菌,故又叫仿生固氮,这是目前科学界较为关注的研究性课题。

4、氮在自然界中的循环人们在生产活动中也涉及到了氮的循环,其中主要是利用N2与H2合成工业中重要的生产原料——NH3,即人工固氮。

涉及到两种很重要的物质:NH3、HNO3。

二、氮循环中的重要物质及其变化1、氮气,常况下是一种无色无味的气体,难溶于水,通常无毒。

氮气占空气体积总量的78.12%,是空气的主要成份。

氮气的化学性质很不活泼,只在特殊条件下,才能以下反应。

①与氧气反应:通常状况下氮气和氧气不反应,但在放电条件下,却可以直接化合生成NO。

反应的化学方程式为:★N2+O2闪电2NO②与氢气反应:在高温、高压、催化剂作用下,氮气和氢气可以反应制得氨气。

反应的化学方程式为:★N2 + 3H22NH3 此反应是工业合成氨的反应③与金属镁反应:金属镁可以在氮气中燃烧,生成氮化镁。

高一化学氮的知识点

高一化学氮的知识点

高一化学氮的知识点氮是化学元素周期表中的第7号元素,其化学符号为N,原子序数为7。

它是空气中含量最高的元素之一,存在于大气中的氮气(N2)的形式。

氮具有广泛的应用和重要的地位,它被用于制取应用于农业、工业和医学领域的化合物。

本文将介绍高中化学中氮的一些重要知识点以及其在生活中的应用。

1. 氮的性质和特点氮是一种无色、无臭的气体,属于非金属元素。

在常温下,氮是稳定的,不易与其他元素发生反应。

并且,氮具有高熔点和高沸点,使其在大气中以气体的形式存在。

2. 氮的存在形式氮的主要存在形式是氮气(N2),占据大气的约78%,在空气中起到稀释氧气的作用。

此外,氮还能以有机形式存在于生物体内,如蛋白质、核酸等。

氮还存在于土壤中的无机化合物中,如铵盐、硝酸盐等。

3. 氮的制取方法氮气的制取方法主要有两种,一种是通过液化和蒸馏空气得到,另一种是通过气体吸附剂吸附空气中的氮气实现分离。

这些方法使得氮气的制取变得更加经济和高效。

4. 氮的化合物氮与其他元素能形成许多化合物,其中最重要的是氨和硝酸。

氨是一种无色气体,在工业和农业中广泛应用。

它是制造肥料的重要原料之一,也被用于制备合成纤维和合成塑料等工业产品。

硝酸则是强氧化性的化合物,广泛应用于炸药的制备、金属腐蚀和肥料制造等领域。

5. 氮在生态系统中的循环氮在自然界中以氮循环的形式存在。

氮从大气中转化为土壤中的无机氮,然后被植物吸收并形成有机氮,再通过食物链传递到动物体内。

最后,死亡的植物和动物体内的氮会被分解成无机氮释放到土壤中,重新进入循环。

6. 氮的环境影响氮的过度使用和排放可能会对环境产生负面影响。

过量的氮肥使用可能导致土壤酸化和水体富营养化,破坏生态系统平衡。

此外,氮氧化物在大气中的排放也会导致酸雨的形成和大气污染。

7. 氮的应用氮的广泛应用使其成为许多行业不可或缺的元素。

在农业中,氮肥的使用可以提高作物产量。

在工业中,氮被用于合成化学品和制造材料。

在医学领域,液态氮被用于低温冷冻和治疗皮肤疾病。

高中化学专题复习 常见无机物 氮及其化合物

高中化学专题复习 常见无机物 氮及其化合物

. NH3+H2O NH3·H2O
NH+4+OH- 。
(2)与酸反应与HCl、H2SO4、HNO3 反应的化学方程式分别为
NH3+HCl = NH4Cl; 2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4; NH3+HNO3 = NH4NO3。
(3)与氧气反应化学方程式为 4NH3+5O2 催化剂高温4NO+6H2O (4)实验室制 法
NO为无色有毒气体,不溶于水,极易与O2 反应:2NO+O2=2NO2,NO被氧化,颜色 由无色变为红棕色。实验室制法: 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑ ;NO只能用排水法收集,不能用排空气法。
NO2是红棕色有刺激性气味的有毒气体,极易
与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO。NO2自
2.硝酸的化学性质HNO3的化学性质主要表现 为“三性”:
(1)酸性——酸的通性
(2)不稳定性硝酸
不因稳此. 定,4H,浓N见硝O光酸3(浓或应)受盛或△光热 放照易 在2分 棕H2色解O+细,4口其NO试反2↑剂应+O瓶方2中程↑ ,式应: 。 贮存在避光、低温处。
(3)强氧化性
①与金属(除Pt、Au外)的反应Cu与浓、稀 HNO3反应的化学方程式分别为: Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
二、氮肥的生产和使用
1.NH3的生产德国化学家哈伯首次合成出了
氨,反应方程式为
N2+3H2

高中化学氮气

高中化学氮气

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N278%(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+3H
22NH3
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+O 22NO
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.
5、NO、NO2性质的比较
氮的氧化物一氧化氮(NO)二氧化氮(NO2)
物理性质为无色、不溶于水、有毒的气体为红棕色、有刺激性气味、有毒的气
体,易溶于水
化学性质①极易被空气中的O2氧化:
2NO+O2=2NO2
②NO中的氮为+2价,处于中间价态,
既有氧化性又有还原性
与H2O反应:
3NO2+H2O=2HNO3+NO (工业制HNO3原理.在此反应中,NO2同时作氧化剂和还原剂)。

高中化学氮族元素知识点

高中化学氮族元素知识点

氮族元素及其化合物1.氮和磷[氮族元素]包括氮(7N)、磷、(15P)、砷(33As)、锑(51Sb)、铋(83Bi)五种元素.氮族元素位于元素周期表中第VA族,其代表元素为氮和磷.[氮族元素的原子结构](1)相似性:①最外层电子数均为5个;②主要化合价:氮有-3、+1、+2、+3、+4、+5价;磷和砷有-3、+3、+5价;锑、铋有+3、+5价.(2)递变规律:按氮、磷、砷、锑、铋的顺序,随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大,失电子能力增强,得电子能力减弱,非金属性减弱,金属性增强.在氮族元素的单质中,氮、磷具有较明显的非金属性;砷虽然是非金属,但有一些金属性;锑、铋为金属.[氮族元素单质的物理性质]N2P As Sb Bi颜色无色白磷:白色或黄色红磷:红棕色灰砷:灰色银白色银白色或微显红色状态气体固体固体固体固体密度逐渐增大熔点、沸点先按N2、P、As的顺序逐渐升高,而后按Sb、Bi的顺序逐渐降低[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N278%(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 + O22NO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.[NO、NO2性质的比较]氮的氧化物一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO2)物理性质为无色、不溶于水、有毒的气体为红棕色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水化学性质①极易被空气中的O2氧化:2NO + O2= 2NO2②NO中的氮为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性与H2O反应:3NO2 + H2O=2HNO3 + NO(工业制HNO 3原理.在此反应中,NO2同时作氧化剂和还原剂)[自然界中硝酸盐的形成过程](1)电闪雷鸣时:N2+O22NO (2) 2NO + O2= 2NO2(3)下雨时:3NO2 + H2O=2HNO3 + NO(4)生成的硝酸随雨水淋洒到土壤中,并与土壤中的矿物作用生成能被植物吸收的硝酸盐.[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.[磷](1)磷元素在自然界中的存在形式:自然界中无游离态的磷.化合态的磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中.动物的骨骼、牙齿和神经组织,植物的果实和幼芽,生物的细胞里都含有磷.(2)单质磷的化学性质:①与O2反应:4P+5O22P2O5②磷在C12中燃烧:2P+3C12(不足量) 2PCl32P+5Cl2(足量) 2PCl5[磷的同素异形体——白磷与红磷]磷的同素异形体白磷红磷说明物理性质颜色、状态无色蜡状固体红棕色粉末①白磷与红磷的结构不同是物理性质存在差别的原因②由两者物理性质的不同,证明了白磷与红磷是不同的单质密度(g·cm-3)1.822.34溶解性不溶于水,溶于CS2不溶于水,也不溶于CS2毒性剧毒无毒着火点40℃(白磷受到轻微的摩擦就会燃烧;常温时,白磷可被氧化而发光)240℃化学性质白磷、红磷在空气中燃烧,都生成白色的P2O5白磷与红磷燃烧都生成P2O5,证明它们都是由磷元素形成的单质相互转化白磷红磷证明白磷与红磷所含元素相同——互为同素异形体保存方法密封保存,少量白磷保存在水中密封保存,防止吸湿切削白磷应在水中进行用途制造高纯度磷酸;制造燃烧弹、烟幕弹制造高纯度磷酸;制农药、安全火柴[五氧化二磷、磷酸](1)五氧化二磷的性质:五氧化二磷是白色粉末状固体,极易吸水(因此可作酸性气体的干燥剂).P2O5是酸性氧化物,与水反应:P2O5+3H2O2H3PO4(2)磷酸的性质、用途:磷酸(H3PO4)是一种中等强度的三元酸,具有酸的通性.磷酸主要用于制造磷肥,也用于食品、纺织等工业.[氮、磷元素及其单质、化合物性质的比较]元素氮(N)磷(P)自然界中存在的形式游离态和化合态只有化合态单质与O2化合的情况N2+O22NO(易)4P+5O22P2O5(难)单质与H2化合的情况N2 +3H22NH32P(蒸汽) + 3H22PH3单质的化学活泼性及原因单质活泼性:N2<P原因:N2分子中N≡N键很牢固,故N2性质稳定、不活泼氢化物的稳定性NH3>PH3最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H3PO4非金属性N>P2.铵盐[氨](1)氨的物理性质:①氨是无色、有刺激性气味的气体,比空气轻;②氨易液化.在常压下冷却或常温下加压,气态氨转化为无色的液态氨,同时放出大量热.液态氨气化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降;③氨气极易溶于水.在常温、常压下,1体积水中能溶解约700体积的氨气(因此,氨气可进行喷泉实验);④氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用.若不慎接触过多的氨而出现病症,要及时吸入新鲜空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛.(2)氨分子的结构:NH3的电子式为,结构式为,氨分子的结构为三角锥形,N原子位于锥顶,三个H原子位于锥底,键角107°18′,是极性分子.(3)氨的化学性质:①跟水反应.氨气溶于水时(氨气的水溶液叫氨水),大部分的NH3分子与H2O分子结合成NH3·H2O(叫一水合氨).NH3·H2O为弱电解质,只能部分电离成NH4+和OH-: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.氨水的浓度越大,密度反而越小(是一种特殊情况).NH3·H2O不稳定,故加热氨水时有氨气逸出:NH4++ OH-NH3↑+ H2Ob.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+).c.氨水的保存方法:氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装氨水.通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里.d.有关氨水浓度的计算:氨水虽然大部分以NH3·H2O形式存在,但计算时仍以NH3作溶质.②跟氯化氢气体的反应:NH3 + HCl =NH4C1说明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NH4C1晶体小颗粒.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.③跟氧气反应:4NH3 + 5O24NO + 6H2O说明 这一反应叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化),是工业上制硝酸的反应原理之一. (4)氨气的用途:①是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料;②是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料;③用作冰机中的致冷剂. [铵盐]铵盐是由铵离子(NH 4+)和酸根阴离子组成的化合物.铵盐都是白色晶体,都易溶于水. (1)铵盐的化学性质:①受热分解.固态铵盐受热都易分解.根据组成铵盐的酸根阴离子对应的酸的性质的不同,铵盐分解时有以下三种情况:a .组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时,则加热时酸与氨气同时挥发,冷却时又重新化合生成铵盐。

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氮气的性质和用途
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。

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N278%(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•氮气的物理性质和化学性质:
(1)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101kPa,-195.8℃氮气变成无色液体,-209.9℃变成雪花状固体。

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。

(2)化学性质:氮分子化合价为0价,既可以升高也可以降低,说明氮气既有氧化性又有还原性。

①N2与H2化合生成NH3:
说明:该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理。

②N2与金属反应(Mg Ca Sr Ba)反应:
③N2与O2化合生成NO:
说明:在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应。

1.氮气
(1)氮的固定
使空气中游离态的氮转化为化合态氮的过程。

(2)氮气的性质
①物理性质
纯净的N2是一种无色无味的气体,难溶于水,在空气中约占总体积的4/5。

②化学性质
通常情况下,N2化学性质很稳定,只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。

a.与H2反应:N2+3H2高温、高压催化剂2NH3。

b.与O2反应:N2+O2放电或高温2NO。

2.氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。

完成NO和NO2的比较表:
特别提醒(1)氮的氧化物都是大气污染物。

(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。

(4)NO2:既有氧化性又有还原性,以氧化性为主。

NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。

【氮及其化合物知识点总结】
1、氮气的性质:氮气是无色无味的难溶于水的气体;密度比空气小,在空气中约占总体积的78%,占其它质量的75%。

化学性质(1)与O2反应:N2+O2=2NO ;(2)与H2反应:N2+3H2=2NH3 ;(3)与Mg的反应:N2+3Mg=Mg3N2 。

2、氮的常见氧化物——NO、NO2的重要性质
(1)物理性质NO:无色无味难溶于水的有毒气体;NO2:红棕色有刺激性气味的有毒气体。

(2)化学性质:2NO+O2=2NO2;6NO+4NH3=5N2+6H2O;3NO2+H2O=2HNO3 +NO ;6NO2+8NH3=7N2+12H2O ;
(3)计算中用到的两个重要化学方程式:4NO+3O2+2H2O=4HNO3 ;4NO2+O2+2H2O=4HNO3
3、氨气的物理性质:无色、有刺激性气味的气体,标况下密度为0.771g•L-1,比空气轻,极易溶于水(1:700),且快速溶解,易液化得液氨,液氨气化时要吸收大量的热,使物质的温度急剧下降,所以液氨常用作制冷剂。

4、氨气的化学性质:
5、液氨和氨水的区别:氨水与液氨为不同物质,氨水为混合物,液氨为纯净物;NH3为非电解质,而NH3•H2O为弱电解质。

6、氨气的实验室制法:实验室制取氨气通常有两种方法:一是利用铵盐的的性质,使其铵根转化为氨气,另一中方法是利用氨水的不稳定性,使一水合氨分解产生氨气。

7、硝酸的性质:
(1)物理性质:纯HNO3是无色,易挥发(沸点83℃),有刺激性气味的液体。

易溶于水密度比水大,常用的浓HNO3质量分数为69%,98%的硝酸称"发烟硝酸")
(2)化学性质
①酸的通性
b. 强氧化性:浓硝酸可以与不活泼金属如铜、银等以及碳、磷等非金属反应。

浓、稀HNO3均有强氧化性;氧化性:浓HNO3>稀HNO3;金属与硝酸反应不产生H2,而是与浓硝酸反应生成NO2,与稀HNO3生成NO;
4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【氮及其化合物考点分析】
【氮及其化合物知识点误区】
1、一般情况下,N2不能燃烧,也不助燃,但Mg条却可以在N2中燃烧。

2、收集NO用排水法,收集NO2用向上排空气法;前者易与氧气反应,后者易与水反应。

3、NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可用于氨气的检验。

4、与浓氨水靠近,能产生白烟现象的物质:①挥发性酸如浓HNO3、浓HCl ②酸性气体HCl、HBr、HI、H2S等;③Cl2。

但浓H2SO4、浓H3PO4因难挥发而无此现象。

5、常温下浓HNO3可使铁、铝表面形成致密的氧化物膜而钝化,(浓H2SO4也有此性质)因此可用铁、铝容器盛放浓H2SO4、HNO3。

6、氧化性酸和酸的氧化性:酸的氧化性是指H+的氧化性;氧化性酸是酸根离子中心原子获得电子的性质。

【典型例题】
例1、下列过程属于人工固氮的是()
A. 分离液态空气制氮气
B. 闪电时N2 转化为NO
C. 合成氨
D. 豆科作物根瘤菌将N2 转化为NH3
解析:该题目考查氮的固定知识,将空气中游离态的氮转化为化合物的方法,统称为氮的固定,分为自然固氮和人工固氮,B、D 属于自然固氮,C属于人工固氮。

答案:C
例2、有关氨的性质的叙述中正确的是()
A. 氨不能在空气中燃烧
B. 氨水呈碱性
C. 氨气和酸相遇能产生白色烟雾
D. 在反应NH3 + H+=NH4+ 中,氨失去电子被氧化
解析:氨只能在纯氧中燃烧,不能在空气中燃烧,A 正确;因为NH3·H2O=NH4++OH-,故氨水呈碱性,并视为一元弱碱,B 正确;氨气只有与挥发性酸相遇才能生成白烟,C错;反应NH3 + H+ =NH4+为非氧化还原反应,D错。

综上分析,本题答案为A、B。

答案:AB。

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