第13講氮及其化合物

第13講氮及其化合物NH3N2NONO2HNO3NO3-O2O2H2OH2與Mg?考點一氮氣與氮的氧化物1．氮氣(1)物理性質(zhì):純凈的N2是一種無色無味的氣體，難溶于水，在空氣中約占________。(2)結(jié)構(gòu)：電子式為__________，結(jié)構(gòu)式為___________，氮氮三鍵的鍵能大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑。78%:N??N:N≡N(3)化學(xué)性質(zhì)常溫下，N2的化學(xué)性質(zhì)不活潑，可代替稀有氣體作保護氣體。點燃顏色氣味毒性密度水溶性NO無味比空氣略大NO2有刺激性氣味比空氣大與水反應(yīng)無色有毒不溶于水紅棕色有毒(4)氮的固定氮的固定是指使空氣中______________轉(zhuǎn)化為______________的方法。2．氮的氧化物(1)物理性質(zhì)游離態(tài)的氮氮的化合物寫出以上轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：①______________________________；②__________________________________；③____________________________________________。2NO＋O2==2NO23NO2＋H2O==2HNO3＋NOCu＋4HNO3(濃)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)化學(xué)性質(zhì)(習(xí)題）1．N2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，下列事實不能支持這種說法的是

A．N2可填充入燈泡中作保護氣

B．液態(tài)氮用作冷凍劑

C．放電條件下N2

與O2

化合生成NO D．工業(yè)合成氨需在高溫、高壓、催化劑條件下進行B?考點二氨氣的性質(zhì)與制法1．氨氣的物理性質(zhì)及分子結(jié)構(gòu)純凈的NH3是無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，氨的沸點較高，很容易________，液態(tài)氨氣汽化時要吸收大量熱，常作________劑。NH3極易溶于水，常溫常壓下1體積水溶解________氨氣。氨氣的電子式為____________，結(jié)構(gòu)式為分子的構(gòu)形為__________。液化制冷700體積三角錐形NH3能使?jié)駶櫟腳_______石蕊試紙________，常用此性質(zhì)檢驗NH3。紅色變藍(lán)氨水的成分：分子:_________________________，離子______________________________

。NH3，H2O，NH3·H2ONH4+

，OH-

，少量的H+氨水受熱不穩(wěn)定NH3·H2O===H2O＋NH3↑△2．氨氣的化學(xué)性質(zhì)(1)與水反應(yīng)氨水顯堿性的原因NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH－(2)與揮發(fā)性酸(如濃鹽酸)反應(yīng)化學(xué)方程式：________________________________現(xiàn)象：___________，可用此性質(zhì)檢驗NH3。生成白煙NH3＋HCl===NH4Cl

與不揮發(fā)性酸(如硫酸）反應(yīng)化學(xué)方程式：2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4(3)與鹽溶液(如AlCl3溶液)反應(yīng)離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4+(4)與氧化劑反應(yīng)與O2反應(yīng)(催化氧化)與CuO反應(yīng)與Cl2反應(yīng)△②裝置：“固體＋固體氣體”(與用KClO3和MnO2或KMnO4制O2的裝置相同)。③干燥：用堿石灰(NaOH和CaO固體的混合物)。3．氨氣的制法與用途(1)加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物①反應(yīng)原理：

2NH4Cl＋Ca(OH)2==

2NH3↑＋CaCl2＋2H2O△a.實驗室制法：④驗滿方法：A.用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)；B.將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，有白煙產(chǎn)生。⑤環(huán)保措施：收集時，一般在管口放置一團棉花，可防止NH3與空氣形成對流，以便在較短的時間收集到較純凈的NH3，同時也可防止NH3逸出到空氣中。2NH4Cl＋Ca(OH)2==

2NH3↑＋CaCl2＋2H2O△(2)加熱濃氨水(3)濃氨水中加入固態(tài)堿性物質(zhì)裝置反應(yīng)原理

濃氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH－，加入固態(tài)堿性物質(zhì)(如CaO、NaOH或堿石灰等)，消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移動，同時反應(yīng)放熱，促進NH3·H2O分解b.工業(yè)制法原理：c.用途：制硝酸、銨鹽、尿素、純堿、制冷劑噴泉實驗的本質(zhì)是形成壓強差而引發(fā)液體上噴，為此可設(shè)計多種不同的裝置和采用不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷、生成氣體、發(fā)生氣體體積減小的反應(yīng)等)來使噴泉產(chǎn)生。熱點1．噴泉實驗2、噴泉實驗成功的關(guān)鍵①盛氣體的燒瓶必須干燥；②氣體要充滿燒瓶；③燒瓶不能漏氣(實驗前應(yīng)先檢查裝置的氣密性)；④所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體快速反應(yīng)1、噴泉實驗原理【例1】如圖所示：燒瓶中充滿干燥氣體a，將滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi)，輕輕震蕩燒瓶，然后打開彈簧夾，燒杯中的液體呈噴泉狀噴出，則a、b可能是：（）A、a為NH3，b為H2OB、a為CO2，b為濃NaOH溶液C、a為Cl2，b為飽和NaCl溶液D、a為N2，b為濃NaOH溶液AB哪些氣體和溶液能產(chǎn)生噴泉:只要所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體快速反應(yīng)均可如：HCl與H2O、HCl與NaOH；

NH3和H2O、NH3與鹽酸；

SO2與NaOH、Cl2與NaOH等【思考】若無滴管,如何引發(fā)噴泉?1．銨鹽的物理性質(zhì)________和________反應(yīng)的產(chǎn)物稱為銨鹽。都是白色或無色晶體，都________溶于水。?銨鹽氨氣酸易

NH3↑＋HCl↑2．銨鹽的化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性寫出NH4Cl、NH4HCO3受熱分解的化學(xué)方程式：(2)與強堿反應(yīng)寫出NH4Cl溶液與NaOH濃溶液反應(yīng)并微熱攪拌的離子方程式：銨鹽的檢驗方法有以下兩種：①取少許樣品與堿混合于試管中共熱，將濕潤的紅色石蕊試紙靠近管口，若試紙變藍(lán)，則證明樣品中含有NH4+。②取少許樣品于試管中，加入堿后加熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，若有白煙產(chǎn)生，則證明樣品中含有NH4+。3.NH4+的檢驗方法2．硝酸的化學(xué)性質(zhì)(1)酸的通性，但與活潑金屬反應(yīng)時________生成H2。(2)不穩(wěn)定性化學(xué)方程式為：________________________________。?考點二硝酸1．硝酸的物理性質(zhì)純硝酸______色、______揮發(fā)、有__________氣味，與水以任意比例混溶。無易刺激性不能(3)強氧化性①能與除__________以外的所有金屬反應(yīng)，如Cu與濃、稀HNO3均可反應(yīng)，化學(xué)方程式分別為__________________________________________，

________________________________________.金、鉑Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O有些金屬(如

等)在冷的濃HNO3中發(fā)生鈍化。Fe、Al②與不活潑的木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為：____________________________________③與還原性離子或物質(zhì)反應(yīng)（如Fe2+,H2S,HI等）____________________________________C＋4HNO3(濃)===4NO2↑＋CO2↑＋2H2O3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O?3.保存濃硝酸存放在帶

塞的

色的

口試劑瓶中，且避光低溫保存。玻璃棕細(xì)

4.用途制氮肥、硝酸鹽、炸藥、有機化工原料等④硝酸的氧化性不同于硫酸的是：硝酸不論濃度大小，均具有強氧化性，且硝酸的氧化性隨其濃度的增大而________，但其還原產(chǎn)物卻隨著其濃度的變化而不同，一般說來，濃硝酸的還原產(chǎn)物為_____，而稀硝酸的還原產(chǎn)物為_____。濃硝酸和濃鹽酸的混合物稱為王水(王水中濃硝酸與濃鹽酸的體積比為______)，其氧化能力更強，能使一些不溶于硝酸的金屬，如金、鉑等溶解。增強NO2NO1:31、已知在Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡Fe2＋＋H2OFe(OH)2＋2H＋，若向此溶液中加入鹽酸，下列說法錯誤的是(

)A．平衡向逆反應(yīng)方向移動B．發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C．溶液顏色由淺綠色變?yōu)樽攸S色D．溶液的淺綠色加深，變?yōu)樽鼐G色【典例精析】D(氨的催化氧化法)5.硝酸的工業(yè)制法答：4NH3＋5O24NO＋6H2O；2NO＋O2

2NO2；3NO2＋H2O

2HNO3＋NO。2、下列有關(guān)硝酸的說法正確的是()

A．Cu與濃硝酸反應(yīng)所得溶液的顏色為藍(lán)綠色，說明有一部分NO2

溶解在溶液中

B．濃硝酸見光分解，其產(chǎn)物能使帶火星的木條復(fù)燃，證明有氧氣生成

C．Cu與稀硝酸反應(yīng)后，在容器口觀察到紅棕色氣體，證明還原產(chǎn)物為NO2 D．含0.2molHNO3

的濃硝酸與足量Cu反應(yīng)可以得到0.1molNO2

氣體

B1．硝酸與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)硝酸與非金屬單質(zhì)反應(yīng)時非金屬單質(zhì)一般氧化為最高價氧化物或其對應(yīng)的水化物，硝酸只表現(xiàn)為氧化性，完全轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物如：C＋4HNO3(濃)==CO2↑＋4NO2↑＋2H2O2．硝酸與金屬的反應(yīng)(1)硝酸與金屬反應(yīng)的一般規(guī)律①金屬與HNO3反應(yīng)的一般通式(1)金屬＋濃硝酸→金屬硝酸鹽＋NO2↑＋H2O(2)金屬＋稀硝酸→金屬硝酸鹽＋NO↑＋H2O熱點2．硝酸的反應(yīng)規(guī)律硝酸表現(xiàn)氧化性和酸性?3.硝酸與金屬反應(yīng)的相關(guān)計算規(guī)律硝酸與金屬反應(yīng)時，金屬被氧化生成金屬陽離子，硝酸被還原為低價氮的化合物。所遵循的規(guī)律必須符合三個守恒：①電子得失守恒。②物質(zhì)守恒③溶液中要符合電荷守恒氮的氧化物溶于水的計算有以下幾種情況：(1)NO2或NO2與N2(非O2)的混合氣體溶于水時可依據(jù)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，利用氣體體積差值進行計算熱點3．氮的氧化物溶于水的計算p52＝4:1，恰好完全反應(yīng)＞4:1，NO2過量，剩余氣體是NO＜4:1，O2過量，剩余氣體是O2(2)NO2和O2的混合氣體溶于水時，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，當(dāng)體積比V(NO2)∶V(O2)(3)NO和O2同時通入水中時，其反應(yīng)是：2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，總