专题02元素及其化合物反应方程式知识点讲解-2019领军高考化学元素及其化合物解析版_第1页
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1、专题二元素及其化合物反应方程式瞄准高考1. (2018江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32-+CaSO4CaCOs+S。/B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:+IO3-+6H=L+3H2OC.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO-+2Fe(OH)3=2FeO42'+3Cl-+4H+H2OD.电解饱和食盐水:2cl-+2H+自三Cl2T+Hf【答案】A【解析】分析:A项,恸口NazCS溶液与C册0工发生复分解反应生成更难溶于水的CaCCMB项,电荷不守恒,得失电子不守恒sC%在碱性溶港申不可能生成H-;D项,电解饱和食盐

2、水生成NaOH.H:和Ch.详解:巴项,饱和Na2cs溶淹与Ca3d发生复分解反应生成更难溶于水的反应的离子方程式为89一GCQZd、A项正确宁B项,电荷不守恒,得失电子不守恒,正确的离子方程式为5I-IOr-6H+=3L-3H:O,E项错误,C项,在碱性溶液中不可能生成H正确的离子方程式为3C16-2Fe(OH)3-407。-2/0/.祖0,C项错误3D项,电解饱和食盐水生成NaOH、H和Ck,电解饱和食盐水的离子方程式为?Cl-2H:O"ChT-HzTTOR,D项错误j答案选A口2. (2018北京)下列化学用语对事实的表述不正哪.的是A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:Ci7H35CO

3、OH+C2H518OHC17H35COOC2H5+H218OB.常温时,0.1molL-1氨水的pH=11.1:NH3H2ONH:+OH-C.由Na和C1形成离子键的过程:NuG©工一Na*D.电解精炼铜的阴极反应:Cu2+2e'=Cu【答案】A【解析】分析:A项,酯化反应的机理是酸脱羟基醇脱氢”;B项,氨水为弱碱水溶液,存在电离平衡;C项,Na易失电子形成Na+,Cl易得电子形成Cl-;D项,电解精炼铜时,精铜为阴极,粗铜为阳极。详解:A项,酯化反应的机理是酸脱羟基醇脱氢”,硬脂酸与乙醇反应的化学方程式为C17H35COOH+C2H518OHBC17H35CO18OC2H5

4、+H2O,A项错误;B项,常温下0.1molL-1氨水的pH=11.1,溶液中c(OH-)=10"2.9molL-1<0.1molL-1,氨水为弱碱水溶液,电离方程式为NH3H2O=NH4+OH",B项正确;C项,Na原子最外层有1个电子,Na易失电子形成Na+,Cl原子最外层有7个电子,Cl易得电子形成Cl',Na将最外层的1个电子转移给Cl,Na+与C间形成离子键,C项正确;D项,电解精炼铜时,精铜为阴极,粗铜为阳极,阴极电极反应式为Cu2+2e'=Cu,D项正确;答案选A。3. (2017江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是A.钠与水反应:Na

5、+2H2O=Na+2OH+H2T电解B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl+2H2O=H21+CI21+2OHC.向氢氧化钢溶液中加入稀硫酸:Ba2+OH+H+SO2=BaSO4J+H2OD,向碳酸氢俊溶液中加入足量石灰水:Ca2+HCO3rOHCaCO3J+H2O【答案】B【解析】A.电荷不守恒,A错误$E.正确5c.配比错误OH.H-,比。的化学讲量数都是2,C错误?D.漏了NHrftlOH之间的反应jD错误。答案选屏知识点讲解钠及其化合物一、钠1 .钠的物理性质颜色密度熔点硬度银白色,有金属光泽p(H2O)>KNa)>,煤油)低于100c质地柔软,可以用小刀切割2 .钠的化

6、学性质一一还原性Na,钠原子最外层只有一个电子,易失去,显还原性。(1)与非金属单质(。2、卤素、S、H2等)的反应与O2反应常温下:4Na+O2=2Na2O现象是:银白色迅速变暗,失去金属光泽。加热或点燃条件下:2Na+O2Na2O2现象是:产生黄色火焰,生成淡黄色固体。点燃 在氯气中燃烧:2Na+Cl2=2NaCl现象是:产生大量白烟。 钠与硫混合研磨即生成Na2s:S+2Na=Na2s(2)与水反应现象浮游熔声红解释密度比水小广生气体推动钠球游动反应放热,钠熔点低反应剧烈生成了强碱NaOH反应方程式及离子方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2T2Na+2H2O=2Na+2OH+H2T酎

7、配JI滴水沙华杯)玻璃片钠做豆大小)(3)与盐酸反应离子方程式:2Na+2H+=2Na+H2(4)与盐溶液盐溶液饱和Ca(OH)2(aq)NH4Cl(aq)CuSO4(aq)Ba(HCO3)2(aq)现象上述现象+产生白色沉淀上述现象+有刺激性气味气体产生上述现象+产生蓝色沉淀上述现象+产生白色沉淀解释消耗水同时放热,Ca(OH)2溶解度减小有NH3产生产生Cu(OH)2沉淀产生BaCO3沉淀(5)与有机物反应钠与乙醇反应的方程式:2Na+2CH3CH20Hf2CH3CH2ONa+H2T钠与乙酸反应的方程式:2Na+2CH3COOH-2CH3C00Na+H2T3 .钠的制取及保存,一,电解人(

8、1)制取:化学万程式为2NaCl(熔融)=2Na+Cl2%(2)保存:密封保存,通常保存在煤油中。4 .钠的用途制取NazOz等化合物。(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(3)用作电光源,制作高压钠灯。4Na+TiCl4=4NaCl+Ti。(4)冶炼某些金属金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如、钠及其化合物1.氧化钠和过氧化钠物质氧化钠过氧化钠色、态白色固体淡黄色固体化学式Na2ONa2O2类另I碱性氧化物过氧化物氧兀素的化合价-2-1稳定性较稳定稳定与H2。反应的方程式Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+02T与CO2反应的方程式N

9、a2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2氧化性、漂白性无有用途制NaOH呼吸囿具、漂白剂2.碳酸钠和碳酸氢钠名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打色态白色固体粉末细小白色晶体水溶性易溶易溶,但比碳酸钠小主热稳定性稳定不稳定2NaHCOx=Na2CO3+H2O+COJ要与h+反应CO32-+H+=CO2T+HO慢H+HCO3-=CO2T+HO快Ca(OH)2过量性与碱反应Ca(OH)2Ca2+CO32-=CaCO3JCa2+OH-+HCO3-=CaCO3J+HOCa(OH)2少量质Ca2+2OH-+2HCO3-=CaCO3J+2HO+

10、CO32-盐氯化钙Ca2+CO32-=CaCO3J不反应硫酸铝2Al3+3CO32-=3CO2T+Al(OH)3Al3+3HCO3-=Al(OH)3J+3COT主要用途制玻璃,制皂,造纸,纺织发酵粉,制药,灭火剂相互转化同位8二一.ilaHCO-固冰加斜、滔福中加XQK考点一镁和铝的性质金属而镁(Mg)铝(Al)原子结构原子最外层2个电子原子最外层3个电子原子半径101.60M010m-101.4310m化合价+2+3物理性质镁和铝都是密度较小、熔点较低、铝的硬度比镁的稍大,硬度较小的银白色金属,但镁和铝相比较,熔点和沸点都是铝比镁的高活泼性较活泼:较活泼:抗腐蚀性在空气中都能跟氧气反应,表面

11、覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜,都具有搞腐蚀性能单与。2反应2Mg+O2=2MgO4Al+3O2=2Al2O3与凶系单质、硫等反应Mg+Cl2=MgCl2Mg+SMgS2Al+3Cl2叁鱼2AlCl32Al+3SAl2S3质与酸反应Mg+2H+=Mg2+H2T2Al+6H+=2Al3+3H2T性与水反应AMg+2H2O=Mg(OH)2+H2T不反应与碱反应不反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2T占燃2Mg+CO2=2MgO+CQAIJ,匚AcCcW息。匚A_LAlcCc质与氧化物反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3结论镁、铝均为较活泼的金属,但镁的金属性强于铝解释核电他

12、效疾小十由,III原子牛体篌人十由,故核对取外层的电力5力筷小十铝,即Al比Mg难失电子,金属性弱于Mg主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等考点二镁和铝的重要化合物1.MgO与AI2O3的比较MgOAI2O3物理性质均为白色粉末,不溶于水,熔点高(MgO>Al2O3),是优良的耐火材料化学性质与热水反应MgO+H2O-Mg(OH)2与水不反应碱性氧化物MgO+H+=Mg2+H2O两性氧化物Al2O3+6H+=2Al3+3H2OAI2O3+2OH-=2AlO2+H2O2.Mg(OH)2与Al(OH)3的比较Mg(OH)2Al(OH)3物理

13、性质均为白色固体,不溶于水化学性质不稳定性不稳定性碱性两性制备Mg2+2OH-=Mg(OH)2JMg2+2NH3H2O=Mg(OH)2J+2NH+Al3+3NH3H2O=Al(OH)3J+3NH4+不用强碱AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3J+HCO-不用强酸考点三镁和铝的冶炼1.镁的冶炼厂粗盐一V精盐蒸发海水r>I检y,母液一,一-Me岐烧水1浓端贝壳CaO石灰乳2.铝的冶炼铝土矿(主要成分是AI2O3,含Fe203、SiO2、MgO等杂质)方案一:碱溶法方案二:酸溶法加过坦NaOH溶液,加热过据液>ITT,超耳ft题俶制一a金气控的件过A1(OH)3NaHCOj考点一

14、铁原子结构和性质:Fe修12叫21 .铁是过渡元素,原子结构示意图:,位于第四周期,第皿庭主要化合价:+2、+3。2 .物理性质:银白色光泽、密度大,熔沸点高,延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。3 .化学性质性质铁与非金属反应点燃2Fe+3Cl2=2FeCl3Fe+SFeS点燃3Fe+2O2=Fe3O4Fe+I2=Fel2与盐酸反应Fe+2HCl=FeCl2+H2T遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化;与氧化性酸反应/、产生H2,且氧化性酸过量时生成Fe3+与盐溶液反应Fe+CuSO4=CuSO4+FeFe+2Fe3+=3Fe2+与水反应高卡3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2考点二铁的氧化物及氢

15、氧化物1 .铁的氧化物物质FeOFe2O3(铁红)Fe3O4(磁性氧化铁)化合价+2+2+2、+3色、态黑色粉未红棕色粉未黑色晶体水溶性均不溶于水和H+反应FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O与CO的反应高温FexOy+yCOxFe+yCO2稳定性在空气中氧化为Fe3O4空气中稳定在空气中稳定制备高温熔融,过量的铁与O2反应:2Fe+O2-2FeO氢氧化铁加热分解2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O铁在氧气中燃烧3Fe+2O2Fe3O4【拓展升华】Fe3O4中有1/3的Fe是+2价,有2/3的Fe是+3价,可写成Fe

16、OF%。3,但不能认为陶。4是FeO和Fe?O3的混合物,实际上是纯净物。2 .铁的氢氧化物物质氢氧化亚铁(Fe(OH)2)氢氧化铁Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体水溶性难溶于水与酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O与强氧化酸反应3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NOT+8H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O稳定性不稳定,易被空气中的氧气氧化,颜色变化:白色灰绿色红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3较稳定空气中久置会部分失水成铁锈受热易分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O实验室煮沸蒸储水

17、,赶走溶解的氧气煮沸NaOH溶液,赶走溶解的氧气配制FeSO4溶液,加少量的还原铁盐与可溶性碱反应Fe3+3OH-=Fe(OH)3J制备铁粉用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下Fe2+2OH-=Fe(OH)2J考点四铜及其化合物1 .铜的物理性质和用途铜是红色的固体,能导电,据此性质,铜可以用作导线。铜还有许多重要的合金,如青铜、黄铜等。2.铜的化学性质铜属于不活泼的金属,因此它不能置换出酸或水中的氢。铜与非金属的反应与氧气反应:2Cu+O22CuO在潮湿空气中还可发生腐t生成绿色的铜锈:2Cu+CO2+H2O+O2=Cu2(OH)2CO3与其它非金属的反应:Cu2s点燃Cu+Cl

18、2CuCl2,2Cu+S与酸的反应铜与非氧化性酸(如盐酸、磷酸等)不反应。铜与强氧化性酸(如浓硫酸、硝酸等)能反应,但不生成氢气。3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NOT+4H2O(4)与盐溶液的反应Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl299.5%99.7%,还有3 .铜的冶炼工业上,主要采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜。这种方法冶炼的铜,其含量为Ag、Au、Fe、Zn等杂质。要达到电气化生产铜的要求,这种由黄铜矿高温冶炼的铜还必须经过电解精炼,电解精炼得到的铜,其含量高达99.95%s99.98%。电解精炼铜时,阳极材料:粗铜;阴极材

19、料:纯铜;电解质溶液:CuSO4。4 .铜的重要化合物CuO在高温下分解:2CuO=Cu2O+O2ToCuO为黑色而Cu2O为红色,氧化铜可作为铜盐的原料,氧化亚铜可作为制造玻璃、搪瓷的红色颜料。CuSO4及CuS045H2O硫酸铜晶体(CuS045H2O)俗名胆矶或蓝矶。CuS045H2O受热分解的化学方程式为:CuSO45H2OCuSO4+5H2OT考点一硅1 .硅的存在和物理性质存在:只以化合态存在,主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里,在地壳中含量居第二位。物理性质:晶体硅是一种灰黑色固体,具有金属光泽,硬而脆的固体,熔沸点较高,能导电,是良好的半导体材料。2 .硅的化学性质与

20、单质(。2、F2)反应Si+O2SiO2Si+2F2=SiF4与酸(HF)反应Si+4HF=SiF4T+2HT与强碱(如NaOH)溶液反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2T3 .用途:制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。考点三硅酸及硅酸盐1 .硅酸物理性质:与一般的无机含氧酸不同,硅酸难溶于水。化学性质: .弱酸性:是二元弱酸,酸性比碳酸弱,与NaOH溶液反应的化学方程式为:H2SiO3+2NaOH=Na2SQ3+2H2O。 .不稳定性:受热易分解,化学方程式为:H2SiO3=H2O+SiO2。制备:通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得,如Na2SiO3溶液与盐酸反应:Na2SiO

21、3+2HCl=H2SQ3J+2NaCl(4)用途:硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。2 .硅酸盐定义:硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。硅酸盐结构复杂,一般不溶于水,性质很稳定。通常用氧化物的形式来表示其组成。例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2OSiO2),高岭石Al2Si2Os(OH)4(Al2O32Si022H2O)。书写顺序为:活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅一水。注意事项:氧化物之间以“隔升;计量数配置出现分数应化为整数。例如:钾长石KAlSi3O8不能写成!K2OAl2O33SiO2,应写成K2O)Al2O36SiO2°22硅酸钠:Na2SiO3,其水溶液俗

22、名水玻璃,是一种无色粘稠液体,是一种矿物胶,用作黏合剂和木材防火剂。考点四常见无极非金属材料及其主要用途传统的无极非金属材料硅酸盐产品水泥玻璃陶瓷原料后灰后、黏土纯碱、心灰后、石英黏土反应原理发生复杂的物理化学变化高温SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2TSiO2+CaCO3CaSiO3+CO2T发生复杂物理化学变化主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑主要成分3CaO-SiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反应条件同温同温同温考点一氯气Cl21 .物理性质:常温、常压下,氯气是是黄绿色、有刺激性气味的气体;有毒,卷度比空气大;常温、JT压下的溶解

23、度为1:2,易液化。2 .化学性质:(1)与金属单质反应:点燃a.与Na反应:2Na+Cl2三三二2NaCl,现象:产生白烟。点燃b.与Cu反应:Cu+Cl2空三CuCl2,现象:产生棕黄色的烟。点燃c.与Fe反应:2Fe+3Cl2=2FeCl3,现象:产生棕色的烟。注:常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中(2)与非金属单质反应:点燃a.与氢气反应:H2+Cl2=2HCl,现象:发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成。光照注:H2+Cl2=2HCl(会发生爆炸)一一不可用于工业制盐酸(3)与水反应溶于水的氯气部分与水反应Cl2+H2O''HCl+HClO(Cl2+

24、H2OH+Cl-+HClO)(4)与碱反应:a.与氢氧化钠反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O)b.与氢氧化钙反应:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O)漂白粉的成分是:CaCl2nCa(ClO)2。有效成分是:Ca(ClO)2。漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HC1Q漂白粉失效:2HC1O=2HC1+O2T(见光易分解)。(5)氯气与还原性物质反应: 与NaBr:CI2+2NaBr=2NaC1+Br2 与FeB2:(少量):3c12+2FeBr

25、2=2FeC13+2Br2 与SO2混合通入水中:C12+SO2+2H2O=H2SO4+2HC1(C12+SO2+2H2O=4H+SO42+2C1)与Na2SO3反应:C12+SO32+H2O=SO42-+2C1+2H+3.氯气的制备实验室制法:原理:MnO2+4HC1(浓)=MnC12+C12T+2HO2KMnO4+16HC1=2KC1+2MnC12+5c12件8H2O主要装置:固+液力气收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水的方法。除杂方法:用饱和食盐水除去HC1。干燥:浓H2SO4。 验满:湿润的淀粉碘化钾试纸放到集气瓶口,变蓝。 检验:使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。尾气处理:用NaOH溶液

26、吸收尾气。工业制法:原理:2NaC1+2H2O驳2NaOH+H2仔Cl2T4.用途:制盐酸、漂白粉、消毒杀菌、农药等。考点一硫1.硫在自然界的存在:(1)游离态:硫单质俗称硫磺,主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。(2)化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。有关的化学式为:硫铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、生石膏CaSO42H2。、芒硝Na2SO410H2O。2 .物理性质:淡黄色固体,不于水,可溶于酒精,易溶于CS2(用于洗涤沾有硫的容器),熔沸点都很低。3 .硫的化学性质氧化性:与绝大多数金属反应:与铁反应Fe+S=FeS、与铜反应2Cu+S一Cu2sA与非金属反应:h2+s=h2s

27、还原性:与氧气发生反应S+O2=SO2与强氧化剂反应浓HNO3反应自身氧化还原反应3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O考点二二氧化硫和三氧化硫1.二氧化硫(1)物理性质颜色气味毒性密度溶解性无色刺激性有比空气大易溶(1:40)(2)化学性质酸性氧化物-亚硫酎a.二氧化硫与水反应:SO2+H2OH2SO3(亚硫酸)使紫色石蕊试液变红.b.二氧化硫与碱的反应SO2少量:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;SO2过量:SO2+NaOH=NaHSO3SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3c.与碱性氧化物反应SO2+CaO=CaSO3

28、二氧化硫的氧化性:SO2+2H2s=3SJ+2O二氧化硫的还原性催化剂a-SO2+02-ir-2s。3b.与卤素单质反应:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBrSO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClc.与某些强氧化剂的反应:2KMnO4+2H2O+5SO2=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4漂白性品红溶液中通入SO2,再回热变为红色。用途:制H2SO4;作漂白剂;杀菌,消毒。16.80C,沸点44.80C,标况下为固体。2 .三氧化硫(1)物理性质:又名硫酸酎,是一种无色易挥发的晶体,溶点(2)化学性质:具有酸的氧化物的通性,与水反应放出大量的热,具有较强的氧化性。3 .硫

29、的氧化物对大气的污染酸雨的pH小于5.6。考点三硫酸1 .物理性质:难挥发;与水以任意比例互溶,溶解时可放出大量热。稀释浓硫酸的方法是:把浓硫酸沿器壁慢慢注入水里,并边加加搅拌。2 .浓硫酸的特性:吸水性:常用作干燥剂,但不能干燥NH3、H2S、HBr、HI。脱水性:将有机物中的氢氧原子以2:1比例脱去,如使蔗糖碳化。强氧化性;铁、铝遇浓硫酸钝化。、SO-HOC-HO脱水性C、A*SO-CO-HOC-H4+H-Qcc-h-oh170:fco去结晶水”兀水CuSO4.胆肌吸水性作干燥剂丰性气n,不能干费NH:.氧化性H-沙-Br:(I二、S:i-SO:-H:O巴等5纯化运装运氏SO4足量Cu、*

30、CuSCLT。二-H二O足量Zn、A*ZnS04-SO:-H:0lFe-SO-HOW'f-HBi.HI与铜反应:Cu+2H2SO4-CuSO4+SO2I+2H2O2-、Ag+、PO43等):与碳反应:C+2H2SO4-CO21+2SO21+2H2O3 .SO42-的检验(干扰离子可能有:CO32-、SO32-、SiO3待测液,加过量盐酸酸化,变为澄清液,再加BaC%溶液,有白色沉淀生成,说明待测液中含有SO42-离子。考点一氮气1 .氮气的分子结构,N2电子式:N:;N,结构式为NNo由于N2分子中的*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 .物理性质:是一种无色无

31、味的气体,密度比空气略小,难溶于水。3 .氮气的化学性质:常温下氮气很稳定,很难与其它物质发生反应,但这种稳定是相对的,在一定条件下(如高温、放电等),也能跟某些物质(如氧气、氢气等)发生反应。N2的氧化性: 与H2化合生成NH3N2+3H2r傕。荆2NH3该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理。点燃 镁条能在N2中燃烧N2+3Mg=Mg3N2(金属镁、锂均能与氮气反应)Mg3N2易与水反应:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3T镁条在空气中点燃发生的反应有:点燃点燃占燃2Mg+O2=2MgON2+3Mg=Mg3N22Mg+CO2=2MgO+CN2与。2化合生成NO:N2+O2&

32、#39;2NO在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应。4 .氮气的用途:合成氨,制硝酸;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;在灯泡中填充氮气以防止鸨丝被氧化或挥发;保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;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 .制法:实验室制法:加热NH4CI饱和溶液和NaNO2晶体的混合物。NaNO2+NH4CI=NaCl+N2T+2HO工业制法:液氨(沸点-195&fN:T净化、液化J蒸发空气*I液氧C沸点I液态56 .氮的固定:游离态氮转变为化合态氮的方法。自然固氮一闪电时,N2转

33、化为NO生物固氮一豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮工业固氮一工业上用N2和H2合成氨气考点二氮的氧化物各种价态氮氧化物:/(N2。)、/(NO)、N3(N2O3)、1(NO2、N2O4)、N(N2O5),其中心03和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酎。气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质,在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成光化学烟雾。1. NO、NO2性质: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、有喇J激性气味、有毒的气体,易溶于水化学性质极易被空气中的。2氧化:2NO+O2=2NO2NO中的氮为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性与H

34、2O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)与NaOH等强碱溶液的反应,2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O平衡体系:2NO?fN2O4氮氧化物对环境的污染、危害及防治措施硝酸型酸雨的产生及危害造成光化学烟雾的主要因素:氮氧化物(NxOy)和碳氢化合物(CxHy)在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后,发生复杂的化学反应,主要生成光化学氧化剂(主在是。3)及其他多种复杂的化合物,这是一种新的二次污染物,统称为光化学烟雾。光化学烟雾刺激呼吸器官,使人生病甚至死亡。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。破坏臭氧层措施

35、: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,因此使用洁净能源,减少氮氧化物的排放;为汽车安装尾气转化装置;处理工厂废气可以减少排放。2. NO、NO2的制取:实验室NO可用Cu与稀HNO3反应制取:3CU+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NOT+4i0,由于NO极易与空气中的氧气作用,故只能用排水法收集。实验室NO2可用Cu与浓HNO3反应制取:CU+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2T+2H2O,由于NO2可与水反应,故只能用排空气法收集。3. 2NO20N2O4AH<0的应用4. 有关NO、NO2>O2的混合气体

36、和水反应的计算基本反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3考点三氨气、钱盐H-N-H1 ,氨分子的结构:NH3的电子式为H,结构式为H,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。2 .物理性质:氨气是无色、有刺激性气味的气体,在标准状况下,密度是0.771g1,比空气小。氨易液化,液氨气化时要吸收大量的热,使周围温度急剧下降,所以液氨可作致冷剂。氨气极易溶于水,常温常压下,1体积水中大名可溶解700体积的氨气。氨的水溶液称氨水。计算氨水的浓度时,

37、溶质应为NH3。3 .化学性质: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dO分子结合成NH3H2。(一水合氨)。NH3H2O为弱电解质,只能部分电离成NH4+和OH,.+NH3+H2ONH3H2。NH4+OH 氨水的性质:氨水具有弱碱性,使无色酚酗: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)。NH3H2O不稳定,故加热氨水日有氨气逸出:NH3H2。NH3T+HO 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、NH3H2O、H2O)和3种离子(NH4+和OH、极少量的H+)o 氨水的保存方法:氨水对许多金

38、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。 有关氨水浓度的计算:氨水虽然大部分以NH3H2O形式存在,但计算时仍以NH3作溶质。 NH3是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NH3o氨与酸(硫酸、硝酸、盐酸等)反应,生成俊盐。反应原理:NH3+H+=NH4+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。反应的方程式:NH3+HCl=NH4Cl氨气与挥发性酸(浓盐酸、浓硝酸等)相遇,因反应生成微小的俊盐晶体而冒白烟,这是

39、检验氨气的方法之一O八一-催化剂与O2反应:4NH3+5O24NO+6H2O氨气在催化剂(如钳等)、加热条件下,被氧气氧化生成NO和H2O0此反应是放热反应,叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化)是工业制硝唧反应原理之一。4NH3+3O2(纯氧)=2N2+6H2O(黄绿色火焰)(4)还原性:与CuO、Cl2等的反应。氨气还原CuO是实验室制氮气的方法之一,其反应方程式为3CuO+2NH3=N2+3Cu+3H2O氨气与少量氯气反应的化学方程式为8NH3+3c12=N2+6NH4CI氨气与足量氯气反应的化学方程式为2NH3+3C12=N2+6HC14 .氨气的用途:是氮肥工业及制造硝酸、钱盐、纯碱的原料

40、;是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料;用作冰机中的致冷剂。5 .氨的实验室制法:反应原理:2NH4CI+Ca(OH)2CaC12+2NH3T+2Ho发生装置:固固反应加热装置,与制取氧气的发生装置相同。干燥:用碱石灰干燥。不能用浓H2SO4、P2O5等酸性干燥剂和CaC12干燥氨气,因为它们都能与氨气发生反应(CaC12与NH3反应生成CaC18NH3)。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。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)。棉花团的作用:是为了防止试管内的NH3与试管

41、外的空气形成对流,以期在较短时间内收集到较为纯净的氨气。制氨气所用的钱盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替,因为NH4NO3在加热时易发生爆炸,而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯。消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替,因为NaOH、KOH具有吸湿性,易潮解结块,不利于生成的氨气逸出,而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。NH3极易溶于水,制取和收集的容器必须干燥。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+NH3H2O=Ca(OH)2+NH3T烧碱或生石灰的作用:一是

42、增大溶液中的OH一浓度,二是溶解或反应放热,促使NH3H2O转化为NH3,这种制氨气的发生装置与实验室制O2(H2O2为原料)、C2H2气体的装置相同。6.钱盐:由钱离子和酸根离子构成的盐。如:硫酸俊【(NH。2SO4,俗称硫钱,又称肥田粉】,氯化俊【NH4CI,俗称氯俊】,硝酸俊【NH4NO3,俗称硝俊】,碳酸氢俊【NH4HCO3,俗称碳俊】俊盐属于俊态氮肥。钱盐的性质 钱盐都是无色或白色的晶体晶体,且都易溶于水。 与碱作用:(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3T+2HONH3NO3+NaOHNaNO3+NH3T+HO实质:NH4+OH=NH3T+HO钱盐与碱共热都能产生NH

43、3,这是钱盐的共同性质。.OH-有关系式:NH4;二rNH3,相互之间可以转化。Ha.若是钱盐溶液与烧碱溶液共热,则可用离子方程式表示为:NH4+OH=NH3T+HOb.若反应物为稀溶液且不加热时,则无氨气逸出,用离子方程式表示为:十4111NH4+OH=NH3-H2Oc.若反应物都是固体时,则只能用化学方程式表示。受热发生分解反应:固态俊盐受热都易分解.根据组成钱盐的酸根阴离子对应的酸的性质的不同,钱盐分解时有以下两种情况:a.组成钱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俊盐。例如:NH4C1(固)ANH3T+HClTNH3+HCl=NH

44、4CI(试管上端又有白色固体附着)又如:NH4HCO3NH3T+HO+CO2Tb.组成钱盐的酸根阴离子对应的酸是氧化性酸,加热时则发生氧化还原反应,无氨气逸出.例如:NH3NO3N20T+2H2O(发生复杂的反应,爆炸)贮存钱态氮肥时,为了防止受热分解,应密封包装并放在阴凉通风处;施用氮肥时应埋在土下并及时灌水,以保证肥效。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,则证明待物中含俊盐(NH4+)o考点四硝酸1 .物理性质:纯硝酸是无色、易挥发(沸点为83C)、有刺激性气味的液体,常用浓HNO3的质量分数为69%,能跟

45、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)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: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+CO2T+HO(实验室制CO2气体时,若无稀盐酸可用稀硝酸代替)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.走虱2H2O+4NO2T+OT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:几乎能与所有金属(除Pt、Au外)反应。当HNO3与金属反应时,HNO3被还原的程度(即氮元

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