第13讲氮及其化合物

第13讲氮及其化合物NH3N2NONO2HNO3NO3-O2O2H2OH2与Mg►考点一氮气与氮的氧化物1．氮气(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________。(2)结构：电子式为__________，结构式为___________，氮氮三键的键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。78%:N⋮⋮N:N≡N(3)化学性质常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。点燃颜色气味毒性密度水溶性NO无味比空气略大NO2有刺激性气味比空气大与水反应无色有毒不溶于水红棕色有毒(4)氮的固定氮的固定是指使空气中______________转化为______________的方法。2．氮的氧化物(1)物理性质游离态的氮氮的化合物写出以上转化的化学方程式：①______________________________；②__________________________________；③____________________________________________。2NO＋O2==2NO23NO2＋H2O==2HNO3＋NOCu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)化学性质(习题）1．N2化学性质稳定，下列事实不能支持这种说法的是

A．N2可填充入灯泡中作保护气

B．液态氮用作冷冻剂

C．放电条件下N2

与O2

化合生成NO D．工业合成氨需在高温、高压、催化剂条件下进行B►考点二氨气的性质与制法1．氨气的物理性质及分子结构纯净的NH3是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，氨的沸点较高，很容易________，液态氨气汽化时要吸收大量热，常作________剂。NH3极易溶于水，常温常压下1体积水溶解________氨气。氨气的电子式为____________，结构式为分子的构形为__________。液化制冷700体积三角锥形NH3能使湿润的________石蕊试纸________，常用此性质检验NH3。红色变蓝氨水的成分：分子:_________________________，离子______________________________

。NH3，H2O，NH3·H2ONH4+

，OH-

，少量的H+氨水受热不稳定NH3·H2O===H2O＋NH3↑△2．氨气的化学性质(1)与水反应氨水显碱性的原因NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH－(2)与挥发性酸(如浓盐酸)反应化学方程式：________________________________现象：___________，可用此性质检验NH3。生成白烟NH3＋HCl===NH4Cl

与不挥发性酸(如硫酸）反应化学方程式：2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4(3)与盐溶液(如AlCl3溶液)反应离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4+(4)与氧化剂反应与O2反应(催化氧化)与CuO反应与Cl2反应△②装置：“固体＋固体气体”(与用KClO3和MnO2或KMnO4制O2的装置相同)。③干燥：用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)。3．氨气的制法与用途(1)加热固态铵盐和碱的混合物①反应原理：

2NH4Cl＋Ca(OH)2==

2NH3↑＋CaCl2＋2H2O△a.实验室制法：④验满方法：A.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝；B.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。⑤环保措施：收集时，一般在管口放置一团棉花，可防止NH3与空气形成对流，以便在较短的时间收集到较纯净的NH3，同时也可防止NH3逸出到空气中。2NH4Cl＋Ca(OH)2==

2NH3↑＋CaCl2＋2H2O△(2)加热浓氨水(3)浓氨水中加入固态碱性物质装置反应原理

浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH或碱石灰等)，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分解b.工业制法原理：c.用途：制硝酸、铵盐、尿素、纯碱、制冷剂喷泉实验的本质是形成压强差而引发液体上喷，为此可设计多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷、生成气体、发生气体体积减小的反应等)来使喷泉产生。热点1．喷泉实验2、喷泉实验成功的关键①盛气体的烧瓶必须干燥；②气体要充满烧瓶；③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性)；④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应1、喷泉实验原理【例1】如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则a、b可能是：（）A、a为NH3，b为H2OB、a为CO2，b为浓NaOH溶液C、a为Cl2，b为饱和NaCl溶液D、a为N2，b为浓NaOH溶液AB哪些气体和溶液能产生喷泉:只要所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应均可如：HCl与H2O、HCl与NaOH；

NH3和H2O、NH3与盐酸；

SO2与NaOH、Cl2与NaOH等【思考】若无滴管,如何引发喷泉?1．铵盐的物理性质________和________反应的产物称为铵盐。都是白色或无色晶体，都________溶于水。►铵盐氨气酸易

NH3↑＋HCl↑2．铵盐的化学性质(1)不稳定性写出NH4Cl、NH4HCO3受热分解的化学方程式：(2)与强碱反应写出NH4Cl溶液与NaOH浓溶液反应并微热搅拌的离子方程式：铵盐的检验方法有以下两种：①取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有NH4+。②取少许样品于试管中，加入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NH4+。3.NH4+的检验方法2．硝酸的化学性质(1)酸的通性，但与活泼金属反应时________生成H2。(2)不稳定性化学方程式为：________________________________。►考点二硝酸1．硝酸的物理性质纯硝酸______色、______挥发、有__________气味，与水以任意比例混溶。无易刺激性不能(3)强氧化性①能与除__________以外的所有金属反应，如Cu与浓、稀HNO3均可反应，化学方程式分别为__________________________________________，

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

等)在冷的浓HNO3中发生钝化。Fe、Al②与不活泼的木炭反应的化学方程式为：____________________________________③与还原性离子或物质反应（如Fe2+,H2S,HI等）____________________________________C＋4HNO3(浓)===4NO2↑＋CO2↑＋2H2O3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O∆3.保存浓硝酸存放在带

塞的

色的

口试剂瓶中，且避光低温保存。玻璃棕细

4.用途制氮肥、硝酸盐、炸药、有机化工原料等④硝酸的氧化性不同于硫酸的是：硝酸不论浓度大小，均具有强氧化性，且硝酸的氧化性随其浓度的增大而________，但其还原产物却随着其浓度的变化而不同，一般说来，浓硝酸的还原产物为_____，而稀硝酸的还原产物为_____。浓硝酸和浓盐酸的混合物称为王水(王水中浓硝酸与浓盐酸的体积比为______)，其氧化能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属，如金、铂等溶解。增强NO2NO1:31、已知在Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡Fe2＋＋H2OFe(OH)2＋2H＋，若向此溶液中加入盐酸，下列说法错误的是(

)A．平衡向逆反应方向移动B．发生了氧化还原反应C．溶液颜色由浅绿色变为棕黄色D．溶液的浅绿色加深，变为棕绿色【典例精析】D(氨的催化氧化法)5.硝酸的工业制法答：4NH3＋5O24NO＋6H2O；2NO＋O2

2NO2；3NO2＋H2O

2HNO3＋NO。2、下列有关硝酸的说法正确的是()

A．Cu与浓硝酸反应所得溶液的颜色为蓝绿色，说明有一部分NO2

溶解在溶液中

B．浓硝酸见光分解，其产物能使带火星的木条复燃，证明有氧气生成

C．Cu与稀硝酸反应后，在容器口观察到红棕色气体，证明还原产物为NO2 D．含0.2molHNO3

的浓硝酸与足量Cu反应可以得到0.1molNO2

气体

B1．硝酸与非金属单质的反应硝酸与非金属单质反应时非金属单质一般氧化为最高价氧化物或其对应的水化物，硝酸只表现为氧化性，完全转化为还原产物如：C＋4HNO3(浓)==CO2↑＋4NO2↑＋2H2O2．硝酸与金属的反应(1)硝酸与金属反应的一般规律①金属与HNO3反应的一般通式(1)金属＋浓硝酸→金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O(2)金属＋稀硝酸→金属硝酸盐＋NO↑＋H2O热点2．硝酸的反应规律硝酸表现氧化性和酸性∆3.硝酸与金属反应的相关计算规律硝酸与金属反应时，金属被氧化生成金属阳离子，硝酸被还原为低价氮的化合物。所遵循的规律必须符合三个守恒：①电子得失守恒。②物质守恒③溶液中要符合电荷守恒氮的氧化物溶于水的计算有以下几种情况：(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时可依据：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，利用气体体积差值进行计算热点3．氮的氧化物溶于水的计算p52＝4:1，恰好完全反应＞4:1，NO2过量，剩余气体是NO＜4:1，O2过量，剩余气体是O2(2)NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，当体积比V(NO2)∶V(O2)(3)NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，总