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文档简介
氮及其化合物知识结构NH3N2NONO2HNO3NH4+AgNO3+H++OH-AgO2催化剂△O2放电O2H2OCu
+H2催化剂高温高压Cu
一、氮气N2N2+O2==
2NO放电N2+3H22NH3催化剂高温、高压N2+3Mg==
Mg3N2点燃氧化性还原性1.N在周期表中的位置:第____周期______族二VA2.结构:N的原子结构示意图________
N2的电子式____________3.化学性质N元素非金属性质强但N2不活泼3、氮气的工业制法:4、氮的固定:将游离态的氮转变为化合态的方法(1)自然固氮(放电,生物固氮)(2)人工固氮(工业合成氨)练习1:下列反应起了氮的固定作用的是()
A、N2、H2在一定条件下反应生成NH3
B、NH3经催化剂氧化生成NOC、NO与O2反应生成NO2
D、由NH3制碳铵和硫铵利用液态氮比液态氧的沸点低加以分离A分离空气法一、氮气N2二.氨的性质1.结构电子式__________分子中N上具有
,空间构型_________N-H键是______键,NH3是_____分子三角锥形极性极性孤电子对1、发生氨气泄漏时采取什么应急措施?3、为什么在氨气泄漏时工厂里会寒气逼人?2、如何消除弥漫在空气中的大量氨气?大家知道吗?2、氨(NH3)的物理性质(1)
色,有
气味的气体。无刺激性(2)密度比空气
小(3)易液化,
可用作
剂。致冷(4)极易溶于水。常温下,1体积水约能溶解
体积的氨。氨水的密度比水
,且氨水浓度越大,其密度越
。氨溶于水形成的水溶液称为______,氨水具有挥发性。700小小氨水如何设计实验验证?实验1:在干燥的烧瓶内充满氨气,塞上带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入少量水)的胶塞。组装实验装置。打开橡皮管上的止水夹,挤压胶头滴管,观察现象。实验现象:形成喷泉,溶液充满烧瓶结论:----氨气的喷泉实验
演示实验原理:氨气极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小。氨气喷泉实验的原理是什么?所得溶液的物质的量浓度是________1/22.4mol/L在下图装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶.则a和b分别是 ()BD02全国I:大气压对许多物理实验和化学实验有着重要影响。制取氨气并完成喷泉实验(夹持装置均已略去)。(1)写出实验室制取氨气的化学方程式:______________________________(2)收集氨气应使用______法,要得到干燥的氨气可选用_______做干燥剂。2NH4Cl+Ca(OH)2==
2NH3↑+CaCl2+2H2O向下排空气碱石灰(3)用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是_____________________________________。该实验的原理是___________________________________。(4)如果只提供图2的装置,请说明引发喷泉的方法。打开止水夹,挤出胶头滴管中的水。氨气极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小。打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即发生喷泉。实验2在一支洁净的试管中滴加几滴氨水,将湿润的红色石蕊试纸(或PH试纸)粘在玻璃棒上靠近试管口,观察试纸颜色的变化情况。实验现象
:试纸变蓝结论:
氨水易挥发,氨水显碱性----氨气与水的反应
演示实验3.氨(NH3)的化学性质
(1)跟H2O反应NH3+H2ONH3·H2O NH4++OH-氨水与液氨有什么区别?NH3是唯一能使红色石蕊试纸变蓝的气体。(检验)液氨氨水物质成分微粒种类性质NH3
,H2O,NH3·H2O,NH4+,OH-,H+NH3分子
纯净物(非电解质)
混合物(
NH3·H2O为弱电解质)不具碱性弱碱性※液氨与氨水的比较:
(2)氨跟酸的反应NH3+HCl=NH4Cl2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4NH3+HNO3=NH4NO3白烟
本质:
NH3+H+=NH4+
(常用硫酸作为氨气的吸收剂)蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近会有什么现象?(3)还原性4NH3+5O2====4NO+6H2O(记住)催化剂Ag++2NH3·H2O=Ag(NH3)2++2H2O(4)络合性2NH3(不足)+3Cl2=8NH3(过量)+3Cl2=N2+6HCl(不用记)N2+6NH4Cl(不用记)用于氯气管道是否泄漏3.氨(NH3)的化学性质
能被O2、Cl2、CuO、NO2、NO等氧化2NH3+3CuO=3Cu+
N2+3H2O(不用记)4NH3+6NO==
5N2+6H2O(不用记)8NH3+6NO2==
7N2+12H2O(不用记)▲(2)蘸有浓盐酸(浓硝酸)的玻璃棒接近试管口(产生白烟)2.药品:氯化铵晶体、熟石灰固体3.装置:固+固,加热型4.干燥:向下排空气法6.验满:3.氨气的实验室制法5.收集:用碱石灰(1)用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)(与O2的发生装置相同)(CaO与NaOH固体混合物)
2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O1.原理:图2棉花团的作用:防止与空气形成对流,提高集气速度和纯度实验室中还可以用哪些方法制氨气?①加热浓氨水法②浓氨水加生石灰(碱石灰或氢氧化钠)法原理:生石灰与水作用时放热,且生成碱,增大OH-浓度平衡逆移.实验室中能否用图2装置制氨气?图1气体的溶解性规律?思考C在实验室里按图所示的装置来干燥、收集气体R,多余的气体R可用水吸收,则R是
A.O2
B.Cl2
C.NH3
D.CO2
巩固练习5.氨(NH3)的工业制法N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
△H=-92.4KJ/mol10MPa~30MPa铁触媒4000C
~5000C压强:催化剂:温度:(1)原理(2)条件选择三、铵盐的性质1.结构:含有______、________、_______键,属于_____晶体2.物理性质均为易溶于水的无色晶体(1)水解反应:3.化学性质(2)与碱反应:(3)受热分解离子键共价键配位键离子铵盐溶于水的△H____0>铵盐是NH4+和酸根离子组成的化合物。
见导与练P33三、铵盐(2)与碱反应:和碱在加热的条件下,发生复分解反应,产生NH3
。(3)受热易分解:晶体受热易分解,但不一定产生NH3
。检验铵根的方法NH4Cl===NH3↑+HCl↑(NH4)2CO3===2NH3↑+CO2↑+H2O微热
氧化性强酸的铵盐,加热发生氧化还原反应
3.铵盐的化学性质
(1)水解反应:NH4++H2O
NH3·H2O+H+
2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O4.NH4+的检验
将待检验的物质配成溶液,取少量置于试管中,滴加NaOH溶液,振荡,给试管加热,同时用湿润的红色石蕊试纸在试管中检验,若试纸变蓝,则说明原溶液为铵盐。N的氧化物的种类N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六种,它们都有毒,是大气污染物。1.NO①物理性质无色、无味、有毒气体,难溶于水②化学性质常温下易被O2氧化为NO2常温下:2NO+O2==2NO2四、NOx的环境污染与防治
见导与练P32无色红棕色思考:1、NO如何收集?2、NO如何检验?2.NO2①物理性质红棕色、有刺激性气味的气体,易液化,易溶于水②化学性质(1)难被氧化,易与水反应生成HNO3和NO3NO2+H2O==2HNO3+NO(2)常温下易转化为N2O42NO2=N2O4(红棕色)
(无色)(3)NO2具有较强的氧化性,可使湿润的KI淀粉试纸变蓝四、NOx的环境污染与防治4.NOx溶于水2NO+O2==
2NO23NO2+H2O==
2HNO3+NO四、NOx的环境污染与防治1.硝酸型酸雨的形成2.光化学烟雾3.臭氧层破坏环境污染治理措施1.开发清洁能源,减少排放2.安装尾气转化装置3.工业废气处理3.环境污染与防治4NO2+O2+2H2O==
4HNO34NO+3O2+2H2O==
4HNO3
见导与练P32(1)相关的反应(2)NO、NO2、O2与水反应的计算三、硝酸1、物理性质纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体。低沸点(83℃)、易挥发,能与水以任意比互溶。久置的浓硝酸呈黄色思考1.为什么久置的浓硝酸呈黄色2.硝酸如何保存溶有NO2气体用棕色细口瓶,放于阴暗处盛放浓硝酸的试剂瓶用玻璃塞,而不能用橡皮塞。(1)不稳定2.化学性质(3)强氧化性4HNO3====
2H2O+4NO2↑+O2↑△或光照(2)强酸性浓硝酸因为溶解了
的缘故显
。NO2黄色三、硝酸HNO3=H++NO3-
硝酸具有强的氧化性,几乎可以使所有金属(金、铂除外)氧化而生成硝酸盐。(3).硝酸的强氧化性⑴常温下,浓硝酸使铁、铝等金属钝化注意⑵硝酸与金属反应不放出氢气⑶氧化性:浓硝酸>稀硝酸(均比浓硫酸强)⑷一般情况下:浓硝酸被还原为NO2
稀硝酸被还原为NO2)与非金属反应C+4HNO3(浓)==2H2O+4NO2↑+CO2↑1)与金属反应Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2
↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)
=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O氧化Fe2+等Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2
↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)
=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O1)与金属反应(3).硝酸的强氧化性思考1.在上述的两个反映中硝酸都表现出哪些性质。2.上述两反应中,若有1molCu消耗,则被还原的硝酸的物质的量分别是多少?3.写出上述两反应的离子反应方程式探究:
硝酸与金属反应的计算解题技巧:恰当应用(1)元素守恒:注意HNO3的去向
HNO3(酸、氧化剂)(2)电子守恒
练习:见导与练P35.要点二探究:
硝酸与金属反应的计算解题技巧:恰当应用(1)元素守恒:注意HNO3的去向
HNO3(酸、氧化剂)(2)电子守恒
见导与练
相关练习:见导与练五、硝酸的工业制取1.原理4NH3+5O2====4NO+6H2O催化剂2NO+O2==
2NO23NO2+H2O==
2HNO3+NO2.设备1.下列关于氮的叙述中不正确的是
A.氮气的性质非常稳定,主要是因为氮氮叁键的键能很大所致。
B.氮是氮族中非金属性最强的元素。
C.氮元素的非金属性强于磷,在化学反应中的活泼性也强于磷。
D.液氮可作冷冻剂,氮元素有多种化合价。C2.在实验室里按图所示的装置来干燥、收集气体R,多余的气体R可用水吸收,则R是
A.O2
B.Cl2
C.NH3
D.CO2
C巩固练习3.铜粉放人稀盐酸中,微热后无明显现象发生;当加人下列物质后,铜粉的质量减少。则加入的物质不可能是
A.溴水
B.FeCl3
C.KNO3
D.Na2CO3D4.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是
A、反应速率:两者相同
B、消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
C、反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D、反应中转移的电子总数:前者多,后者少B5.下列制取气体的方法在实验室不可取的是
⑴铜和稀硝酸反应,排空气法收集NO
⑵锌和稀硝酸反应制氢气
⑶氮气和氧气反应制NO
⑷加热氯化铵制取氨气
A.⑴⑵B.⑵⑶C.⑴⑵⑷D.全部D6.在常温常压下,下列各组气体不能共存的是(
)A.SO2与O2 B.NO2与NO C.O2与N2 D.NO与O27.如右图中,锥形瓶内盛有气体X,滴管内盛有液体Y。若挤压滴管胶头,使液体Y滴入瓶中,振荡,过一会可见小气球a鼓气。气体X和液体Y不可能是
A.X是NH3,Y是水
B.X是SO2,Y是NaOH浓溶液
C.X是CO2,Y是稀硫酸
D.X是HCl,Y是NaNO3稀溶液C8.下列气体中,既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是
A.NH3
B.SO2
C.N2
D.NO2
B8.某校化学课外活动小组为探究氮的化合物的性质,设计了如下图所示实验。A处是气体发生装置,A中所用实验药品从下列物质中选取:
①Na2CO3
②NaHCO3
③NH4HCO3
④NH4Cl
⑤Ca(OH)2
⑥浓氨水
⑦NaOH
按上图连势头好各仪器,先将C处Pt丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后撤去C处酒精灯。部分实验现象如下:Pt丝继续保持红热,D中Cu片慢慢溶解。回答下列问题:(1)若A中制取气体时只用一种药品,该药品为
(填选药品的序号),则制取气体所用到的玻璃仪器有
。(1)③;试管、酒精灯(2)B装置的作用为
。
(3)写出C中发生反应的化学方程式
。
(4)D中Cu片发生反应的离子方程式为
。为了使Cu片溶解的速度明显加快,可向D处的溶液中加入下列物质中的
(填下列各项序号)。
a.Na2CO3
b.AgNO3
c.CuSO4
d.FeSO4
(5)有人认为他们设计的这套实验装置还存在明显的不足,对其不足之处以及应如何改进谈谈你的意见:
(2)吸收二氧化碳和水蒸气,使其产生氧气
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;b
(5)没有处理尾气,尾气中的有毒气体会污染空气,应加上尾气处理装置9.下图是某些常见物质的转化关系图,图中部分反应物或生成物没有列出。其中A是农业生产中常用的化肥,且分解得到相等物质的量的B、C、D。B是直线型非极性分子,D、J是工业上用途很广的两种重要的化工原料,H、I是典型的大气污染物,E是一种耐高温材料。
请按要求填空:
(1)D的电子式____,其分子的空间结构为______形。
(2)反应①、②的化学方程式为:
①__________;②____________。
(3)反应③的离子方程式为___________(2)①2Mg+CO22MgO+C
②4NH3+5O24NO+6H2O
(3)NH4++HCO3-+2OH-=NH3↑+CO32-+2H2O10.某混合气体中可能含有Cl2
、O2
、SO2
、NO、NO2
中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是
(
)A.
肯定有SO2
和NOB.
肯定没有Cl2
、O2和
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