化学总复习氮氨硝酸讲义授课资料

化学总复习氮氨硝酸讲义授课资料第1页/共42页一氮族元素

7N(氮)

15P(磷)33As(砷)

51Sb(锑)相似性递变性1、最外层都有5个电子，主要化合价2、气态氢化物的通式：3、最高价氧化物对应的水化物通式为原子结构单质物性化学性质核电荷数增大、电子层增多原子半径增大熔沸点先升高后降低单质密度增大单质氧化性减弱最高价氧化物对应水化物的酸性减弱氢化物的稳定性减弱

83Bi(铋)第ⅤA族HRO3

或H3RO4RH3-3、+3和+5第2页/共42页二、白磷和红磷白磷色、态溶解性

毒性着火点白色蜡状暗红色粉末不溶于水,易溶于CS2不溶于水和CS2剧毒（0.1g致死）无毒40℃,易自燃240℃红磷保存用途密封，保存于冷水中密封，防止吸湿制高纯度磷酸.烟幕弹制安全火柴、火药分子结构P4

正四面体键角60°结构复杂(不作要求）相互转化白磷红磷隔绝空气加热到260℃加热到416℃(升华后冷却)第3页/共42页P4

（正四面体，键角为60°）白磷的分子结构109°28′60°60°CH4(正四面体）第4页/共42页

两种磷在物理性质上有很大的差异，但在化学性质基本相同。（1）与氧的反应：P+5O2

＝2P2O5（冒白烟）（2）与氯气的反应：

2P+3Cl2(不足)＝2PCl3

（液体）2P+5Cl2(足量)＝2PCl5（固体）点燃点燃点燃（白色烟雾）磷的化学性质第5页/共42页二氮及其化合物【一】氮气1、氮的原子结构知识主线(化合价变化)：NNNNN

-30+2+4+5

NH3N2NONO2HNO3

（NH4+）（N2O4）（NO3-）N2的电子式：氮气（N2）分子的结构式为：N≡N，键能大，结构非常稳定。所以化学性质不活泼——“惰”

第6页/共42页2.化学性质：3.氮的固定：N2+3H22NH3高温高压催化剂点燃放电（氧化性）人工固氮自然固氮（氧化性）（还原性）N2

化合态氮根瘤菌将氮单质变成化合物N2+O22NON2+3MgMg3N2(从氧化还原角度)第7页/共42页空气液态空气氮气氧气沸点：-196℃沸点：-183℃液化先气化

后气化分离液态空气4.制法：实验室制少量：工业上:2NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2△第8页/共42页【二】氮的氧化物N2ONON2O3NO2（N2O4）N2O51、一氧化氮NO无色、有毒(与血红蛋白结合)、难溶于水的气体；极易与氧气反应生成二氧化氮；2NO+O2=2NO22、二氧化氮红棕色、有刺激性气味的有毒的气体；易液化；密度比空气大。溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮。强氧化性；与N2O4（无色）可相互转化。3NO2+H2O=2HNO3+NONO2+SO2=NO+SO32NO2N2O4NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2能用湿润的淀粉KI试纸鉴别NO2和溴蒸气吗？通常情况下纯的二氧化氮是纯净物吗？制备？收集方法？检验方法？第9页/共42页氮的氧化物——NO与NO2的性质比较无色，刺激性气味红棕色，刺激性气味有毒（机理同CO）有毒NONO2物性毒性与水与O2与O2、H2O与NaOH制备3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O无色、难溶红棕色、易溶、刺激性味第10页/共42页NO2和溴蒸气的鉴别方法NO2Br2方法一：蒸气用水溶解得到无色溶液得到黄色或橙色溶液方法二：加入硝酸银溶液没有沉淀生成产生浅黄色沉淀方法三：用四氯化碳溶解方法四：在一定条件下改变温度无明显现象气体颜色变深或变浅得到橙红色四氯化碳溶液气体颜色不变第11页/共42页【例】将盛有12mlNO2和O2混合气体的量筒倒立于水中，充分反应后，保持气体压强不变，还剩余2ml无色气体，则原混合气体中O2的体积是()。A.1.2mlB.2.4mlC.3.6mlD.4ml[解析]设消耗的氧气的体积为x。4NO2+O2+2H2O=4HNO3414xx（1）若氧气有剩余，则4x+x+2ml=12ml，x=2ml

V（O2）=2ml+2ml=4ml（2）若有NO2剩余，则实际余下的气体为2mlNO，相当于剩余6mlNO2。4x+x+6ml=12ml，x=1.2ml

则正确答案为A、D。AD第12页/共42页【练1】Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是()A.NO可以是某些含低价N物质氧化产物

B.NO不是亚硝酸酐

C.NO可以是某些含高价N物质的还原产物

D.NO是棕色气体D第13页/共42页①、纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体⑤、常用浓硝酸的质量分数为69%，质量分数为98%以上的浓硝酸通常叫做“发烟硝酸”。④、硝酸能以任意比溶解于水；③、密度比水大；

【三】硝酸1、硝酸的物理性质②、低沸点（83℃）、易挥发。在空气中遇水蒸气呈白雾状；第14页/共42页思考:下列物质的溶液在长期放置的过程中因被氧化而成黄色的是（）

A.浓硝酸B.工业盐酸C.氯化亚铁

D.浓溴水E.KI溶液HNO3①不稳定性浓硝酸呈黄色的原因是什么？浓硝酸如何保存？棕色细口试剂瓶中，避光、低温保存，不能用橡皮塞。4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑

△或光照2、硝酸的化学性质硝酸的浓度越大，越容易分解CE第15页/共42页②酸的通性（1）与指示剂作用（2）与活泼金属反应不产生H2（3）与碱和碱性氧化物反应：

比较与CuO、FeO的反应（4）与盐反应：

稀硝酸与石蕊试液变红，加热不褪色，浓硝酸与石蕊试液变红，加热褪色比较与Na2CO3、Na2SO3

的反应第16页/共42页③、强氧化性

（1）与金属反应(不产生氢气，N元素被还原)一般规律：金属稀硝酸浓硝酸高价金属+NO2高价金属+NOa.几乎和所有金属（除金、铂等少数金属外）b.与任何金属反应均不生成H2，说明呈现氧化性的不是H+而是HNO3,但由于H+的量决定HNO3的量，所以硝酸发生化学反应时要特别关注H+的浓度王水:浓硝酸和浓盐酸的体积比为1∶3的混合物说明第17页/共42页c.与金属反应硝酸既起氧化剂的作用，又起酸的作用d.铁、铝遇冷浓HNO3发生钝化，其原因是在铁、铝表面氧化生成一层致密的氧化膜，阻止反应进一步发生e.Cu等较不活泼的金属与浓硝酸反应得到NO2，与稀HNO3反应得NO,可以以此反应制NO2和NO气体f.Mg、Zn、Fe等较活泼的金属与稀HNO3反应根据稀HNO3的浓度不同可得NO、N2O、

N2、NH4NO3等不同产物。g.硝酸与变价金属（如Fe）反应，根据硝酸的量的多少分别得到低价、高价或两种价态共存的混合物。第18页/共42页（2）浓硝酸与非金属的反应（C、S等）C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O△S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O△（3）与其他还原性物质反应如含S2-、SO32-、Fe2+、I-等的化合物反应。3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O注意：离子共存的判断第19页/共42页④与有机物的反应硝化反应：硝基苯、三硝基甲苯(TNT)+HNO3浓硫酸－NO2

+H2O酯化反应：硝酸乙酯、硝化甘油、硝酸纤维（无烟火药）CH3CH2OH+HNO3浓硫酸△CH3CH2ONO2+H2O与含有苯环结构的蛋白质作用，呈黄色。55-60℃第20页/共42页⑴氨氧化生成一氧化氮

硝酸的工业制法(现代)－氨的催化氧化法⑵一氧化氮的氧化和硝酸的生成⑶尾气包括哪些气体？怎样处理？

4NH3+5O24NO+6H2O铂铑合金

800℃2NO+O2=2NO23NO2+H2O

=2HNO3+NO含NO、NO2和、N2等，用碱液吸收。2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O

⑷主要反应装置：氧化炉、吸收塔

3、硝酸的制法NaNO3+H2SO4(浓)==NaHSO4+HNO3↑

△实验室制法：高沸点酸制低沸点酸第21页/共42页4HNO3=2H2O+4NO2↑+O2↑C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H20P+5HNO3(浓)=H3PO4+5NO2↑+H2OS+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3H2S+2HNO3(稀)=3S+2NO↑+4H2O3SO2+2H2O+2HNO3(稀)=3H2SO4+2NO↑有关HNO3方程式小计：第22页/共42页3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O6I-+2NO3-+8H+=3I2+2NO↑+4H2O3Na2SO3+2HNO3=3Na2SO4+2NO+H2OC6H6+HNO3→C6H5NO2+H2OCH2OH CH2ONO2 | | CHOH +3HNO3→CHONO2 +3H2O | | CH2OH CH2ONO2第23页/共42页【四】氨NH31、结构：＿＿＿型，＿＿＿键构成的子。2、物性：＿＿色，＿＿＿气味，密度比空气＿＿，易＿＿＿，＿＿＿溶于水的气体。三角锥极性无刺激性小液化极易（1：700）思考：为什么NH3易液化、极易溶于水？N元素电负性大、原子半径小，氨分子间及氨分子与水分子间能形成氢键第24页/共42页3.化学性质(1)氨分子中N元素为-3价处于最低价——还原性

4NH3＋5O2==4NO＋6H2OPt

△8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N22NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2(2)氨分子中N原子上有孤对电子①碱性：②络合性：Ag+＋2NH3＝Ag(NH3)2+

(与酸反应生成铵盐)——可形成配位键(与挥发性酸生白烟)第25页/共42页讨论：氨水的成份？三分子：H2O、NH3·H2O(主)、NH3；三离子：OH-、NH4+、H+。注意：①氨水溶质按NH3计②氨水的密度小于1，浓度越大密度越小。(3)与水反应：（4）与CO2反应：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(氨碱法制纯碱)CO2通入CaCl2溶液中有沉淀产生吗？同时通入何种气体便有沉淀生成？第26页/共42页课本实验：喷泉实验1、引发喷泉实验的操作？2、形成喷泉的原理？3、假定实验是在标况下进行的，喷泉停止后，烧瓶内充满了水。该溶液的物质的量浓度是多少?4、实际情况是，即使每一步都无错误，喷泉停止后，烧瓶也不能被水充满，试分析原因。第27页/共42页【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喷泉实验注意事项？若无滴管,思考如何引发喷泉?第28页/共42页

4、氨气的制备

(1)工业制法

(2)实验室制法

反应原理：

2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O

药品：固体NH4Cl，消石灰(或浓氨水、CaONaOH)

装置：固固加热(或液固不加热)

干燥：△工业合成氨：N2+3H22NH3

用碱石灰或生石灰能用干燥剂无水氯化钙吗？CaCl2•8NH3不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂第29页/共42页作用？浓氨水生石灰或NaOH固体检验（1）用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）（2）蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口（产生白烟）减少与空气的对流，得到更纯净的氨气第30页/共42页NH3硝酸铵盐纯碱有机合成工业原料用稀氨水治疗蚊虫叮咬氮肥吸收硫酸生产中的二氧化硫致冷剂5、用途第31页/共42页

从某些方面看，氨和水相当；NH4+和H3O+相当；

NH2-和OH-相当；NH2-(或N3-)和O2-相当。

（1）写出液氨电离的方程式（2）完成下列反应：①Na+NH3=.②CaO+NH4Cl=.③Mg(NH2)2

=.

④NH4Cl+NaNH2=.△练吧2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑CaO+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+H2O3Mg(NH2)2=Mg3N2+4NH3↑NaCl+2NH3↑2NH3

NH2-+NH4+第32页/共42页NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH-NH3+HCl=NH4Cl NH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

NH3+H2SO4=NH4HSO4NH3+H2O+CO2=NH4HCO34NH3+3O2(纯氧)=2N2+6H2O4NH3+5O2=4NO+6H2O(催化剂加热)8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O2NH3+Ag+=[Ag(NH3)2]+4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+8NH3+CaCl2=CaCl2•8NH32NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O(180℃,200atm)有关NH3的方程式第33页/共42页1.都是离子化合物，3.与碱反应△NH4+＋OH-==NH3↑＋H2ONH4+＋OH-=NH3·H2O(稀溶液中)2.NH4+水解——呈酸性NH4+＋H2O

NH3·H2O＋H+含有离子键、极性键和配位键，应用：①实验室制氨气2NH4Cl＋Ca(OH)2==CaCl2＋2H2O＋2NH3↑△②检验铵离子的存在

取少量固体放入试管中，加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色。思考：NH4HSO4与NaOH溶液反应的离子方程式？都易溶于水。（注意：固体反应不写离子方程式）【五】铵盐与NaOH量多少相关！先反应H+再反应NH4+。正四面体第34页/共42页4.不稳定性——受热易分解NH4Cl==NH3↑＋HCl↑△(但遇冷NH3＋HCl=NH4Cl)NH4HCO3==NH3↑+H2O+CO2↑△注意：并非所有的铵盐受热都有NH3放出。思考：NH4I加热分解产物？思考：1.不用其它试剂能否鉴别NaHCO3、NH4HCO3、NH4Cl△

2NH4NO3==2N2↑+O2↑+4H2O2.舞台上的幕布与布景多是用浓氯化铵溶液浸过制成的，可以防火．其原因是_________．氯化铵受热分解时吸热降温，同时生成不易燃的气体HCl与NH3能隔绝空气．故用NH4Cl溶液浸过的幕布可以防火(HI不稳定会分解)用Ba(OH)2溶液(有残留固体)(无残留但遇冷复原)(爆炸性)第35页/共42页第36页/共42页1.下列分子或离子结构不属于正四面体的是()

(A)P4

(B)NH4+

(C)NH3

(D)H2OCD

2.下列各组气体，在常温常压不发生反应()A.N２和H２

B.NO和O２

C.NH3和HCl

D.NH3和O2AD

练吧3.用化学方法以区别溴蒸气和二氧化氮两种红棕色气体的试剂是（

）

(A)Cl2

(B)淀粉KI试纸

(C)水

(D)硝酸银溶液

CD

4.下列物质分解后不留残渣的是（

）

(A)NaHCO3

(B)NH4HCO3