




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第五章化工生产中的重要非金属元素
第一节硫及其化合物
一、硫和二氧化硫
(一)硫
1、硫元素的位置、结构与性质
(1)硫元素位于元素周期表的第周期、第族,硫原子的最外电子层有
电子,在化学反应中容易得到2个电子,形成价硫的化合物.
(2)与氧元素相比,得电子能力相对,非金属性比氧的o故在富含02的地表附
近的含硫化合物中,硫常显___________价或价,而氧显___________价。
2、硫单质的物理性质
硫(俗称)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫溶于水,微溶于,
易溶于.
3、硫单质的化学性质
(1)氧化性表现为与金属、出反应:
与Fe、Cu、H2反应的化学方程式分别为、、
,在这些反应,S均作剂。
(2)还原性表现为与02反应,其化学方程式为,反应中S作剂。
注意:(1)硫的氧化性,与变价金属反应,生成态的金属硫化物。
(2)硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成SO?。
(二)二氧化硫
1、物理性质
二氧化硫是一种无色、有气味的有毒气体,密度比空气的,易溶于水。在通常情
况下,1体积的可以溶解约体积的S02。
2、化学性质
(1)具有酸性氧化物的性质
①与H20反应的化学方程式为:。
②与碱(如NaOH)反应的化学方程式为:。
(2)还原性
催化剂
2S0+0/"2S0
SC)2在一定条件下与。2反应的化学方程式为:'?△_______L,生成的SO3也是氧化
物,与HzO反应的化学方程式为:。
(3)氧化性
so2与H2S反应的化学方程式为:o
(4)漂白性
①S02通入品红溶液中,品红溶液___________色,加热时,溶液又变___________色。
②S02的漂白原理:S02与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复
原来的颜色。
③应用:SO2在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等;此外S02可用于,还是一种食品。
3、可逆反应
(1)正反应:向方向进行的反应。
(2)逆反应:向方向进行的反应。
(3)可逆反应:在同一条件下,既能向方向进行,同时又能向方向进行的反应.
二、硫酸
1、工业制硫酸的原理示意图
燃烧
(1).或4FeS2+1102^:2Fe2C)3+8SO2;
(2)2so2+。22SO3,
400-500℃
(3)_________________________________________
2、硫酸的酸性
(1)电离方程式:H2so4=2H++SO「。
(2)写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为
+
、、HCO3+H=C02T+H2O«
3、浓硫酸的特性
(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,可用于作干燥剂。
(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。
(3)强氧化性
①与金属Cu反应的化学方程式为。反应中氧化剂是,还原剂是
.还原产物为o
②与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式为。反应中氧化剂为,还原剂
为,还原产物为o
4、常见的硫酸盐
(1)石膏(化学式为),加热失水变为熟石膏(化学式为),应用于制作各种模型和医
疗用的石膏绷带,工业上还用于调节。
(2)硫酸钢又称“重晶石”或“领餐”,用于生产其他领盐的原料或消化系统___________检查的内服药剂。
(3)硫酸铜为白色粉末,CuS04结合水后变为(化学式为),又称蓝矶。无水CuSCU
可用于检验H2O的存在。胆矶和混合制成一种常用的农药——o
5、探究1:蔗糖的脱水实验
浓硫酸
(1)蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有:Cl2H22。11----*
(2)蔗糖体积膨胀,形成黑色疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。原因是
6、探究2:浓硫酸与Cu的反应
可抽动的铜丝
(Da中铜丝变,有气体逸出;b中品红溶液逐渐变为________色;c中溶液变为_________色。
-
(2)NaOH溶液棉团的作用是吸收尾气,防止污染空气:SO2+2OH=SOr+H2Oo
三、硫酸根离子的检验
1、sof■的检验
(1)实验探究:
BaCb溶液稀盐酸
①稀硫酸或Na2sCh溶液现象为有..沉淀生成,加盐酸后.沉淀不溶
解。
②Na2cCh溶液——:>——>现象为有沉淀生成,加盐酸后沉淀溶解且放出气体。
(2)S0:的检验一般思路:待测液掣塔警无沉淀无气体生成属。2溶”__________沉淀生成。
酸化
2、粗盐中可溶性杂质的除去
杂质加入的试剂化学方程式
Na2so4
MgCh
CaCl2Na2c溶液—
四、不同价态含硫物质的转化
(-)自然界中硫的存在和转化
1、硫的存在
(1)在自然界中硫元素主要以形式存在,通常以的形式存在,如黄铁矿
()、黄铜矿()•在地表附近,硫化物转化为,如石膏()、
芒硝(Na2sO4IOH2O)等。
(2)的硫存在于附近或的岩层中o
2、硫的转化
火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成,可被进一步氧化成o
(-)常见硫的价态及转化
1、硫元素常见的化合价有和,可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相
互转化。利用,可将硫元素从态转化到态;利用,可将
硫元素从态转化到态O
2、硫的不同价态所对应的常见化合物
(1)含有一2价硫的物质有酸:,盐:NazS、等。
(2)含有+4价硫的物质有氧化物:,酸:,盐:Na2sCh、NaHSCh等。
(3)含有+6价硫的物质有氧化物:,酸:,盐:Na2s0人NaHSCU等。
3、不同价态硫元素之间的相互转化
不同价态硫元素之间的相互转化主要通过实现。上述转化中,从左到右,硫元素化合
价,需加入。从右到左,硫元素化合价降低,需加入o
4、相同价态硫元素之间的转化
以上两种转化关系均属于价态硫元素之间的转化,从左到右的转化,加入可以实
现;从右到左的转化,加入可以实现。
第二节氮及其化合物
一、氮气与氮的固定
1、氮元素的位置、结构与存在
(1)氮元素位于元素周期表的周期、第族。氮原子的最外电子层有
电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。因此,氮原子一般通过与其
他原子相互结合构成物质。
(2)氮元素在自然界中主要以的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的
中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的和中。
2、氮气的物理性质
N2是一种、的气体,p(N2)Vp(空气),溶于水。
3、氮气的结构与化学性质
(1)N2的结构:N?的结构式为,氮氮键很难断裂,化学性质很稳定。
(2)化学性质
N2在__________等条件下,N?获得足够的能量,使断裂。写出N2与Mg、出、02反应的化学
方程式。
〜点燃人.高温、,压'〜高温或放电
①3Mg+N2==Mg3N2;②N2+3H22N%;③N2+O2=2N0。
催化剂
4、氮的固定:将大气中的氮转化为的过程。
(1)自然固氮:大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物,或者通过豆科植物的根
瘤菌将氮气转化成氨。
(2)人工固氮:人类通过控制条件,将氮气或为氮的化合物,最重要的人工固氮
途径就是«
二、一氧化氮和二氧化氮
I、物理性质
颜色状态气味毒性水溶性
NO色气态___________溶
色气态气味
N02_溶
2、化学性质
(DN0在空气中易转化为___________色的N02,反应方程式为:
(2)NO2与H20反应生成HNO3和N0,反应方程式为:
三、氨和钱盐
(-)氨
1、氨的物理性质
(1)氨是无色、有气味的气体,密度比空气的,很容易。
(2)氨极易溶于水:在常温常压下,1体积水大约可溶解体积氨。可利用实验证
明NH3极易溶于水。
2、氨的化学性质
(1)N%与水反应的化学方程式为:。
(2)NH3与酸反应生成镂盐
①浓氨水挥发出的N%与浓盐酸挥发出的相遇形成,即NH4。晶体小颗粒,其反
应的方程式为:o
②氨通入稀硫酸中反应的离子方程式为NH3+H——NH;。
(3)氨的催化氧化
催化剂
氨催化氧化制HNO3的系列反应方程式依次为:4NH.3+502=4N0+6H2。,
(二)钱盐——钱根离子(NH:)与酸根离子构成的化合物
1、不稳定性:NHK1、NH4HCO3受热分解的化学方程式分别为
2、与碱的反应
△
(1)固体反应:NH4cl与NaOH反应的化学方程式为:NH4C1+NaOH==NH3T+NaCl+H20»
,△
(2)溶液中镀盐与强碱反应的离子方程式(加热):NH4+OH^==NH3t+H2O»
(3)稀溶液中镀盐与强碱反应的离子方程式(不加热):NH;+OET=NH3H?0。
3、钱盐与碱反应的两个应用
(1)检验NH;:待测液中加并,用湿润的放置于试管口,若
试纸变,说明溶液中含NH:。
(2)实验室制备NH3
4、氨气的实验室制法
△
(1)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2—CaCb+2NH3T+2H2。。
(2)装置
NH4cl和
Ca(OH)2
…△
①发生装置:固体+固体——>气体,与实验室利用・加热制取氧气的装置相同。
②净化装置:通常用干燥氨气,不能用五氧化二磷、和无水氯化钙干燥。
喊石灰
(3)收集方法:排空气法收集,试管口塞一■团疏松的棉花团,目的是防止与空气
形成对流,以收集到较纯净的氨气。
(4)验满方法
①方法一:用镜子夹住一片湿润的试纸放在试管口,若试纸变,说明已经收集满。
②方法二:用蘸取的玻璃棒靠近试管口,若有生成,说明已经收集满。
(5)尾气处理:多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或浸润的棉花球)以避免污染空气。
在吸收时要防止__________,常采用的装置如图所示:
5、实验室快速制氨气的方法
△
(1)加热浓氨水法:NH3H2O不稳定,受易分解生成NH3:NH3H2O=NH3T+H20,故可
直接加制备N%。
(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法:固体NaOH溶于水放出大量的热,会促使氨水分解,而
生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,同时反应___________,也会促使分解,故可在常温下向固体
NaOH或CaO中滴加来制备NH3»反应装置图分别为:
四、硝酸
I、物理性质
颜色状态气味特性
色有___________气味易___________
2、化学性质
(1)酸性:属于强酸,具有酸的通性,如CaCCh与HNCh反应的化学方程式为:
△
(2)不稳定性:见光或者受热易分解,化学方程式为4HNO3k=4NO2T+O2T+2H20。所以硝酸一般保
或光照
存在试剂瓶中,并放置在O
(3)强氧化性
①Cu与浓硝酸反应的化学方程式为。
Cu与稀硝酸反应的化学方程式为o
②与Fe、Al反应:常温下,浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成一层致密的薄膜,所以可以
用铁制容器或铝制容器来盛装或。当加热时,Fe、Al会与浓硝酸或浓硫酸发生反
应。
③浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为)叫做,能使一些不溶于硝酸的金属如金、伯
等溶解。
3、用途
硝酸是重要的化工原料,可用于制造、、染料、等。
五、酸雨及防治
1、S02、NOX的主要来源
(1)SO2:主要来源于和某些含硫的的燃烧或冶炼。
(2)N0x:主要来源于机动车产生的。
2、S02>NO、对人体的危害
SO2与NO*会引起疾病,危害人体健康,严重时会使人死亡。
3、酸雨
SO2、含氮氧化物及其在大气中发生反应后的溶于雨水后形成的。
4、酸雨防治
(1)工业废气排放到大气中之前,必须进行适当处理,防止___________污染大气。
(2)减少化石燃料的直接,如脱硫处理。
六、硝酸与金属反应的计算
I、电子守恒法:硝酸与反应属于氧化还原反应,氮原子得到的电子总数等于金属原子
___________总数。
2、原子守恒法:硝酸与金属反应时,反应前硝酸中的NO;一部分仍以NO;的形式存在,一部分转化为
产物,这两部分中N的之和与反应消耗的硝酸中N的相等。
3、电荷守恒法:HNO3时,反应后溶液中(不考虑OFT)根据电荷守恒有c(NO;)=c(H+)+nc(Mn+)(M“
+代表金属离子)。
4、利用离子方程式计算:硝酸与硫酸混合液跟金属的反应,当金属足量时,不能用硝酸与金属反应的化学
方程式计算,应用离子方程式计算,因为生成的硝酸盐中的NO;与硫酸电离出的H+仍能继续与金属反应。
如金属铜与混酸的反应方程式为。
第三节无机非金属元素
一、硅酸盐材料
1、硅酸盐的结构:在硅酸盐中,Si和0构成了,Si在中心,0在的4个顶角;许
多这样的四面体还可以通过顶角的0相互
2、硅酸盐材料
产品原料主要设备主要成分用途
____________(主要成分建筑材料、绝缘材料、日用器
陶瓷—硅酸盐
为含水的铝硅酸盐)皿、卫生洁具等
玻璃NazSiCh、CaSiOs>建筑材料、光学仪器、各种器
—玻璃窑
僭通)皿、高强度复合材料等
SiO2
水泥
水泥____________、适量石膏—建筑和水利工程
回转窑
高温
注意:由原料和玻璃的成分及反应条件“熔融”,可知反应的化学方程式为SiCh+Na2co3:2NazSiCh+CChT,
高温
SiCh+CaCCh^^^^CaSiCh+CO2T°
二、新型无机非金属材料
1、硅和二氧化硅
(1)硅元素的存在与结构
存在
原子结构示意图周期表中位置
含量存在形态
地壳中居第____________位氧化物和硅酸盐第_______周期、第________族
(2)单质硅的制备
Si(纯)+3HC1
(3)硅和二氧化硅的用途
计算机等的芯片
图一硅太阳能电池
声碉现光姐维
2、新型陶瓷
(1)新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系,在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性
和功能。
(2)碳化硅(SiC)俗称,碳原子和硅原子通过连接,具有类似金刚石的结构,硬度
,可用作砂纸和砂轮的磨料。碳化硅还,可用作耐高温结构材料、耐高温半导体
材料等。
3、碳纳米材料
碳纳米材料在等领域有着广阔的应用前景。
结构特点应用
由________一原子构成的一系列笼形分代表物___________开启碳纳米材料研究和应
富勒烯
子的总称用的新时代
由__________片层卷成的管状物,具有用于生产___________、电池和_____________
碳纳米管
纳米尺度的直径等
只有__________碳原子直径厚度的单层应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材
石墨烯
石墨料等
第五章化工生产中的重要非金属元素
第一节硫及其化合物
一、硫和二氧化硫
(-)硫
1、硫元素的位置、结构与性质
(1)硫元素位于元素周期表的第三周期、第VIA族,硫原子的最外电子层有6个电子,在化学
反应中容易得到2个电子,形成一2价硫的化合物。
(2)与氧元素相比,得电子能力相对较弱,非金属性比氧的弱。故在富含02的地表附近的含硫
化合物中,硫常显+4价或+6价,而氧显一2价。
2、硫单质的物理性质
硫(俗称_S_)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫
化碳。
3、硫单质的化学性质
(1)氧化性表现为与金属、比反应:
A△△
与Fe、Cu、H2反应的化学方程式分别为S+Fe==FeS、S+2Cu^^Cu2s、S+Eb=H2S,
在这些反应,S均作氧化剂。
点燃
(2)还原性表现为与02反应,其化学方程式为S+O2^^SO2,反应中S作还原剂。
注意:(1)硫的氧化性较弱,与变价金属反应,生成O态的金属硫化物。
(2)硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成S02。
(二)二氧化硫
1、物理性质
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易溶于水。在通常情况下,
1体积的水可以溶解约40体积的SO2«
2、化学性质
(1)具有酸性氧化物的性质
①与H2O反应的化学方程式为:SCh+FhO^^H2so3。
②与碱(如NaOH)反应的化学方程式为:SCh+2NaOH-Na2sCh+H2。。
(2)还原性
2S0+0、催化剂
SO,在一定条件下与O,反应的化学方程式为:22△3,生成的SCh也是酸性氧化物,
与H20反应的化学方程式为:SO3+H2O=H2s04_o
(3)氧化性
S02与H2s反应的化学方程式为:SO2+2H2s=3S+2H2。。
(4)漂白性
①SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热时,溶液又变红色。
②S02的漂白原理:SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复
原来的颜色。
③应用:SO2在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等;此外SO,可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂。
3、可逆反应
(1)正反应:向生成物方向进行的反应。
(2)逆反应:向反应物方向进行的反应。
(3)可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
二、硫酸
1、工业制硫酸的原理示意图
(1)S+O2^^SO2或4FeS2+1lO2==2Fe2O3+8SO2;
•丫2。5'
(2)2SO+O2S0I,
24200~500℃
(3)SCh+HzO—HzSCh。
2、硫酸的酸性
(1)电离方程式:H2so4=2H++SO「。
(2)写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO,溶液反应的离子方程式分别为Zn+ZH'=Zi?-+
H2t、CuO+2H'=Cu2'+H9、H"+OH=丛0、HCO3+H'=CO2T+H20o
3、浓硫酸的特性
(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水父,可用于作干燥剂。
(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。
(3)强氧化性
①与金属Cu反应的化学方程式为2H,SO」(浓)+Cu=2cuSO」+SO2T+2H2。。反应中氧化剂是浓硫
酸_,还原剂是Cu,还原产物为SO?。
②与非金属的反应
△
浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H?SCh(浓)=^=CCM+2S0,t+2H2。。反应中氧化剂为浓硫
酸,还原剂为C,还原产物为SO2。
4、常见的硫酸盐
(1)石膏(化学式为CaSO:2H,O),加热失水变为熟石膏(化学式为ZCaSCHHO小应用于制作各种
模型和医疗用的石膏绷带,工业上还用于调节水泥的硬化速率。
(2)硫酸钢又称“重晶石”或“初餐”,用于生产其他领盐的原料或消化系统X射线检查的内服药剂。
(3)硫酸铜为白色粉末,CuSCU结合水后变为蓝色晶体胆矶(化学式为CuSOKHzO),又称蓝矶。
无水CuS04可用于检验H20的存在。胆水和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液。
5、探究1:蔗糖的脱水实验
浓硫酸
(1)蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有脱水性:C12H22O11---->12C+11H2O。
(2)蔗糖体积膨胀,形成黑色疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。原因是浓硫酸具有
强氧化性,把C氧化成C02,并有SO2气体放出。
6、探究2:浓硫酸与Cu的反应
可抽动的铜丝
浸NaOH
溶液的棉团
浓硫酸
b
—
H紫色
品
红5Jr-1
M;力蕊
溶
液^/-
溶液
Lyg一
(1)a中铜丝变黑,有气体逸出;b中品红溶液逐渐变为二_色;c中溶液变为红色。
(2)NaOH溶液棉团的作用是吸收尾气SO2,防止污染空气:SO2+2OH=SOr+H2O»
三、硫酸根离子的检验
1、so1的检验
(1)实验探究:
BaCL溶液稀盐酸
①稀硫酸或Na2s。4溶液-------->——>现象为有白色沉淀生成,加盐酸后白色沉淀不溶解。
-BaCL溶液稀盐酸
②Na2cCh溶液一=~>——>现象为有上心沉淀生成,加盐酸后上人沉淀溶解且放出气体。
(2)S0;的检验一般思路:待测液先加稀盐叫无沉淀无气体生成氏©2”吸白色沉淀生成。
酸化
2、粗盐中可溶性杂质的除去
杂质加入的试剂化学方程式
Na2SC)4BaCh溶液Na2sO4+BaCl2=BaSO41+2NaCl
MgChNaOH溶液MgC”+2NaOH-Mg(OH)21+2NaQ
CaCl2Na2cCh溶液CaC,+Na2cO3=CaCOU+2NaCl
四、不同价态含硫物质的转化
(-)自然界中硫的存在和转化
1、硫的存在
(1)在自然界中硫元素主要以化合态形式存在,通常以硫化物的形式存在,如黄铁矿(FeS?)、黄
铜矿(CuFeS?)。在地表附近,硫化物转化为硫酸盐,如石膏(CaSOOHg)、芒硝(Na2sONOFkO)等。
(2)游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中。
2、硫的转化
火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成二氧化硫,二氧化硫可被进一步氧化成三氧化硫。
(-)常见硫的价态及转化
1、硫元素常见的化合价有一2、0、+4和+6,可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互
转化。利用氧化剂,可将硫元素从低价态转化到高价态:利用还原剂,可将硫元素从商
价态转化到低价态。
2、硫的不同价态所对应的常见化合物
(1)含有一2价硫的物质有酸:H2s,盐:Na2S>NaHS等。
(2)含有+4价硫的物质有氧化物:SO2,酸:H2SO3,盐:Na2s。3、NaHSCh等。
(3)含有+6价硫的物质有氧化物:SO3,酸:H2s。4,盐:Na2so八NaHSCU等。
3、不同价态硫元素之间的相互转化
-2价0价+4价+6价
H2SO3----------►H2SO4
不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实现。上述转化中,从左到右,硫元素化合价
升高,需加入氧化剂。从右到左,硫元素化合价降低,需加入还原剂。
4、相同价态硫元素之间的转化
以上两种转化关系均属于相同价态硫元素之间的转化,从左到右的转化,加入碱可以实现:从右
到左的转化,加入酸可以实现.
第二节氮及其化合物
一、氮气与氮的固定
1、氮元素的位置、结构与存在
(1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族。氮原子的最外电子层有5个电子,既不
容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。因此,氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合
构成物质。
(2)氮元素在自然界中主要以」m_的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质
中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和镀盐中。
2、氮气的物理性质
N?是一种无色、无味的气体,p(N2)〈p(空气),难溶于水。
3、氮气的结构与化学性质
(1)刈的结构:N?的结构式为N三N,氮氮键很难断裂,化学性质很稳定。
(2)化学性质
N2在高温、放电等条件下,用获得足够的能量,使N三N断裂。写出N2与Mg、4、O2反应的化学方
程式。
〜点燃人.高温、,压'〜高温或放电
①3Mg+N2==Mg3N2;②N2+3H22N%;③N2+O2=2N0。
催化剂
4、氮的固定:将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
(1)自然固氮:大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物,或者通过豆科植物的根
瘤菌将氮气转化成氨。
(2)人工固氮:人类通过控制条件,将氮气氧化或还原为氮的化合物,最重要的人工固氮途径就
是工业合成氨。
二、一氧化氮和二氧化氮
1、物理性质
颜色状态气味毒性水溶性
NO无色气态无味有毒不溶
红棕色气态有刺激性气味
NO2有毒易溶
2、化学性质
(1)N0在空气中易转化为红棕色的NO,,反应方程式为:2NO+Ch=2NO2
(2)NCh与H20反应生成HNC>3和NO,反应方程式为:3NO2+H2O=2HNCh+NO
三、氨和钱盐
(-)氨
1、氨的物理性质
(1)氨是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气的小,很容易液化。
(2)氨极易溶于水:在常温常压下,1体积水大约可溶解700体积氨。可利用喷泉实验证明NH,
极易溶于水。
2、氨的化学性质
(1)NFB与水反应的化学方程式为:_皿+&0=^^上0。
(2)NH3与酸反应生成镂盐
①浓氨水挥发出的NN与浓盐酸挥发出的HC1相遇形成白烟,即NHC1晶体小颗粒,其反应的
方程式为:NH3+HCI=NH4cl»
②氨通入稀硫酸中反应的离子方程式为NH3+H——NH;。
(3)氨的催化氧化
催化剂
氨催化氧化制HNCh的系列反应方程式依次为:4NFL+502-4NO+6H2。,2NO+
△
O2=2NC>2,3NO2+H9=2HNCh+NO。
(二)钱盐——钱根离子(NH:)与酸根离子构成的化合物
△
1、不稳定性:NHKI、NH4HCO3受热分解的化学方程式分别为NHQ-NFht+HClT、
NH4HCO3=2=NH3T+H2O+CO2t。
2、与碱的反应
△
(1)固体反应:NH4cl与NaOH反应的化学方程式为:NH4C1+NaOH==NH3f+NaCl+H2O,
(2)溶液中核盐与强碱反应的离子方程式(加热):NH4+OH=NH3T+H2OO
(3)稀溶液中镀盐与强碱反应的离子方程式(不加热):NHj+OH=NH3H2。。
3、核盐与碱反应的两个应用
(1)检验NH;:待测液中加NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸放置于试管口,若试纸变蓝,说明
溶液中含NH:。
(2)实验室制备NH3
4、氨气的实验室制法
△
(1)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2=^=CaCL+2NH3T+2H20。
(2)装置
△
①发生装置:固体+固体气体,与实验室利用氯酸钾和二氧化镒加热制取氧气的装置相同。
②净化装置:通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。
喊石灰
理.
(3)收集方法:向下排空气法收集,试管口塞一团疏松的棉花团,目的是防止氨气与空气形成对
流,以收集到较纯净的氨气。
(4)验满方法
①方法一:用镜子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明已经收集满。
②方法二:用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。
(5)尾气处理:多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或3Ml浸润的棉花球)以避免污染空气。
在吸收时要防止倒吸,常采用的装置如图所示:
5、实验室快速制氨气的方法
△
(1)加热浓氨水法:NH3H2O不稳定,受热易分解生成NH3:NH3H2O^=NH3t+H2O,故可直接
加热浓氨水制备NFh。
(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法:固体NaOH溶于水放出大量的热,会促使氨水分解,而
生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,同时反应放热,也会促使氨水分解,故可在常温下向固体NaOH
或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。反应装置图分别为:
四、硝酸
I、物理性质
颜色状态气味特性
无色液态有刺激性气味易挥发
2、化学性质
(1)酸性:属于强酸,具有酸的通性,如CaCCh与HNO3反应的化学方程式为:CaCCh+
2HNOa(稀)=Ca(NO3)2+CO2T+H2O。
△
(2)不稳定性:见光或者受热易分解,化学方程式为4HNO3云〒=4NO2T+O2T+2H20。所以硝酸一般保
或光照
存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处
(3)强氧化性
①Cu与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NChT+2H?0。
Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNCh(稀)=3Cu(NO3)2+2NOt+4H?0»
②与Fe、Al反应:常温下,浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 房租单间出租合同范本
- 解除聘用的合同范本
- 口罩正规购销合同范本
- 福利 房 购房合同范本
- 滋养细胞肿瘤的相关知识
- 预防压疮的伤害
- 湖北省鄂东南示范高中教改联盟2024-2025学年高三下学期高考模拟训练(四)语文试题试卷含解析
- 泰安市重点中学2025年高三高考模拟考英语试题含解析
- 西安城市建设职业学院《数据可视化设计》2023-2024学年第二学期期末试卷
- 载货电梯安全使用培训
- 巧手包出小混沌(课件)三年级下册劳动人民版
- 2025年安徽省中考数学模拟试卷(一)(含详解)
- 2025年单位车辆修理合同范本
- 2025年亳州职业技术学院单招职业适应性考试题库新版
- 2025年江苏无锡市江阴新国联创业投资有限公司招聘笔试参考题库附带答案详解
- 2025年浙江商业职业技术学院单招职业技能测试题库完美版
- 班主任班级管理经验分享
- 2025年河南应用技术职业学院单招职业技能测试题库审定版
- 物资(设备)进场验收计划
- 苏教版六年级数学下册第4单元第9课《练习八》课件
- 2024新版人教PEP英语(2025春)七年级下册教学课件:单元4Unit 4 Section B
评论
0/150
提交评论