内容正文:
专题一:元素化合物
第七讲:氮及其氧化物(N)
重点 金属元素以及非金属元素的重要的化学性质,以及常见的用途。
重要物质的制备--除杂--性质实验
难点 金属和非金属元素的通性和特性(Na、Al、Fe、Cl、N、S)
工业流程题目
高考占比 高考化学的重要载体
原理以及概念应用的前天
占据高考总分百分之30~40%,是实验以及流程题目的基础
一、知识梳理
N及其化合物关系图
一、氮气及其氧化物
1.氮气
(1)氮的固定:使空气中游离态的氮转化为化合态氮的过程。
(2)化学性质:通常情况下,N2化学性质很稳定,只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。
a.与H2反应:N2+3H22NH3。
b.与O2反应:N2+O22NO。
2.氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
不溶
能溶
化学性质
与O2反应
2NO+O2===2NO2
与H2O反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
与人体、环境的关系
①与血红蛋白结合使人中毒
②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
注意一:
(1)氮的氧化物都是大气污染物。
(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。
(4)NO2:既有氧化性又有还原性以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
注意二:NOx和O2混合型计算题的规律总结
1.关系式
(1)NO和O2混合气体通入水中
由2NO+O2===2NO2和3NO2+H2O===2HNO3+NO
得总反应为:4NO+3O2+2H2O===4HNO3
(2)NO2和O2混合气体通入水中
由3NO2+H2O===2HNO3+NO和2NO+O2===2NO2
得总反应为:4NO2+O2+2H2O===4HNO3
(3)N2O4和O2混合气通入水中:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
二、氨和铵盐
1.氨的分子结构和性质
(1)物理性质
氨气是无色有刺激性气味的气体,易液化可作制冷剂,常温、常压下,1体积的水可溶解700体积的氨气。
(2)分子结构
电子式:。
(3)氨的化学性质
①与水的反应
NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH-、H+。氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O。
②氨气与酸反应
a.蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为有白烟生成,将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象。
化学方程式为HCl+NH3===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3。
b.与CO2等酸性氧化物反应:NH3+CO2+H2O===NH4HCO3或2NH3+CO2+H2O===(NH4)2CO3。
③NH3的还原性——氨的催化氧化
化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。
④与盐溶液反应
被滴试剂
现象
离子方程式
FeCl3溶液
生成红褐色沉淀
Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
AlCl3溶液
生成白色沉淀
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
(4)实验室制取氨气的三种方法
①加热
固态铵盐和碱的混合物:
图7-1
②实验室制取氨气的其他方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2ONH3↑+H2O
浓氨水+固体
NaOH
NaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的生成
浓氨水+固体
CaO
CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
2.铵盐及NH的检验
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体,均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
图7-2
(3)NH的检验:
未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明含NH。
三、硝酸
1.物理性质
硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味。
2.化学性质
图7-3
(1)不稳定性
反应:4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大氧化性越强。
按要求完成下列反应的方程式:
①金属反应:
稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO