专题7 氮与社会可持续发展-【知识清单】2022-2023学年高一化学单元复习知识清单（苏教版2019必修第二册）

专题7 氮与社会可持续发展 考点1 氮分子的结构和性质 1．氮元素的存在 既有游离态，也有化合态，大部分氮元素以游离态的氮气分子形式存在于空气中。 2．氮分子的结构 氮气分子是由两个氮原子通过共用三对电子结合而成，氮气分子存在氮氮三键。 氮气分子的电子式为，结构式为N≡N。 3．氮气的化学性质 氮气的化学性质稳定，通常情况下不易发生反应。 在放电或高温条件下，氮气可与氧气化合，化学方程式为N2＋O22NO。氮气表现为还原性。 镁能在氮气中燃烧，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2。氮气表现为氧化性。 氮化镁易水解，水解方程式为：Mg3N2+6H2O=2Mg(OH)2+2NH3↑ 考点2 氮的固定 1．氮的固定的定义及分类 将空气中游离态的氮转化成含氮化合物叫做氮的固定。氮的固定主要有自然固氮和人工固氮两种方式。 2．自然固氮 （1）生物固氮：自然界中的一些微生物种群（如豆科植物的根瘤菌）将氮气通过化学过程转化为含氮化合物。 豆科植物的根瘤菌能将空气中的游离态氮转化为化合物形态的氨（或铵态氮肥）。 （2）高能固氮：通过闪电、火山爆发等途径产生含氮化合物。 （3）“雷雨发庄稼”涉及的反应过程： N2＋O22NO、2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO 3．人工固氮——合成氨 工业上合成氨的反应为N2+3H22NH3。 合成氨的原料是氮气和氢气，该反应放出大量的热，工业上用来预热原料气，合成氨达到平衡时，混合气体中氨的含量为20%左右，分离出氨后，将未反应的氮气和氢气送回合成塔循环使用。 考点3 氮的氧化物 1．氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物。 化合价 +1 +2 +3 +4 +5 氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 其中N2O3、N2O5属于酸性氧化物。 2．一氧化氮 （1）一氧化氮是一种无色、无味、有毒的气体，微溶于水。 （2）NO的化学性质： ①NO易被空气氧化，化学方程式为2NO＋O2=2NO2，实验室收集NO时，应该用排水法。 ②NO既不与酸也不与碱反应，既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物。 ③NO与O2的混合气体通入水中，发生的反应为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3。 （3）NO的鉴别方法：NO与空气接触，观察到有红棕色气体生成。 3．二氧化氮 （1）二氧化氮是一种红棕色，有刺激性气味的有毒气体，能与水反应。 （2）NO2的化学性质： ①NO2与水反应的化学方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，实验室收集NO2时，应该用向上排空气法。 ②NO2气体一般用NaOH溶液吸收，化学方程式为：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O，该反应是歧化反应。 ③NO2与O2的混合气体通入水中，发生的反应为：4NO2+O2+2H2O=4HNO3。 ④NO与NO2按1:1与NaOH溶液反应化学方程式为：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，该反应是归中反应。 （3）鉴别NO2气体的方法：①观察颜色为红棕色；②通入水中，得到无色溶液，剩余气体为无色；③用湿润的KI-淀粉试纸检验，试纸变蓝色。 4．氮氧化物的应用 大气中的NO和NO2达到一定浓度时会对人体造成伤害，能引发上呼吸道及肺部疾病，人体中极少量的NO有助于促进血关扩张，防止血管栓塞。二氧化氮在火箭燃料中用作氧化剂，在工业上可用来制造硝酸。 考点4 氨气 1．物理性质 氨气是无色、有刺激性气味、密度比空气小，极易溶于水的气体，常温时，1体积水大约溶解700体积的氨气，氨易被液化。 液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，因此液态氨在工业上常作制冷剂。 2．化学性质 （1）氨与水的反应 ①氨气溶于水形成的溶液称为氨水，氨分子大部分与水结合生成NH3·H2O，NH3·H2O部分电离成铵根离子和氢氧根根离子，因此氨水显弱碱性。 化学方程式为：NH3＋H2ONH3·H2ONH+OH-。 ②检验氨气的方法是用湿润的红色石蕊试纸（或pH试纸）检验，试纸变蓝色。 ③氨水的成分和性质： 氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。 NH3·H2O是一种一元弱碱，不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为：NH3·H2ONH3↑＋H2O。 （2）氨与酸的反应 ①与浓盐酸反应： 浓盐酸与浓氨水反应，有大量白烟生成，浓氨水与浓硝酸反应，也会出现相同的现象，该实验可用于NH3与挥发性酸（浓盐酸和浓硝酸）的互相检验。 化学方程式：HCl＋NH3=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3。 ②与硫酸反应： 化学方程式：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。 （3）与盐溶液的反应 过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3