第4章 第4讲 氮及其化合物-【金版教程】2024高考化学一轮复习创新方案word（新教材，创新版）

第4讲　氮及其化合物 [复习目标]　1.了解氮及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氮及其重要化合物的制备方法。3.了解氨气、铵盐的性质及用途。4.掌握氨气的实验室制法、工业制法和NH的检验方法。5.了解氮的化合物对大气的污染及防治措施。 一、氮气　氮的氧化物 1.氮元素在自然界中的存在形式 在自然界中，氮元素主要以氮分子(N2)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、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 2．氮气 (1)物理性质：无色无臭气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)从氮分子结构角度认识其化学性质 氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要吸收较多能量，故氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。 写出有关的化学方程式： ①N2＋3MgMg3N2。 ②N2＋3H22NH3。 ③N2＋O22NO。 3．氮的固定 (1)将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。 (2)氮的固定分为自然固氮(豆科植物的根瘤菌固氮及放电条件下氮气与氧气化合)和人工固氮(工业上合成氨等)。 4．氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。 (2)NO和NO2性质的比较 性质 NO NO2 颜色、状态、气味 无色无臭气体 红棕色有刺激性气味的气体 溶解性 不溶于水 易溶于水 毒性 有毒(跟血红蛋白结合)，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 对环境的影响 导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。(×) 错因：N2与O2在放电条件下生成NO。 (2)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂。(×) 错因：NO2与H2O反应，NO2既是氧化剂又是还原剂。 (3)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体。(×) 错因：Cu与稀硝酸反应生成NO，NO与空气中的O2反应，不能用排空气法收集，只能用排水法收集。 (4)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物。(×) 错因：NO2与H2O反应生成HNO3和NO，所以NO2不是酸性氧化物。 (5)制NO2时，用水或NaOH溶液吸收尾气。(×) 错因：NO2与H2O反应生成HNO3和有毒气体NO，故不能用水吸收尾气。 二、氨和铵盐 1.氨的分子结构与性质 (1)分子结构 分子式：NH3，电子式：，空间结构为三角锥形，属于极性分子。 (2)物理性质 无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化可用作制冷剂，极易溶于水(体积比约1∶700)，可由喷泉实验证明。 (3)化学性质 ①与水反应：NH3＋H2ONH3·H2O，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性：NH3·H2ONH＋OH－。 a．组成：三种分子：NH3、H2O、NH3·H2O； 三种离子：NH、OH－、H＋。 b.性质：氨水质量分数越大，其密度越小。 c．NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O(可用于制备少量NH3)。 ②与盐溶液反应 将氨水加入下列溶液，完成下表： 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 ③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。化学方程式分别为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。 ④还原性 氨的催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O； 与CuO的反应：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。 2．氨气的制法 (1)工业制法：N2＋3H22NH3。 (2)实验室制法 ①原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 ②实验装置 装置类型：固＋固气体(与实验室用KMnO4或KClO3制O2的发生装置相同，但收集方法不同)。 ③净化装置：如图1或图2所示(不能用浓H2SO4、P2O5、CaCl2、无水硫酸铜作干燥剂)。 ④收集方法：向下排空气法。在试管口塞一团干燥的棉花，目的是减少NH3与空气的对流，