内容正文:
氮气及其氧化物
1.自然界中氮元素的存在及固定
2.氮气
(1)物理性质
无色、无味气体,密度比空气略小,难溶于水。
(2)从分子结构角度认识N2的化学性质
N2分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合,断开该化学键需要较多的能量,所以N2的化学性质很稳定,通常情况下难与其他物质发生化学反应。
写出序号表示反应的化学方程式:
3.氮的氧化物
(1)氮的氧化物
氮氧
化物
N2O
NO
N2O3
NO2、
N2O4
N2O5
氮元素
的价态
+1价
+2价
+3价
+4价
+5价
NO
NO2
氮元素化合价
+2价
+4价
物理性质
无色不溶于水的气体
红棕色、有刺激性气味的气体、易液化、易溶于水
化学性质
O2
2NO+O2===2NO2(不能用排气法收集NO的原因)
不反应
H2O
不反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
化学性质
H2O、
O2
4NO+2H2O+3O2===4HNO3
4NO2+2H2O+O2===4HNO3
氧化性
有氧化性,但通常情况下表现出还原性
有氧化性,可以和O2一样支持某些金属和非金属的燃烧(如Mg、C等)
对环境
的影响
有毒,大气污染物之一
有毒,大气污染物之一
制法
试剂
Cu和稀硝酸反应
Cu和浓硝酸反应
收集
通常用排水法收集
通常用向上排空气法收集
[微辨析1] 判一判
(1)大气中NO2参与酸雨形成不涉及氧化还原反应(×)
(2)除去NO中NO2,除杂试剂为H2O、无水CaCl2(√)
(3)NO2通入水中制硝酸:2NO2+H2O===2H++NO+NO(×)
(4)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA(×)
(5)NO2能与水反应生成硝酸,故NO2为酸性氧化物(×)
(6)NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2,得橙色溶液的为溴蒸气(×)
氨和铵盐
1.氨的分子结构和物理性质
电子式
密度
气味
水溶性
沸点
比空
气的
小
有刺激性气味
极易溶于
水(体积比
1∶700)
较低,易液化,液氨可用作制冷剂
2.氨的化学性质
3.铵盐
(1)铵盐的物理性质
绝大多数铵盐都是白色固体,均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
(3)NH的检测
未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明溶液中含有NH。
4.氨的实验室制法
(1)原理及装置
一般通过加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制备氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。实验装置如图所示:
(2)流程分析
[微辨析2] 判一判
(1)液氨汽化时要吸收大量的热,故可用作制冷剂(√)
(2)除去氨气中的水蒸气,可将混合气体通过盛有P2O5的干燥管(×)
(3)检验溶液中的NH,所用试剂是NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸(×)
(4)NH4HCO3受热易分解释放出NH3,故可用作化肥(×)
(5)加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,则NH4Cl固体可以升华(×)
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
(1)不稳定性
保存于棕色试剂瓶,并置于阴凉处
浓硝酸不稳定,见光或受热易发生分解,反应的化学方程式为4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑。
(2)强氧化性
与金属
反应
稀硝酸与铜反应的化学方程式:
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
浓硝酸与铜反应的化学方程式:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
与非金
属反应
浓硝酸与C反应的化学方程式:
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
与还原
性化合
物反应
硝酸可氧化Fe2+、H2S、SO2、Na2SO3、HI等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式:3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
②显色反应:含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
旁栏边角 必修第二册P16
阅读教材“思考与讨论”,判断下列说法的正误。
(1)N2→NH3过程发生还原反应,属于人工固氮(√)
(2)NO→NO2、NO2→HNO3过程,N元素均被氧化(×)
(3)理论上,1 mol N2完全反应,最终能制得2 mol HNO3(×)
(4)工业制硝酸的系列反应中物质类别转化:非金属单质→氢化物→氧化物→酸(√)
[微辨析3] 判一判
(1)室温下,Cu与浓硝酸反应放出NO气体(×)
(2)将铁屑放入稀硝酸中产生气体,证