第四章 第3讲 氮及其化合物-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，人教版）

第3讲　氮及其化合物 一、氮气及其氧化物 1.氮的位、构、性 (1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族。 (2)原子结构示意图为。 (3)性质:最外层有5个电子,既不容易得电子,也不容易失电子。 2.氮的固定 3.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)化学性质。 写出有关化学方程式: ①3Mg+N2Mg3N2;Mg3N2是离子化合物,在水中强烈水解:Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑。 ②N2+3H22NH3。 ③N2+O22NO(闪电、汽车引擎中发生的反应)。 (3)用途。 ①博物馆将贵重文物保存在氮气中。 ②氮气是合成氨工业的重要原料——合成氨,制化肥、HNO3。 ③雷电固氮是自然界重要的固氮方式。 ④医疗上,液氮是常见的冷冻剂。 4.氮的氧化物 (1)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,如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5,其中N2O5、N2O3分别是硝酸、亚硝酸(HNO2)的酸酐。 (2)NO和NO2的比较。 　　检验:通入O2(或空气) 项目 NO NO2 物 理 性 质 色、味、 态 无色、无味、气体 红棕色、刺激性气味、气体 密度 密度略大于空气 密度比空气大 熔、沸点 很低 低,易液化 溶解性 不溶 易溶 化 学 性 质 毒性 有毒 有毒 与水 不反应 3NO2+H2O2HNO3+NO(工业制硝酸) 氧化性 2NO+2CO2CO2+N2 2NO2+2KII2+2KNO2 还原性 2NO+O22NO2, 可使酸性 KMnO4 溶液褪色 可使酸性 KMnO4 溶液褪色 实验室 制取 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 收集 方法 排水法 向上排空气法 5.氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型。 ①光化学烟雾。 ②硝酸型酸雨。 ③破坏臭氧层。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法。 ①碱液吸收法:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O;NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O。NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法:在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2),或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 [理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)高温、高压、催化剂条件下与氢气反应时,氮气作还原剂。(　　) (2)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。(　　) (3)NO2可以通过化合反应获得。(　　) (4)NO2能与水反应生成硝酸,故NO2为酸性氧化物。(　　) (5)CO、NO、NO2都是大气污染气体,都能在空气中稳定存在。(　　) 答案:(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 二、氨和铵盐 1.氨的分子结构 分子 式 电子式 结构式 空间 结构 分子 极性 NH3 H 键角107° 三角锥 形 极性 分子 2.氨气的物理性质 颜色 气味 密度 水溶性 沸点 无色 刺激 性气 味 比空 气小 极易溶于水,1体积水大约可溶解700体积氨气 低, 易液化 3.氨的化学性质 (1)与水的反应。 NH3+H2ONH3·H2ON+OH-,氨溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、N、OH-、H+。一水合氨为可溶性一元弱碱,不稳定,易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O。 (2)与酸的反应: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:HCl+NH3NH4Cl、NH3+HNO3NH4NO3。 (3)与盐溶液的反应。 如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N。 (4)氨的还原性——氨的催化氧化。 化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。 4.氨的实验室制法 (1)加热固态铵盐和碱的混合物。 一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。 ①装置:“固体+固体气体”(与用KClO3或KMnO4制O2的装置相同)。 　　　　　 不能用浓硫酸、无水CaCl2 ②干燥:碱石灰(或固体NaOH、固体CaO)。 ③收集:只能用向下排空气法。 ④验满方法