内容正文:
第3讲 氮及其化合物
必备知识·整合
化学
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 周期、第 族。
二
ⅤA
(2)原子结构示意图为 。
(3)性质:最外层有 个电子,既不容易得电子,也不容易失电子。
5
2.氮的固定
游离
化合
自然
3.氮气
(1)物理性质: 色、 味气体,密度比空气略小, 溶于水。
(2)化学性质。
无
无
难
写出有关化学方程式:
① ;Mg3N2是离子化合物,在水中强烈水解:
。
② 。
③ (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, 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 、 的酸酐。
液氮
硝酸
亚硝酸(HNO2)
(2)NO和NO2的比较。
项目 NO NO2
物理
性质 色、味、态 色、 味、气体 色、 气味、气体
密度 密度略大于空气 密度比空气 .
熔、沸点 很低 低,易液化
溶解性 溶 溶
无
无
红棕
刺激性
大
不
易
检验:通入O2(或空气)
有
有
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。
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。( )
√
×
×
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 . .
键角107° 形 分子
三角锥
极性
2.氨气的物理性质
颜色 气味 密度 水溶性 沸点
. 气味 比空气 . 溶于水,1体积水大约可溶解 体积氨气 低,易液化
无色
刺激性
小
极易
700
3.氨的化学性质
NH3·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
生成,将浓盐酸改为 ,也会出现相同的现象。
化学方程式: 、 。
白烟
浓硝酸
(3)与盐溶液的反应。
如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式: 。
(4)氨的还原性——氨的催化氧化。
化学方程式: 。
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: .
。
2NH3↑+CaCl2+2H2O
②干燥:碱石灰(或固体NaOH、固体CaO)。
③收集:只能用 法。
④验满方法:a.用 试纸置于试管口,试纸变 色;b.将蘸有 的玻璃棒置于试管口,现象是有 产生。
⑤尾气处理:收集时,一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,可减小NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3,同时也可避免污染空气。
不能用浓硫酸、无水CaCl2