第五章 第12讲 氮及其化合物(正文)-2024年普通高中学业水平测试合格考化学

第12讲　氮及其化合物 一、氮气与氮的固定 1.氮气的性质 氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，所以氮气化学性质稳定，通常情况下难以与其他物质发生反应，但在高温、放电等条件下，能够与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。 (1)3Mg＋N2Mg3N2； (2)N2＋3H22NH3； (3)N2＋O22NO。 2.氮的固定 (1)定义：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)自然固氮(如“雷雨发庄稼”“根瘤菌固氮”等)、人工固氮(如工业合成氨等)。 [典例1]　下列变化属于固氮的是(　　) A.NH3→NO B.N2→NO C.NO2→HNO3 D.NO→NO2 二、一氧化氮和二氧化氮 1.物理性质 色、态 气味 密度 溶解性 毒性 收集方法 NO 无色 气体 — 比空气 略大 不溶 于水 有毒 排水 集气法 NO2 ____色 气体 有刺激 性气味 比空 气大 易溶 于水 有毒 向上排 空气法 2.化学性质 (1)常温下，NO不稳定，易与O2化合，反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO2。 (2)NO2溶于水时与水发生反应，反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，工业上利用这一原理生产硝酸。 [典例2]　燃油车尾气排放易形成NO和NO2(常用NOx表示)污染。下列有关这两种氮氧化物气体的说法正确的是(　　) A.NO为红棕色气体 B.NO易溶于水 C.NO2和水反应生成HNO3 D.NO可用排空气法收集 三、氨和铵盐 1.氨的物理性质 颜色 气味 密度 溶解性 沸点 无色 刺激性 气味 小于 空气 ______溶于水(常温常压下，体积比约为1∶700) 较低(易液化，可作______) 2.氨的化学性质 (1)氨与水的反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－；氨的水溶液俗称氨水，显弱碱性。 (2)氨与酸的反应(盐酸为例)：HCl＋NH3===NH4Cl；蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，产生大量白烟。 (3)氨的还原性(氨的催化氧化)：4NH3＋5O24NO＋6H2O，这是工业制硝酸的基础反应。 3.铵盐及NH的检验 绝大多数铵盐易溶于水，受热易分解，能与碱反应。 (1)不稳定性(受热分解)：NH4ClNH3↑＋HCl↑；NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑。 (2)与碱反应(加热)：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 [点拨] 如果稀溶液中铵盐与强碱反应不加热时，反应不生成氨气，离子方程式为NH＋OH－===NH3·H2O。 (3)NH的检验：向待测液中加浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放置于试管口，若试纸变蓝，说明溶液中含NH。 4.氨气的实验室制法 (1)加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O。 ①装置：“固体、固体，加热”型 ②收集：向下排空气法 ③验满方法：a.将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝，说明已集满；b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生，说明已集满。 ④棉花团的作用：减小NH3与空气的对流，使收集到的NH3更纯。 (2)实验室制取氨气的其他方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等) 浓氨水中存在：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，将浓氨水加入固体碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)中，消耗水且使c(OH－)增大，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解 [典例3]　“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于四个“封管实验”(夹持装置未画出、I2固体易升华)的说法正确的是(　　) A.加热时，①中封管内固体消失 B.加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色 C.加热时，③中溶液变红，冷却后红色褪去，体现SO2的漂白性 D.加热又冷却的过程中，①④属于物理变化，②③属于化学变化 四、硝酸 1.物理性质 颜色 状态 气味 特性 无色 _____态 刺激性 易挥发 2.化学性质 (1)酸的通性：能与金属氧化物、碱、盐反应，如CaCO3＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O。 (2)不稳定性：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 保存：______试剂瓶，并放置在阴凉处。 (3)强氧化性：硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越______。 ①与金属反应 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(N