内容正文:
第16讲
氮及其化合物
诊断性评价
(2021·广东1月适应性测试,10)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A.a可经催化氧化生成b
B.b为红棕色,可转化为c
D.d的溶液与Cu反应可生成b或c
√
⇌
一.N2
氮的固定
自然固氮
人工固氮
生物固氮
仿生固氮
催化剂
高温、高压
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
N2+O2==2NO
放电
或高温
N2+3Mg==Mg3N2
点燃
以上反应表现了
N2的哪些性质?
游离态→化合态
氮气的结构
电子式、结构式
与哪一个分子互为等电子体
氮气的其他常见用途
文物馆将贵重文物保存在氮气中
医疗上,液氮是常见的冷冻剂
实验装置中经常通入氮气的目的
二.NO与NO2
NO NO2
颜色
状态
气味
密度
毒性
与水反应
与氧气反应
是否为酸性氧化物
信使分子
(修复神经元)
(扩张血管等)
NO抢占O2位点
(NO比CO更容易结合)
光化学烟雾
2N2H4 + N2O4 == 3N2 + 4H2O
N2O4 ⇋2NO2
点燃
火箭燃料
雷雨发庄稼对应的化学原理
除杂问题:NO(NO2);NO2(NO)
氮氧化物的尾气处理
碱液吸收
催化转化(用CO还原NO,用NH3还原NO2)
NA题考点(4.6 g NO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目)
平衡考点【2NO2(g) ⇌N2O4(g) △H < 0 】
混合溶于水考点4NO2+O2+2H2O=4HNO3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3
2CO+2NO
三.HNO3
硝酸是一种无色、易挥发、具有刺激性气味的液体,能与水以任意比互溶,沸点为83 ℃,密度为1.42 g·cm-3
具有酸的通性
具有强氧化性
离子共存问题
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O【14122】
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O【38324】
浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO
以上反应,分别体现硝酸的什么性质?
待铜与硝酸反应停止后,再加入少量的稀硫酸,这时Cu片上又有气泡产生,原因是?
与非金属单质
反应
C + 4HNO3(浓)=CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O
△
自身发生氧还
4HNO3 =4NO2↑ + O2↑ + 2H2O
光照
加热条件下,你觉得Fe与HNO3反应的产物是什么,与反应物的量有什么关系?
常温下,浓硝酸与浓硫酸相似,也能使铝、铁表面形成致密的氧化膜而钝化,所以可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。
硝酸在有机反应中的应用
苯的硝化反应(浓硝酸,取代反应)
甲苯的硝化反应(浓硝酸,取代反应)
丙三醇与硝酸合成硝酸甘油
含有苯环的蛋白质显色反应(浓硝酸,显色反应)
硝酸与硝基的关系
硝基能发生的典型反应是?
概念辨析
1.固氮反应一定属于氧化还原反应( )
2.N2与O2在放电条件下直接化合成NO2( )
3.可用NO2与水反应制取硝酸,故NO2是酸性氧化物( )
4.利用AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别NO2和溴蒸气( )
5.NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象( )
√
×
×
√
×
6.常温下,铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化( )
7.可用稀HNO3与FeS固体反应制取H2S( )
8.铜、碳分别与浓HNO3反应,都体现了浓硝酸的强氧化性和酸性( )
√
×
×
10.Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解,但能溶解在其混合液中( )
11.试管内壁上的银镜可用稀HNO3除去,也可用氨水除去( )
12.浓HNO3和氯水均用棕色试剂瓶保存,其原理相同( )
13.浓HNO3溅到皮肤上,皮肤会变黄( )
√
√
×
√
√
四.NH3
电子式、结构式、极性、中心原子杂化类型、VSEPR模型
在配位化合物中经常做配体,N提供孤电子对
密度、气味、溶解性(易溶于水的原因、喷泉实验)、沸点
化学性质
碱性气体:与水反应
碱性气体:与酸性的氯化氢气体反应(白烟),与CO2反应生成尿素
还原性气体:催化氧化【4546】
浓氨水检验氯气管是否漏气【8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl】
实验室制备氨气
发生装置 除杂装置 收集装置 验满装置 尾气处理
反应原理? 除杂试剂? 收集方法? 验满试剂? 吸收试剂?
快速制备
NH3
五.NH3·H2O
碱性,Kb
不稳定性
微粒组成:三分子三离子
Al(OH)3的制备
银氨溶液的配制
铜氨络合离子的结构
NH3·H2O NH3↑+ H2O
NH3·H2O ⇌NH4++OH−
Kb=
[Ag(NH3)2]OH
在试管里加入 1 mL2% 的AgNO3 溶液,边