5.2 氮及其化合物 学案-《考点逐击》2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

5.1 氮及其化合物（学案） 一、氮气与氮的固定 （一）氮元素的位置、结构 氮元素位于元素周期表的 周期、第 族。氮原子的最外电子层有 电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过 与其他原子相互结合构成物质 （二）氮元素的存在 既有游离态，又有化合态。氮元素在自然界中主要以 的形式存在于空气中(N2约占空气总体积的78%、总质量的75%)，部分氮元素存在于动植物体内的 中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的 和 中 （三）氮气 1.物理性质 通常情况下，氮气是无色、无味的气体，密度比空气的稍小，难溶于水。 2.化学性质 氮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，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应，但在高温、放电等条件下，氮气也可以与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。写出氮气与下列物质反应的化学方程式。 ①金属镁： ②氢气： ③氧气： 3.用途 （1）氮气常用作保护气，如焊接金属、填充灯泡、保存食品等。 （2）氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。 （3）液氮可用作制冷剂，应用于医学、科技等领域。 （四）氮的固定 1.含义：将大气中 的氮转化为 的过程。 (2)分类 （3）自然界中氮的循环 二、一氧化氮和二氧化氮 （一）一氧化氮、二氧化氮的物理性质 序号 氧化物 颜色 状态 气味 水溶性 毒性 ① NO 气态 均有毒 ② NO2 气态 （二）一氧化氮、二氧化氮的化学性质 (1)实验探究 装置 操作 在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器 ①打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 ②振荡注射器 现象 无明显现象 (2)实验结论及解释 ①NO不溶于水，也不与水反应，但能与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2，化学方程式： ②NO2能与水反应生成无色的NO，化学方程式： 。工业上利用这一原理生产硝酸。 三．氨和铵盐 （一）氨的性质 1．物理性质 颜色 气味 状态 密度 溶解性 沸点 气体 极易溶于水(常温常压1∶700) 较低，易液化 2.化学性质 (1)与水的反应 ①氨溶于水的水溶液称为氨水，其中大部分NH3与水结合成一水合氨(NH3·H2O)，NH3·H2O为弱电解质，只能部分电离成NH4＋和OH－： ②氨水具有弱碱性，能使无色酚酞试液变为浅红色，使红色石蕊试液变为蓝色。氨水的浓度越大，密度 而越小(是一种特殊情况)。NH3·H2O不稳定，故加热氨水时有氨气逸出 (2)氨气与酸(盐酸、硝酸、硫酸等)反应，生成铵盐 ①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象是 ，其原因是： 反应的化学方程式： (产生白烟，可用于检验NH3) ②将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象 反应的化学方程式： (产生白烟，可用于检验NH3) ③与硫酸反应： (浓硫酸没有挥发性，不能形成白烟，不能用浓硫酸干燥氨气) ④与CO2、SO2等酸性氧化物反应： 或 (3)氨的催化氧化：氨气在催化剂（如铂等）、加热条件下，被氧气氧化生成NO和H2O。此反应是放热反应，叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化)，是工业制硝酸的反应原理之一，方程式