高考第一輪復習-氮及其重要的化合物

高三一輪復習

氮及其重要化合物1

1．了解氮單質及其重要化合物的主要性質和應用．2．了解氮單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響．【考試說明】2

1．氮的化合物NOx對環(huán)境的污染及治理．2．以HNO3的強氧化性考查氧化還原反應．3．以NH3及銨鹽考查弱電解質的電離及鹽類的水解．【考察熱點】3問題1：氮族元素的原子結構有什么特點？它們分別在周期表中的位置？一、氮族元素非金屬性遞變規(guī)律及單質的物理性質的遞變規(guī)律問題2：氮族元素的非金屬性遞變規(guī)律及單質的物理性質變化規(guī)律是怎樣的？42、氮族元素的非金屬性遞變規(guī)律及單質的物理性質變化規(guī)律通式RH3通式HRO3或H3RO45電子式為

，結構式為

，氮氮叁鍵的鍵能高達

，鍵能

，分子結構

，化學性質

。⑴物理性質純凈的N2是一種無色無味的氣體，難溶于水，在空氣中約占總體積的78%。二、氮氣⑵結構N≡N946kJ·mol－1大穩(wěn)定不活潑6猜想：N2可能有什么化學性質？點燃N2+3Mg====Mg3N2催化劑加熱N2+3H2=======2NH3（1）氧化性：（2）還原性：N2+O2====2NO放電常溫下，N2的化學性質很

，可代替稀有氣體做

，但在

、

、

、等條件下，N2能與

等發(fā)生化學反應。不活潑保護氣高溫放電點燃H2、O2、Mg⑶化學性質Mg3N2＋6H2O＝3Mg（OH）2↓＋2NH3↑7【問題1】用化學方程式表示“雷雨發(fā)莊稼”的化學反應原理。①N2＋O22NO②2NO＋O2＝2NO2

③3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO④HNO3再與土壤生成可溶性鹽，被植物吸收。

放電＝＝思考：工業(yè)如何制N2？它有什么重要用途？什么叫氮固定？3、制法、用途與氮的固定8將空氣中游離的氮氣轉變?yōu)榈幕衔锏姆椒ǎy(tǒng)稱為氮的固定。途徑：①生物固氮——②自然固氮——豆科植物根瘤菌將N2轉化為化合態(tài)氮③工業(yè)固氮——“雷雨發(fā)莊稼”合成氨9三、氮的重要氧化物——NO、NO2

無色，刺激性氣味，難溶于水，有毒（機理同CO）

紅棕色，刺激性氣味，易溶于水，有毒化學性質物理

性質NONO2（1）與O2反應：2NO+O2=2NO2無色變紅棕色（1）與H2O反應：

3NO2+H2O=2HNO3+

2NO紅棕色褪去（3）與堿溶液反應：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O思考：氮有哪些重要的氧化物？有什么重要的性質？（3）轉化成NO2：2NO2==N2O4（2）與水、O2反應：4NO+3O2+2H2O=4HNO3（2）與水、O2反應：4NO2+O2+2H2O=4HNO310NONO2與人體、環(huán)境的關系①與血紅蛋白結合，使人中毒②轉化成NO2，形成酸雨、光化學煙霧形成酸雨、光化學煙霧11小結：（3）NO2是一種

色的

水且與水反應的氣體，

強，能氧化SO2，能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍。（2）NO是一種

色

水較強的

氣體，易被O2氧化成NO2。（1）N2O3和N2O5分別是

和

的酸酐。HNO2HNO3無難溶于還原性紅棕易溶于氧化性12【例1】鑒別NO2和溴蒸氣,可選用的試劑是()A.淀粉碘化鉀溶液

B.蒸餾水

C.NaOH溶液

D.AgNO3溶液BD13氮的氧化物溶于水的計算⑴NO2溶于水：⑵NO2和O2的混合氣體溶于水：V（NO2）:V（O2）＞4:1，NO2過量，剩余氣體為NO＜4:1，O2過量，剩余氣體為O2＝4:1，恰好完全反應3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO314⑶NO和O2同時通入水中：

⑷NO、NO2、O2三種混合氣體通入水中：V（NO）:V（O2）＝4:3恰好完全反應＞4:3剩余NO＜4:3剩余O24NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3把NO2折算成NO的體積，再按⑶進行計算15氨的復習16一、氨氣的性質及用途⑴結構N－H鍵為

鍵，鍵角

，NH3是分子

，是

分子。無色有特殊的

氣體，易

和極易

，常溫常壓下，1體積水約能溶解

體積的NH3⑵物理性質極性107°18′三角錐形極性刺激性氣味液化溶于水70017NH3物理性質有刺激性氣味極易溶于水易液化與鹽溶液反應化學性質與水反應NH3NH4+與酸反應NH3Al(OH)3Ag(NH3)2OHNH3NH3H2ONO2HNO3NH3N2NO還原性一、氨的性質與用途18【例3】寫出過量NH-3通入下列溶液中的反應離子方程式并說明實驗現(xiàn)象。A.Al2(SO4)3B.FeCl3C.AgNO3

從A中的反應還可以說明什么問題？C反應的產(chǎn)物可用于檢驗什么物質？A.

Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

有白色沉淀生成B.Fe3++3NH3+3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+

有紅褐色沉淀生成

C.Ag++2NH3=Ag(NH3)2+

先有白色沉淀生成，后溶解

19二、氨氣的制法：1、工業(yè)制法：N2+3H22NH3（人工固氮）高溫高壓催化劑2、實驗室制法：（2）原理：（3）裝置：固體加熱氣體，與實驗室用KClO3和MnO2固體混合加熱制O2裝置銨鹽（氯化銨）與消石灰固體混合加熱2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O（1）藥品：205、收集：只能用向下排空氣法。6、驗滿：用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，也可用玻璃棒蘸有濃鹽酸，靠近試管口。7、注意：a．棉花的作用：4、干燥：常用堿石灰作干燥劑，不能用酸性干燥劑如濃H2SO4、P2O5等，不能用CaCl2(因NH3與CaCl2能形成CaCl2·8NH3)

。

為防止氣體對流，提高收集氨氣的速率和純度；也可用來吸收尾氣。b．不使用NaOH的原因：

是加熱時NaOH堿性強，容易腐蝕試管。消石灰堿性相對弱，且比較疏松，氨氣容易逸出。c．制取干燥氨氣也不能用CaCl2作干燥劑：原因是CaCl2和NH3加合生成CaCl2·8NH3。d．尾氣不能排放到大氣中的原因:污染環(huán)境21利用NH3+H2ONH3·H2ONH+4+OH-還可用哪些物質制備氨氣？濃氨水生石灰NaOH固體等銨鹽消石灰問題：銨鹽等分解22N2＋3H2

2NH3（正反應放熱）工業(yè)制法：10MPa~30MPa鐵觸媒4000C

~5000C水、煤(石油、天然氣、焦爐氣、煉廠氣）和空氣造氣、凈化、氨的合成與分離壓強：催化劑：溫度：原料:三步驟：條件（選修2—P12）哈伯——波施法23增大合成氨的化學反應速率使化學平衡向正反應方向移動適宜條件選擇壓強溫度催化劑濃度

工業(yè)上合成氨條件的選擇依據(jù)分析角度反應條件高壓高壓高溫低溫使用不影響增大反應物濃度增大廉價反應物濃度或減少生成物濃度高壓10MPa~30MPa適宜溫度500℃左右使用鐵觸媒

氨液化、補氮氫、原料氣循環(huán)24銨鹽的復習25NH4＋＋OH－

NH3↑＋H2O3、銨鹽的性質***⑴結構：離子鍵、共價鍵、配位鍵，屬離子晶體⑵物理性質：均為能溶于水的無色晶體。水解反應：⑶化學性質與堿反應：受熱分解：NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋注意硝酸氨固體溶于水熱效應?26①不穩(wěn)定酸的銨鹽NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、NH4HSO3②揮發(fā)性酸的銨鹽③氧化性酸的銨鹽氣體遇冷形成白色固體NH4I?27水解反應NH4++H2ONH3H2O

+H+

思考：如何檢驗銨鹽——即NH4+的檢驗方法三、NH4+的檢驗方法銨鹽加NaOH溶液加熱氣體（1）用濕潤的紅色石蕊試紙(變藍)（2）蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近瓶口(產(chǎn)生白煙.)（4）用途：可作氮肥，制炸藥，作焊藥若是稀溶液應如何檢驗?28硝酸的復習29問題：硝酸有哪些重要的物理性質？1.無色液體、有刺激性氣味、與水互溶、易揮發(fā)2.硝酸溶液的密度隨其溶質質量分數(shù)的增大而增大。一、硝酸的物理性質30【例】下列事實體現(xiàn)了硝酸的什么性質？A.氧化性

B.酸性

C.不穩(wěn)定性

D.揮發(fā)性（1）硝酸存放在棕色瓶中密封保存

()（2）濃硝酸可以和銅反應

()（3）木炭和濃硝酸反應

()（4）鋅和硝酸不產(chǎn)生H2()（5）氧化銅溶于硝酸

()（6）不用硝酸制SO2氣體

()（7）用鐵槽存放濃硝酸

()（8）檢驗SO42-時不能先用硝酸酸化

()CDABAABAAA思考：硝酸有哪些重要的化學性質？31練習、下列有關試劑的保存方法，錯誤的是（）A、新制的氯水通常保存在棕色玻璃試劑瓶中B、少量的鈉保存在煤油中C、氫氧化鈉溶液保存在具橡皮塞的玻璃試劑瓶中D、濃硝酸保存在無色玻璃試劑瓶中問題：寫出下列反應的方程式，并指出HNO3在反應中體現(xiàn)的性質。D（1）Cu與HNO3(濃)（2）Cu與HNO3(稀)（3）Fe與HNO3(稀、過量)（4）Fe（過量）與HNO3(稀)（5）C與HNO3(濃)（6）FeO與HNO3(稀)（7）Na2SO3與HNO3(稀)32二、硝酸的化學性質思考：濃硝酸常呈黃色的原因是什么？如何消除黃色？1、不穩(wěn)定性4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑△或光照濃硝酸見光分解產(chǎn)生的NO2溶于硝酸中，可以通入O2HNO3棕色細口試劑瓶中，避光、低溫保存，不能用橡皮塞。見光要分解的藥品：常見藥品中，需要放在棕色瓶中的試劑有哪些?濃HNO3、AgNO3、氯水、AgX、溴水等。思考：濃硝酸如何保存？332、強氧化性a.幾乎可和所有金屬（除金、鉑外）反應，并顯示最高價（若鐵過量則生成亞鐵離子），反應時，硝酸顯示強氧化性和酸性。b、鐵、鋁遇冷濃HNO3發(fā)生鈍化C、濃硝酸一般被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO，其本質是NO3—在酸性條件下顯示強氧化性。（一）與金屬反應34練習：為探究銅與稀硝酸反應產(chǎn)生的是NO。圖中K為止水夾（處于關閉狀態(tài)），F(xiàn)是一半空的注射器，D是尾氣處理裝置（兼防倒吸功能）。利用生成的CO2將整個裝置內的空氣排盡，避免NO和O2反應生成NO2對氣體產(chǎn)物的觀察產(chǎn)生干擾（1）設計裝置A的目的是：35為達到此目的，應如何操作：打開K，當裝置C中產(chǎn)生白色沉淀時，關閉K（2）在（1）中的“操作”后將裝置B中銅絲插入稀硝酸，并微熱之，觀察到裝置B中的現(xiàn)象是：銅絲上有氣泡產(chǎn)生，稀HNO3逐漸變?yōu)樗{色B中反應的離子方程式是：36（3）裝置E和F的作用是：為實現(xiàn)此作用，其操作方法是：驗證無色氣體為NO將注射器中的空氣推入E中37CPS+HNO3（濃）CO2H3PO4H2SO4+NO2與濃HNO3反應時，非金屬單質一般被氧化為高價氧化物或高價含氧酸，硝酸只顯示強氧化性。（二）與非金屬反應38淺綠色的Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡：Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+，若向該溶液中滴加稀鹽酸，則溶液的顏色（）A、變黃B、綠色變深C、綠色變淺D、無變化A因為NO3—在酸性條件下有強氧化性，F(xiàn)e2+、S2-、I-、SO32-、SO2、H2SO3及其鹽，H2S、HBr、HI及其鹽等還原性的物質不能與硝酸共存?。ㄈ┡c還原性化合物反應393、酸的通性（1）與指示劑作用：思考：只用藍色石蕊試紙鑒別三瓶失去標簽的液體：濃鹽酸、濃硫酸、濃硝酸稀硝酸使藍色石蕊試紙（液）變紅；濃硝酸使藍色石蕊試紙（液）先變紅后褪色。（2）與活潑金屬反應,但不產(chǎn)生H2。（3）與堿和堿性氧化物反應：比較與CuO、FeO的反應。（4）與鹽反應：比較與Na2CO3、Na2SO3的反應404、與有機物的反應酯化反應：△+HNO3濃硫酸與含有苯環(huán)結構的蛋白質作用，呈黃色。CH3CH2ONO2+H2O－NO2+H2O顏色反應：CH3CH2OH+HNO3濃硫酸△HO-NO2CH3CH2O-H-HHO－NO2硝基苯硝酸乙酯硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纖維硝化反應：硝基苯、三硝基甲苯41[例3](2010·金華模擬)將Mg、Cu組成的mg混合物投入適量稀HNO3中恰好完全反應，固體完全溶解時收集到的還原產(chǎn)物NO氣體為0.896L(標準狀況)，向反應后溶液中加入2mol/LNaOH溶液60mL時金屬離子恰好沉淀完全，則形成沉淀的質量為()A．2.04gB．(m＋2.04)gC．(m＋20.4)gD．20.4gB42金屬與HNO3的反應1．一般通式(1)金屬＋濃硝酸―→金屬硝酸鹽＋NO2↑＋H2O(2)金屬＋稀硝酸―→金屬硝酸鹽＋NO↑＋H2O金屬與硝酸的反應中，硝酸既體現(xiàn)氧化性，又體現(xiàn)酸性．432．反應規(guī)律(1)金屬與硝酸反應一般不生成H2.濃HNO3一般被還原為NO2，稀HNO3一般被還原為NO.(2)鐵與稀硝酸反應，先生成Fe(NO3)3，若Fe過量，F(xiàn)e(NO3)3再和Fe反應生成Fe(NO3)2.(3)銅與濃HNO3反應，若Cu過量，開始時硝酸的還原產(chǎn)物為NO2，隨著反應的進行，濃HNO3變稀，硝酸的還原產(chǎn)物為NO，最終應得到NO2和NO的混合氣體．44三個性質總結一、硝酸的物理性質二、硝酸的化學性質1、酸的通性2、不穩(wěn)定性3、強氧化性4、與有機物反應45NO3—NH4+取少許樣品，與堿共熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變藍，則含有NH4+。 取少許樣品與Cu片和濃硫酸混合共熱，若有紅棕色氣體產(chǎn)生，則含有NO3—；若為稀溶液，先加熱濃縮。5.NO3—、NH4+檢驗46Ag(NH3)2OH

NH3·H2OCO(NH2)2[C6H7O2(ONO2)3]n

NH3N2NONO2HNO3NO3-

NH4+Mg3N2NO2-

N2O4TNT

氮及重要化合物的相互轉化471.轎車安全氣囊(SRS)在轎車受到撞擊時，氣囊內的NaN3能在25～35ms內產(chǎn)生大量的無毒氣體而使氣囊鼓起，保護乘坐者安全，這種氣體是()A.N2B.NOC.NO2