氮和氮的化合物.ashx

氮氣及氮的氧化物一、氮氣（N2）1、氮的原子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：N+725知識主線：N2的電子式：結(jié)構(gòu)式：N≡NNH3N2NONO2HNO3-30+2+4+52、物理性質(zhì)：3、化學(xué)性質(zhì)：4、氮的固定：N2+3H22NH3N2+O22NO高溫高壓催化劑放電（氧化性）人工固氮自然固氮（還原性）N2化合態(tài)氮根瘤菌氮氣（N2）的分子結(jié)構(gòu)為：N≡N，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。所以化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。一定條件下：無色無味的氣體，不溶于水5、N2

的工業(yè)制法：6.氮氣的用途：（1）合成氨、制硝酸、制氮肥、炸藥；（2）做保護(hù)氣：焊接金屬、填充燈泡、保存食品；（3）醫(yī)學(xué)上，液氮做冷凍劑、在冷凍麻醉下做手術(shù)；二、氮的氧化物1、一氧化氮：是一種無色有毒的難溶于水的氣體；極易與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮。（故兩者不能共存）2NO+O2===2NO22、二氧化氮：是一種紅棕色、有刺激性氣味的有毒的氣體；易液化；密度比空氣大。溶于水跟水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮。與N2O4（無色）可相互轉(zhuǎn)化。

3NO2+H2O===2HNO3+NO2NO2（紅棕色）N2O4（無色）＋Q氮的氧化物性質(zhì)應(yīng)用氮的氧化物溶于水的計算NO2和O2的混合氣體溶于水時由4NO2+O2+2H2O4HNO3V(NO2):V(O2)>4:1時,NO2過量,剩余氣體為NO,且為過量NO2體積的1/3V(NO2):V(O2)=4:1時,恰好完全反應(yīng).V(NO2):V(O2)<4:1時,O2過量,剩余氣體為O2.NO和O2的混合氣體溶于水時由4NO+3O2+2H2O4HNO3V(NO):V(O2)>4:3時,NO過量,剩余氣體為NO.V(NO):V(O2)=4:3時,恰好完全反應(yīng).V(NO):V(O2)<4:3時,O2過量,剩余氣體為O2.氮的氧化物---NO與NO2的性質(zhì)比較無色，刺激性氣味紅棕色，刺激性氣味有毒（機(jī)理同CO）有毒NONO2物性毒性與水與O2與O2、H2O與NaOH制備3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O3Cu+8HNO3（?。?3Cu(NO3)2

+2NO+4H2OCu+4HNO3（濃）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O氮的氧化物性質(zhì)注意：NO2雖能與水反應(yīng)生成HNO3，但它不是酸性氧化物（因無對應(yīng)的水化物，僅屬于酸性氣體）；

3、NO、NO2對環(huán)境的污染：光化學(xué)煙霧酸雨石油產(chǎn)品和煤燃燒的產(chǎn)物汽車尾氣制硝酸的工廠污染源危害NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH＝NaNO3+NaNO2+H2O4.NO2和溴蒸氣（Br2）都為紅棕色，鑒別它們的方法可能有哪些？NO2和溴蒸氣在性質(zhì)上的相似之處：A．均有氧化性；B．溶于水后溶液呈酸性；C．能與堿溶液反應(yīng)，顏色消失。鑒別兩者不能用淀粉KI試紙、堿溶液等。NO2和溴蒸氣在性質(zhì)上的差異之處：

A．通入水中，NO2溶于水發(fā)生反應(yīng)后溶液無色而溴蒸氣溶于水溶液呈橙色；B．通入AgNO3溶液，有淡黃色沉淀生成的為溴蒸氣；C．通入CCl4有機(jī)溶劑中，溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙紅色的為Br2(g)D．將盛有溴蒸氣和NO2氣體試管放入冷水中冷卻，氣體顏色變淺的為NO2

氨氣及銨鹽___色，有________氣味的氣體，密度比空氣

。_____溶于水（常溫常壓下1體積水能溶解700體積氨氣），氨水的濃度越大，密度_____。易______，液氨汽化時吸收大量的熱，因此液氨可作________。無刺激性極易液化越小一、氨氣1、物理性質(zhì)致冷劑小電子式

，結(jié)構(gòu)式

，呈

，HNHHHNHH三角錐形思考：氨氣極易溶于水的原因？2、結(jié)構(gòu)和水分子能形成氫鍵噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因是存在壓強(qiáng)差。（1）如圖甲為噴泉實驗裝置。在燒瓶中充滿干燥氣體，膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是A、HCl和H2OB、O2和H2OC、NH3和H2OD、CO2和NaOH甲產(chǎn)生噴泉的原因？燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小

在氨水中：存在的分子有：H2O、NH3、NH3·H2O存在的離子有：NH4+

、OH-、H+氨水是混合物能導(dǎo)電，液氨是純凈物不導(dǎo)電。3、化學(xué)性質(zhì)：（1）氨與水的反應(yīng)NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-氨水顯弱堿性氨水加入到FeCl2溶液MgCl2溶液AlCl3溶液AgNO3溶液現(xiàn)象氨水中主要成分是____________，但溶質(zhì)是_____，因此表示濃度均以_______

表示。NH3·H2ONH3NH3無色酚酞溶液NH3和少量空氣NH3問題:為什么濃氨水加到生石灰中可制得氨氣?下列關(guān)于氨水的說法中，不正確的是A、氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是純凈物。B、氨水中物質(zhì)的量濃度最大的粒子是NH3·H2O(除水）。C、氨水顯弱堿性，故通常保存在金屬容器中D、在1mol/L氨水中，NH3·H2O、NH4+、NH3的物質(zhì)的量濃度之和為1mol/LC（2）氨與酸的反應(yīng)：酸溶液均能吸收NH3而生成銨鹽。2NH3+H2SO4==（NH4）2SO4

NH3+HNO3==NH4NO3NH3+HCl==NH4Cl思考:濃氨水與什么類型的酸靠近就會有大量的白煙產(chǎn)生？在鹽酸中通NH3，離子方程式為：

，在氨水中滴加鹽酸，則離子方程式為：

。NH3+H+=NH+4H++NH3·H2O=NH+4+H2O4NH3+5O2

4NO+6H2O；△H＜0催化劑①、氨跟氧氣反應(yīng)：（3）氨氣的還原性：例、如右圖所示把一根紅熱的鉑金絲伸進(jìn)盛有濃氨水的試劑瓶中看到現(xiàn)象是：

，原因是

。鉑絲持續(xù)紅熱，有紅棕色氣體產(chǎn)生，并有少量白煙生成。正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，有NO生成，繼而轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3與揮發(fā)的NH3生成NH4NO3。工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ)②、氨在純氧中可燃燒：

2NH3+3Cl2N2+6HCl

（氨氣適量）8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl

（氨氣過量）2NH3+3CuON2↑+3Cu+3H2O4NH3+3O2

點燃2N2+6H2O

③、氨與氯氣反應(yīng)：④、氨氣與氧化銅反應(yīng)：⑤、氨氣與氮的氧化物反應(yīng)：NH3+NOxN2+H2O

(未配平)5、氨氣的制法工業(yè)制法：N2+3H22NH3（人工固氮）高溫高壓催化劑實驗室制法：

1、藥品：2、原理：3、裝置：銨鹽（氯化銨）與消石灰固體混合加熱固體加熱氣體，2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O思考：該發(fā)生裝置還可以制取哪些氣體？5、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。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：加熱時NaOH堿性強(qiáng)，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:氨氣有毒,污染環(huán)境可用水或酸吸收，注意防止倒吸其他制氨氣的方法正四面體結(jié)構(gòu)

鍵角___________109o28′1、結(jié)構(gòu)：[]HHNHH+NH4+電子式：

呈_______________2、性質(zhì)：都是易溶于水的晶體，受熱易分解，與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氨氣。銨鹽是農(nóng)業(yè)上常用的化肥。⑴不穩(wěn)定性：NH4Cl==NH3+HClNH4HCO3==NH3+H2O+CO2⑵與堿溶液的反應(yīng)：NH4++OH-==NH3+H2O強(qiáng)調(diào)：⒉是銨鹽的通性，可用于NH4+的檢驗。⒈固體反應(yīng)不寫離子方程式。二、銨鹽分解產(chǎn)物為NH3和相應(yīng)的酸3、用途：銨鹽可用作氮肥。氮肥貯存時應(yīng)密封包裝并放在陰涼通風(fēng)的地方；施用時應(yīng)埋地土下并及時灌水，以保證肥效。已知氨氣跟氧化銅反應(yīng)可以制備氮氣(2NH3+3CuO====3Cu+3H2O+N2)，純氮氣跟鎂在高溫下反應(yīng)可得到氮化鎂，但氮化鎂遇水即反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣。（1）下面是某化學(xué)課外小組的同學(xué)提出的實驗室制備氨氣的幾種方案A.硫酸銨固體與消石灰共熱B.濃氨水逐滴加到新制的生石灰C.在一定條件下，氮氣與氫氣化合D．加熱分解氯化銨固體你認(rèn)為其中較簡便易行的方案有

（填字母）；其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___A、B

(NH4)2SO4+Ca(OH)2===CaSO4+2NH3↑+2H2O

NH3.H2O+CaO==Ca(OH)2+NH3↑（2）該小組同學(xué)設(shè)計的制備氮化鎂的方案有以下兩個。分別見實驗方案的裝置圖（夾持及加熱儀器沒有畫出）且在實驗前系統(tǒng)內(nèi)的空氣均已排除

①該實驗完成后，能否得到純凈的氮化鎂

（填“能”或“不能”）；簡述理由_____

不能

由于在F裝置后缺少一干燥裝置，部分氮化鎂將與空氣中的水蒸氣發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化鎂，導(dǎo)致產(chǎn)品不純

②裝置C的作用是:做安全瓶，防止裝置D中的水倒吸

方案一①該方案中存在的主要問題是:由于與鎂粉反應(yīng)的氮氣中混有氨氣，且氨氣也可與鎂粉反應(yīng)，造成產(chǎn)品不純

②如何才能解決上述問題:可將裝置D換成一裝有濃硫酸的洗氣瓶，并在裝置C與裝置D之間加一安全瓶（或在裝置C與裝置D之間順序加入安全瓶和裝有水的洗氣瓶）

已知：6NH3+3Mg==3Mg(NH2)2+3H2↑

高溫方案二硝酸一、硝酸的物理性質(zhì)純硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味和水互溶的液體，密度為1.5027g/cm3，沸點是83℃，常用濃硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%，98%以上的硝酸叫發(fā)煙硝酸。濃硝酸為什么會產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象？揮發(fā)出的硝酸分子和空氣中的水蒸氣結(jié)合，形成的硝酸小液滴。色態(tài)氣味揮發(fā)性狀態(tài)濃硝酸無色刺激性氣味易揮發(fā)液體濃鹽酸濃硫酸無味難揮發(fā)油狀液體濃硝酸、濃鹽酸、濃硫酸物理性質(zhì)對比硝酸的化學(xué)性質(zhì)一元強(qiáng)酸，易揮發(fā)，不穩(wěn)定（分解），強(qiáng)氧化性二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)1、硝酸是一種強(qiáng)酸(HNO3=H++NO3-)使指示劑變色：與金屬反應(yīng)與堿發(fā)生中和反應(yīng)：與堿性氧化物反應(yīng)：與某些鹽反應(yīng)：稀硝酸使紫色石蕊試液變紅HNO3+NaOH=NaNO3+H2O2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+H2O+CO2↑(表現(xiàn)硝酸的強(qiáng)酸性)濃硝酸則先變紅后褪色4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑△或光照2、硝酸的不穩(wěn)定性二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)濃硝酸如何保存？純凈的硝酸本無色，但濃硝酸往往顯黃色原因？HNO3棕色試劑瓶中，避光、低溫保存。分解產(chǎn)生的NO2（紅棕色）溶于濃硝酸中而變黃。(不能用橡皮塞)硝酸的濃度越大，越容易分解3、強(qiáng)氧化性：與還原性物質(zhì)反應(yīng)：如與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、H2S、Fe2+、I-、S2-、SO2等反應(yīng)。1）、與金屬反應(yīng)濃、稀HNO3與金屬單質(zhì)反應(yīng)一般不產(chǎn)生H2，主要是+5價N元素被還原：反應(yīng)的一般規(guī)律：分析Cu、Fe分別與濃、稀硝酸反應(yīng)常溫時，F(xiàn)e、Al遇濃硝酸也被鈍化金屬濃HNO3高價金屬硝酸鹽＋NO2＋H2O稀HNO3高價金屬硝酸鹽＋NO＋H2O試寫出鐵與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O鐵粉少量鐵粉過量Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2+）×2CPSI2+HNO3（濃）CO2H3PO4H2SO4HIO3+NO22）、濃硝酸與非金屬的反應(yīng)（C、S等）＋H2O3）、與一些還原性物質(zhì)的反應(yīng)3Fe2++4H++NO3-==3Fe3++NO↑+2H2O3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O若將濃HNO3和濃HCl按體積比1:3混合所得混合物叫王水，氧化性更強(qiáng)，可溶解不活潑金屬金，如鉑，金等。①除Au、Pt等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎可能氧化所有的金屬。

②常溫下Fe、Al等金屬在濃HNO3中發(fā)生“鈍化”。

③硝酸越濃，其氧化性越強(qiáng)。如稀HNO3可使石蕊試變紅，而濃HNO3可使石蕊試液先變紅后褪色

④一般來說，活潑金屬與HNO3反應(yīng)不生成H2，濃HNO3的還原產(chǎn)物為NO2，稀HNO3的還原產(chǎn)物為NO。活潑金屬與極稀HNO3反應(yīng)時，還原產(chǎn)物復(fù)雜，為NO、N2O、NH4NO3等⑤非金屬單質(zhì)可被HNO3氧化為最高價氧化物或其含氧酸。⑥王水（濃HNO3和濃HCl按體積比1:3配制）具有更強(qiáng)的氧化性，能溶解Au、Pt。硝酸反應(yīng)規(guī)律4、與有機(jī)物的反應(yīng)二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)硝化反應(yīng)：酯化反應(yīng)：△+HNO3濃硫酸與含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)作用，呈黃色。CH3CH2ONO2+H2O－NO2+H2O顏色反應(yīng)：CH3CH2OH+HNO3濃硫酸△HO-NO2CH3CH2O-H-HHO－NO2硝基苯硝酸乙酯硝基苯、三硝基甲苯硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纖維強(qiáng)酸酸強(qiáng)氧化性酸還能與有機(jī)物反應(yīng)揮發(fā)性酸硝酸下列事實體現(xiàn)了硝酸的什么性質(zhì)？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(yīng)()（3）木炭和濃硝酸反應(yīng)()（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()

CABAAAAAB實驗室制法:NaNO3+H2SO4(濃)=NaHSO4+HNO3↑

三、HNO3的制法藥品：固體硝酸鈉，濃硫酸裝置：固液加熱收集：冷凝難揮發(fā)性酸制備揮發(fā)性酸如：HCl氣體的制備NH3NONO2HNO3硝酸的工業(yè)制法----氨的催化氧化法+NO工藝流程反應(yīng)原理設(shè)備氨的氧化4NH3+5O24NO+6H2O氧化爐PtRb800CNO氧化成NO22NO+O2=2NO2

吸收塔硝酸的生成3NO2+H2O=2HNO3+NO吸收塔尾氣處理:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O四、NO3-的檢驗在欲鑒別的試樣里,加入濃H2SO4和Cu片共熱,如有紅棕色的NO2產(chǎn)生,就可以證明它是硝酸鹽.(若為稀溶液,應(yīng)先將溶液濃縮)

NaNO3+H2SO4(濃)=NaHSO4+HNO3

Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O△課后熱身1.下列塊狀金屬在常溫下能全部溶于足量濃HNO3的是()A.AgB.CuC.AlD.Fe2．25.6mgCu跟含有1.4×10-3mol的硝酸恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)完畢后收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為()A．7.84mLB．13.44mLC．15.68mLD．17.92mL【解析】n(Cu)=0.4mmol,生成0.4mmolCu(NO3)2,故生成氣體為1.4mmol-0.4mmol×2=0.6mmol，氣體體積