氮及其化合物

氮及其化合物第一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日考綱要求常見(jiàn)高考題型1.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。1.硝酸的強(qiáng)氧化性?？疾榈慕嵌容^多，離子共存題中的隱含條件、技巧計(jì)算以及硝酸與金屬反應(yīng)設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，難度較大。2.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響。2.氮的氧化物及其對(duì)環(huán)境的污染。第二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化第三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、氮族元素（在周期表中位置：第ⅤA

族）7N

15P33As

51Sb相似性遞變性1、最外層都有5個(gè)電子，化合價(jià)主要有-3、+3和+52、氣態(tài)氫化物的通式：RH33、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物通式為HRO3

或H3RO4原子結(jié)構(gòu)單質(zhì)物性化學(xué)性質(zhì)核電荷數(shù)增大、電子層增多原子半徑增大熔沸點(diǎn)先升高后降低單質(zhì)密度增大單質(zhì)氧化性減弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性減弱氫化物的穩(wěn)定性減弱

83Bi第四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日電子式為_(kāi)________，結(jié)構(gòu)式為_(kāi)__________，氮氮三鍵的鍵能大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑。

純凈的N2是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，難溶于水，在空氣中約占

。78%∶N??N∶N≡N二、氮?dú)?、物理性質(zhì)2、分子結(jié)構(gòu)第五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日(2)與H2反應(yīng)3、化學(xué)性質(zhì)(1)與O2反應(yīng)N2＋O2===2NO放電或高溫N2＋3H2

2NH3(3)與活潑金屬反應(yīng)N2＋3Mg===Mg3N2點(diǎn)燃第六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日⑴含義：使空氣中

的氮轉(zhuǎn)化為

的過(guò)程。游離態(tài)化合態(tài)氮合成氨固氮

固氮⑵方法自然固氮人工固氮

固氮（約占10%）

固氮（約占90%）高能生物仿生4、氮的固定第七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日氮的氧化物NONO2色、態(tài)、味

色、

味的氣體

色、有

氣味的氣體毒性水溶性____溶于水____溶于水化學(xué)性質(zhì)常溫下易被氧氣氧化①與水反應(yīng)：②自身化合生成____色的N2O4：③較強(qiáng)氧化性：可使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變____三、氮的氧化物無(wú)無(wú)紅棕刺激性難易無(wú)藍(lán)2NO＋O2==2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO2NO2

N2O4

有毒有毒第八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日氮的氧化物NONO2與人體、環(huán)境的關(guān)系①與血紅蛋白結(jié)合，使人中毒；②轉(zhuǎn)化成NO2形成酸雨和光化學(xué)煙霧

形成酸雨和光化學(xué)煙霧

第九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日四、氨1、物理性質(zhì)第十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、化學(xué)性質(zhì)第十一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日⑴實(shí)驗(yàn)室制法4、制法固固加熱型（同制O2）通常用堿石灰（不能用CaCl2、P2O5）①裝置：③干燥：2NH4Cl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2NH3↑2H2O加熱②原理：④收集：向下排空氣法⑤檢驗(yàn)：a.用潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)變藍(lán)；b.用沾有濃鹽酸的玻璃棒檢驗(yàn)，產(chǎn)生白煙。⑥尾氣處理：a.在試管口塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球，既可減小NH3與空氣的對(duì)流，收集到純凈的NH3，又能避免污染空氣第十二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日b.可用如圖所示的裝置吸收尾氣第十三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日N2＋3H22NH3（正反應(yīng)放熱）⑵工業(yè)制法10MPa~30MPa鐵觸媒4000C~5000C水、煤和空氣造氣、凈化、氨的合成與分離壓強(qiáng)：催化劑：溫度：原料:三步驟：條件第十四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日液氨與氨水的比較

液氨氨水物質(zhì)成分________（非電解質(zhì)）混合物（NH3·H2O為_(kāi)____電解質(zhì)）粒子種類________分子主要性質(zhì)不具有堿性_________的通性存在條件常溫常壓下不能存在常溫常壓下可存在純凈物弱

NH3

NH3、NH3·H2O、H2O、NH+4、OH-、H+

具有堿

第十五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日五、銨鹽1、物理性質(zhì)銨鹽都是白色或無(wú)色晶體，都

溶于水。易2、化學(xué)性質(zhì)

⑴水解反應(yīng)：

⑵與堿反應(yīng)：

⑶受熱分解：NH4＋＋H2O

NH3·H2O＋H＋NH4HCO3

==NH3↑＋H2O↑＋CO2↑加熱NH4＋＋OH－==NH3↑＋H2O加熱第十六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、NH+的檢驗(yàn)變藍(lán)第十七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1、物理性質(zhì)六、硝酸第十八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、化學(xué)性質(zhì)(1)強(qiáng)酸性（具有酸的通性）(2)不穩(wěn)定性硝酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光或受熱易分解（如何保存？）

4HNO3===4NO2↑＋O2↑＋2H2O光第十九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日a．Cu與濃、稀硝酸均能起反應(yīng)，其反應(yīng)方程式分別為b．濃硝酸常溫下使Fe、Al

。c．王水：V(濃鹽酸)∶V(濃硝酸)＝

，溶解Pt、Au。Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O鈍化3∶1(3)強(qiáng)氧化性①除Au、Pt外和大部分金屬反應(yīng)，且反應(yīng)時(shí)不產(chǎn)生H2第二十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日②與非金屬(如木炭)反應(yīng)C＋4HNO3(濃)===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O③與其他還原劑反應(yīng)(1)將石蕊試液滴入濃硝酸中或?qū)庀跛岬卧谒{(lán)色石蕊試紙上，均會(huì)先變紅，后變白，試解釋試紙變白色的原因。(2)與濃HNO3反應(yīng)時(shí)1molCu或C均消耗4molHNO3，而反應(yīng)后Cu和C的化合價(jià)為什么不同？第二十一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1.金屬與HNO3反應(yīng)的一般通式（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↑+H2O2.反應(yīng)規(guī)律（1）金屬與硝酸反應(yīng)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(yīng)，先生成Fe(NO3)3，若Fe過(guò)量，F(xiàn)e(NO3)3再和Fe反應(yīng)生成Fe(NO3)2。（3）銅與濃HNO3反應(yīng)，若Cu過(guò)量，開(kāi)始時(shí)硝酸的還原產(chǎn)物為NO2，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃HNO3變稀，硝酸的還原產(chǎn)物為NO，最終應(yīng)得到NO2和NO的混合氣體。金屬與HNO3的反應(yīng)規(guī)律和相關(guān)計(jì)算

第二十二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日金屬失電子總數(shù)＝HNO3得電子總數(shù)⑷根據(jù)離子方程式的計(jì)算方法金屬與硫酸、硝酸的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NO在H2SO4因此此類題目應(yīng)根據(jù)離子方程式先作過(guò)量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H＋或NO進(jìn)行計(jì)算。第二十三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（3）電荷守恒法HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中（不考慮OH-）則有：c(NO3-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子)。（4）離子方程式計(jì)算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NO3-在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算，先作過(guò)量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO3-進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒。第二十四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

1．硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律(1)硝酸與銅的反應(yīng)：在反應(yīng)中硝酸的作用可用下圖表示：HNO3表現(xiàn)酸性Cu(NO3)2表現(xiàn)氧化性濃硝酸NO2稀硝酸NO可以看出，隨HNO3濃度的降低，還原產(chǎn)物會(huì)由NO2變NO。但由N原子守恒可知，無(wú)論是NO2還是NO，被還原的硝酸與被還原生成氣體的物質(zhì)的量總是相等的，而未被還原的NO-3與Cu2＋構(gòu)成Cu(NO3)2，NO-3的物質(zhì)的量為Cu2＋物質(zhì)的量的2倍，運(yùn)用電子守恒、原子守恒，便可順利求解參加反應(yīng)的Cu、HNO3以及產(chǎn)物NO2、NO之間量的關(guān)系。第二十五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日(2)稀硝酸與鐵的反應(yīng)：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O①3Fe(過(guò)量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②反應(yīng)物的量與生成物的關(guān)系如圖所示：第二十六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2．金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算方法(1)原子守恒法：消耗HNO3的物質(zhì)的量＝生成的硝酸鹽中NO的物質(zhì)的量＋被還原氮原子的物質(zhì)的量(2)電子守恒法：：第二十七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日考點(diǎn)1氮的氧化物

1．氮元素有＋1、＋2、＋3、＋4、＋5等五種正價(jià)態(tài)，五種正價(jià)對(duì)應(yīng)六種氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3

和N2O5

分別是HNO2

和HNO3

的酸酐。NO是一種無(wú)色還原性較強(qiáng)的氣體，易被O2

氧化生成NO2，NO2

是一種紅棕色的易溶于水且與水反應(yīng)的氣體，氧化性強(qiáng)，能氧化SO2，能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)。 2．NO、NO2

都是大氣污染物，空氣中NO、NO2

主要來(lái)自石油產(chǎn)品和煤燃燒、汽車尾氣以及制硝酸工廠的廢氣。其中空氣中的NO2

是造成光化學(xué)煙霧的主要因素。第二十八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3．NO、NO2

的制法(1)NO的實(shí)驗(yàn)室制法。①原理：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。②裝置：鐵架臺(tái)、鐵夾、鐵圈、燒瓶、分液漏斗、膠塞、導(dǎo)管、酒精燈等。③收集：排水集氣法。④檢驗(yàn)：無(wú)色氣體和空氣接觸立即變成紅棕色。(2)NO2

的實(shí)驗(yàn)室制法。①原理：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。②裝置：錐形瓶(或燒瓶)、分液漏斗、帶導(dǎo)管膠塞等。③收集：向上排空氣法。第二十九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日考點(diǎn)2氨氣

1．氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法 (1)原理：固態(tài)銨鹽與堿加熱反應(yīng)：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 (2)發(fā)生裝置：固＋固＋加熱型，與制備O2相似。 (3)收集：向下排空氣法。 (4)干燥：在干燥管中盛放堿石灰作干燥劑。因起反應(yīng)而不能用濃硫酸、P2O5、無(wú)水氯化鈣作干燥劑，如CaCl2

吸收氨氣生成CaCl2·8NH3。 (5)驗(yàn)滿：①用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在