高中化學(xué)氮及其化合物性質(zhì)及應(yīng)用

章節(jié)氮及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用2021/5/91四、氮及其重要化合物的相互轉(zhuǎn)化⑴⑵⑶Ag(NH3)2OH⑸⑷⑺⑻⑼⑹⑾⑽⑿⒀⒂⒁強(qiáng)調(diào)：⒂要寫3個(gè)方程式！2021/5/92考綱定標(biāo)1.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。2.了解氮元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。熱點(diǎn)定位2021/5/93目錄：一、氮?dú)舛⒁谎趸投趸男再|(zhì)三、氨的性質(zhì)四、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法五噴泉實(shí)驗(yàn)

六．銨鹽的性質(zhì)七NH4+的檢驗(yàn)：八、硝酸2021/5/94一、氮?dú)猓∟2）氮的原子結(jié)構(gòu)N+725電子式結(jié)構(gòu)式：N≡N思考：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，N2有哪些重要的物理、化學(xué)性質(zhì)？用途？2021/5/951、氮?dú)?/p>

物理性質(zhì)：難溶于水，熔沸點(diǎn)很低，無(wú)色無(wú)味的氣體。

常溫下性質(zhì)__________穩(wěn)定2021/5/96結(jié)構(gòu)式：N≡N叁鍵鍵能大化學(xué)性質(zhì)N≡N容易斷開(kāi)么？2化學(xué)性質(zhì)：常溫下穩(wěn)定用作保護(hù)氣高溫或放電條件下才能與氫氣、氧氣和活潑金屬反應(yīng)1、氮?dú)?021/5/97氮的固定：將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的方法

N2+3H22NH3N2+3MgMg3N2N2+O22NO高溫高壓催化劑點(diǎn)燃放電自然固氮N2

化合態(tài)氮根瘤菌人工固氮(1)氧化性：(2)還原性：工業(yè)合成氨、制硝酸應(yīng)用2021/5/98氮的氧化物NONO2色、態(tài)、味___色、___味的有毒氣體____色、有______氣味的有毒氣體水溶性____溶于水與____反應(yīng)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____二、一氧化氮和二氧化氮的性質(zhì)無(wú)無(wú)紅棕刺激性難水2NO22HNO3＋NO無(wú)N2O4藍(lán)3NO2＋H2O2NO＋O2==2NO2△H﹤02021/5/99如何鑒別Br2（氣）和NO2？1、通入CCl4中2、通入AgNO3溶液中3、水2021/5/910

NO只能用排水法收集，不能用排空氣法收集；

NO2只能用向下排空氣法收集，不能用排水法收集。思考:NO和NO2分別用什么方法收集？為什么？2021/5/911氮氧化物對(duì)大氣的污染(1)來(lái)源(2)危害①NO2和SO2是形成酸雨（PH值小于5.6）的主要物質(zhì)N2+O2NONO2HNO3(雷雨發(fā)莊稼)②NO是造成光化學(xué)煙霧的主要原因汽車的尾氣2021/5/912NH3水溶液是堿，具有堿的通性指示劑酸鹽N-3具有還原性酸性氧化物氧化還原性

由氨氣的分子式推測(cè)它的化學(xué)性質(zhì)及化學(xué)方程式.化學(xué)性質(zhì)：2021/5/913NH4＋OH－。三、氨的性質(zhì)無(wú)刺激性小極易

1．物理性質(zhì)：____色有_______氣味的氣體，密度比空氣____，易液化，____溶于水(通常1體積水能溶解700體積氨氣)。

2．化學(xué)性質(zhì)(1)與水反應(yīng)：NH3＋H2O_________＋

水有揮發(fā)性)

(2)與酸（如濃鹽酸、硫酸、硝酸、碳酸）反應(yīng)：得到相應(yīng)的銨鹽。

(氨溶于水所得的溶液叫氨水，呈堿性，密度小于1g·cm－3，氨NH3·H2ONH4Cl(NH4)2SO4NH3＋HCl===________(兩種氣體相遇產(chǎn)生白煙，可用于兩者檢驗(yàn)，HNO3與HCI相遇有此現(xiàn)象嗎？)2NH3＋H2SO4===____________(硫銨、肥田粉)；為什么氨氣溶于水制氨水時(shí)，要用一倒置的漏斗？請(qǐng)說(shuō)明原理。2021/5/9144NH3＋5O2=====______________(工業(yè)制硝酸)。2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O3Cl2+8NH3==N2+6NH4ClAl3+＋3NH3·H2O=______________________[實(shí)驗(yàn)室制NH3＋HNO3===__________(硝銨、炸藥)；NH3＋CH3COOH===_______________；NH3＋CO2＋H2O===____________(碳銨)。(3)還原性。（與氧氣反應(yīng)）催化劑△(4)與某些鹽反應(yīng)。（通入鋁鹽溶液）Al(OH)3]。NH4NO3CH3COONH4NH4HCO34NO＋6H2O2021/5/915【考點(diǎn)突破】

四、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

1、實(shí)驗(yàn)室制法

Ⅰ、⑴裝置圖(如右圖)：⑵反應(yīng)原理：

⑶裝置類型：固體+固體氣體[與制

（填化學(xué)式）]⑷收集：

。⑸干燥：用

干燥，不能用

干燥。2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2OO2向下排空氣法

堿石灰（CaO和NaOH的混和物）濃硫酸、P2O5、無(wú)水氯化鈣A。棉花的作用為防止氣體對(duì)流，提高收集氨氣的速率和純度。B．氨氣是唯一能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，常用此性質(zhì)檢驗(yàn)氨氣。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。2021/5/916（6）尾氣處理①在導(dǎo)管口放一團(tuán)用

浸濕的棉花團(tuán)吸收多余的氨氣。②用水或稀硫酸吸收多余的氨氣（注意防倒吸，如右圖）該裝置可以防倒吸的原因：

水或稀硫酸

由于氨氣極易溶于水，使燒杯中的水沿漏斗上升，但由于漏斗容積比較大，當(dāng)液面沿漏斗上升時(shí)，燒杯中液面在下降，當(dāng)燒杯中液低于漏斗時(shí)，漏斗中的水掉下，從而防止了水的倒吸。2021/5/917

在實(shí)驗(yàn)室里，常用加熱銨鹽和堿的混合物的方法制取氨氣。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2021/5/918實(shí)驗(yàn)室快速制NH3：（1）加熱濃氨水法（2）濃氨水加生石灰苛性鈉法NH3?H2O===NH3↑+H2O?CaO濃氨水②CaO與水反應(yīng)放熱使NH3·H2O分解產(chǎn)生NH3①CaO與水反應(yīng)使氨水中溶劑減少氨水濃度增大，使NH3·H2ONH3+H2O平衡向右移動(dòng)，產(chǎn)生NH3。2021/5/919練習(xí)．下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯(cuò)誤的是 AC2021/5/920

五噴泉實(shí)驗(yàn)：2021/5/921例1、噴泉是一種常見(jiàn)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(shí)驗(yàn)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（2）如果用圖甲裝置產(chǎn)生噴泉成敗的關(guān)鍵原因是：①裝置必須密閉②儀器必須干燥③氣體盡量集滿。2021/5/922（4）比較圖甲和圖乙兩套裝置，從產(chǎn)生噴泉的原理來(lái)分析，圖甲是

上部燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)；圖乙是

下部錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)（填增大或減?。減小增大乙（3

）某學(xué)生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他辦法，并設(shè)計(jì)了圖乙所示裝置，在錐形瓶中分別加入足量的下列物質(zhì)，反應(yīng)后可產(chǎn)生噴泉的是（）A、Cu與稀硫酸B、NaHCO3與NaOH溶液C、CaCO3與稀硫酸D、NH4HCO3與稀鹽酸甲2021/5/923[考點(diǎn)師說(shuō)]1．噴泉實(shí)驗(yàn)的形成原理

(1)形成噴泉的原理：形成噴泉最根本的原因是瓶?jī)?nèi)外存在壓強(qiáng)差。當(dāng)燒瓶?jī)?nèi)氣體溶于液體或與之反應(yīng)時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體大量減少，壓強(qiáng)降低，外界的大氣壓將液體壓入燒瓶?jī)?nèi)，如此持續(xù)，最后液體將充滿燒瓶。

(2)常見(jiàn)噴泉的形成主要有以下兩類：①極易溶于水的氣體(NH3、HCl、SO2等)與水可形成噴泉。②酸性氣體(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)與NaOH(aq)也能形成噴泉。2021/5/924

六．銨鹽的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)：白色晶體，易溶于水（2）化學(xué)性質(zhì)：①受熱分解：

現(xiàn)象：②與堿反應(yīng)：

NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑NH4ClNH3↑+HCl↑固體由試管底部轉(zhuǎn)移至試管上部Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O(4)銨鹽受熱都能分解，但不是都產(chǎn)生NH3，如NH4NO3受熱分解生成N2O和H2O。

2NH4NO3=2N2+O2+4H2O

2021/5/925

七NH4+的檢驗(yàn)：取少量樣品，與混合于試管中，。將石蕊試紙靠近管口，試紙變藍(lán)色，說(shuō)明樣品中含有NH4+（或者將蘸有的玻璃棒靠近管口，若有白煙產(chǎn)生，說(shuō)明樣品中含有NH4+）堿加熱濕潤(rùn)的紅色濃鹽酸2021/5/926[認(rèn)知無(wú)盲區(qū)](3)氨水中有大量的NH3·H2O，但在計(jì)算其濃度時(shí)，溶質(zhì)仍視為NH3。(4)銨鹽受熱都能分解，但不是都產(chǎn)生NH3，如NH4NO3受熱分解生成N2O和H2O。2021/5/9271.純HNO3是

色、易

,有

氣味的液體(1)、物理性質(zhì)

2.與水任意比互溶.在空氣中遇水蒸氣呈白霧狀；常用濃硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69％.揮發(fā)刺激性無(wú)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%以上的硝酸為“發(fā)煙硝酸”。八、硝酸2021/5/928(2)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1、見(jiàn)光或受熱分解4HNO3====2H2O+4NO2↑+O2↑△光或硝酸的濃度越大，越容易分解問(wèn)題久置的濃HNO3為何常顯黃色？濃HNO3通常保存在

中且置于冷暗處，瓶塞不能用棕色試劑瓶橡膠塞2021/5/9292、酸的通性①與指示劑作用,②與活潑金屬反應(yīng)不產(chǎn)生H2，常溫下與不活潑金屬反應(yīng)（除Pt、Au外）。③與堿和堿性氧化物反應(yīng)：與CuO、FeO的反應(yīng)（寫出有關(guān)化學(xué)方程式）④與鹽反應(yīng)：與Na2CO3、Na2SO3的反應(yīng)（寫出有關(guān)化學(xué)方程式）

稀硝酸與石蕊試液變紅，不褪色，濃硝酸與石蕊試液變紅，后褪色。2021/5/9303、強(qiáng)氧化性3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O2021/5/931[認(rèn)知無(wú)盲區(qū)](1)硝酸具有強(qiáng)氧化性，濃硝酸的還原產(chǎn)物一般是NO2，稀硝酸的還原產(chǎn)物一般是NO，硝酸的濃度越大，氧化性越強(qiáng)，即濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。

(2)硝酸能溶解除Au、Pt以外的所有金屬，金屬與硝酸反應(yīng)時(shí)硝酸的作用是強(qiáng)氧化性和酸性。2021/5/932(3)濃硝酸保存在棕色細(xì)口瓶中，需用玻璃塞而不用橡膠塞。(5)常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中會(huì)發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象，這是因?yàn)闈庀跛岚哑浔砻嫜趸梢粚颖《旅艿难趸?，阻止了反?yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，所以，常溫下可以用鋁槽車裝運(yùn)濃硝酸。2021/5/9337．用以下三種途徑來(lái)制取相同質(zhì)量的硝酸銅：①銅跟濃硝酸反應(yīng)；②銅跟稀硝酸反應(yīng)；③銅跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應(yīng)。試評(píng)價(jià)哪種方案為最佳方案？2021/5/934答案：途徑③效果最佳2021/5/935二、金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算題的思維模型1.思維模型

2.計(jì)算中的守恒思想的應(yīng)用

(1)原子守恒法

(2)得失電子守恒法

(3)離子方程式計(jì)算法n（HNO3）=硝酸鹽中NO3-的物質(zhì)的量+還原產(chǎn)物中被還原的N量

金屬失電子數(shù)=作氧化劑的HNO3得電子數(shù)(最常用！)根據(jù)金屬與硝酸反應(yīng)的離子方程式進(jìn)行計(jì)算2021/5/9364．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將1.92g銅粉投入一定量濃HNO3中，隨著銅粉的溶解，反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺，當(dāng)銅粉完全溶解后共收集到由NO2和NO組成的混合氣體1.12L，則混合氣體中NO的體積為(

)A．112mL

B．1008mLC．224mL D．448mL解析：混合氣體的總物質(zhì)的量為1.12L÷22.4L/mol＝0.05mol,1.92g銅粉的物質(zhì)的量為0.03mol。設(shè)NO的物質(zhì)的量為n1mol，則NO2的物質(zhì)的量為(0.05－n1)mol，根據(jù)得失電子守恒得3n1＋(0.05－n1)×1＝0.03×2，解得n1＝0.005，V(NO)＝0.005mol×22.4L/mol＝0.112L＝112mL。答案：A

2021/5/9372．理解實(shí)驗(yàn)室制取NH3的3個(gè)原理：①加熱NH4Cl與堿石灰的混合物，②加熱濃氨水，③將濃氨水滴加到CaO或NaOH等固體上。2021/5/938[高考源于教材]

氨氣的實(shí)驗(yàn)室制備是八大氣體(H2、O2、Cl2、CO2、SO2、NH3、NO、NO2)的典型代表，幾乎每年的高考試題均有所涉及。教材中通過(guò)實(shí)驗(yàn)室制取NH3的實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明了實(shí)驗(yàn)室制取NH3的反應(yīng)原理、裝置特點(diǎn)、收集和檢驗(yàn)方法，而高考命題則將這些知識(shí)點(diǎn)遷移到實(shí)驗(yàn)原理和裝置的創(chuàng)新中，如利用氨水和生石灰制取氨氣，氨氣的凈化，尾氣的吸收及防倒吸裝置等內(nèi)容。通過(guò)挖掘教材氣體制備的內(nèi)涵，可培養(yǎng)考生多角度思考問(wèn)題的習(xí)慣，注重“發(fā)散”和“求異”的思維的培養(yǎng)。2021/5/9392．吸收氨氣(或HCl)時(shí)要注意防止倒吸可用于吸收氨氣(或HCl)并能防倒吸的常用裝置為：2021/5/940NH4ClNH4NO3(NH4)2SO4

NO2HNO3使指示劑變色與堿性氧化物反應(yīng)與堿反應(yīng)與鹽反應(yīng)酸的通性不穩(wěn)定性強(qiáng)氧化性

C稀HNO3+Cu濃HNO3+Cu鈍化NONO2AI、Fe常溫NH4HCO3N2Mg3N2NH3NONH3?H2ON的單質(zhì)和化合物小結(jié)N2O42021/5/9414.某學(xué)生課外活動(dòng)小組利用右圖所示裝置分別做如下實(shí)驗(yàn)：（