氮及其重要化合物-2025年高三化學一輪復習知識清單

氮及其重要化合物知識清單

【知識網(wǎng)絡】

。2,催化劑Cu

Ca(OH)I

2HpH2O

NH4C1^=^NH*2N2G2N0^=^NO-HNO

HC13NH2Cu3

fl3H2O■濃硫酸

△H2ONHNaOH

U△

NH-HO^NHi+OH-

32NaNO3

【知識歸納】

一、氮氣的性質(zhì)和應用

1.原子結(jié)構(gòu)

(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖:

(2)在周期表中位置：第二周期第四族

、、一GB迎fTTTTn

(3)原子的軌道表小式：士…?!___巫…單電子數(shù)：3

(4)第一電離能：Ii(N)>11(0)

2.氮氣的結(jié)構(gòu)

(1)結(jié)構(gòu)式NWN，電子式殳剛1

①化學鍵：L個a鍵蠹個乃鍵

②穩(wěn)定性：b鍵工左鍵

(2)分子極性：韭極性分子

3.氮元素的自然存在

游離態(tài))一用(大氣中，體積分數(shù)約為0.78)

髓一分為自然固氮和人工固氮

化合態(tài))—動植物體內(nèi)、土壤和水體中

4.自然界中氮的循環(huán)

一

大

根瘤菌NHtNO]

氣

和

中NK

的

氮放電

氣

二、氮氣的性質(zhì)

1.物理性質(zhì)

(1)色味態(tài)：無色無味氣體

(2)密度：在標準狀況下P(N2)=普幽三聶球￡2，比空氣的小(極為接近)

22.4L/mol

(3)溶解性：難溶于水

(4)收集方法：只能用排水法(密度與空氣接近，不能用排空氣法)

2.化學性質(zhì)

(1)穩(wěn)定性：N三N鍵能很大，通常情況下很難發(fā)生反應

高:溫高壓

(2)氧化性：&±科妾矗而-2MHa(工業(yè)固氮反應)

(3)還原性

①除去中H2的N2：3Mg

②高能固氮反應：

3.氮化鎂

(1)電子式：崛然上㈣上虹照

(2)與水反應：3Mg

(3)與過量鹽酸反應：M&NxtSHd_53MgO2±2NBUO

二、氮的氧化物的性質(zhì)及應用

1.氮元素的六種氧化物

化合價+1+2+3+4+5

化學式NQN2cbN2a

含氧酸HMh

2.NO的性質(zhì)

(1)色味態(tài)：無魚無味氣體

(2)溶解性：難溶于永

(3)強還原性

①與。2反應：2NQ+QZ^=JNO2

②與酸性H2O2反應：2NQ±3旦2HzQ

③酸性KMnC)4溶液：5NQ±3MuQ3Mn?i±2H2Q

④除去NO?中的NO：NQtZHNQ“遮WSKQdLiHzQ

3.NO2的性質(zhì)

(1)色味態(tài)：紋棕色有刺激性氣味氣體

(2)溶解性：易溶于水，丕溶于四氯化碳

(3)與H2O反應：

(4)雙聚反應：2NO2=^=N2O4；AH<0

①加熱：紅棕色變深

②加壓：顏色先變漆后變淺,比加壓前深

(5)強氧化性：能夠?qū)⒛承┻€原性微粒氧化，自身被還原成NO

-2M-1+2

還原性微粒ssIFe

氧化產(chǎn)物或Fe3+

sSO3SO42-I2

@2NO2+2KI=2KNO2+l2(濕潤的淀粉碘化鉀試紙變?nèi)?，可用于檢驗NCh)

②NCh+SCh=SCh+NO

③H2S+NO2=S+NO+H2。

2++3+

@2Fe+4H+NO2=2Fe+2H2O+NOt

(6)鑒別NO2和澳蒸氣

現(xiàn)象

方法

二氧化氮澳蒸汽

氣體由紅棕色變成無色，

水溶解法溶液變?yōu)槌壬?/p>

得到無色溶液

氣體由紅棕色變成無色，

AgNCh沉淀法產(chǎn)生淺黃色沉淀

溶液無明顯變化

CC14溶解法無明顯現(xiàn)象得到橙紅色溶液

密閉加熱法顏色明顯加深無明顯現(xiàn)象

密閉冷卻法顏色明顯變淺得到深紅棕色液體

濕潤的淀粉

變藍變藍

碘化鉀試紙法

4.氮氧化物的危害

(1)形成硝酸型酸弱

含氮物質(zhì)①NO巫N02^-HNC)3

(2)形成光化學煙霧

NC?和C?曲03碳氫化合物，有毒，煙|霧

(3)破壞臭氧層：NO催化03分解為。2

NO+O3—NO2+O9NO2+O—NO+O2

(4)水體富營養(yǎng)化：水中含氮化合物引起水體污染

5.常見的處施氮氧化物的方法

(1)NaOH溶液吸收法

?2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O

②NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O

(2)純堿溶液吸收法

①2NCh+Na2cCh-NaNCh+NaNCh+CCht

@NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2t

(3)CH4還原法

①2cH4+2NCh催化劑N2+2CO2+4H2O

②CH4+4NO催化劑2N2+CO2+2H2O

(4)NH3還原法

①6NO2+8NH3催化劑7N2+12H2。

②6NO+4NH3催化劑5N2+6H20

(5)比還原法

①4H2+2NO2催化劑N2+4H2O

②2H2+2NO催化劑N2+2H2O

(6)CO還原法

①4co+2NO2催化劑4cO2+N2

②2co+2N0催化劑2cO2+N2

三、氨氣的性質(zhì)

1.物理性質(zhì)

(1)色味態(tài)：無色、有剌激性氣味的氣體

(2)密度：比空氣的小

(3)溶解性：極易溶于水，1：加0,碰于CCL

(4)物理特性：葛液化(沸點一33.5°C)

2.堿性氣體

(2)指示劑：能夠使紫色石蕊試液變藍，酚醐試液變紐

(3)與酸化合成鏤鹽

①HC1：生自煙

②HNO3：HNChMfNH杰0b產(chǎn)生自煙，同濃硝酸

③H2s04：H2SO4(濃)產(chǎn)生自魚沉淀

C1

3.氨氣的還原性：NH3—->N2NO

(1)催化氧化：4NHa±5Q2=^=殳JQiSHjO

(2)熱的CuO：2NH3+3CUO=^N2+3CU+3H2O

(3)還原氯氣

①少量NHs：

②過量NH3：8Mfe+3Ch=J6ma+Ifa(檢驗輸送氯氣的管道是否泄漏)

4.氧化性：2Na+2NH3=2NaNH2+H2t

5.氨氣的用途

(1)制硝酸和硝酸鏤：N2&NH3-也NO-^NCh承-HNO3aLNH4NO3

(2)致冷劑：液氨氣化皈熱，使環(huán)境溫度急劇降低

(3)制化肥：制備硝錢、硫錢、氯錢、碳錢等鏤態(tài)氮肥

四、氨水的性質(zhì)

1.氨水的密度

(1)比水小，濃度越大，密度越小

(2)質(zhì)量分數(shù)為a和b的兩種氨水混合

①等質(zhì)量混合，所得氨水的質(zhì)量分數(shù)c=*

-2

②等體積混合，所得氨水的質(zhì)量分數(shù)歲

2.氨水的揮發(fā)性：易揮發(fā)出氨氣，所以氨水應密封保存

3.氨水的組成

(1)三個可逆反應

①氨氣和水的反應：NH3+H2O=^NH3-H2O

②一水合氨的電離：

③水的電離：H20==H++0H-

(2)“三分子”、“三離子”成分

①三分子：NH3、H2O、NH3?H2O

++

②三離子：NH4>OH，H

4.氨水的化學性質(zhì)

(1)不穩(wěn)定性：

(2)弱堿性

①H2SO4：

②少量CO2：2HHdizQtCQa^^KHAl?zCOxtHaQ

③過量CO2：NHxJLHzCHdCCh^^NHaHCQs

④A1CL：Aim3MNWmOHXxUmwa

五、鐵鹽的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.物性：都是無魚，易遣于水的晶體

「H：&H"T

2.結(jié)構(gòu)：NR+的電子式LJLL

(1)所含化學鍵：離子鍵、共價鍵和配位鍵

(2)化合物類型：離工花合物

3.熱不穩(wěn)定性

(1)非氧化性酸鏤鹽&氨氣和相應的酸

①碳酸鏤:XNHkZjCQfeAsJJNHaJLilMlJLtGQAJl

②碳酸氫鍍：JSBUHCQM^JNUx.LtllzQi±CQzjL

③亞硫酸鏤:工私BbJjtHjQLLtSQiJL

④亞硫酸氫鏤：NH4I球『AssNHaJLtHjQJLiSQajL

⑤氯化鏤：NHQ4jSHdL±HCLt

(2)氧化性酸鏤鹽么復雜的氧化還原反應，一般不放氨氣

①NRNCh^^NzOt+2H2O

?5NH4NO3^L2HNO3+4N2t+9H2O

(3)2NH4NO3^L2N2t+O2t+4H2O

@3(NH4)2SO4^L4NH3f+3SO2t+N2t+6H2O

4.錢鹽和堿反應

(1)條件不同，產(chǎn)物不同

Q)吊inn；

②加熱：NU4iiQHss^ssJSHxXjtUzii

(2)注意事項

①鏤態(tài)氮肥不能與堿性物質(zhì)混合使用，以免生成氨氣，降低肥效。

②鏤鹽固體和堿固體反應時，不能拆寫成離子形式

③酸式鏤鹽和堿溶液反應時，注意堿過量時，NH4+和酸式酸根離子都參與反應

5.錢鹽的檢驗

(1)步驟：取樣，加堿，加熱，加濕潤的紅色石蕊試紙

(2)現(xiàn)象：濕潤的紅爸石誨版紙變藍

六、硝酸的性質(zhì)

1.物理性質(zhì)

(1)色味態(tài)：純硝酸是一種無魚有剌激性氣味的液體

(2)密度：比水的大，密度越大，濃度越越太，常見濃硝酸濃度為68%~70%

(3)溶解性：以任意比和水互渣

①主要原因：硝酸和水之間可以形成氫鍵

②次要原因：硝酸和水都是極性好

(4)揮發(fā)性：易揮發(fā)，濃度為95%以上的硝酸稱為發(fā)煙硝酸

2.不穩(wěn)定性

(1)反應：/INQ3型數(shù)MQz上?！捞?

(2)通常所見的濃硝酸因含NQt而呈黃色

①除去黃色最簡單的方法：加水，3Mh2HM￡h±NQ

②除去黃色最環(huán)保的方法：通足量氧氣，熱Qg±凝

3.與金屬單質(zhì)反應

(1)AhFe—Al、Fe一^^劇烈反應放墳K氣體

(2)Au、Pt：任何情況下都丕反應

(3)其他金屬與硝酸反應不生成H”硝酸的濃度不同，還原產(chǎn)物不同

「濃硝酸-->NC)2

還原產(chǎn)物+*■稀硝酸—?N。

L?■極稀硝酸—?用0、用、NH4NCI3等

①濃硝酸與銅反應：

②稀硝酸與銅反應：母兇

③3Zn+10HNC>3(稀)=4Zn(NO3)2+N2Ot+5H2O

@3Mg+10HNO3(極稀)=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O

，八口稀硝酸口,2八、口稀硝酸口/ZC、

⑷Fe疝逐一Fe少量一>Ee<NQi)~2

①Fe+4HNC>3(稀)=Fe(NO3)3+NOt+2H2O

②3Fe+8HNC>3(稀)=3Fe(NO3)2+2NOt+4H2O

4.濃硝酸與非金屬單質(zhì)加熱反應

(1)碳與濃硝酸加熱反應：Ct4HWQx?虹AcOxL郎QdL±2%Q

(2)碳與稀硝酸不反應

.硝酸與還原性化合物反應：早》或

5HNO3s1、4JTC”NO2NO

(1)一2價硫：3H2s+2HNO3(稀)=3SI+2NOt+4H2O

(2)+4價硫：3Na2so3+2HNO3(稀)=3Na2SO4+2NOt+H20

+-

(3)-2價碘：6r+8H+2NO3=3I2+2NOt+4H2O

2++-3+

(4)+2價鐵：3Fe+4H+NO3=3Fe+2H2O+NOt

6.幾種物質(zhì)和濕潤的藍色石蕊試紙的反應

(1)濕潤的藍色石蕊試紙濃硝酸>先變紅,后褪色

(2)濕潤的藍色石蕊試紙屈鰻只變?nèi)缲П荇~

(3)濕潤的藍色石蕊試紙像硫“，先變紅,后變黑

(4)濕潤的藍色石蕊試紙重邈一只變紅，不褪色

(5)濕潤的藍色石蕊試紙先變組」后褪色

(6)濕潤的藍色石蕊試紙衛(wèi)?；鹱兘M」丕褪色

7.濃硝酸的保存

(1)易揮發(fā)：密封保存，敞口放置，質(zhì)量減小，濃度隆低

(2)易分解：棕色細口瓶避光、黑暗而且溫度低的地方

(3)強氧化性：不能用橡膠塞，而用玻璃塞

(4)大量存放：鋁制或鐵筋白勺槽車內(nèi)

8.硝化反應

⑴苯:QtHWlML濃%°4>NQa+HzQ

(2)甲苯：制備黃色的TNT炸藥

(3)顏色反應：含苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸顯黃色

五、實驗室制一氧化氮和二氧化氮

1.反應原理及裝置

(1)裝置類型：“固體+液體不加熱、氣體”型

(2)藥品：銅和稀(濃)硝酸

(3)反應

①NO?：

②NO：3cu±8HNQaJL稀)一^三理11~《郎112?2±2兇0一，士4112。

2.氣體的凈化：一般用無水氯化鈣或P2O3或硅膠除水蒸氣

3.氣體的收集

(1)NO：只能用排水法收集或排“惰性”氣體法

(2)NO2：胞上排空氣法或排因氯化碳法

4.氣體的檢驗

(1)NO：通入空氣，無色氣體變成紅棕色氣體

(2)NO2：通過濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍

5.尾氣吸收

(1)NO：一般用酸性的H@、酸性高鎰酸鉀溶液等強氧化性溶液吸收

(2)NO2：一般用NaQH、Na2c￡員等堿性溶液吸收

6.特別提醒：制NO前，先通氮氣'=碳等氣體將裝置內(nèi)的空氣排盡

六、實驗室制取氨氣

1.反應原理及裝置

(1)裝置類型：“固體+固體4氣體”型

①方法：氯化錢固體與氫氧化鈣固體混合加熱

(2)裝置類型：“液體+液體4氣體”型

①方法：加熱濃氨水

②反應：NH3?H2O4-NHaf+H,C

(3)裝置類型：“固體+液體不加熱「氣體”型

方法原理

①NaOH溶于水放熱，促使氨水分解

濃氨水與②NaOH固體吸水，使c(OIT)增大，

NaOH固體有利于NH3的生成

混合③加入NaOH,使c(OHD增大，有利

于NH3的生成

濃氨水與①CaO與水反應放熱，促使氨水分解。

CaO固體②CaO與水反應，使水減少，使c(OJT)

混合增大，有利于NH3的生成

③生成Ca(OH)2，使c(OH-)增大，

有利于NH3的生成

2.氣體的凈化：一般用堿石灰吸水

3.氣體的收集

(1)方法：向上排空氣法和排厚氯化碳液體法

(2)凈化：試管口堵棉花的作用：防止氨氣和空氣發(fā)生對速，提高氧氣的收集速率和純度

4.驗滿方法

(1)最佳方法：用懣國的紅色五蕊試紙放在集氣瓶口，若試紙變藍,則說明氨氣收集滿了

(2)其他方法：用玻璃棒蘸取濃鹽.酸或濃硝酸放在集氣瓶口，若產(chǎn)生用煙，則說明氨氣收集滿了

5.尾氣吸收

(1)吸收劑：棉花最好用稀硫酸浸濕，防止污染空氣