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1、專題十八氮及其化合物,考點一氮的單質、氧化物和硝酸,,知識清單,一氮氣 氮氣在空氣中約占總體積的78%。通常情況下,N2不與O2反應;在一定條件下,N2能跟O2反應生成無色、無味的一氧化氮:N2+O2 2NO。 二NO和NO2 一氧化氮在常溫下很容易與空氣中的氧氣反應,化學方程式為2NO+O2 2NO2。 比較NO與NO2的性質,三硝酸 1.物理性質 純硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體,能跟水以任意比互溶,常用濃硝酸的質量分數(shù)約為69%,常因溶有少量NO2而略顯黃色。 2.化學性質 (1)具有酸的通性,但與活潑金屬反應時不能生成H2。 (2)不穩(wěn)定性,化學方程式為4HNO3 4NO2+O
2、2+2H2O。 久置的濃硝酸呈黃色,因為溶解了NO2。實驗室保存濃HNO3時應注意:低溫、避光、密封。 (3)強氧化性,a.能與除Au、Pt以外的所有金屬反應,如Cu與濃、稀HNO3均可反應,化學方程式分別為:Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。 有些金屬(如Fe、Al等)在冷的濃HNO3中發(fā)生鈍化。 b.與不活潑的木炭反應的化學方程式為: C+4HNO3(濃) CO2+4NO2+2H2O。 c.與某些還原性化合物(如FeO)反應的化學方程式為: 3FeO+10HNO3 3Fe(NO3)3+NO+5H2O
3、。 3.用途 制化肥、炸藥、染料等。,四人類活動對自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響 1.固氮及影響 (1)活化氮 N、N是自然界中活化氮的主要存在形態(tài)。 (2)影響 (3)NOx的污染 1)氮氧化物:主要有NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等,其中NO和NO2是最主要的空氣污染物。 2)污染源:石油產(chǎn)品和煤的燃燒,工業(yè)廢氣的排放,農田土壤及動物排泄,物中含氮化合物的轉化。 3)污染 光化學煙霧:氮氧化物在紫外線作用下,與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應,產(chǎn)生一種有毒的煙霧。 酸雨:NOx排入大氣中后,與水反應生成HNO3和HNO2,隨雨水降到地面(pH<5.6)。 2.對生產(chǎn)中氮氧化物污
4、染的防治 (1)控制進入自然界的有害物質的量。 (2)增強生態(tài)系統(tǒng)對有害物質的吸收能力。,考點二氨及銨鹽,,一氨的結構與性質 1.結構:電子式為 ,分子空間構型為三角錐形。 2.物理性質:無色,有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,易液化,極易溶于水。 3.化學性質 (1)與水反應 NH3+H2O NH3H2O N+OH- NH3是唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體(高中階段),常,用此性質檢驗NH3。 (2)與酸反應 NH3+HClNH4Cl(生成白煙) NH3+HNO3NH4NO3(生成白煙) (3)與氧氣反應(氨的催化氧化) 4NH3+5O2 4NO+6H2O 二銨鹽的性質和檢驗
5、1.性質 a.易溶于水的晶體 b.與堿反應,N+OH-NH3+H2O c.受熱分解 如NH4ClNH3+HCl d.水解反應 N+H2ONH3H2O+H+ 2.檢驗 a.取樣品與堿共熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,觀察試紙是否變藍; b.取樣品與堿共熱,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗,觀察是否有白煙。,三氨氣的制法 1.實驗室制法 (1)原理:銨鹽與堿共熱,產(chǎn)生氨氣。 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O (2)制取裝置:如下圖所示。,2)驗滿:用濕潤的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近管口(現(xiàn)象分別為試紙變藍、產(chǎn)生白煙)。 3)棉花團的作用:在收集NH3的試管口放置一團松軟
6、的干棉花,是為了防止試管內的NH3與試管外的空氣形成對流,以便在較短時間內收集到較為純凈的氨氣。 注意a.制取NH3宜用NH4Cl,不宜用(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3等。 b.消石灰不能用KOH或NaOH代替,因后兩者易吸濕,易結塊,不利于產(chǎn)生NH3,且高溫下腐蝕試管。 c.干燥氨氣不能用P2O5和濃H2SO4,也不能用無水CaCl2(8NH3+CaCl2 CaCl28NH3),通常用堿石灰。,1)收集:由于氨氣易溶于水,密度比空氣小,所以只能用向下排空氣法。 d.欲快速制NH3可將濃氨水滴到NaOH固體或生石灰上,其裝置如下圖所示。 2.工業(yè)制法 N2+3H2 2NH3,
7、氨水的組成及性質 1.組分 三種分子:NH3、NH3H2O、H2O。三種離子:N、OH-、H+。粒子濃度 大小順序為:c(NH3H2O)c(OH-)c(N)c(H+)。 2.性質 (1)容易揮發(fā),盛濃氨水的試劑瓶瓶口常有白霧產(chǎn)生,敞口久置溶液質量減輕,濃度變小。 (2)氨水溶質質量分數(shù)越大,其密度越小,因此溶質質量分數(shù)為x%的氨水與溶質質量分數(shù)為3x%的氨水等體積混合后,所得氨水的溶質質量分數(shù)小于2x%。,,方法硝酸與金屬反應的有關計算 硝酸與金屬反應時,金屬被氧化生成金屬陽離子,硝酸中+5價N得電子被還原為較低價的N。一般所遵循的規(guī)律符合三個守恒:一是得失電子守恒,由此可求出氮元素被還原后的
8、價態(tài),根據(jù)價態(tài)確定反應產(chǎn)物;二是物料守恒;三是溶液中符合電荷守恒。 另外,如果變價金屬與硝酸反應,例如Fe與硝酸反應,當Fe不足時生成Fe3+, Fe過量時生成Fe2+。,方法技巧,例(2017山東棗莊二模,13)在100 mL的混合液中,硝酸和硫酸的物質的量濃度分別是0.3 mol/L、0.15 mol/L,向該混合液中加入2.56 g銅粉,加熱,待充分反應后,所得溶液中銅離子的物質的量濃度是() A.0.15 mol/LB.0.225 mol/L C.0.30 mol/LD.0.45 mol/L,解題導引由于Cu與HNO3反應生成Cu(NO3)2,Cu(NO3)2電離產(chǎn)生的N 可以在H2SO4電離產(chǎn)生的H+作用下繼續(xù)氧化單質Cu,因此利用銅與硝 酸反應的化學方程式計算,還要注意過量問題。 解析溶液中n(H+)=0.15 mol/L20.1 L+0.3 mol/L 0.1 L=0.06 mol, 相關計算如下: 3Cu+8H++2N3Cu2++2NO+4H2O 364 g8 mol2 mol3 mol 2.56 g0.06 mol0.03 moln(Cu2+) 因為,所以N過量,因此用H+的 量進行計算。n(Cu2+)=0.022 5 mol,則c(Cu2+)=0.022 5 mol/0.1 L=0.225 mol/L。,答案B,
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