氮及其化合物

1、專題十二 氮及其化合物,一、氮氣及氮的氧化物的性質,（1）氮元素在自然界中的存在,1、氮氣,(2)物理性質,無色、無味的氣體，難溶于水，難液化，空氣中含78%(體積分數(shù))的氮氣。沸點為－195.8 ℃，熔點為－209.9 ℃,,（3）分子結構氮氣的電子式為________________； 結構式為________；N2中三鍵鍵能很大，不容易被破壞，因此N2的化學性質十分穩(wěn)定。,∶N??N∶,N≡N,(4

2、)化學性質,①氧化性,（工業(yè)合成氨）,②還原性,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,俗語“雷雨發(fā)莊稼”,（5）用途,合成氨、制硝酸、作保護氣等。,（6）氮的固定,游離,化合,2、氮的氧化物(1)氮元素有＋1、＋2、＋3、＋4、＋5 五種正價態(tài)，五種正價對應六種氧化物： 等，其中屬于酸性氧化物的是 。,N2O3、N2O5,

3、N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,（2）一氧化氮和二氧化氮的性質,無色、無味的氣體,紅棕色、有刺激性氣味的氣體,難溶于水,與水反應,(1)與血紅蛋白結合，使人中毒(2)轉化成NO2形成酸雨、光化學煙霧,形成酸雨、光化學煙霧,有毒,有毒,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2,藍,2NO2 N2O4,②NO2,原理： Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2

4、H2O 收集：向上排空氣法,（3）NO、NO2 的實驗室制法,原理：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,收集：排水集氣法,①NO,作業(yè),（4）氮氧化物對環(huán)境污染及防治① 常見的污染類型 光化學煙霧：NOx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)生的一種有毒的煙霧。 酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。 破壞臭氧層：NO2可使平

5、流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。,②常見的NOx尾氣處理方法堿液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是：n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。催化轉化 在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉化為無

6、毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。,【思考】如何鑒別NO2與溴蒸氣？,1.用水鑒別：加入少量水振蕩，氣體溶解顏色變淺或變無色的是NO2，變化不大的是Br2蒸氣。2.用AgNO3溶液：加入AgNO3溶液，振蕩生成淡黃色沉淀的是溴蒸氣，無沉淀的是NO2.3.用CCl4鑒別：加CCl4振蕩，氣體溶解得橙紅色溶液的是溴氣，不溶的是NO2。,【例】在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12 mL通入足量水中，充分反應后剩余2

7、mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為①1.2 mL?、?.4 mL?、? mL?、? mLA．①② B．②③ C．③④ D．①④,D,二　硝 酸,1.物理性質,硝酸是___色易揮發(fā)的液體，有________氣味。,2.化學性質,無,刺激性,(1)不穩(wěn)定性反應：__________________________________。①市售濃硝酸呈黃色的原因是：__

8、_______________________________。②硝酸要保存在_____試劑瓶中，置于冷暗處，不能用橡膠塞。,硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里,棕色,(2)強氧化性硝酸無論濃、稀都有強氧化性，而且濃度越大氧化性越強。按要求完成化學方程式：①與金屬反應稀硝酸與銅反應：____________________________________；濃硝酸與銅反應：___________________________

9、______。②與非金屬反應如濃硝酸與C的反應為_________________________________；,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,③與還原性化合物反應硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質。如稀硝酸與FeSO4溶液反應的離子方程式為____________________

10、____________________。(3)與有機物反應①硝化反應(與C6H6反應)：_________________________________________；②顯色反應：蛋白質遇到濃硝酸變黃色。,用途：制炸藥、染料、塑料、硝酸鹽。,前三點寫作業(yè),【規(guī)律總結】1.硝酸與金屬反應的規(guī)律(1)HNO3與金屬反應一般不能產(chǎn)生H2。(2)還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物

11、也可能為N2O、N2或NH4NO3。2.硝酸與非金屬反應的規(guī)律(1)濃硝酸能與碳、硫、磷等非金屬單質反應，一般生成最高價含氧酸或最高價氧化物，二氧化氮和水。(2)與非金屬反應，硝酸表現(xiàn)強氧化性，不表現(xiàn)酸性。,【思維建?！拷饘倥c硝酸反應計算題的一般方法,1.下列說法不正確的是(　　),A,2、 38.4 g銅跟適量的濃硝酸反應，銅全部作用后，共收集到氣體22.4 L(標況)，反應消耗的硝酸可能是(　　)A.1.0 mol

12、 B.1.6 mol C.2.2 mol D.2.4 mol,C,三　氨、銨鹽,1.氨,(1)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(1∶700)。(2)化學性質,①還原性與氧氣反應：_____________________________。②與酸反應與氯化氫反應：_____________________?，F(xiàn)象：____________。應用：用于NH3與揮發(fā)性酸的互

13、相檢驗。③與水反應：_______________________，_______________________，氨的水溶液叫氨水，呈弱堿性。,NH3＋HCl===NH4Cl,產(chǎn)生白煙,(3)實驗室制法：,加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物,向下排空氣法,藍,白煙,實驗室制氨氣的的注意事項,(1) 制氨氣所用銨鹽不能用硝銨、碳銨，因加熱過程 中NH4NO3 可能發(fā)生爆炸性的分解反應，發(fā)生危險；而碳銨受熱分解產(chǎn)生CO2，使生成的NH

14、3 中混有較多的CO2 雜質。(2)消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因：NaOH、KOH 腐蝕性太強，在高溫下能腐蝕試管。,(3)干燥：在干燥管中盛放堿石灰作干燥劑。不能用濃硫酸、P2O5 、 無水氯化鈣作干燥劑， 如CaCl2 吸收氨氣會生成CaCl2·8NH3。,劃線部分寫作業(yè),拓展二種方法：加熱濃氨水,濃氨水中加入固態(tài)堿性物質,氨氣用途：化工原料，用于制硝酸、銨鹽、純堿、尿素，用作制冷劑。,噴

15、泉實驗的原理及應用1.噴泉實驗的原理由于容器內外產(chǎn)生壓強差而形成噴泉。氣體迅速溶于水或某種溶液中，容器內壓強小于容器外壓強，從而產(chǎn)生噴泉，依據(jù)這一原理，只要能夠造成容器內氣體大量溶于液體，就可以形成噴泉。2.引發(fā)噴泉的幾種方法(1)使燒瓶內的氣體迅速溶于水或某種液體中。(2)使燒瓶內氣體溫度降低，從而使氣壓減小。(3)使燒瓶外待噴液面上的氣壓增大。,3.噴泉實驗的幾種常見裝置,2.銨鹽,(1)物理性質：都是無色或白色晶體，易

16、溶于水。(2)化學性質——“三解”①不穩(wěn)定性(熱解)a.NH4Cl受熱分解：__________________________。b.NH4HCO3受熱分解：__________________________。②與堿反應(堿解)銨鹽與堿溶液反應的離子方程式a.在稀溶液中不加熱：_____________________。b.加熱時或濃溶液：___________________________。,1.NH3是一種重

17、要的化工原料，可以制備一系列物質(如圖)。下列有關表述正確的是(　　),A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解C.NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應D.圖中所涉及的鹽類物質均可以水解,C,2.判斷下列有關操作是否能引發(fā)噴泉現(xiàn)象,A.擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進入燒瓶， 片刻后打開止水夾B.擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進入