氮族元素知识梳理
- 格式:doc
- 大小:111.00 KB
- 文档页数:7
氮族元素知识点总结一、氮族元素的性质1. 氮(N)氮是氮族元素中最常见的元素,占据地壳中78%的成分。
氮气是一种无色、无味、无臭的气体,化学性质相对稳定。
在常温下,氮气是不活泼的。
但是,当氮气与氢气或氧气等其他元素发生反应时,就会变得非常活泼。
2. 磷(P)磷是一种具有五种同素异形体的元素,分别是白磷、红磷、黑磷、紫磷和蓝磷。
其中,白磷是最常见的形态,具有毒性并且在空气中易燃。
磷在自然界中主要以磷酸盐的形式存在,例如磷灰石和磷灰石。
磷在工业生产中主要用于制造化肥、杀虫剂、药物和清洁剂。
3. 砷(As)砷是一种具有金属和非金属特性的元素,化学性质较活泼。
砷的化合物在环境和生物体中具有毒性。
然而,砷化合物在医药和半导体工业中具有一定的应用价值。
4. 锑(Sb)锑是一种银白色的金属元素,具有良好的导电性和导热性。
锑主要用于制造半导体材料、合金和防火材料。
5. 铋(Bi)铋是一种银白色的金属元素,具有较低的熔点和高的电阻率。
铋主要用于制造合金、化妆品和医药。
二、氮族元素的应用1. 化肥氮族元素主要用于制造化肥,如尿素、磷酸二铵和钾肥等。
这些化肥在农业生产中起着至关重要的作用,能够促进植物生长,增加作物产量。
2. 基础材料氮族元素还用于制备一些重要的基础材料,如硫化磷、磷酸盐、氟硼酸盐等,这些材料在工业生产中具有广泛的应用价值。
3. 医药氮族元素在制药工业中也有重要的应用,例如磷酸二氢钾、砷酸钠、氯化铋等化合物都是一些重要的药物原料。
4. 电子材料磷化镓、砷化镓、硒化锗等化合物是一些重要的半导体材料,用于制造太阳能电池、激光器和传感器等电子产品。
5. 生活用品氮族元素在生活用品中也发挥着重要作用,例如在防火材料、合金材料、玻璃染料等方面都有应用。
三、氮族元素在环境和生物中的作用1. 生物体中的氮族元素氮族元素在生物体内起着至关重要的作用,如氨基酸、核酸、蛋白质和维生素都离不开氮族元素。
磷还是DNA和RNA的主要组成部分,铋在人类体内也具有一定的生理功能。
第八章氮族元素一、氮族元素:1、氮族元素在周期表中,位于(碳)族元素和(氧)族元素之间的第(ⅤA)族元素,也是(主)族元素,包括(N、P、As、Sb、Bi)等(五)种元素。
随着核电和数的递增,原子的电子层数(增加),原子半径逐渐增大,在化学反应中得电子能力逐渐(减小),失电子能力逐渐(增强),非金属性逐渐(减弱),金属性逐渐(增强),其中(N、P)表现出较明显的非金属性,(As)虽为非金属,但已具有一些金属性,而(铋)已具有明显的金属性。
2、下列各项比较中由强到弱的顺序是:NH3、PH3、AsH3的稳定性(减弱),还原性(增强);HNO3、H3PO4、H3AsO4的酸性(依次减弱)3、氮气的分子式(N2),电子式(),结构式(),键能()(填大或小),大气中氮气占体积百分比为(78%)。
因为氮气的(化学性质不活泼),因此可用作保护气,如(焊接2NH3)金属、充入灯泡、保鲜粮食水果)等,人工固氮的化学方程式为(N2+3H2 催化剂加热这一反应的那些方面说明了氮气的稳定性(加热、催化剂、反应为可逆的)。
自然界什么现象可起氮的固定作用(雷雨),方程式为(N2+O2=2NO),什么植物有固氮能力(豆科植物)4、磷元素常见的单质有(白磷)和(红磷),其中不溶于水可溶于CS2的是(白磷),分子式为(P4),分子空间构型是(正四面体),键角是(60°),颜色和状态是(白色蜡状固体),晶型是(分子晶体),毒性(剧毒),着火点是(40°),少量保存在(水)中,大量(密封)保存,它与另一种单质之间的转化条件是(白磷红磷)5、完成下列方程式:N2+O2=2NO 4P+5O2=2P2O5N2+3H2=2NH3N2+3Mg=Mg3N22P+3Cl2 (不足) =2PCl32P+5Cl2(足量)=2PCl52NO+O2=2NO3NO2+H2O=2HNO3+NO P2O5+H2O(冷)=2HPO3(偏磷酸有剧毒)P2O5+3H2O(热)=2H3PO4P+5HNO3(浓)△H3PO4+5NO2+H2O2P+5H2SO4(浓)=2H3PO4+5SO2+2H2O 4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3NO+NO2+H2O+O2=2HNO3Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+AgOH+2NH3·H2O=〔Ag(NH3)2〕+ +OH-+2H2O二、氨、铵盐:1、氨的分子式:(NH3),电子式(),结构式(),N与H之间是(极性)键,分子空间构型是(三角锥)型,分子(有)极性,氨分子之间可形成(氢)键,这使分子间作用力增强而(易)液化,液化后叫(液)氨,它属于(纯净)物。
氮元素全部知识点总结1. 氮元素的基本性质氮元素是地球上自然存在的元素之一,它的原子序数为7,原子量为14.007 u,是在化学元素周期表中位于第15族元素。
在常温下,氮气是一种无色、无味、无毒的气体,它在空气中占据了78%的比例。
氮气的沸点为-195.8°C,熔点为-210°C。
与大部分其他气体一样,氮气是不可燃的,不支持燃烧。
2. 氮元素的化合物氮元素主要形成的化合物包括氨、硝酸、硝酸盐等。
其中,氨是氮元素最常见的化合物之一,它是由一个氮原子和三个氢原子组成的化合物。
氨在农业中用作化肥,同时也是工业上的重要化学原料。
硝酸是另一种重要的氮化合物,它主要用于生产肥料和炸药。
硝酸盐则是硝酸和金属离子结合形成的化合物,常见的硝酸盐包括硝酸钠、硝酸铵等,它们也被广泛应用于农业和工业。
3. 氮元素的应用氮元素在农业、工业、医药等领域有着广泛的应用。
在农业中,氮元素主要以化肥的形式施用于土壤,促进植物的生长和发育。
在工业上,氮元素被用于合成化肥、硝酸、氨、硝酸盐等化学品。
此外,氮气也被用于气体保护焊接和气铁器。
在医药领域,氮元素被用于制备一些重要的药物,如硝化甘油等。
4. 氮元素与环境影响氮元素在地球生态系统中起着非常重要的作用,但同时过量的氮元素也会对环境产生负面影响。
通过人类活动排放的氮氧化物和氨等化合物,会导致土壤酸化和土壤养分失衡,对植物和水域生态系统造成破坏。
此外,过量的氮元素被排放到大气中也会导致大气污染问题,加剧酸雨等环境问题。
总的来说,氮元素是地球上非常重要的元素,它在生命系统中起着至关重要的作用。
通过对氮元素的深入了解和科学利用,可以更好地保护环境,维护地球生态平衡的稳定。
希望通过本文的总结,能够为读者提供了解氮元素的全面知识,进而更好地认识和关注这一重要元素。
高中化学氮族元素知识点氮族元素是元素周期表中的第15族元素,包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和锇(Bi)。
这些元素在化学性质上具有一些共同的特征,例如它们的价态多变,敏感度较高,容易形成各种化合物等。
1.化学特性氮族元素的价态多变,氮的电子结构为1s²2s²2p³,其价态通常为-3、+3、0和+5、氮和磷的成键性质更加明显而形成更多的化合物,而砷、锑和锇则形成较少的化合物。
在化合物中,氮族元素通常以共价键形式存在。
2.氮族元素的重要化合物(1)氮化物:氮族元素与金属形成氮化物,例如氮化钙(Ca3N2)、氮化铍(Be3N2)等。
这些化合物通常具有很高的热稳定性和硬度,可用作耐磨材料和催化剂。
(2)卤化物:氮族元素与卤素形成卤化物,例如五氯化磷(PCl5)、五溴化磷(PBr5)等。
这些化合物在有机合成和分析化学中具有重要的应用,例如五氯化磷可用于酰氯的制备,五溴化磷可用于酰溴的制备。
(3)氮氧化物:氮氧化物是氮族元素中最重要的化合物之一,其中最常见的是一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和氧化氮(N2O)。
氮氧化物在大气中起着重要的化学作用,例如一氧化氮对臭氧层的破坏、二氧化氮和空气中的水蒸气反应形成酸雨等。
3.氮族元素的生物化学作用氮族元素在生物体内具有重要的生物化学作用。
例如,氨基酸中的氮以氨的形式存在,氨是合成蛋白质和核酸的关键物质。
此外,生物体内的ATP(三磷酸腺苷)也包含氮元素,ATP是细胞内能量转化的重要媒介物。
4.氮族元素的应用(1)氮化物的应用:氮化物具有耐磨、高熔点和高硬度的特点,因此被广泛应用于耐磨涂层、陶瓷材料和切削工具等领域。
(2)磷适用性广泛:磷广泛应用于农业和化学工业。
作为肥料,磷是作物生长所需的关键元素之一;作为化学品,磷广泛应用于合成有机化合物、制备药品和消防材料等。
(3)磷化氢的用途:磷化氢(PH3)可用作溴化和碘化的脱溴和脱碘试剂,也可用于制备金属磷化物,例如氢磷化镉和氢磷化铜等。
氮元素知识点总结氮元素是化学元素周期表中的第七个元素,原子序数为7,化学符号为N。
它是地壳中广泛存在的一种元素,占地壳总重量的约78%,是空气中的主要成分之一。
氮元素在生物体系中起着重要的作用,是生命的基本组成部分之一。
1. 氮元素的特性氮元素是一种无色、无味、无臭的气体,在常温下为双原子分子N2。
氮气是一种不活泼的气体,不易与其他元素发生化学反应,因此被称为惰性气体。
氮气具有弹性,可被液化成液态氮。
2. 氮元素的发现氮元素最早是由苏格兰化学家丹尼尔·隆德斯特德在1772年通过将氧气和一些物质反应而得到的。
他将一只蜡烛放在一个密封的容器中燃烧,然后收集生成的气体。
他发现这种气体不能支持燃烧,也不能使动物在其中生存,因此将其称为“无味燃素”。
3. 氮元素在生物体系中的作用氮元素是生命体系中的重要元素之一,是蛋白质、核酸、氨基酸等生物分子的主要组成成分。
生物体内的氮元素主要来源于土壤中的无机氮化合物,如亚硝酸盐、硝酸盐、氨等,这些无机氮化合物通过植物的吸收和利用进入生物体系中,并随着食物链的传递而进入更高级生物体内。
氮元素的循环在生态系统中起着至关重要的作用。
4. 氮元素的工业应用氮元素在工业中有广泛的应用,主要包括合成氨、合成硝酸、合成氮化合物等。
合成氨可以用于生产化肥,合成硝酸可以用于制备硝化甘油等爆炸物,合成氮化合物可以用于合成化工产品和材料。
5. 氮元素的环境问题氮元素在环境中的循环和利用受到了人类活动的干扰,大量化肥的施用、工业污染等导致了土壤和水体中氮元素的过量积累,引发了一系列的环境问题,如土壤酸化、水体富营养化等。
因此,有效管理和利用氮元素资源,减少人为的氮元素排放成为了当前环境保护和可持续发展的重要课题之一。
总的来说,氮元素是地球上广泛存在的一种元素,它在生命体系中发挥着重要的作用,也在工业生产中有着广泛的应用。
然而,氮元素的循环和利用受到了人类活动的干扰,导致了一系列的环境问题。
氮化学知识点总结一、氮的化学性质氮是化学元素周期表中的第七号元素,原子序数为7,化学符号为N。
氮是一种非金属元素,常温下为一种双原子气体,由N2分子组成。
氮气稳定、惰性,不易与其他元素化合,因此常用作惰性气体和保护气体。
在大气中,氮气占据78%的体积分数,是大气中最主要的组成成分之一。
氮不溶于水,但能溶于一些有机溶剂中。
氮化学性质的稳定和惰性使氮不容易与其他元素发生反应,但在一些特殊情况下,氮也是一种非常活泼的元素。
氮的化合价为-3到+5,通常以-3价和+5价最为常见。
氮能形成各种各样的化合物,如氮气、氨气、硝酸盐等。
氮气是一种常见的非金属元素化合物,具有无色、无味、无毒的性质。
氮气对大部分物质都不发生化学反应,只有在高温高压下才能与氢气或氧气发生反应,生成氨气或氧化氮化合物。
氮的化学性质还表现在其在生物体内的重要作用。
氮是构成生物大分子如蛋白质、核酸、维生素等的重要元素之一,也是构成生物体生命必需的元素之一。
氮在生物体内主要以氨基酸和核苷酸的形式存在,是生物体合成蛋白质和核酸的重要原料。
生物体中的氮循环过程也是生态系统中的重要物质循环之一。
二、氮的化合物1、氮气氮气是氮的最常见化合物,化学式为N2。
氮气是一种双原子分子,它在大气中所占比例最大,约为78%。
氮气具有无色、无味、无毒的性质,对大部分物质都不发生化学反应。
氮气能溶解于水中,但不与水发生化学反应。
2、氨气氨气是一种氮的重要化合物,化学式为NH3。
氨气是一种无色、有刺激气味的气体,是一种碱性气体,能与酸发生中和反应。
氨气在常温下易溶于水,生成氨水,呈碱性。
氨气是一种重要的化工原料,广泛用于合成其他化合物,如尿素、硝酸盐等。
氨气也是一种重要的肥料,在农业生产中发挥着重要作用。
3、硝酸盐硝酸盐是一类含有硝基离子的盐类化合物,化学式为NO3-。
硝酸盐具有很强的氧化性,能与许多金属和非金属发生化学反应,形成相应的硝酸盐化合物。
硝酸盐在农业生产中是一种重要的氮肥,能供给植物生长所需的氮元素。
氮族元素知识归纳一、知识网络1、氮及其化合物2、磷及其化合物二、主要反应方程式1、氮及其化合物的有关方程式(实验室制硝酸在曲颈瓶中进行)2AgNO3=2Ag+2NO2↑+O2↑8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2NH3+HCl=NH4ClNH3+HNO3=NH4NO3NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NH3+H2SO4=(NH4)2SO43NH3·H2O+AlCl3=Al(OH)3↓+3NH4ClAgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3AgOH+2NH3=Ag(NH3)2OHFeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl8NH3+CaCl2=CaCl2·8NH3CaCl2不能干燥氨气。
类似有6C2H5OH+CaCl2=CaCl2·6C2H5OH CaCl2也不能干燥C2H5OH(实验室制氨气)2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NONO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O(硝酸尾气用碱液吸收)4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3NO+NO2+O2+H2O=2HNO32NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O2、磷及其化合物有关反应(新教材不要求)PCl3+Cl2=PCl5(PCl3通常是无色液体,PCl5是白色固体,因而此反应的现象是产生白色烟雾)11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P↓+15H2SO4+6H3PO4(此反应用于除去白磷的毒性)2H3PO4+3Ca(OH)2=Ca3(PO4)2↓+6H2OH3PO4+Ca(OH)2=CaHPO4↓+2H2O2H3PO4+Ca(OH)2=Ca(H2PO4)2+2H2OCa3(PO4)2+2H2SO4(浓)=Ca(H2PO4)2+2CaSO4(二者为普钙,又名过磷酸钙)Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2(重钙)H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2OH3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2OH3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2OH3PO4+3NH3·H2O=(NH4)3PO4+3H2OH3PO4+2NH3·H2O=(NH4)2HPO4+2H2OH3PO4+NH3·H2O=NH4H2PO4+H2O三.氮氧化物溶于水计算方法(1)关于NO2+O2+H2O的计算规律:a.当V(NO2):V(O2)=4:1时,试管充满液体,无气体剩余,可求出物质的量浓度b.当试管内剩余气体少于试管容积的体积时,所剩气体可能是O2,也可能是NO,故原混合气体中NO2、O2的量应出现两组答案。
氮族元素知识点归纳氮族元素是周期表中的第15族元素,包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和钋(Bi)。
以下是氮族元素的一些重要知识点的归纳:1.原子性质:-原子结构:氮族元素的原子核外层电子数为5个,包括3个p电子和2个s电子。
氮族元素的原子半径随着周期数的增加而增加,同时电子层数也增加。
-电离能:氮族元素的电离能随着周期数的增加而增加,原子核对外层电子的吸引力增强。
-电负性:氮族元素的电负性随着周期数的增加而增加,原子核向外层电子施加的吸引力增强。
-氧化态:氮族元素通常呈-3氧化态,但也能呈现其他氧化态,如氮的氧化态为-1到+5,磷的氧化态为-3到+5-化合价:氮族元素的化合价通常为3、52.物理性质:-氮:无色、无臭、味道也基本无味,为一个非金属气体。
它是空气中的主要成分之一,占据了输配器中的78%。
-磷:红色或白色固体,存在多种同素异形体,包括白磷、红磷和黑磷。
白磷具有毒性,易自燃,红磷为不活泼的固体,黑磷则为金属光泽的固体。
-砷:银灰色金属外观,有毒。
它有多个形态,包括黄砷(三角形晶体)、白砷(金属光泽)、黑砷和金砷(金属光泽)。
-锑:银白色,有金属光泽,是一种脆性材料。
它在空气中稳定,在酸中溶解度较高。
-钋:银白色金属外观,有较高毒性。
它是地壳中最不多见的元素之一3.化学性质:-反应活性:氮族元素的反应活性随周期数的增加而增加。
氮气稳定且不易反应,磷在空气中燃烧,而砷、锑和钋则会与氧反应。
-氮与氢气反应生成氨气(NH3),这是合成肥料和化学品的主要工艺。
-磷可与氧气反应生成五氧化二磷(P2O5),用作化学品和肥料的原料。
-砷常与卤素形成盐类,如三氯化砷(AsCl3)和五氯化砷(AsCl5)。
-锑的化合物通常具有还原性,可以与氯气反应生成三氯化锑(SbCl3)。
-钋具有高放射性,其化合物主要用于放射疗法和核科学研究。
4.应用:-氮:氮气广泛用于制造氨气,用作农业肥料和化学品的原料。
氮族元素【知识归纳】 一.氮族元素概况1.概况:N 2是一种无色无味的气体,密度比空气略小,不溶于水。
分子结构式为__ N ≡N ,该化学键很牢固,键能很大,难以破坏,所以通常情况下氮气性质__很稳定 。
2.化学性质:(1)工业合成氨的反应方程式:(2)高温或闪电时与O 2的反应的反应方程式:________________________ (3)点燃时与金属Mg(或Ca, Sr, Ba)的反应方程式:___________________以上反应均为__氮的固定,即将空气中_游离_态的氮气转化为化合态的氮。
三.氮的氧化物:N 2O 、(笑气 麻醉剂)NO 、N 2O 3、NO 2、N 2O 4、N 2O 5注意:N 2O 3是 HNO 2 酸酐;N 2O 5是 HNO 3 酸酐。
其它的氧化物都不是酸酐。
N 2 + 3H 22N H 3N 2+O 2 2NO高温或闪电3M g +N 2M g 3N 2点燃)3Cu(NO注意:2NO 2N2O4(通常情况下NO2气体不是纯净物)2.如何鉴别一瓶红棕色气体是二氧化氮或溴蒸气?(找出尽可能多的方法)①AgNO3 :加入少量硝酸银溶液振荡,若有浅黄色沉淀生成,是溴蒸气,若无浅黄色沉淀生成,是二氧化氮。
(二者的共同现象是红棕色消失)② H2O:加入少量的水后振荡,若红棕色消失,是二氧化氮,若红棕色不消失,是溴蒸气。
③CCl4:加入少量CCl4后振荡,若红棕色消失且CCl4由无色变为橙红色,是溴蒸气。
若红棕色不消失,是二氧化氮。
④降温:冷凝成红棕色液体的是溴蒸气,颜色变浅的是NO2。
不能用湿润的淀粉—KI试纸鉴别二者四.氨气1.概况:氨是一种无色,有刺激性气味的气体,易液化形成液氨,极易溶于水,2.性质:(1)氨水显弱碱性,在溶液中存在如下转化(方程式表示) NH3+H2O NH3·H2O NH4+ +OH—。
氨水密度小于水的密度,所以氨水的浓度越大,密度越小。
氮族元素,第V主族:元素符号核电荷数电子层结构原子半径pm 主要化合价氮N 7 2 5 70 -3、+1、+2、+3、+4、+5 磷P 15 2 8 5 110 -3、+3、+5砷As 33 2 8 18 5 121 -3、+3、+5锑Sb 51 2 8 18 18 5 141 +3、+5铋Bi 83 2 8 18 32 18 5 152 +3、+5【最外层电子排布、元素化合价共同点】∵最外层电子都有5个,∴最高价+5,最低价-3∴最高价氧化物R2O5,气态氢化物RH3【原子半径、金属性、非金属性的递变规律】∵原子半径随着电子层数的增加而增大,得电子能力减弱→非金属性减弱失电子能力增强→金属性增强氮、磷:较显著的非金属性砷:较弱的金属性和非金属性锑、铋:较显著的金属性氮族元素的非金属性比同周期的氧族和卤族元素弱氮气N2一、氮元素的存在:单质:氮气,占大气体积的78%,总质量的75%化合物:无机物(硝酸盐、铵盐、氮的氧化物)有机物(蛋白质、核酸)二、物理性质:无色、无味、气体标况下,密度=1.25g/L(比空气略小,但相近,只能用排水法收集)沸点:-195.8℃无色液体(液氮)难液化熔点:-209.86℃雪状固体难溶于水(1:0.02)三、氮分子的结构:分子式:N2电子式:结构式:用元素符号和短线来表示分子中原子结合的式子(一根短线表示一对共用电子,即共价键)氮分子的结构很稳定,破坏分子中的共价键需要很大的能量通常情况下,N 2的化学性质很不活泼,很难跟其他物质发生化学反应一定条件下(高温、放电),获得足够能量,能跟H 2、O 2、金属等反应四、化学性质:1、与H 2反应:N 2+ 3H 2 2NH 3 + Q (工业合成氨)【注】反应要加热,不一定是吸热反应2、与O 2反应:NO 2O N 22−−→−+放电 (无色、有毒、不溶于水)3、与金属反应:高温时,N 2能跟钾、钠、镁、钙、锶、钡等金属化合 -3232N Mg N Mg 3−−→−+高温 (式量100:CaCO 3、KHCO 3)氮化镁、灰色【镁在空气中燃烧】232N Mg N Mg 3−−→−+高温 (微量)MgO 2O Mg 22−−→−+点燃 (主要产物,因O 2比N 2活泼)C MgO 2CO Mg 22+−→−+△【氮化镁遇水】↑+↓−→−+32223NH 2OH Mg 3O H 6N Mg )((非氧化还原)五、用途1、 利亚N 2的稳定性(化学性质不活泼):代替稀有气体作焊接金属时的保护气充填灯泡,防止钨丝氧化,减慢钨丝的挥发 充氮包装,食品保鲜高温高压 催化剂2、 利用液氮的低温:深度冷冻物质提供超导材料的工作环境 保存待移植的活性器官 冷冻麻醉开刀3、 利用一定条件下的反应:合成氨、制硝酸、氮肥、炸药、塑料、药品、染料等六、氮的固定(固氮)【定义】把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程1、生物固氮豆科植物根部的根瘤菌中存在固氮酶,能把空气中游离的氨变成氨(铵态氮肥)2、大气固氮——“雷电发庄稼”闪电时,大气中的氮转化为氮的氧化物,经降水生成极稀的硝酸(硝态氮肥)NO 2O N 22−−→−+放电 22NO 2O NO 2−→−+NO HNO 2O H NO 3322+−→−+3、工业固氮——“先合成氨,再生产各种化肥”N 2 + 3H 22NH 3固氮途径自然固氮 人工固氮 生物固氮 大气固氮 化学模拟生物固氮 工业固氮 高温高压 催化剂氨NH 3一、氨分子的结构:氮的气态氢化物 分子式:NH 3电子式:N HH H结构式:N HH H分子空间构型:三角锥形氮原子位于锥顶,3个氢原子位于锥底,键角107°18′,极性分子二、物理性质:1、无色、刺激性气味、气体2、比空气轻,标况下,密度=0.771g/L3、极易溶于水(1:700),形成氨水难溶 不易溶 能(可)溶 易溶 极易溶 H 2、CON 2<O 2CO 2 1:1Cl 2 1:2 H 2S 1:2.6SO 2 1:40HCl 1:500 NH 3 1:700【喷泉实验】视频现象:气体体积迅速减小,烧杯里的酚酞溶液由玻璃管喷入烧瓶,形成红色喷泉 结论:① 氨气极易溶于水 ② 氨水溶液呈碱性原理:气体能被胶头滴管中挤出的少量液体快速吸收,使烧瓶内气体压强远远低于外界大气压关键:① 烧瓶、预先吸液的滴管、长直玻璃管外部都要干燥 ② 气体要充满圆底烧瓶③ 装置气密性好,不漏气,止水夹要夹紧 烧瓶中气体 Cl 2 CO 2 H 2S NO 2+NO HCl 滴管中液体浓NaOH浓NaOH浓NaOH浓NaOHH 2O4、易液化,成无色液体,放出大量的热(常温冷却到-33.5℃、常温加压到700-800kPa ) (易液化的气体还有:Cl 2、SO 2、HF )液氨气化时要吸收大量热,能使周围温度剧降——制冷剂三、化学性质: 1、与水反应:NH 3 + H 2O NH 3·H 2O NH 4+ + OH -化学平衡 电离平衡【氨水中有6种微粒,3分3离】NH 3、H 2O 、NH 3·H 2ONH 4+、OH -、H +(极少量)【氨水与液氨的区别】液氨是纯净物,只有NH 3分子氨水是混合物,含6种微粒【氨水的性质】弱碱性:氨气本身不显碱性弱电解质溶液:电解质是NH 3·H 2O不稳定性:O H NH O H NH 2323+↑−→−⋅△刺激性气味:游离的氨分子挥发性:NH 3易挥发(浓氨水瓶口有白雾) 保存:密封、阴暗处密度小于纯水,越浓密度越小(28%,密度=0.91g/cm 3) 同酒精 计算氨水的浓度,以NH 3计算沉淀性:很好的沉淀剂,制取Al(OH)3、Fe(OH)3弱还原性:O H 8N Cl NH 6O H NH 8Cl 3224232++−→−⋅+ 离子方程式书写:① 反应物, 写化学式② 生成物:浓溶液+加热——NH 3↑+H 2O 稀溶液+不加热——化学式 2、与酸反应:视频Cl NH HCl NH 43−→−+ 白烟(挥发出的氨跟氯化氢化合生成的微小的氯化铵晶体)3433NO NH HNO NH −→−+ 硝铵 白烟424423S O NH S O H 2NH )(−→−+ 硫胺 无白烟 34223HCO NH O H CO NH −→−++ 碳铵 无白烟【注】NH 3与挥发性酸反应生成铵盐,有白烟 【氨跟强酸溶液反应的本质】++−→−+43NH H NH3、与氧气反应:(最低价,具有还原性)(Pt 、Cr 2O 3)Q O H 6NO 4O 5NH 4223++→+催化剂△ 氨的催化氧化(接触氧化),工业制硝酸的基础【现象】 ① 虽然停止加热,催化剂仍能保持红热② 圆底烧瓶内出现红棕色气体 22NO 2O NO 2−→−+ ③ 紫色石蕊溶液变红 NO HNO 2O H NO 3322+−→−+ ④ 烧瓶内有时会看到白色烟雾 3433NO NH HNO NH −→−+ ⑤ 圆底烧瓶内红棕色不明显 322HNO 4O H 2O 3NO 4−→−++4、与其他氧化剂反应:Cl NH 6N NH 8Cl 34232+−→−+ 氨气过量 ——工厂检验氯气 HCl 6N NH 2Cl 3232+−→−+ 氯气过量O H 3N Cu 3NH 2CuO 3223++−→−+△H 2O 2、KMnO 4 均可氧化NH 3四、制法1、自然界:动植物体内的蛋白质腐败产生2、工业制法: 原理: N 2 + 3H 2 2NH 3 【注】可逆反应,得到的产品是3者的混合物,利用NH 3易液化的特点将其分离后,N 2和H 2可循环使用N 2:蒸馏液态空气H 2:焦炭与高温水蒸气反应 22H CO O H C +−−→−+高温222H CO O H CO +−−→−+高温3、实验室制法:、1) 固态铵盐与固体强碱加热【原料】常用消石灰,不用烧碱:① 在加热条件下烧碱对玻璃的腐蚀作用更强,试管易碎裂 ② 烧碱价格昂贵【原理】 O H 2NH 2CaCl OH Ca Cl NH 223224+↑+−→−+△)( 强碱制弱碱【装置】固固加热,同O 2【干燥】碱石灰——干燥管、U 型管(不能用浓硫酸、无水氯化钙 CaCl 2·8NH 3)【收集】只能用向下排空气(集气试管口棉花作用:防止气体对流,有利于集满) 【检验】① 湿润的红色石蕊试纸,变蓝高温高压 催化剂② 把气体通入酚酞试液,试液变红氨气是中学化学唯一的碱性气体③ 蘸有浓盐酸的玻璃棒,白烟【验满】① 湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口,变蓝 ② 蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口,白烟 【尾气】用水浸湿的棉花团2)在生石灰(或固体烧碱)中加入浓氨水生石灰(或固体烧碱)遇到浓氨水放出大量热,使一水合氨分解。
氮族元素知识梳理⑪ ______________________________________.⑫ ______________________________.⑬ ______________________________________.⑭ ______________________________.氮族元素物理性质: N 2__________________________________________________ N 2的电子式____________;结构式___________NO___________________________________________________________NO 2__________________________________________________________ NH 3__________________________________________________________ NH 3的电子式_______________,结构式___________________,空间构型___________________,属于______________ 分子。
N 2Mg 3N 2⑫ H 2ONH 3⑳ O 2NO 2Cu⑪⑬⑰ Cu⑴ H +⑶CuO⑵ OH-⑷Cl 2 NH 4Cl⑸Ca(OH)2NO 2NO2⑲化学性质:⑮ ______________________________________.⑯ ______________________________. ⑰ ______________________________________.⑱ _______________________________ ⑲ ______________________________________.⑳ ______________________________.⑴ ______________________________________.⑵ ______________________________.⑶ ______________________________________.⑷ ______________________________.⑸ ______________________________________.⑹ ______________________________.⑺ ______________________________________.⑻ ______________________________. NH3的实验室制法:1.原理:2.装置:3.净化:4.收集:5.尾气处理:6.NH3的检验7.NH4+的检验::8.NO3-的检验:硝酸的实验室制备:硝酸的工业制备:碳族元素知识梳理1.碳族元素包括___________________________________,主要化合价为___________,其中________________的+4价化合物稳定,而___________的+2价化合物稳定。
C、Si 的主要成键类型___________,形成化合物种类最多的元素____________,硅在自然界中全部以______态存在。
2.金刚石、晶体硅、二氧化硅都是以____________为基本结构单元形成的空间网状结构的__________晶体,其中1mol金刚石中______molC-C键,1mol晶体硅中______molSi-Si 键,1mol二氧化硅中_______molSi-O键。
Si ⑫NaOHNa2SiO3⑱CO2⑰HCl⑪HF⑬O2SiO2⑭NaOH⑯C⑮HF图一:写出图一的化学反应方程式:⑪ ______________________________________.⑫ ______________________________. ⑬ ______________________________________.⑭ ______________________________. ⑮ ______________________________________.⑯ _______________________________ ⑰ ______________________________________.⑱ ______________________________. ⑲ ______________________________________.⑳ ______________________________. ⑴ ______________________________________.⑵ ______________________________. ⑶ ______________________________________.⑷ ______________________________. ⑸ ______________________________________.⑹ ______________________________. 写出图二的化学反应方程式:⑪ ______________________________________.⑫ ______________________________. ⑬ ______________________________________.⑭ ______________________________. ⑮ ______________________________________.⑯ _____________________________ ⑰ ______________________________________.⑱ ______________________________.CCOCO 2CaCO 3CaC 2 C 2H 2Na 2CO 3NaHCO 3⑪⑫⑬⑭⑮⑯⑰ 加热 ⑱ HCl⑲⑳⑴⑵⑶ 玻璃玻璃 ⑷⑸⑹Ca(HCO 3)2碱金属知识网络写出下列反应的化学方程式:⑪ ______________________________________.⑫ ______________________________.⑬ ______________________________________.⑭ ______________________________.⑮ ______________________________________.⑯ ______________________________.⑰ ______________________________________.⑱ ______________________________.⑲ ______________________________________.⑳ ______________________________.⑴ ______________________________________.⑵ ______________________________.⑶ ______________________________________.⑷ ______________________________.Na ⑪Na 2O⑫ Na 2O 2⑭⑬ Na 2S NaCl ⑯⑮ NaOH ⑳⑲⑰Na 2CO3⑴ ⑱ NaHCO 3 ⑵ ⑶ ⑷铝及其化合物知识网络写出下列反应的离子方程式:⑪ ______________________________________.⑫ ______________________________.⑬ ______________________________________.⑭ _____________________________.⑮ ______________________________________.⑯ ______________________________.⑰ ______________________________________.⑱ _______________________________⑲ ______________________________________.⑳ ______________________________.⑴ ______________________________________.⑵ _______________________________⑶ ______________________________________.⑷ ______________________________.⑸ ______________________________________.⑹ ______________________________.⑺ ______________________________________.⑻ ______________________________.⑼ ______________________________________.⑽ ______________________________.Al(OH)3AlO 2-Al 3+Al⑸ OH - ⑵ H +①OH - ②NH 3·H 2O ③AlO 2- ④S 2- ⑤ HCO 3-⑺CO 32- ⑳H +⑧OH -⑥ 少量H +⑦ CO 2 ⑽ HCO 3-⑲过量H +⑶过量OH -⑷OH -Al 2O 3⑴H +Al 2O 3⑹电解⑻H 2O⑼Fe 2O 3铁及其化合物知识网络写出下列反应的离子方程式:⑪ ______________________________________.⑫ ______________________________.⑬ ______________________________________.⑭ ______________________________.⑮ ______________________________________.⑯ ______________________________.⑰ ______________________________________.⑱ ______________________________.⑲ ______________________________________.⑳ ______________________________.⑴ ______________________________________.⑵ ______________________________.⑶ ______________________________________.⑷ ______________________________.⑸ ______________________________________.⑹ ______________________________.⑺ ______________________________________.⑻ ______________________________.⑼ ______________________________________.⑽ ______________________________.(21) ____________________________________.(22) _____________________________.FeFe2+Fe 3+①Fe 3+②Cu 2+③H +⑤Cl 2 ⑥HNO 3⑦Cu ⑧I - ⑨S 2-④HNO 3 ⑴Cl 2⑩H 2OH 2Fe(OH)2Fe(OH)3⑽Zn(21)CO (22) Al⑵H2O(常温) ⑶H2O(沸水)⑷AlO 2- ⑸CO 32- ⑹HCO 3-⑺OH -⑻OH -⑼。