氮及其重要化合物4-4
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氮及其化合物氮元素是一种典型的变价元素,掌握氮元素形成的单质和化合物的有关知识,应抓住以 下线索(N 元素化合价为线索)化合价 -3 0 +2 +4 +5 物 质 NH3 N 2 NO NO 2 HNO 3 (铵盐) (硝酸盐) 而对其中每种物质都从结构、性质(物理、化学)、制法、用途四方面来认识理解记忆,最后在各物质(不同价态间)间形成相互转化的知识网络。
一、氮气及氮的氧化物 1.氮气(N 2)(1)分子结构:电子式为∶N ┇┇N ∶,结构式为N≡N ,氮氮叁键键能大,分子结构稳 定,化学性质不活泼。
(2)物理性质:纯净的氮气是无色无味的气体,难溶于水,空气中约占总体积的78%。
(3)化学性质:常温下性质稳定,可作保护气;但在高温、放电、点燃等条件下能与H 2、O 2、IIA 族的Mg 、Ca 等发生化学反应,即发生氮的固定(将空气中的氮气转变为含氮化合物的过程,有自然固氮和人工固氮两种形式)N 2中N 元素0价,为N 的中间价态,既有氧化性又有还原性 ①与H 2反应:N 2 +3H 22NH 3 ②与O 2反应:N 2+O 2=2NO③与活泼金属反应: N 2 +3Mg = Mg 3N 2(4)氮气的用途:化工原料;液氮是火箭燃烧的推进剂;还可用作医疗、保护气等。
二、氮的氧化物(2)NO 和NO 2的重要性质和制法 ①物理性质:NO :无色无味气体,有毒,密度比空气大,不溶于水;NO 2:红棕色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水; ②化学性质:2NO+O 2=2NO 2(易被氧气氧化,无色气体转化为红棕色); 2NO 2 (红棕色)N 2O 4(无色)(平衡体系); 3NO 2+H 2O =2HNO 3+NO (工业制硝酸); NO+NO 2+2NaOH =2NaNO 2+H 2O (尾气吸收);注:NO 2有较强的氧化性,能使湿润的KI 淀粉试纸变蓝。
高温、高压 催化剂放电 点燃③制法: NO :3Cu+8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O (必须用排水法收集NO ); NO 2:Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O (必须用向上排空气法收集NO 2) (3)氮的氧化物溶于水的计算:①NO 2或NO 2与N 2(非O 2)的混合气体溶于水可依据3NO 2+H 2O =2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行计算。
氮及其化合物知识点总结氮及其化合物是化学领域中非常重要的一类物质,其存在于自然界中并为人类的生活和发展做出了重要贡献。
在这篇文章中,我们将总结氮及其化合物的知识,包括氮的化学性质、氮的化合物类型、氮的利用和氮的环境保护等方面。
一、氮的化学性质氮是人体必需的营养元素之一,其化学性质非常重要。
氮的化学式为N2,是一种无色、无味、无臭的气体。
氮分子由两个氮原子通过共价键连接而成,其化学性质稳定,不易被化学反应氧化或破坏。
氮的化学性质包括:1. 化学键:氮分子由两个氮原子通过共价键连接而成,共价键的化学性质稳定,不易被化学反应氧化或破坏。
2. 物理性质:氮分子无色、无味、无臭,不易被光照或加热分解,因此氮在常温常压下是一个稳定的分子。
3. 化学反应:氮分子可以与许多物质发生化学反应,包括与碳、氢、氧、硫等元素反应生成相应的化合物。
二、氮的化合物类型氮的化合物类型很多,其中一些重要的化合物包括:1. 氨(NH3):氨是一种无色、有刺激性气味的气体,是氮的常见化合物之一。
氨的化学式为NH3,可以与水、碱金属反应。
2. 硝酸(HNO3):硝酸是一种无色、有刺激性气味的气体,是氮的常见化合物之一。
硝酸可以与酸反应,也可以与碱金属反应。
3. 硝酸铵(NH4NO3):硝酸铵是一种固态的肥料,由氨和水混合而成。
硝酸铵可以储存和使用,但需要注意安全。
4. 尿素(C2H5NH2):尿素是一种无色、有刺激性气味的气体,是氮的常见化合物之一。
尿素可以用于生产肥料、合成橡胶、塑料等。
三、氮的利用氮在自然界中广泛存在,是人类生产和生活的重要营养元素。
氮的利用包括农业、工业和能源等领域。
1. 农业:氮素肥料是农业生产中的重要肥料,主要用于支持植物的生长。
氮的利用包括氮素肥料的使用、追肥和营养循环等。
2. 工业:氮的利用包括氨化、硝酸化、硝化等过程,这些过程可以生产各种氮的化合物,如氨、硝酸、硝酸铵等。
3. 能源:氮的利用还涉及一些能源领域,如天然气化工、氨化等。
4-4氮及其化合物一、选择题1.氮元素在地球上含量丰富,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
下列叙述与氮元素的循环无关的是( )A.工业合成氨的过程是固氮的过程B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂,常用氮气作保护气D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收解析:C项,由于N2很不活泼,故而作为保护气,N2不参与化学反应,也即无循环可言。
答案:C2.下列有关氨的性质的叙述中正确的是( )①氨不能在空气中燃烧②氨水呈碱性③氨气和酸相遇都能产生白色烟④在反应:NH3+H+===NH+4中氨失去电子被氧化⑤氨水中含氮微粒中最多的是NH+4⑥常温下把NH3通入稀HNO3中,当溶液的pH等于7时,NH3和HNO3物质的量相等A.①②B.③⑤⑥C.①⑤⑥ D.②⑤⑥解析:氨在空气中氧化需高温和催化剂;由于氨水中存在平衡:NH3+H2O NH3·H2O NH+4+OH-,故氨水呈弱碱性;氨气只有与挥发性酸相遇才能产生白色烟,与不挥发性酸如H2SO4、H3PO4相遇,不产生白色烟;NH3和H+的反应为非氧化还原反应。
故①、②正确,③、④不正确。
在氨水中,NH3·H2O是一元弱碱,电离很微弱,含氮微粒最多的是NH3·H2O,⑤错。
当NH3和HNO3等物质的量反应时生成NH4NO3,因NH+4水解而使溶液呈酸性,⑥错。
答案:A3.(2012·云南省重点高中高三联考)亚硝酸钠是一种工业用盐,广泛用于物质合成、金属表面处理等,它的一些性质或用途如图,下列说法不正确的是( )A .NaNO 2的稳定性大于NH 4NO 2B .NaNO 2与N 2H 4反应,NaNO 2是氧化剂C .可用淀粉-碘化钾试纸和食醋鉴别NaCl 与NaNO 2D .NaN 3分解,每产生1 mol N 2转移6 mol e -解析:本题考查NaNO 2的性质以及氧化还原反应知识。