氮及其氧化物_高三化学一轮复习
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第18讲 氮及其化合物(基础课)1.掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。
2.掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
3.了解铵盐(NH +4)的检验方法。
氮及其氧化物 硝酸1.氮及其氧化物(1)自然界中氮的存在和氮的固定(2)N 2的性质及应用N 2是一种无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水,熔点、沸点比O 2的低。
N 2的电子式为,结构式为N ≡N 。
分子结构稳定,化学性质稳定,可用作保护气。
①与Mg 反应的化学方程式:N 2+3Mg=====点燃Mg 3N 2,N 2表现氧化性。
②与H 2反应的化学方程式:,N 2表现氧化性。
③与O 2反应的化学方程式:N 2+O 2============放电或高温2NO ,N 2表现还原性。
(3)氮的氧化物①氮有多种价态氧化物,氮元素从+1价至+5价都有相应的氧化物,依次为N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2(或N 2O 4)、N 2O 5,其中属于酸性氧化物的有N 2O 3和N 2O 5。
②NO 、NO 2的性质比较NO NO 2 颜色 无色 红棕色毒性有毒 有毒 溶解性不溶于水 易溶于水 与O 2或与H 2O 反应2NO +O 2===2NO 2 3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 收集方法排水法 向上排空气法 对环境的影响 NO 与血红蛋白结合使人中毒,NO 、NO 2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层(1)NO 2可以被NaOH 溶液吸收,其反应为2NO 2+2NaOH===NaNO 3+NaNO 2+H 2O 。
(2)NO 2与NO 按物质的量比1∶1混合与NaOH 反应:NO 2+NO +2NaOH===2NaNO 2+H 2O 。
(3)在催化剂、加热条件下,NO x 与NH 3反应生成N 2与H 2O ,此方法可用于处理汽车尾气中的NO x 。
2.硝酸的性质纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,与H 2O 以任意比互溶。
证对市爱幕阳光实验学校第31讲氮及氮的氧化物学习目标:1、知道氮族元素的原子结构及性质变化规律2、掌握N2和P物理性质和化学性质[知识点扫描]一、氮族元素的通性:1、原子结构:写出氮族元素的元素符号和原子结构示意图:2、性质上的相似性:〔1〕能获得3个电子,在气态氢化物中化合价都是3-价,通式为;〔2〕最高价氧化物的化合价都是+5,最高价氧化物通式为,其对水化物为或,呈酸性。
3、性质的递变规律:N P As Sb Bi金属性逐渐非金属性逐渐NH3 PH3 AsH3 SbH3稳性逐渐HNO3 H3PO4 H3AsO4 H3SbO4 HBiO4酸性逐渐典型例题一:氮族元素和同周期的氧族元素及卤族元素相比,谁的非金属性较强?为什么?举例说明。
二、氮气的性质及用途:1、分子结构:氮气的电子式: ,结构式为:有一个共价叁键,所以键能大〔946KJ/mol〕,稳,一般在高温时发生反。
〔H2: 436KJ/mol, O2: 439KJ/mol〕2、N2的性质:主要物理性质:化学性质:在常温下不活泼,在高温下与不少物质反。
反举例:(1)氧化性:(2)复原性:典型例题二、氮气是一种不活泼的气体,其根本原因是A. 氮元素的非金属性较弱B. 氮原子半径较小C. 氮气是双原子分子D. 使NN≡键断裂需要很高的能量三、氮的氧化物:N的氧化物有:5254224323221ON)ON(ONONONON+++++典型例题三、①HNO3和HNO2的酸酐各是什么?②NO为无色气体,如用排空气法收集时,气体却显,为什么?③NO2和溴蒸气都是红棕色、有刺激性气味的气体,怎样加以区别?④某种气态的氮的氧化物中含氧6%,在状态下,每4.6g这种气体的体积是1.12L,试确它的分子式。
典型例题四、为了消除NO x对大气的污染,工业上常用如下反来保护环境:NO x +NH3→N2 + H2O现有NO2和NO的混合气体3L可用相同状况下3.5L NH3恰好使其完全转化为N2,那么混合气体中NO2和NO的体积比是。
第19讲 氮及其氧化物 氨和铵盐[复习目标] 1.认识氮气和氮氧化物的性质,并从物质类别和元素化合价角度预测性质,以及氮氧化物溶于水的计算。
2.认识氨气和铵盐的性质、氨气的实验室制法、NH +4的检验。
3.认识氮元素单质及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
考点一 氮及其氧化物必备知识夯实1.自然界中氮的存在和氮的固定2.氮气 (1)物理性质无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。
(2)化学性质写出有关化学方程式: ①□23Mg +N 2=====点燃Mg 3N 2。
②□3N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3。
③□4N 2+O 2=====放电或高温2NO 。
3.氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物2②□1N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。
(2)NO和NO2性质的比较4.(1)常见的污染类型①光化学烟雾:NO x在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾。
②酸雨:NO x排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。
③破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NO x尾气处理方法①碱液吸收法工业尾气中的NO x常用碱液吸收处理,NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。
②催化转化法在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2),或NO x与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N 2和CO 2)。
一般适用于汽车尾气的处理。
【易错辨析】正确的打“√”,错误的打“×”,错误的写明原因。
(1)固氮反应一定属于氧化还原反应(√)(2)NO 2溶于水时生成HNO 3,故NO 2是硝酸的酸酐(×) 原因:HNO 3的酸酐是N 2O 5。
(3)N 2与O 2在放电条件下直接化合成NO 2(×) 原因:N 2与O 2在放电条件下生成NO 。
氨和铵盐必备学问·梳理夯实学问梳理1.氨的分子结构和物理性质电子式密度气味水溶性沸点比空气小猛烈刺激性气味极易溶于水(1∶700)较低,易液化可用作制冷剂2.氨的化学性质[微点归纳] (1)蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为有白烟生成,将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象。
(2)NH3是中学化学中唯一的碱性气体,能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝,可在推断题中作为解题突破口。
(3)氨水呈碱性,属于一元弱碱溶液,计算氨水的浓度时,溶质按NH3进行计算。
(4)氨水中含的粒子有:NH3·H2O、H2O、NH3、NH+4、OH-、H+。
3.铵盐(1)铵盐的物理性质铵盐都是白色固体,绝大多数铵盐易溶于水。
(2)铵盐的化学性质(3)NH+4的检验4.氨的试验室制法 (1)反应原理试验室中常加热NH 4Cl 和Ca(OH)2的混合物制取NH 3,化学方程式为 2NH 4Cl +Ca(OH)2=====△CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 。
(2)试验装置如图所示:(3)试验过程(4)其他制取方法 方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2O=====△NH3↑+H2O浓氨水+固体CaO CaO与水反应,使溶剂(水)削减;反应放热,促使氨水分解。
化学方程式为NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2[微点归纳] (1)制氨时,选用的铵盐及碱都有确定的要求。
选铵盐时,不选(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等,因它们受热易分解,使产生的NH3中混有较多的杂质气体,另外NH4NO3易爆炸;选碱时,用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH,因NaOH、KOH具有吸湿性,易结块,不利于产生氨气,且在高温下均能腐蚀玻璃。
(2)干燥氨气不能用浓硫酸,也不能用无水CaCl2(8NH3+CaCl2===CaCl2·8NH3),通常用碱石灰干燥氨气。
课时跟踪练22 氮及其氧化物 氨和铵盐[基础巩固]1.(2024·茂名质检)下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是( )A .NH 3具有还原性,可用作制冷剂B .N 2具有氧化性,可用作工业合成氨C .NH 3具有碱性,可用于制备硝酸铵D .NH 4Cl 易溶于水,可用作化肥解析:选B 。
A.NH 3的沸点低,易液化,液氨汽化时吸取大量的热,使四周环境温度降低,故可用作制冷剂,A 错误;B.N 2具有氧化性,与H 2发生反应生成NH 3,B 正确;C.NH 3 和水反应生成的一水合氨具有碱性,可用于制备硝酸铵,NH 3本身不具有碱性,C 错误;D.NH 4Cl 含有植物生长所需的氮元素,可用作化肥,D 错误。
2.(2024·广州第65中学开学考试)下列关于氨的试验装置正确的是( )A .装置甲用于试验室制取氨B .装置乙用于制备NaHCO 3C .装置丙用于干燥氨D .装置丁用于氨的尾气处理答案:D3.下列反应的离子方程式书写正确的是( )A .试验室用氯化铵和熟石灰制氨:NH +4 +OH -=====△ NH 3↑+H 2OB .NaOH 溶液与NH 4Cl 溶液混合加热:NH +4 +OH -=====△ NH 3·H 2OC .氨水中加入盐酸:NH 3·H 2O +H +===NH +4 +H 2OD .氨水中加入氯化铁溶液:Fe 2++2NH 3·H 2O===2NH +4 +Fe(OH)2↓解析:选C 。
A 项,该反应属于固固加热反应,不是离子反应;B 项,加热条件下NH 3·H 2O 分解为NH 3和H 2O ,离子方程式为NH +4 +OH -=====△ NH 3↑+H 2O ;D 项,氨水中加入FeCl 3溶液应生成Fe(OH)3 沉淀,离子方程式为Fe 3++3NH 3·H 2O===Fe(OH)3↓+3NH +4 。
氮气及氮的氧化物1.将等体积的NO2和N2的混合气体置于试管中,并将试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体的体积约为原总体积的()A. 1/6B. 1/3C. 2/3D. 1/22.某无色的混合气体可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL该气体经过如图试验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则此气体的组成为()A. NH3、NO2、N2B. NH3、NO、CO2C. NH3、NO2、CO2D. NO、CO2、N23.如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边渐渐摇动试管,直到两个试管内充溢液体。
假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液物质的量浓度之比为()A. 1∶1B. 5∶7C. 7∶5D. 4∶34.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2,②NO2和O2,③NH3和N2。
现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是()A.V1>V2>V3B.V1>V3>V2C.V2>V3>V1D.V3>V1>V25.为了避开NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采纳氢氧化钠溶液进行汲取处理(反应方程式:2NO2+2NaOH===NaNO2+H2O;NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O)。
现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L氢氧化钠溶液汲取(无气体剩余),则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度为()A.mol·L-1B.mol·L-1C.mol·L-1D.mol·L-16.下列说法正确的是()A. CO,NO,NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在B. NO可用于某些疾病的治疗C. NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象D.汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N27.汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一,在日光照耀下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。