氮及其化合物

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生物学和化学领域中非常重要的元素和分子。

以下是氮及其化合物的一些知识点总结。

1. 氮的化学性质氮是人体必需的元素之一,也是地球上最常见的元素之一。

氮的化学式为N2,是一种无色、无味的气体。

氮的化学性质比较活泼,可以与许多其他元素形成化合物。

2. 氮的化合物氮的化合物种类繁多,包括氨(NH3)、硝酸(HNO3)、呼气(H2SO4)和硝酸铵(NH4NO3)等。

其中氨和呼气是常见的有机合成原料,而硝酸铵则是常见的肥料。

3. 氨的化学性质氨(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,化学式为NH3。

氨是一种强碱性化合物,可以用于制备氨气和氨水等。

氨气是一种重要的无色气体,广泛用于工业和生活中。

4. 呼气的化学性质呼气(H2SO4)是一种无色、有刺激性气味的气体,化学式为H2SO4。

呼气主要用于医疗领域,用于呼气式核酸检测等。

5. 硝酸铵的化学性质硝酸铵(NH4NO3)是一种白色的晶体,化学式为NH4NO3。

硝酸铵是一种强肥料,可以用于种植植物和土壤改良。

硝酸铵也可以用于工业上,用于制造肥料和染料等。

6. 氮的现代应用氮的现代应用非常广泛,包括用于制造氨气和氨水、用于制备肥料和药物、用于制造蛋白质和核酸等。

此外,氮还被用于制造氮素肥料,用于改善土壤质量和促进植物生长。

拓展:氮素肥料是农业生产中非常重要的肥料之一,可以提高土壤肥力,促进植物生长。

氮素肥料一般包括尿素、硝酸铵等。

此外,氮素肥料还可以用于制造氮素蛋白,用于饲料和工业用途。

一、氮气（N 2）：1．氮元素在自然界中的存在形式：既有游离态又有化合态。

空气中含N 2 占78％（体积分数）或75％（质量分数）；化合态氮存在于多种无机物和有机物中，氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素。

2．物理性质：纯净的氮气是无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。

3．氮气的分子结构：由于N 2分子中的N ≡N 键很牢固，所以通常情况下，氮气的化学性质稳定、不活泼。

4．氮气的化学性质：常温下氮气很稳定，很难与其它物质发生反应，但这种稳定是相对的，在一定条件下（如高温、放电等），也能跟某些物质（如氧气、氢气等）发生反应。

⑴ N 2的氧化性：① 与H 2化合生成NH 3 N 2 +3H 22NH 3 〖说明〗 该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理。

② 镁条能在N 2中燃烧 N 2 + 3Mg ==== Mg 3N 2（金属镁、锂均能与氮气反应）Mg 3N 2易与水反应：Mg 3N 2 + 6H 2O === 3Mg(OH)2 + 2NH 3↑〖拓展延伸〗镁条在空气中点燃发生的反应有：2Mg + O 2 ==== 2MgO N 2 + 3Mg ==== Mg 3N 2 2Mg + CO 2 ==== 2MgO + C ⑵ N 2与O 2化合生成NO ： N 2 + O 22NO 〖说明〗 在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应。

5．氮气的用途：⑴ 合成氨，制硝酸； ⑵ 代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化； ⑶ 在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发； ⑷ 保存粮食、水果等食品，以防止腐烂；⑸ 医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术； ⑹ 利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能。

6．制法：⑴ 实验室制法：加热NH 4Cl 饱和溶液和NaNO 2晶体的混合物。

NaNO 2 + NH 4Cl === NaCl + N 2↑+ 2H 2O⑵ 工业制法： 液氮（沸点-195.8℃） N 2空气 ────→ ───→液氧（沸点-183℃） O 2 7．氮的固定：游离态氮转变为化合态氮的方法。

氮与其化合物的性质与应用一、氮的性质氮是地球上最常见的元素之一，占空气的78%。

它是一种无色、无味、无毒的气体，化学性质相对稳定。

氮的原子结构使其具有较高的离子化能和较稳定的电子排布，因此氮对大多数化学反应不活泼。

二、氮的化合物1. 氨气 (NH3)氨气是由氮和氢原子组成的化合物，广泛应用于农业、医药、化工等领域。

它是一种无色气体，在标准温度和压力下，氨气有刺激性气味。

氨气是氮肥的重要组成部分，通过提供植物所需的氮元素来促进植物的生长。

此外，氨气还可以用作冷却剂、清洁剂和消毒剂。

2. 硝酸 (HNO3)硝酸是一种强酸，也是氮的重要化合物之一。

它被广泛应用于农业、制药和化工工业。

硝酸是制造肥料的关键原料之一，也是许多爆炸物和炸药的重要成分。

同时，硝酸还被广泛用于电子行业中的金属蚀刻和铜板的处理。

3. 氮氧化物 (NOx)氮氧化物是由氮和氧原子组成的化合物，包括一氧化氮 (NO) 和二氧化氮 (NO2)。

它们是空气污染物的重要来源之一，主要由汽车尾气和工业废气排放产生。

氮氧化物在大气中的长时间积累会对环境和人体健康造成严重影响，如臭氧层破坏和呼吸系统疾病。

因此，减少氮氧化物的排放对于环境保护至关重要。

4. 氨基酸和蛋白质氨基酸是构成蛋白质的基本单元，由氮、碳、氢和氧原子组成。

蛋白质是生物体内最重要的有机化合物之一，在生命活动中起着重要作用。

蛋白质不仅是身体组织和器官的主要组成部分，还参与酶的催化、免疫系统的功能和遗传信息的传递等。

三、氮化合物的应用1. 农业领域氮化合物是农业中重要的肥料来源之一。

氨气和硝酸作为氮肥的主要组成部分，被广泛用于提供植物所需的氮元素。

氮肥的施用可以促进植物生长，提高农作物的产量和质量。

2. 化工工业氨气和硝酸在化工工业中具有广泛的应用。

氨气被用于合成化学品，如塑料、纤维和染料。

硝酸则被用于制造爆炸物、肥料和染料等。

氮氧化物中的氮二氧化物还用于脱氧化和氧化反应。

3. 药物制造氮化合物在医药领域中被广泛应用于药物合成和研发。

氮及其重要化合物一、氮气1、氮气的转化图3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2； N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3；N 2＋O 2=====放电或高温2NO 2、氮的氧化物（1）氮有多种价态的氧化物：N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2、N 2O 4、N 2O 5等，其中属于酸性氧化物的是N 2O 3、N 2O 5。

（2）NO 和NO 2性质的比较(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，产生一种有毒的烟雾。

②酸雨：NO x 排入大气中后，与水反应生成HNO 3和HNO 2，随雨雪降到地面。

③破坏臭氧层：NO 2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2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2ONO 2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n (NO 2)≥n (NO)，一般适合工业尾气中NO x 的处理。

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(N 2)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)。

二、氨和铵盐1、氨的分子结构和物理性质2(1)氨气与水的反应 NH 3＋H 2ONH 3·H 2ONH ＋4＋OH －，氨气溶于水得氨水。

①氨水中含有的粒子：NH 3·H 2O 、NH 3、H 2O 、NH ＋4、OH －、H ＋。

②NH 3·H 2O 为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH 3·H 2O=====△NH 3↑＋H 2O 。

(2)氨气与酸的反应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。

氮及其化合物一、氮1．氮元素在自然界中的存在及氮的固定2．氮气(N 2)(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，□03难溶于水，熔点、沸点很低。

(2)化学性质N 2的电子式为□04··N ⋮⋮N ··，结构式为□05N ≡N ，由于分子中含有的氮氮三键键能很大，分子结构稳定，在通常状况下，化学性质很不活泼。

①与氧气反应：□06N 2＋O 2=====放电2NO(汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)。

②与氢气反应：□07N 2＋3H 2催化剂高温、高压2NH 3(工业合成氨的反应原理)。

③与Mg 反应：□083Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2。

二、氮的氧化物1．氮有多种价态的氧化物，如□01N 2O 、□02NO 、□03NO 2、□04N 2O 4、N 2O 3、N 2O 5等，其中属于酸性氧化物的是□05N 2O 3、N 2O 5。

NO 和NO 2性质的比较2．氮氧化物对环境的污染及防治(1)NO x对人体、环境的影响①□14光化学烟雾；②□15酸雨；③NO与血红蛋白结合使人□16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NO x的处理2NO2＋2NaOH===□17NaNO2＋NaNO3＋H2O、NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O②催化转化法——汽车尾气的处理在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(□18N2)或NO x与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(□19N2和□20CO2)。

三、氨和铵盐1．氨的分子结构与性质(1)分子结构分子式：□01NH 3，电子式：□02H ··N ····H··H ，空间构型：□03三角锥形。

属于极性分子。

(2)物理性质无色有□04刺激性气味的气体，密度比空气□05小，易液化，可用作□06制冷剂，□07极易溶于水(约1∶700)，可由□08喷泉实验证明。

氮及氮的化合物的知识点氮是元素周期表第七族的元素，原子序数为7，原子量为14.01、它是一种无色、无味、惰性气体，化学性质稳定。

氮在地球大气中的含量占约78%。

它是生命体循环、构成生命体中蛋白质和核酸的重要元素。

氮的化合物包括氮气、氨、硝酸盐、氰化物等。

下面将介绍这些化合物的性质和应用。

1.氮气（N2）：氮的稳定状态是以双原子分子的形式存在。

它是一种无味、无色、无毒的气体，在空气中占据主导地位。

氮气的化学性质相对惰性，不易与其他元素发生反应。

它主要用于制备气氛富氮的环境，例如在食物包装中用来保护食物的新鲜度。

2.氨气（NH3）：氨是一种无色气体，具有刺激性的气味。

它由氮和氢直接反应而成。

氨气具有强碱性，可以与酸发生中和反应。

它广泛用于制造肥料、矿石提取过程中的草酸铵、制造染料和化学品等。

3.硝酸盐（NO3-）：硝酸盐是氮和氧的化合物，含有氮的正离子与硝酸根离子的反应产物。

硝酸盐是常见的无机盐，如硝酸钠（NaNO3）、硝酸铵（NH4NO3）等。

它们具有较高的溶解度，易溶于水。

硝酸盐广泛用作氧化剂、肥料和炸药的原料。

4.氰化物（CN-）：氰化物是氮和碳的化合物，由氰根离子（CN-）构成。

氰化钠（NaCN）和氰化钾（KCN）是常见的氰化物。

由于氰化物离子的高度可溶性，它们对活生物具有很高的毒性。

氰化物也被广泛用作金属镀层、杀虫剂和药物的中间体。

除了上述化合物，氮还能与其他元素形成多种化合物，如氮化物、氨基酸和硝酰化合物等。

氮化物是由氮形成的化合物，常见的有氮化铝（AlN）和氮化硼（BN），它们具有优异的导热性和电绝缘性，被广泛用于制造高温材料和电子元件。

氨基酸是生命体中含有氮的有机化合物，是蛋白质的构建单位。

硝酰化合物是含有亚硝酰基（NO2）的化合物，它们在有机合成和药物研究中具有重要的应用。

总结起来，氮及其化合物在农业、化学、制药、材料科学等领域都具有重要的应用价值。

深入了解和掌握氮的化合物的性质和应用有助于我们更好地利用和开发这些化合物的潜力。