氮及其化合物知识归纳总结
- 格式:docx
- 大小:127.64 KB
- 文档页数:7
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。
氮及其化合物知识点总结教学总结一、氮的性质和用途1.氮的性质:氮是一种无色、无臭的气体,密度小于空气。
在常温下,氮是一种稳定的元素,不易与其他元素反应。
2.氮的用途:(1)氮气广泛用于冷冻、保鲜和灭菌等工业应用。
(2)液态氮广泛用于冷冻、保存生物标本和实验室制备低温实验所需。
(3)氨气用作燃料和制冷剂,也是生产化肥和容器等的重要原材料。
(4)硝酸和亚硝酸广泛用于生产肥料和爆炸物等。
二、氮气的制备和应用1.氮气的制备方法:(1)通过空气的分馏法制取液态氧和氮。
(2)通过分子筛吸附法制取氮气。
2.氮气的应用:(1)气体保护焊接:使用氮气保护焊接区域,防止焊缝氧化和氮化。
(2)生产和保存药品:氮气可以防止药物氧化和分解。
(3)组织培养:在细胞培养中,氮气被用作组织培养的气体环境。
三、氨的性质、制备和应用1.氨的性质:氨是一种气味强烈的有毒气体,能与水形成氨水。
氨气密度较空气大,有腐蚀性。
2.氨的制备方法:(1)哈伦-斯奈德法:将甲醇和氨在高温下反应制取氨气。
(2)卡夫斯曼法:将氨煮沸,使其与空气中的水气反应制取一氧化氮,一氧化氮再与氢气反应制取氨气。
3.氨的应用:(1)制造化学品:氨用作制造尿素、硝酸、硫胺等重要的化工原料。
(2)制冷:氨蒸汽被广泛用于制冷机和空调系统中。
(3)氨合成:氨是生产氨肥的重要原料。
四、硝酸和亚硝酸1.硝酸的性质:硝酸是一种无色液体,具有强氧化性和强腐蚀性。
2.硝酸的制备方法:(1)奥斯特瓦尔德氧化法:将氨和氧反应制取硝酸。
(2)热圈硝化法:将铵盐加热至高温,使其分解生成硝酸。
3.硝酸的应用:(1)制造肥料:硝酸是制造硝酸铵等氮肥的原料。
(2)炸药:硝酸是制造炸药的重要原料之一4.亚硝酸的性质、制备和应用:亚硝酸是一种无色液体,有强烈的刺激性臭味。
亚硝酸可以通过硝酸还原亚硝酸盐而得到。
亚硝酸是制备硝酸铵和硝酸钠等化肥的重要中间体。
五、氮化物1.氮化物的性质:氮化物是一类化合物,它们是由氮和其他元素组成的大分子化合物。
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。
氮及其化合物知识点归纳总结一、氮气、氮的氧化物1、氮气:无色无味的气体,难溶于水。
氮的分子结构:电子式_______ 结构式______________。
(1) 氧化性:N 2+3H 22NH 3,N 2+3Mg=Mg 3N 2其产物的双水解反应:(2)还原性:与O 2的化合(放电或高温条件下)NO O N 222放电+ 2、氮的固定将空气中游离的氮气转化为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。
氮的固定的三种途径:(1) 生物固氮:豆科植物根瘤菌将氮气转化为化合态氮(2) 自然固氮:打雷闪电时,大气中的氮气转化为NO NO O N 222放电+ (3) 工业固氮:工业合成氨N 2+3H 22NH 33、氮氧化物种类 物理性质 稳定性 N 2O 笑气NO 无色气体,溶于水中等活泼NO 2红棕色色气体,易溶于水,有毒较活泼,易发生二聚反应N 2O 4 无色气体 较活泼,受热易分解 N 2O 无色气体较不活泼N 2O 3 (亚硝酸酸酐) 蓝色气体(—20°C )常温不易分解为NO 、NO 2N 2O 5(硝酸酸酐)无色固体 气态不稳定,常温易分解(1) NO 2与水反应:NOHNO O H NO +=+32223(2) NO 、NO 2的尾气吸收:OH NaNO NaOH NO NO O H NaNO NaNO NaOH NO 22222322222+=++++=+(3) NO 的检验:2222NO O NO =+ 现象无色气体和空气接触后变为红棕色。
(4) 两个计算所用的方程式: 4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 34NO 2+O 2+ 2H 2O =4HNO 3氮的氧化物溶于水的计算(1)NO 2或NO 2与N 2(非O 2)的混合气体溶于水时可依据:3NO 2+H 2O ✂2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行汁算。
(2)NO 2与O 2的混合气体溶于水时.由4 NO 2+O 2十2 H 2O ✂4HNO 3,可知,当体积比:=4:1,恰好完全反应V(NO 2):V(O 2) >4:1,NO 2过量,剩余气体为NO <4:1,O 2过量,剩余气体为O 2(3) NO 与O 2同时通如水中时.由4 NO +3O 2十2 H 2O ✂4HNO 3,可知,当体积比: =4:3,恰好完全反应 V(NO):V(O 2) >4:3,剩余气体为NO <4:3,剩余气体为O 2(4)NO 、NO 2、O 2三种混合气体通人水中,可先按(1)求出NO 2与H 2O 反应生成的NO 的体积,再加上原混合气体中的NO 的体积即为NO 的总体积,再按(3)方法进行计算。
氮及其化合物知识点整理一、氮气(N2)1.基本性质:-纯净的氮气是无色、无味、无毒的气体,密度小于空气。
-在常温常压下,氮气稳定性高,不与其他物质发生反应。
-液态氮的沸点为-195.8℃,常用于冷冻、传递低温等应用。
2.制备方法:-利用空气蒸馏法,将空气经过压缩、冷却等步骤分离出氮气。
-利用分子筛吸附法,将空气中的水和氧气通过吸附剂去除,得到纯净的氮气。
3.应用领域:-工业中,氮气常用于惰性气氛的维持,防止可燃物质的燃烧。
-化学实验中,氮气用作惰性气氛,防止一些物质与空气中的氧反应。
-食品工业中,氮气常用于食品包装,起到保鲜、防腐的作用。
二、氮氧化物1.一氧化氮(NO)-是一种无色无味的气体,属于温室气体。
-在自然界中,NO主要由闪电和常温排烟等过程释放。
-在大气中,NO容易与氧反应生成二氧化氮(NO2),进而与水反应形成硝酸。
2.二氧化氮(NO2)-是一种有刺激性气味的深黄色气体,属于温室气体。
-二氧化氮可引起空气污染和酸雨的形成,对人体健康有害。
3.氮的氧化态-氮氧化态包括氮的五种氧化态:+5、+4、+3、+2、-3-在一些化合物中,氮以正离子形式存在(+5态),如硝酸根离子(NO3-)。
-氮还可以形成低氧化态的化合物,如氨(NH3)和亚氨基根离子(NH2-)。
三、氨(NH3)1.物理性质:-氨是一种无色气体,有刺激性气味。
-氨的沸点为-33.4℃,密度小于空气。
2.化学性质:-氨能与酸反应生成盐,具有碱性。
-氨能与酸性氧化物反应生成相应的盐,例如氨与二氧化硫反应生成亚硫酸铵。
3.应用领域:-氨是化肥生产的原料之一,用于制备尿素等氮肥。
-氨是合成纤维和塑料的重要原料。
-氨水(氨溶液)可以用作清洁剂、去污剂。
四、硝化作用和反硝化作用1.硝化作用:-硝化作用是由一些特定细菌(硝化细菌)完成的,其过程是将氨氧化为亚硝酸和硝酸的过程。
-亚硝酸和硝酸是植物的重要营养物质,可供植物吸收利用。
2.反硝化作用:-反硝化作用是由一些特定细菌(反硝化细菌)完成的,其过程是将硝酸还原为氮气或一氧化氮的过程。
化学氮知识点总结1. 氮的物理性质氮是一种无色、无味、无臭的气体,在常温常压下,它是一种双原子分子的气体,化学式为N2。
氮气是一种相对稳定的气体,其沸点为-196℃、熔点为-210℃。
2. 氮的化学性质在化学反应中,氮气是相对稳定的,很少参与反应。
但是,当氮气与氢气或氧气等元素形成氨、氮氧化物等化合物时,它就会表现出不同的性质。
氮化合物在生态系统、工业生产、农业生产等领域都扮演着重要的角色。
3. 氮的存在形式氮主要以氮气(N2)的形式存在于大气中,占空气的78%,也以硝酸盐、氨等形式存在于地壳和水中。
在土壤中,氮以有机氮和无机氮的形式存在,有机氮主要来自植物残体、微生物体等有机物质的分解,无机氮主要来自于大气中的氮气和土壤中的氮化物质的分解而来。
氮在大气和土壤中的循环是生态系统中至关重要的一个循环过程,它直接影响了生物体的生长发育和生态系统的稳定性。
4. 氮的化合物氮化合物包括氨、亚硝酸盐、硝酸盐、尿素等。
这些化合物在生态系统中发挥着重要作用,它们在生物体代谢和养分循环过程中发挥着至关重要的作用。
5. 氮的应用氮在工业生产中有着广泛的应用,它可用于制备氨、硝酸、硝酸铵等工业产品,也可用于半导体、电子产业中的制冷等。
在农业生产中,氮是一种重要的营养元素,它是植物体中蛋白质合成的重要原料,因此氮在农业生产中也有着重要的作用。
总的来说,氮是化学中的重要元素,在生态系统中和人类生产活动中都发挥着重要的作用。
深入了解氮的性质和应用,可以帮助我们更好地利用和保护这一重要的元素资源,促进生态系统的健康发展和人类社会的可持续发展。
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。
氮与其化合物:一、氮气1、基础知识:“三无气体”;密度近似于空气;非极性分子;难溶于水;体积分数约为78%;2、结构:N2与CO互为等电子体电子式:结构式:键能:946 KJ/mol3、用途:保护气;合成氨;4、化学性质:常温稳定,高温反应(1)氮气流:三口瓶制取NO实验中应用氮气流排尽空气;开始前通入:排尽装置中气体,防止氧化,防止爆炸;结束后通入:用氮气流推流至后续装置,保证气体被充分吸收;(2)高温反应:a 活泼金属镁在集气瓶中燃烧,打开止水夹后,水倒吸入集气瓶几乎充满;Mg+(O2,N2,CO2,H2O)===(MgO,Mg3H2,MgO+C,Mg(OH)2+H2)N2+Na===NaN3(叠氮化钠)NaN3===NaN+N2(快速反应放出氮气,安全气囊)N2+Mg===Mg3N2(氮化镁)Mg3N2+H2O===Mg(OH)2+NH3(两种碱)N2+2Al===2AlN (具有空间网状结构、原子晶体、高温结构陶瓷)b 与非金属反应固氮反应:天然固氮(雷雨(N2→NO→HNO3)、根瘤菌)氮的氧化过程人工固氮(合成氨:N2+3H2===2NH3)氮的还原过程5、N2的制备a 工业法:分离液态空气法(物理变化)N2:-197℃O2:-183℃(工业先把空气液化到-200℃,然后上升温度,故先得到N2)b 实验室制法:(1)空气制N2(化学变化)反应流程:空气→铜网(除去氧气)→NaOH(aq,除去CO2)→浓硫酸(除水)空气→铜网(除去氧气)→碱石灰(CaO,NaOH)(2)归中法制氮气:NH4Cl+NaNO2=(加热)=N2+NaCl+2H2O (归中反应)莱姆赛在制取氮气的时候,发现通过两种不同的方法,在氮气密度方面出现了小数点后4位的误差,发现了稀有气体。
二、氨气1、基础知识:无色、有刺激性气味的气体;密度(17)小于空气(29);氨分子间可成氢键,极易溶于水、易液化(-34℃)2、结构:电子式:结构式:sp3杂化,三角锥形3、化学性质:氨分子和水中的氢离子形成配位物,留下氢氧根,显碱性;氨分子可和A n+空轨道形成配合物,如Ag(NH3)2OH;氨分子可和A(氧化性)反应,显还原性;(1)自偶电离2H2O===H3O++OH-K w=10-142NH3===NH4++NH2-K NH3<<K w(铵根)(氨基负离子)NH4++OH-===NH3+H2O(2)碱性:碱性气体(唯一)原理解释:NH3+H2O===NH3·H2O====NH4++OH-类比CO2:CO2+H2O===H2CO3===H++HCO3-(2)还原性:NH3a 与Cl2反应2NH3+3Cl2===N2+6HCl (氨气过量)6NH4Cl(白烟) 可用于检验氯气管道是否漏气b 与O2反应4NH3+5O2=(高温,催化剂)=4NO+6H2O (特殊条件) 可用于制硝酸4NH3+3O2=(加热)=2N2+6H2O (常规)练习:2NH3+3CuO=(加热)=N2+3Cu+3H2O(3)络合:向AgNO3中加入NH3·H2O(氨水) 现象:产生白烟,白色沉淀消失1AgNO3+NH3·H2O===AgOH+NH4NO32AgOH+NH3·H2O===Ag(NH3)2OH(银氨溶液)+2H2OCu2+--(NH3·H2O)-->Cu(OH)2--(NH3·H2O)-->Cu(NH3)4(OH)2(铜氨,绛蓝色溶液)4、氨气的制备a 工业:合成氨N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) H<+0KJ/molb 实验室制备(1)铵碱法(固固加热-大试管+酒精灯)2NH4Cl+Ca(OH)2=(加热)=CaCl2+2NH3+2H2O药品变化:(NH4)2SO4可用于代替NH4Cl (粉末不会被覆盖)NH4NO3不可用于NH4Cl (硝酸根爆炸)CaO可用于代替Ca(OH)2 (最好用这个代替,生成水可以变少)NaOH不可用于代替(可能会腐蚀玻璃)单一药品:NH4Cl=(加热)=NH3+HCl (加热分解,冷却化合)不可用于制取氨气NH4HCO3=(加热)=NH3+H2O+CO2加除杂装置(碱石灰)后可以制取氨气(2)氨碱法(固液不需加热-快速得到氨气)锥形瓶+分液漏斗用平衡原理去解释加入NaOH的作用?NH3·H2O=(NaOH)=NH3+H2O解释:NH3+H2O=(可逆)=NH3·H2O=(水解)=NH4++OH-NaOH作用:[OH-]上升上述平衡向左移动,生成NH3(3)补充:金氮水解:固液不需加热Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3干燥:必须碱石灰(御用干燥) 和浓硫酸反应,和CaCl2生成络合物收集:向下排空气法验满:湿润的红色石蕊试纸(变蓝);蘸有浓盐酸的玻璃棒看是否生成白烟尾处:水/硫酸(防止倒吸)三、其他负价氮1、N2H4 (联氨,肼) 可用于做火箭燃料电子式:结构式:化学性质:(1)2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2+4H2O H=-1135kJ/mol(2)还原性:绿色还原剂N2H4+2H2O2===N2+4H2O(3)制备2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O2、CN-和SCN-(氰根和硫氰根)CN- 14e-和N2、CO为等电子体系电子式:结构式:迁移:氰气(CN)2 (拟卤素,和卤素有相似性质)(CN)2+H 2O===HCN+HCNO (❌)(CN)2+H 2O===HCN+HOCN (✔)去除CN -和SCN -的危害(2016年化学全国卷:两段法去除危害)NaCN+NaClO===NaOCN+NaCl2NaOCN+3NaClO+H 2O===2NaHCO 3+3NaCl+N 210SCN -+22ClO 2===10SO 4+22Cl -+5N 2+10CO 2+16H + (标零法,将负电子给其中任意一种元素)四、氮氧化物2、 NO 2性质详解 (1)标况下,1mol NO 2体积为22.4L (❌) NO 2沸点21℃ NO 沸点-152℃ 用于分离NO 和NO 2的混合物 不可做制冷剂,NO 2为剧毒/腐蚀性*冷却分离法五、硝酸 化学性质:不稳定性; 强氧化性; 强酸1、 不稳定性 [棕色瓶(见光易分解)]*见光易分解的物质有:AgNO 3; KMnO 4; H 2O 2; (氯溴碘)水; 硝酸; 次氯酸; 卤化银; (过超臭)氧化物4HNO 3(浓)==(光)==4NO 2+O 2+2H 2O 浓硝酸显黄色的原因: 吸收了自身分解的NO 2所致2、强氧化性 H N O 3A+HNO 3===AO x +NO x +H 2O(1) A 具有还原性:a 金属(除Pt 、Au 外)b 非金属(C 、S 、P) 浓硝酸加热为标配条件c 低价元素 Fe 2+、I -、SO 32-、S 2-(2) HNO 3勿论硝酸浓或稀,均不产生氢气体硝酸浓度浓到稀,氮被还原价更低HNO 3→NO HNO 3(浓)→NO 2*探究:硝酸浓度越来越稀,可能会出现越来越低的氮产物(N 2、NH3NO4)(3) AO x /A +:稳定物质/最高价(产物存在形式)练习:(1) Fe+6HNO 3(浓)===Fe(NO 3)3+3NO 2+3H 2O (❌) 钝化反应,不反应(2) 3FeO+10HNO 3===3Fe(NO 3)3+NO+5H 2O(3) Fe 2O 3+6HNO 3===2Fe(NO 3)3+3H 2O(4) 3Fe 3O 4+28HNO 3===9Fe(NO 3)3+NO+14H 2O2、硝酸的制备工业(三步制法):NH3----Pt,O2,高温---->NO+H2O+Q(放热)----氧气---->NO2---H2O--->HNO3第一步第二步第三步实验室制法(难挥发性酸制挥发性酸)H2SO4(浓)+2NaNO3==(加热)==Na2SO4+2HNO3(g)类比:H2SO4(浓)+2NaCl==(加热)==Na2SO4+2HCl(g)六、NO x综合处理1、氧水化法得HNO3NO x-----(H2O+O2)---->HNO3例如:2mol NO和1mol NO2通入______mol O2耗_______mol H2O 转化为_______mol HNO3三大守恒:氮守恒:nNO x===nHNO3氢守恒:nHNO3===n/2 H2O电子守恒:设NO a mol,NO2 b mol,(3a+b)/4=nO2练习(1)2mol NO2和3mol NO 通入_2.75_mol O2 转化_5_mol HNO3(2)2mol NO和1 mol N2O4通入2mol O2后转化为_4_mol HNO32、碱液吸收法NO2能不能被NaOH所充分吸收?不能,因为NO2会和H2O反应生成NO(❌)2NO2+H2O===HNO3+HNO2HNO2+NaOH===NaNO2+H2O (NaNO2稳定不分解)3HNO2===HNO3+2NO+H2O在NaOH中不反应故总反应方程(歧化反应):2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O故能!(✔)NO能不能被NaOH所充分吸收?不能,NO为不成盐氧化物(✔)但是,NO与NO2一起能与NaOH反应!归中反应:NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O结论:混合气体中V(NO)/V(NO2)≤1 就可以被NaOH(aq)吸收3、氧还互相伤害法:A(毒,还原)+NO x(毒,氧)===AO x+N2(无毒)A:CO、H2S、NH3、CH4-2e-+2e--3e--8e-产物CO2、S 、N2、CO2e.g. 2CO+2NO=(催化剂)=2CO2+N2(尾气)练习:有3.0 L NO和NO2混合气体在一定条件下与3.5 L NH3恰好完全反应,求V(NO)/V(NO2)=十字交叉法:A×a%+B×b%=(A+B)×c%(理想放两边,现实摆中间,交叉求比例,答案就出现)(1)硼有2种同位素,10B和11B,已知B原子量为10.2,求10B和11B的丰度比:4:1(2)FeCl2和FeCl3混合物测得nCl:nFe=2.1:1求FeCl3 摩尔百分含量:10%4、电解法:。
氮及其化合物【考点要求】考点1 氮及其重要化合物的主要物理性质,知道氮单质的主要用途考点2 二氧化氮和水的反应考点3 氨气和水、酸的反应,了解氨水的成分及氨水的不稳定性,铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应等性质考点4 硝酸的强氧化性,了解硝酸分别于Cu 、C 反应,了解常温下铁、铝在浓硝酸中的钝化现象考点5 氮循环对生态平衡的重要作用。
了解氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源和危害,认识非金属及其重要化合物在生产生活中的应用和对生态环境的影响,逐步形成可持续发展的思想。
【考点梳理】1、氮气物理性质:氮气是一种 无色 无味的气体,密度比空气 略小 , 难 溶于水。
化学性质:化学性质 很稳定 ,只有在一定条件(如高温、高压、放电等)下,才能跟H 2、O 2等物质发生化学反应。
与氧气反应 N 2 + O 2 =====放电或高温 == 2NO与氮气反应 工业合成氨 N 2 + 3H 2 2NH 3用途; 氮气的用途广泛,工业上,氮气是制 硝酸 、 氮肥 的原料,含氮化合物是重要的化工原料。
氮气还常被用作 保护气 ;在医学上,常用液氮作医疗麻醉。
氮的固定指的是将 游离 态的氮 (即 氮气 )转化为 化合 态的氮的过程。
氮的固定方式可分为 工业固氮 、 闪电固氮 、 生物固氮三种。
“雷雨发庄稼”就是一个 闪电固氮 的过程。
2、NO物理性质:无色 难溶于水的 有毒气体,大气污染物之一,化学性质:极易在空气里被氧化成NO 2。
3. NO 2物理性质: 红棕色 有刺激性气味的 有毒气体, 易溶于水,易液化。
化学性质:空气中的NO 2在一定条件下易形成光化学烟雾,并且对臭氧层中臭氧的分解起到催化作用。
和氧气反应: 2NO + O 2 == 2NO 2与H 2O 的反应: 3NO 2 + H 2O === 2HNO 3 + NO 工业上利用这一原理来生产硝酸。
与碱的反应 2NO 2+2NaOH===NaNO 3+NaNO 2+H 2O 实验室常用 NaOH 来吸收二氧化氮用途及危害空气中的NO 2与水作用生成HNO 3,随雨水落下形成酸雨,工业制硝酸最后也是用水吸收生成的NO 2制得硝酸。
氮及其化合物知识点归纳总结一、氮气、氮的氧化物1、氮气:无色无味的气体,难溶于水。
氮的分子结构:电子式_______ 结构式______________。
(1) 氧化性:N 2+3H 22NH 3,N 2+3Mg=Mg 3N 2其产物的双水解反应:(2)还原性:与O 2的化合(放电或高温条件下)NO O N 222放电+ 2、氮的固定将空气中游离的氮气转化为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。
氮的固定的三种途径:(1) 生物固氮:豆科植物根瘤菌将氮气转化为化合态氮(2) 自然固氮:打雷闪电时,大气中的氮气转化为NO NO O N 222放电+ (3) 工业固氮:工业合成氨N 2+3H 22NH 33、氮氧化物种类 物理性质 稳定性 N 2O 笑气NO 无色气体,溶于水中等活泼NO 2红棕色色气体,易溶于水,有毒较活泼,易发生二聚反应N 2O 4 无色气体 较活泼,受热易分解 N 2O 无色气体较不活泼N 2O 3 (亚硝酸酸酐) 蓝色气体(—20°C )常温不易分解为NO 、NO 2N 2O 5(硝酸酸酐)无色固体 气态不稳定,常温易分解(1) NO 2与水反应:NOHNO O H NO +=+32223(2) NO 、NO 2的尾气吸收:OH NaNO NaOH NO NO O H NaNO NaNO NaOH NO 22222322222+=++++=+(3) NO 的检验:2222NO O NO =+ 现象无色气体和空气接触后变为红棕色。
(4) 两个计算所用的方程式: 4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 34NO 2+O 2+ 2H 2O =4HNO 3氮的氧化物溶于水的计算(1)NO 2或NO 2与N 2(非O 2)的混合气体溶于水时可依据:3NO 2+H 2O ✂2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行汁算。
(2)NO 2与O 2的混合气体溶于水时.由4 NO 2+O 2十2 H 2O ✂4HNO 3,可知,当体积比:=4:1,恰好完全反应V(NO 2):V(O 2) >4:1,NO 2过量,剩余气体为NO <4:1,O 2过量,剩余气体为O 2(3) NO 与O 2同时通如水中时.由4 NO +3O 2十2 H 2O ✂4HNO 3,可知,当体积比: =4:3,恰好完全反应 V(NO):V(O 2) >4:3,剩余气体为NO <4:3,剩余气体为O 2(4)NO 、NO 2、O 2三种混合气体通人水中,可先按(1)求出NO 2与H 2O 反应生成的NO 的体积,再加上原混合气体中的NO 的体积即为NO 的总体积,再按(3)方法进行计算。
二、氨及其化合物 1、氨气:(1)氨分子的结构写出氨的化学式、电子式和结构式,_________________________。
分子中含有________(极性、非极性)键,分子构型为______,氨分子为_________(极性、非极性)分子。
(2)氨的物理性质氨是没有颜色、有______气味的气体;密度比空气____;______溶于水且能快速溶解,在常温、常压下1体积水能溶解____体积氨。
氨水密度随质量分数的增大而下降。
(3)氨气的合成 N 2+3H 22NH 3(4)氨气的化学性质 ①与水反应 NH 3·H 2O NH 4++OH -氨水是混合物,溶液中含有H 2O 、NH 3·H 2O 、NH 3等分子和NH 4+、OH -(还含有极少量的H +)等离子(氨在水中大部分以NH 3·H 2O 形式存在),所以,溶液呈弱碱性,能使无色的酚酞试液变红色。
氨水易挥发,受热时容易逸出氨气(NH 3·H 2ONH 3↑+ H 2O ),不易运输保存等,所以常将氨转化成各种铵盐。
②与酸反应 NH 3+HCl=NH 4Cl呈现冒白烟现象,白烟是生成的NH 4Cl 小颗粒,这可以检验氨气的存在。
③与一些氧化剂的反应 4NH 3+5O 24NO+6H 2ONH 3与Cl 2的反应:(5)氨气的实验室制备:①原理:固态铵盐与碱加热反应: Ca(OH)2+2NH 4ClCaCl 2+2NH 3↑+2H 2O②发生装置:固+固+加热型,与制备O 2相似。
③收集:收集NH 3用向下排空气法;④检验:用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)或用蘸有浓盐酸的玻璃棒(冒白烟); ⑤干燥用盛碱石灰(CaO 和NaOH 的混合物)的干燥管。
不可用酸性干燥剂。
2、铵盐 由铵根离子(NH 4+)和酸根离子构成的化合物叫铵盐,铵盐都是晶体、易溶于水。
(1)不稳定性 一般..铵盐受热分解出氨气和相应的酸。
NH 4HCO 3 NH 3↑+CO 2↑+ H 2O (NH 4)2SO 42NH 3↑+H 2SO 4NH 4ClNH 3↑+HCl ↑NH 4Cl 受热分解有类似“升华”现象(Cl NH HCl NH 43冷+),可用于物质的提纯,如NaCl 混入NH 4Cl 中可加热提纯。
(2)与碱的反应 NH 4Cl+NaOHNaCl+ NH 3↑+ H 2O铵盐与碱共热都能产生氨气,这是铵盐的特征反应。
可据此检验铵盐的存在,即取样品与NaOH 溶液共热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,说明样品含铵盐。
三、硝酸1、硝酸的工业制法 4NH 3+5O 24NO+6H 2O 2222NO O NO =+NOHNO O H NO +=+322232、硝酸的性质硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,能以任意比溶解于水。
69%的硝酸被称为浓硝酸,98%的浓硝酸通常叫“发烟硝酸”,浓硝酸常带有黄色。
(1)不稳定性↑+↑+222342HNO 4O NO O H 光或热硝酸应贮存在避光、低温处。
(2)强氧化性3Cu +8HNO 3(稀)=3 Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O Cu +4HNO 3(浓)= Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O浓HNO 3还能使铁、铝等发生钝化现象。
所以可用铝制容器装运浓硝酸。
浓硝酸与C 反应:硝酸能氧化很多低价态的化合物,所以在酸性条件下NO 3--与S 2- SO 32- I - Fe 2+不能共存于同一溶液中.3、硝酸的相关计算(1)从硝酸在反应中的作用——酸性和氧化性:参加反应的硝酸一部分显酸性,生成硝酸盐,另一部分作氧化剂,一般转化为氮的氧化物(NO 或NO 2),根据物料守恒——氮元素守恒解题。
(2)从氧化还原反应的规律——得失电子守恒:一般情况下:金属失去的电子被+5价的氮得到,转化为 NO 或 NO 2 ,根据得失电子解题。
(3)从离子反应角度——化学反应的本质:金属与硝酸反应的本质是金属与H +和NO 3-共同作用。
四、规律总结对应练习1、把少量NO 2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是 )A .氧气B .二氧化氮C .二氧化氮和氧气D .二氧化氮和一氧化氮2、足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体,这些气体与1.68 L O 2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol ·L -1 NaOH 溶液至Cu 2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH 溶液的体积是 ( ) A .60 mL B .45 mL C .30 mL D .15 mL3、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NO 2,②NO 2和O 2,③NH 3和N 2。
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V 1、V 2、V 3,则下列关系正确的是 ( ) A .V 1>V 2>V 3 B .V 1>V 3>V 2 C .V 2>V 3>V 1 D .V 3>V 1>V 24、将22.4 g 铁粉逐渐加入到含HNO 3 0.8 mol 的稀HNO 3中,反应生成气体的物质的量(x )随消耗铁粉的物质的量(y )的变化关系如图所示,其中正确的是5、 为了除去NO 、NO 2、N 2O 4对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理(反应方程式:2NO 2+2NaOH===NaNO 3+NaNO 2+H 2O ;NO 2+NO +2NaOH===2NaNO 2+H 2O)。
现有由a mol NO 、b mol NO 2、c mol N 2O 4组成的混合气体恰好被V L 氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余),则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为 ( )A.a +b +c V mol ·L -1B.2(a +b +c )3V mol ·L -1C.a +b +2cVmol ·L -1D.b +2cVmol ·L -1 6、将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全是NO ,向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol/LNaOH 溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加 5.1g ,则下列有关叙述中正确的是A .加入合金的质量可能为6.4gB .参加反应的硝酸的物质的量为0.1molC .沉淀完全时消耗NaOH 溶液的体积为150mLD .溶解合金时收集到NO 气体的体积为2.24L7、把盛有48mL NO和NO2的混合气体的容器倒立于水中(保持同温同压下),液面稳定后,容器内气体体积变为24mL,则:①原混合气体中,NO是_______mL,NO2是_______mL;②若在剩余的24mL气体中通入6mL O2,液面稳定后,容器内剩余气体是_______,体积为________mL。
③若在剩余的24mL气体中通入24mL O2,液面稳定后,容器内剩余气体是______,体积为________mL。
④若在原48mL NO和NO2的混合气体中,通入_____mL O2再倒置于水中,水可充满容器。
8、在浓硝酸中放入铜片:(1)开始反应的化学方程式为_____________________,实验现象为_______________________。
(2)若铜有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为______________________________。
(3)待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,原因是_____ __。
(4)若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,得NO、NO2混合气体5.6 L(标准状况下)。
则所消耗硝酸的物质的量是________。