氮及其化合物知识点读背及过关
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1 必修一第3章第2节氮的循环 一、氮气 1.氮气的结构和性质:氮气在空气中约占总体积的 4/5 。氮气是无色无味的气体,
难溶于水。氮气的电子式 ,结构式为 N≡N 。氮气的化学性质不活泼,其原因是由于N2分子中存在叁键N≡N,所以N2分子具有很大的稳定性 。所以氮气可
做保护气。但在一定条件下,可与氢气、氧气、镁反应,方程式N2+3H22NH3, NOON222放电, N2+3Mg=点燃=Mg3N2
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 2.自然界中固氮是把 游离 态的氮转化为 化合 态的氮,如把 氮气(N2)转化为一氧化氮。 二、氮的氧化物
1.各种价态氮氧化物:1N(N2O)、2N(NO)、3N(N2O3)、4N(NO2、N2O4)、5N(N2O5),其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质,在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成光化学烟雾 2.NO和NO2性质比较 NO:是一种无色气体, 难 溶 于水,不成盐氧化物。常温下,极易被氧化为NO2 化学方程式为:2NO +O2==2NO2 用 排水 方法收集 NO2:是一种具有刺激性气味的 红棕色 色气体,溶于水后与水反应: 化学方程式为:_3NO2+2H2O==2HNO3+NO 用 向上排空气 方法收集 3.氮氧化物溶于水计算方法涉及的可能相关化学反应方程式分别为:___ 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4NO2+O2+ 2H2O =4HNO3
4.NO、NO2的尾气吸收:OHNaNONaOHNONOOHNaNONaNONaOHNO22222322222 5.NO的检验:2222NOONO 现象无色气体和空气接触后变为红棕色。 三、氨气 1.氨气的物理性质 纯净的氨气是 无 色 有刺激性 气味的气体, 极易 溶于水。常温常压下,1体积的水能溶解700体积的氨气。(用喷泉实验可证明) 易 液化,液氨气化是要 吸收 大量的热,所以液氨常用作制冷剂。
2.氨气的结构:电子式是 ,结构式 ,它的空间构型是 三角锥型 ,是 极 性分子。氨气分子中中心原子杂化方式是 sp3 。 3.氨气的化学性质: (1)与水的反应: NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH- 氨水和液氨在微粒的组成、性质上的区别。 2
氨水是混合物,溶液中含有H2O、NH3·H2O、NH3等分子和NH4+、OH-(还含有极少量的H+)等离子(氨在水中大部分以NH3·H2O形式存在),所以,溶液呈弱碱性,能使无色的酚酞试液变红色。 而液氨是纯净物,是液态的氨分子 (2)与酸的反应: a.将蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时的现象 有白烟产生 化学方程式 NH3+HCl=NH4Cl b.氨气分别与硫酸,硝酸反应
化学方程式 2NH3↑+H2SO4==(NH4)2SO4 化学方程式 NH3+HNO3=NH4NO3 (3)与氧气反应—— (氨的催化氧化)
化学方程式 4NH3+5O24NO+6H2O (4)与足量氯气反应 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl (5)与少量氯气反应 8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl 4.氨气的实验室制法 :
(1)原理: Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 固+固+加热型 (2)收集方法: 向下排空气法 (3)干燥方法:盛碱石灰(CaO和NaOH的混合物)的干燥管。 (4)验满方法 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)尾气处理: 防倒吸装置用 水吸收(或用蘸有稀硫酸的棉花堵住试管口) 四、铵盐
1.结构: (写出NH4Cl电子式) 2.物理性质:都是离子晶体,都易溶于水。 3.化学性质:(1)受热分解:NH4Cl ==NH3+HCl NH4HCO3 == NH3+H2O+CO2 铵盐的受热分解比较复杂,并非都生成对应的酸和氨气(如硝酸铵)。 (2)与碱的反应: NH4++OH-==NH3*H2O 思考:NH4+的检验:操作为取少量样品于试管中,加入氢氧化钠浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口。若变蓝,则有铵根离子 离子方程式为 NH4++OH-==NH3+H2O 五、硝酸(不稳定性、强氧化性、酸性) 浓、稀硝酸均为强氧化性酸,与金属反应均不产生氢气,但浓硝酸的氧化性更强,浓硝酸一般被还原成NO2,稀硝酸一般被还原成NO;浓硝酸具有挥发性、不稳定性,遇金属铁、铝产生钝化现象;因此保存时要把它盛放在棕色瓶里,储存在阴暗而且温度低的地方。 1. 硝酸的不稳定性: 4HNO3==2H2O+4NO2↑+O2↑
2. 铜与浓硝酸的反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(可体现 酸 性和氧化 性) 3. 铜与稀硝酸的反应: 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 4. 锌与稀硝酸的反应:3Zn+ 8HNO3==== 3Zn(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O 3
5. Cu(OH)2+ HNO3反应的离子方程式:Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O 6. FeO+ HNO3 (浓) FeO+4HNO3(浓)=Fe(NO3)3+2H2O+NO2↑(可体现 酸 性和 氧化 性)
7. C与浓硝酸的反应: C+4HNO3(浓)2H2O+CO2↑+4NO2↑ (可体现 强氧化 性) 8. 与苯的反应:C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O (条件为浓硫酸、加热)
9. 与甘油酯化 注:1、浓、稀硝酸与活泼金属反应时,5N被还原,所得产物可以是4N(NO2)、2N(NO)、1N(N2O)、0N(N2)或3N(NH3),注意:一定量的浓硝酸与足量的铜发生反应时,硝酸
会由浓变稀,往往得到的是NO和NO2的混合气体。 2、在浓硝酸中滴加几滴石蕊试液微热,先_变红__后_褪色__,说明浓硝酸的_酸__性及 强氧化 性。 3、冷的浓硝酸在常温下...使_Fe__、_Al__等活泼金属发生_钝化___(在其表面因氧化生成一层致密的__氧化物薄膜__)。常温时,常把浓硝酸存放在铁质、铝质密闭容器里。但若加热,则会剧烈反应。 4、王水:浓硝酸与浓盐酸的混合物,其体积比为 1:3____,可溶解金、铂、钛等金属。
氮及其重要化合物的转化关系:
必修一第3章第2节氮的循环 O2(高温、催化剂)
4HNO3(浓)==4NO2↑+2H2O+O2
↑
强氧化性 不稳定性
HNO3 NaNO2 NaOH Mg N2O4 H2O NH3.H2O NH3 N2 NO NO2
Ag(NH3)2
+
NH4Cl AgNO3
NaOH HCl
Δ H2O
Mg3N2
Cl2、CuO H2加热加压 O2(放电) NH3 O2
SO2
H2O Cu
HCl
Cu、Fe2+、、I-
①与金属反应:Cu ②与非金属反应:C、S ③Fe、Al在冷、浓HNO3 钝化 ④Pt、Au能溶解于王水(浓HNO3:浓HCl=1:3) ⑤与还原性化合物反应:Fe2+、SO2、H2S、HI
有机物 硝化反应:C6H6
酯化反应:C3H5(OH)3 4
一、氮气 1.氮气的结构和性质:氮气在空气中约占总体积的 。氮气是无色无味的气体,难溶于水。氮气的电子式 ,结构式为 。氮气的化学性质不活泼,其原因是 。所以氮气可做保护气。但在一定条件下,可与氢气、氧气、镁反应,方程式 , , 2.自然界中固氮是把 态的氮转化为 态的氮,如把 转化为一氧化氮。方程式 。 二、氮的氧化物
1.各种价态氮氧化物:1N(N2O)、2N(NO)、3N(N2O3)、4N(NO2、N2O4)、5N(N2O5),其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质,在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成光化学烟雾 2.NO和NO2性质比较 NO:是一种无色气体,____于水,不成盐氧化物。常温下,极易被氧化为NO2 化学方程式为: 用 方法收集 NO2:是一种具有刺激性气味的 色气体,溶于水后与水反应: 化学方程式为:_________________ 用 方法收集 3.氮氧化物溶于水计算方法涉及的可能相关化学反应方程式分别为:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____。 三、氨气 1.氨气的物理性质 纯净的氨气是 色 气味的气体, 溶于水。常温常压下,1体积的水能溶解700体积的氨气。(用喷泉实验可证明) 液化,液氨气化是要 大量的热,所以液氨常用作制冷剂。 2.氨气的结构:电子式是 ,结构式 ,它的空间构型是 ,是 性分子。氨气分子中中心原子杂化方式是 。 3.氨气的化学性质: (1)与水的反应: 氨水和液氨在微粒的组成、性质上的区别。
(2)与酸的反应: a.将蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时的现象 化学方程式 b.氨气分别与硫酸,硝酸反应 化学方程式 化学方程式 (3)与氧气反应—— (氨的催化氧化) 化学方程式 (4)与足量氯气反应 (5)与少量氯气反应 4.氨气的实验室制法 :