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高考化学题型专讲之无机推断、元素化合物( 3

(三)氮及其化合物

氮族元素位于周期表中第 VA族,其性质如下:

知识网络

氮的循环:

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氮及其化合物的衍变关系:

1、氮及其氧化物

1)物理性质

2)化学性质

①氮气

与氧气反应:学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!

与氢气反应:学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!

与镁反应: 3 Mg+ N 2 Mg 3 N 2

②氮氧化物

氮有多种价态氧化物:学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!N 2 O)、学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!NO)、学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!N 2 O 3)、学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!NO 2N 2 O 4)、学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!N 2 O 5),其中 N 2 O 3N 2 O 5分别是 HNO 2HNO 3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。

NOO 2反应: 2 NOO 2= 2 NO 2

NO 2H 2 O反应: 3 NO 2H 2 O= 2 HNO 3NO

综合方程式: 4 NO+ 3 O 2+ 2 H 2 O= 4 H学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! NO 34 NO 2+ O 2+ 2 H 2 O= 4 HNO 3

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: 3 NO 2+ H 2 O= 2 HNO 3+ NO4 NO+ 3 O 2+ 2 H 2 O= 4 H学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! NO 34 NO 2+ O 2+ 2 H 2 O= 4 HNO 3学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! NO 2+ NO+ O 2+ H 2 O= 2 HNO 3

NONO 2混合气体溶于水:反应最后得到的气体是 NO,其体积= VNO)+ 1/3 VNO 2)。

NOO 2的混合气体溶于水:

VNO)∶ VO 2)= 43,则容器内无气体剩余,水可充满容器。

VNO)∶ VO 2)> 43,则容器内剩余气体为过量的 NO

VNO)∶ VO 2)< 43,则容器内剩余气体为过量的 O 2

NO 2O 2的混合气体溶于水:

VNO 2)∶ VO 2)= 41,则容器内无气体剩余,水可充满容器。

VNO 2)∶ VO 2)> 41,则 NO 2过量,容器内剩余气体为的 NO,体积为过量的 NO 21/3

VNO 2)∶ VO 2)< 41,则 O 2过量,容器内剩余气体为过量的 O 2

NO 2NOO 2三种气体溶于水:

VNO 2)∶ VNO)∶ VO 2)= 111,则容器内无气体剩余,水可充满容器。

若按 111反应后,仍有某两种或一种气体多余可按前面思路进行判断。

④氮的氧化物对环境的影响:( 1)形成硝酸型酸雨;( 2)形成光化学烟雾氮氧化物( NO x)和碳氢化合物在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后,发生复杂的化学反应,主要生成光化学氧化剂(主在是 O 3)及其他多种复杂的化合物,这是一种新的二次污染物,统称为光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。( 3)破坏臭氧层。

2、氨和铵盐

1)氨气( NH 3):

知识框架:

①分子结构:由极性键形成的三角锥形的极性分子, N原子有一孤对电子。

结构式为,电子式:N为— 3价。

②物理性质:无色、刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,常温常压下 1体积水能溶解 700体积的氨气,易液化(可作致冷剂)。

③化学性质:

氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质检验氨气。

a.与水反应:氨水是氨气的水溶液,是混合物,呈碱性,原理:

NH 3+ H 2 O学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! NH 3· H 2 O学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! NH 4++ OH

氨水中微粒有: NH 3H 2 ONH 3· H 2 ONH 4+OH、极少量的 H+氨水浓度越大,密度越小。

b.与酸反应与挥发性酸(如浓盐酸、硝酸)的反应: NH 3+ HCl= NH 4 Cl,现象:产生白烟。

与硫酸反应: 2 NH 3+ H 2 SO 4=( NH 4) 2 SO 4

c.与盐反应:向 AlCl 3滴加氨水的离子方程式为: Al 3++ 3 NH 3· H 2 O= Al (OH) 3↓+ 3 NH 4+

d. NH 3中的 N呈— 3价,所以 NH 3具有还原性,能被 O 2CuONO xCl 2等物质氧化。

4 NH 3+ 5 O 2学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! 4 NO+ 6 H 2 O(工业制硝酸的基础)

2 NH 3+ 3 CuO学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! 3 Cu+ N 2+ 3 H 2 O

3 Cl 2+ 8 NH 3= N 2+ 6 NH 4 Cl

4 NH 3+ 6 NO= 5 N 2+ 6 H 2 O

⑷、实验室制法

Ⅰ、装置图:

反应原理: CaOH 2+ 2 NH 4 Cl学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! CaCl 2+ 2 NH 3↑+ 2 H 2 O

装置类型:固体+固体学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!气体(与 KClO 3KMnO 4O 2相同)

收集:向下排空气法。

干燥:用碱石灰( NaOHCaO固体的混合物)

检验:①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝色,说明氨已收集满了;②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,若有白烟产生,说明收集满了。

尾气处理

①在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花团吸收多余的氨气。

②用水或稀硫酸吸收多余的氨气(注意防倒吸,如下图)

Ⅱ、两种简易方法

①加热浓氨水法反应原理: NH 3· H学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! 2 O学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! NH 3↑+ H 2 O

装置:

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②浓氨水中加固态碱性物质

浓氨水中存在平衡: NH 3+ H 2 O学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! NH 3· H 2 O学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! NH 4++ OH

加入碱性物质(如: NaOHCaO、碱石灰等),使平衡逆向移动,同时反应放热,促进 NH 3· H 2 O的分解。

装置:

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注意:

制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵。因加热过程中 NH 4 NO 3可能发生爆炸性的分解反应,发生危险;而碳铵受热极易分解产生 CO 2,使生成的 NH 3中混有较多的 CO 2杂质。

消石灰不能用 NaOHKOH代替,原因是: aNaOHKOH具有吸湿性、易结块,不利于产生 NH 3b、在高温下能腐蚀大试管。

因氨气比空气轻,易与空气发生对流,所以收集时,导气管应插入收集气体的试管底部附近,管口塞一团干燥的棉花团,来防止 NH 3与空气对流,确保收集到纯净的氨气。

制备 NH 3也可以通过加热浓氨水的方法,利用 NH 3· H 2 O学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! NH 3↑+ H 2 O原理制备。也可以利用往浓氨水中加入烧碱制备,原理:烧碱溶于水为放热反应,促进 NH 3· H 2 O的分解,增大 c( OH-)使上述可逆反应向左移动,而产生 NH 3