高一化學(xué) 必修1 必修一 高三化學(xué) 高中化學(xué) 高考化學(xué) 元素化合物 非金屬及其化合物 氮

1、.氮【考綱要求】 1了解氮?dú)獾男再|(zhì)及應(yīng)用。 2了解氮的氧化物（NO、NO2）的性質(zhì)及對(duì)環(huán)境的影響。 3掌握氨氣的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制法和用途。 4了解硝酸的氧化性。 【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一：氮?dú)?物理性質(zhì)：氮?dú)鉃闊o色、無味的氣體，密度比空氣略小，在水中溶解度很小（體積比=1：0.02），在壓強(qiáng)為101KPa下，氮?dú)庠?95.8時(shí)變成無色液體，氮?dú)夥肿釉?09.9時(shí)變成雪花狀固體。2化學(xué)性質(zhì)：（1）氮?dú)獾姆肿咏Y(jié)構(gòu)電子式為，結(jié)構(gòu)式為NN，氮氮三鍵鍵能很大，鍵很牢固，通常狀況下很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在一定條件下，才能與一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（2）氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì) 與H2

2、反應(yīng)：（氨氣的工業(yè)制法）與某些金屬反應(yīng)：3Mg+N2Mg3N2與O2反應(yīng)： N2+O22NO（閃電、汽車引擎中發(fā)生的反應(yīng)） NO很容易在常溫下與空氣中的O2化合，生成NO2：2NO+O2=2NO2， NO、NO2為大氣污染物。3工業(yè)制法：（1）分離液態(tài)空氣：（2）耗氧法： 4用途：工業(yè)原料，合成氨，制化肥，HNO3，保護(hù)氣，致冷劑考點(diǎn)二：二氧化氮和一氧化氮的比較 NONO2物理性質(zhì)色態(tài)味無色、無味、氣體紅棕色、刺激性氣味、氣體密度密度略大于空氣密度比空氣大，熔沸點(diǎn)很低低，易液化溶解性不溶易溶毒性有毒有毒化學(xué)性質(zhì)與水不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NONO2既是氧化劑，又是還原劑與堿不反應(yīng)2

3、NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2ONONO2 2NaOH=2NaNO2 +H2O氧化性2NO+2CO=2CO2+N22NO2+2KI=I2+2KNO2還原性2NO+O2=2NO2可使KMnO4褪色可使KMnO4褪色(與O2混合，通入水中4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3實(shí)驗(yàn)室制取3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO+4H2OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 收集方法排水法向上排空氣法要點(diǎn)詮釋： 氮的氧化物除NO、NO2外，還有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，其中N2O5、N

4、2O3分別是硝酸、亞硝酸（HNO2）的酸酐。NO能與人體中的血紅蛋白結(jié)合使血液?jiǎn)适л斔脱鯕獾哪芰?；空氣中的NO和NO2污染物主要來自汽車尾氣以及制硝酸的工廠的廢氣等，空氣中的NO2也是造成酸雨和光化學(xué)煙霧的主要因素之一。H N HHHNHH考點(diǎn)三：氨氣1氨分子的結(jié)構(gòu)：氨的電子式為 ，結(jié)構(gòu)式為 ，氨分子的空間構(gòu)型是三角錐形。由于氨分子中NH鍵的極性強(qiáng)，氨分子與水分子、氨分子與氨分子間存在較強(qiáng)的分子間作用力(氫鍵)，所以氨易溶于水，氨的熔、沸點(diǎn)相對(duì)較高(易液化)。2氨的物理性質(zhì)NH3是無色、有刺激性氣味、極易溶于水的氣體，常溫時(shí)，1體積水可溶解700體積的氨氣。3氨的化學(xué)性質(zhì)（1）與水反應(yīng)：生成氨

5、水 NH3+H2ONH3H2O NH4+OH氨溶于水所得的水溶液稱為氨水，其中大部分氨與水結(jié)合成一水合氨（NH3H2O）。氨水顯弱堿性，能使酚酞試液變紅。NH3H2O受熱又容易分解為NH3和H2O。NH3是唯一能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，常用此性質(zhì)檢驗(yàn)NH3。 （2）與酸反應(yīng)：生成銨鹽NH3+HCl=NH4Cl（白煙） NH3+HNO3=NH4NO3（白煙） 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4（3）與某些鹽反應(yīng)：一般生成難溶的堿如氯化鐵溶液與氨水反應(yīng)：Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+ （4）還原性氨分子中的氮元素呈3價(jià)，因此氨氣在一定條件下具有還原性，在一定條件下可被某

6、些強(qiáng)氧化劑氧化。 4NH3+5O24NO+6H2O4氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法（1）原理：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O。（2）裝置：“固體+固體氣體”（與用KClO3或KMnO4制O2的裝置相同）。（3）收集：只能用向下排空氣法。（4）干燥：用堿石灰（NaOH和CaO固體的混合物）。（5）驗(yàn)滿方法：用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)色；將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，有白煙產(chǎn)生。（6）環(huán)保措施：用稀硫酸吸收多余的氨氣，吸收時(shí)用防倒吸裝置，如圖：要點(diǎn)詮釋：收集NH3時(shí)所用儀器必須干燥，導(dǎo)氣管要插入管底。干燥NH3應(yīng)用堿石灰、CaO、固體NaOH等堿性干燥劑，不能用濃H2

7、SO4、P2O5（固體）等酸性干燥劑；不能用無水CuSO4，也不能用無水CaCl2（因NH3與CaCl2能形成CaCl28NH3）。制氨氣時(shí)所用銨鹽不能是硝酸銨、碳酸氫銨。因?yàn)榧訜徇^程中NH4NO3可能發(fā)生爆炸而有危險(xiǎn)；NH4HCO3受熱極易分解產(chǎn)生CO2，使生成的NH3中混有較多的CO2雜質(zhì)。（7）快速制NH3的方法：加熱濃氨水（裝置：見圖）反應(yīng)原理：NH3H2ONH3+H2O。濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)（裝置：見圖）反應(yīng)原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3+H2ONH3H2ONH4+OH，加入固態(tài)堿性物質(zhì)（如CaO、NaOH、堿石灰等），消耗水且使c (OH)增大，使平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)反應(yīng)放熱，

8、促進(jìn)NH3H2O的分解。NH3H2O+CaO=NH3+ Ca(OH)25氨的噴泉實(shí)驗(yàn) （1）、實(shí)驗(yàn)步驟：在干燥的圓底燒瓶時(shí)充滿氨氣，用帶有玻璃管和滴管（滴管里預(yù)先吸入水）的塞子塞緊瓶口。立即倒置燒瓶，使玻璃管插入盛有水的燒杯里（水里事先加入少量酚酞試液），按圖甲安裝好裝置。打開橡皮管上的夾子，擠壓滴管的膠頭，使少量水進(jìn)入燒瓶，觀察現(xiàn)象。 （2）、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：可以看到，燒杯里的水經(jīng)玻璃管進(jìn)入燒瓶，形成噴泉，燒瓶?jī)?nèi)液體呈紅色。 （3）、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氨易溶于水，氨與水反應(yīng)生成了易溶于水且能使溶液顯堿性的物質(zhì)。要點(diǎn)詮釋：噴泉實(shí)驗(yàn)原理容器內(nèi)氣體極易溶于水或容器內(nèi)氣體易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)外部的水或

9、溶液接觸容器內(nèi)氣體時(shí)，由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使容器內(nèi)壓強(qiáng)迅速降低，在外界的大氣壓作用下，外部液體迅速進(jìn)入容器，通過尖嘴導(dǎo)管噴出，形成噴泉。下表列出的氣體作用于吸收劑，就能形成噴泉。氣體HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2+O2CH2CH2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸濃NaOH溶液水溴水密閉容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)（如濃鹽酸、濃氨水、酒精等）或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，容器內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，容器內(nèi)壓強(qiáng)迅速增大，促使容器內(nèi)液體迅速向外流動(dòng)，形成噴泉。如噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等均是此原理?？键c(diǎn)四：銨鹽 1物理性質(zhì) 銨鹽是由銨根和酸根構(gòu)成的離子化合物，銨鹽都是白色或無色晶體

10、，都易溶于水。 2化學(xué)性質(zhì) （1）受熱分解（熱解） NH4ClNH3+HCl（用于除去或分離銨鹽）說明：NH4Cl受熱分解成NH3和HCl，遇冷NH3和HCl又反應(yīng)生成的NH4Cl，本質(zhì)上發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，不要誤認(rèn)為是升華。NH4HCO3NH3+CO2+H2O（NH4）2CO32NH3+CO2+H2O （2）堿解與強(qiáng)堿反應(yīng)（銨鹽的共性） NH4+OHNH3+H2O3NH4的檢驗(yàn)方法： （1）取少許樣品與堿混合于試管中共熱，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近管口，若石蕊試紙變藍(lán)，則證明樣品中含NH4+。（2）取少許樣品于試管口，加入燒堿后加熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，若有白煙產(chǎn)生，則證明樣品中含

11、有NH4+?？键c(diǎn)五：硝酸 1物理性質(zhì) （1）純硝酸是無色、有刺激性氣味的液體。 （2）硝酸沸點(diǎn)（83）低，易揮發(fā)，在空氣中遇水蒸汽呈白霧狀。 （3）質(zhì)量分?jǐn)?shù)69以上的硝酸稱為濃硝酸。 2化學(xué)性質(zhì)（1）酸的通性：一元強(qiáng)酸。如：稀硝酸使紫色石蕊試液變紅。 （2）不穩(wěn)定性 硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易分解，其反應(yīng)方程式為：4HNO32H2O+4NO2+O2 存放：HNO3應(yīng)盛放在棕色試劑瓶里，并存放在黑暗陰涼處。濃硝酸常呈黃色是因?yàn)镠NO3分解產(chǎn)生的NO2溶解于硝酸中，去掉硝酸中黃色的方法是通入少量O2，發(fā)生的反應(yīng)為：4NO2+O2+2H2O=4HNO3（3）強(qiáng)氧化性 與金屬的反應(yīng)（大部分金屬能與硝酸反應(yīng)） aCu與濃、稀硝酸均能起反應(yīng)，其反應(yīng)方程式分別為： Cu+4HNO3 (濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2Ob常溫下，鐵、鋁遇冷的濃HNO3能發(fā)生鈍化，原因是濃HNO3使Fe、Al表面生成一層致密的氧化物薄膜，阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)，故常溫下可用鐵、鋁容器盛裝冷的濃HNO3。但加熱能和它們發(fā)生劇烈的發(fā)生化學(xué)反