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文檔簡介

知識(shí)清單11氮及其重要化合物

清單速覽

知識(shí)點(diǎn)01氮及其氧化物知識(shí)點(diǎn)02硝酸

知識(shí)點(diǎn)03氨和鍍鹽知識(shí)點(diǎn)04氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化

知識(shí)點(diǎn)05氮氧化物和硝酸的有關(guān)計(jì)算

思維導(dǎo)圖

H工業(yè)上合成氨)

:物理性質(zhì))

愚氣的性質(zhì):

I氮及其氧化物:化學(xué)性質(zhì))■垂晶氣、氧氣、鎂反應(yīng))

,氮的氧化物)—(N。、NO2的性質(zhì))

氧化物對(duì)環(huán)境的影響及防治)

(物理性質(zhì))

(不穩(wěn)定

(硝酸)

{與還原性物質(zhì)反應(yīng))

{與有機(jī)物反應(yīng))

硝酸的工業(yè)制法

(意的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì))

氮及其重要化合物

(與水反應(yīng))(氨水的性質(zhì)及應(yīng)用)

(與酸和鹽的反應(yīng))

氨氣的化學(xué)性質(zhì)

(氨的催化氧化)

(還原性)

(與。2、CECu。反應(yīng))

(化學(xué)性質(zhì))(不穩(wěn)定性、與堿反應(yīng))

(Si)(銀根黯子的檢驗(yàn))

(反應(yīng)原理、裝置)

(快速制取氨氣的方法)

(氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化自然界中嬴的循

“價(jià)-類”二維圖)

,NOx、。2和HzO的計(jì)算)

就氧化物、硝酸的有關(guān)計(jì)算I(金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算)

知識(shí)梳理

知識(shí)點(diǎn)01氮及其氧化物

梳理歸納

1.氮元素的存在和氮的固定

(1)氮元素的存在

游離態(tài):N2(空氣中體積分?jǐn)?shù)約為78%)

化合態(tài):動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中,還有部分存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和鏤鹽中。

⑵氮的固定

①含義:將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程。

②分類:

?放由

/自然固氮[高能固氮(N2+°22N°)

氮的固定?物口凰(科/物弓普?日胤)

‘人工固氮|合成氨(N2+3H2催化劑2NH3)

[仿生固氮

2.氮?dú)夥肿咏Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)

(1)氮分子的結(jié)構(gòu)

氮?dú)夥肿拥碾娮邮綖椋篘三N:,結(jié)構(gòu)式為N三N。

(2)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)

放電或高溫

①與。2化合:N2+O2=========2NOo

占燃

②鎂在氮?dú)庵腥紵?Mg+N2=====Mg3N2o

③與氫氣化合:N2+3H2喟化[土2NH3;應(yīng)用:工業(yè)上合成氨。

(3)用途

①氮?dú)獬S米鞅Wo(hù)氣,如焊接金屬、填充燈泡、保存食品等。

②氮?dú)馐呛铣砂?、制硝酸的重要原料?/p>

③液氮可用作制冷劑,應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、科技等領(lǐng)域。

3.氮的氧化物

(1)氮的氧化物

N的化合價(jià)+1+2+3+4+5

對(duì)應(yīng)氧化物用0(笑氣)

NON2O3NO?、N2O4N2O5

其中屬于酸性氧化物的是和對(duì)應(yīng)的酸分別是(亞硝酸)和0

N2O3N2O5,HNC>2HNO3

(2)NO和NO2的比較

性質(zhì)

NONO2

色、態(tài)、味無色、無味的氣體紅棕色、有刺激性氣味的氣體

溶解性難溶于水與水反應(yīng)

毒性有毒,大氣污染物之一有毒,大氣污染物之一

與水反應(yīng)不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO

與氧氣反應(yīng)不反應(yīng)

2NO+O2=2NO2

(3)NOX的收集和檢驗(yàn)

①NO采用排水法收集,不用排空氣法收集;NO?采用排空氣法收集,不用排水法收集。

②NO的檢驗(yàn):通入。2(或空氣),無色氣體變?yōu)榧t棕色。

4.氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治

(1)氮氧化物的來源

氮氧化物(NOx)主要包括NO和NO2?;剂系娜紵?、硝酸生產(chǎn)和機(jī)動(dòng)車輛尾氣的排放是氮氧

化物的主要來源。

(2)氮氧化物的危害

①形成酸雨:

NO2形成酸雨的過程為3NO2+H2O=2HNO3+NO(用化學(xué)方程式表示)。

②光化學(xué)煙霧

在日光照射下,NO2使氧氣經(jīng)過復(fù)雜的反應(yīng)生成臭氧(。3),臭氧與空氣中的一些碳?xì)浠衔镌谧贤饩€

照射下發(fā)生作用后,產(chǎn)生了一種有毒的煙霧,人們稱之為光化學(xué)煙霧。

③破壞臭氧層:NO2可使平流層中的臭氧減少,導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。

@NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。

(3)氮氧化物污染治理方法

催化劑

①汽車尾氣“催化轉(zhuǎn)化法":2CO+2NO===2cO2+N2

②氨還原法:

催化劑催化劑]

6NO+4NH3==R=5N2+6H2。;6NO2+8NH3==苣=7N2+12H2O

③堿液吸收法:

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O

易錯(cuò)辨析

(1)固氮反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)(4)

提示:固氮是將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程。

⑵N2與。2在放電條件下直接化合成NC)2(X)

錯(cuò)因:N2與。2在放電條件下生成NO。

(3)用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體(X)

錯(cuò)因:Cu與稀硝酸生成NO,NO與空氣中的。2反應(yīng),不能用排空氣法收集。

(4)NC>2溶于水時(shí),NO2是氧化劑,水是還原劑(x)

錯(cuò)因:NO?與H2O反應(yīng),NO2既是氧化劑又是還原劑。

(5)可用NO,與水反應(yīng)制取硝酸,故NO2是酸性氧化物(x)

錯(cuò)因:NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO,所以NO2不是酸性氧化物。

(6)CO、NO、NO2都是大氣污染氣體,在空氣中都穩(wěn)定存在(x)

錯(cuò)因:NO與氧氣反應(yīng)生成NO2。

(7)利用AgNO3溶液、CC14和H2O均可鑒別NO,和濕蒸氣(4)

提示:NO?與水反應(yīng)生成HNC>3和NO,溶液呈無色,Br2溶于水得到呈黃色的漠水溶液,Br2與反應(yīng)

生成HBr和HBrO,HBr與反應(yīng)生成淡黃色AgBr沉淀,NC%不溶于CCI4,B0易溶于CCL呈橙紅色。

(8)NC>2通入FeSCU溶液中,無明顯現(xiàn)象(x)

錯(cuò)因:NO?與水反應(yīng)生成HNC)3,HNO3具有強(qiáng)氧化性,能氧化Fe2+。

(8)可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙鑒別NO2與黑蒸氣(x)

錯(cuò)因:NO?與水反應(yīng)生成HNC)3,HNO3具有強(qiáng)氧化性,能將KI氧化為k,Br2也能將KI氧化為b。

(9)一定條件下,1molM可與3moi氏充分反應(yīng)反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6叫(、)

錯(cuò)因:氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣是可逆反應(yīng)。

(10)SO2>CO2、NO2都是可形成酸雨的氣體(x)

錯(cuò)因:SC>2和NC)2都是可形成酸雨的氣體,CO2不能形成酸雨。

專項(xiàng)提升

一、氮?dú)獾男再|(zhì)及應(yīng)用

1.Mg能與空氣中的。2、N2和C02反應(yīng)。

占燃

(l)Mg與C02反應(yīng)的方程式為:2Mg+CO2=2=二=2MgO+C,該反應(yīng)屬于四種基本反應(yīng)類型中的置換

反應(yīng)。

(2)Mg與N2反應(yīng)生成Mg3N2=

①M(fèi)g3M的電子式:+匚Wp-Mg2+,Mg2+與N3-的半徑大小為:Mg2+<N3-

@Mg3N2與水反應(yīng)的方程式:Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2;+2NH3T

@Mg3N2與過量鹽酸反應(yīng)的方程式:Mg3N2+8HCl===3MgCb+2NH4cl

2.除去N2中的02的方法是通過灼熱的銅粉。

二、氮氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用

1.NC>2與H2。的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2。

2.NO2與。2的混合氣體被水完全吸收轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式:

,NO與。2的混合氣體被水完全吸收轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式:

答案:3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO3

3.NO2和澳蒸氣均為紅棕色氣體,你用哪些實(shí)驗(yàn)方法鑒別二者?寫出所用試劑和區(qū)別的現(xiàn)象。

方案一:試齊!J,現(xiàn)象o

方案二:試劑,現(xiàn)象=

方案三:試劑,現(xiàn)象o

答案:方案一:AgNO3溶液N02中AgNC>3溶液無明顯變化,澳蒸氣中產(chǎn)生淺黃色沉淀

方案二:CCL(或汽油)NO2中CCL(或汽油)仍為無色,浪蒸氣中CCL(或汽油)的顏色加深

方案三:蒸儲(chǔ)水NO2中蒸儲(chǔ)水不變色,澳蒸氣中水的顏色加深(其他合理的答案均正確)

4.NO2與N2O4存在下列平衡:2NC>2N2O4△“<0。

(l)2molNO與1molO2反應(yīng),所得氣體分子數(shù)小于2必。

(2)實(shí)驗(yàn)測得NO2的平均相對(duì)分子質(zhì)量大于46o

(3)將NO2氣體加熱,紅棕色變深;②加壓:顏色先變深后變淺,比加壓前深。

三、氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響

1.汽車尾氣中的CO、N(X在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理,使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無

毒氣體。寫出NO與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式:,該反應(yīng)中NO表

現(xiàn)為性。

催化劑

答案:2co+2NO及=N2+2CO2氧化

2.用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。氨氣與NO?反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

該反應(yīng)中NC)2表現(xiàn)為性,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為=

催化劑

答案:8NH3+6NC)2^U7N2+12H2O氧化4:3

3.工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。

(1)NC>2被燒堿溶液吸收時(shí),生成兩種鈉鹽,其物質(zhì)的量之比為1:1,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:

,[molNCh參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為。

(2)NO與NO2按物質(zhì)的量之比1:1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽,寫出該反應(yīng)的化

學(xué)方程式:。

答案:(1)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O05NA

(2)NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O

知識(shí)點(diǎn)02硝酸

梳理歸納

1.硝酸的物理性質(zhì)

硝酸是一種無色,易揮發(fā),具有刺激性氣味的液體。能與水以任意比互溶。

2.硝酸的化學(xué)性質(zhì)

(1)硝酸是一元強(qiáng)酸,具有酸的通性。

寫出下列反應(yīng)的離子方程式:

①硝酸和氫氧化鈉反應(yīng):H++OH=H20O

②硝酸和氧化鈉反應(yīng):2H++Na2O=2Na++H20o

2

③硝酸和碳酸鈣反應(yīng):2H++CaCO3=Ca++C02t+H2OO

(2)不穩(wěn)定性

受執(zhí)或光昭

硝酸不穩(wěn)定,見光或受熱易分解,化學(xué)方程式為:4HNO3======2H2O+4NO2T+O2TO

硝酸的保存方法:密封貯存在低溫、避光處。

市售硝酸常因溶有少量NO2略顯黃色。

(3)硝酸的強(qiáng)氧化性

硝酸是一種氧化性很強(qiáng)的酸,能與大多數(shù)金屬(除Au、Pt等少數(shù)金屬以外)、許多非金屬以及有機(jī)

物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

①HNO3與金屬反應(yīng)

濃硝酸、稀硝酸分別與Cu的反應(yīng)方程式:

Cu+4HNO式濃)=CU(NO3)2+2NC>2.T+2H2。

3Cu+8HNC>3(稀)===3CU(NC>3)2+2NOf+4H2O

②硝酸與非金屬的反應(yīng)

寫出C與濃硝酸反應(yīng)的方程式:C+4HNC)3(濃)=a=CO2t+4NO2T+2H2Oo

③常溫下濃硝酸可以使鋁、鐵等金屬發(fā)生鈍化??梢杂娩X質(zhì)或鐵質(zhì)容器盛放濃硝酸。

④與其他還原性物質(zhì)反應(yīng)

稀硝酸與Fe2+、H2S>I>SO2、SO前反應(yīng)的離子方程式:

3Fe2++4H++NO,=3Fe3++NOT+2H2O

3H2s+2H++2NO,=3S1+2N0f+4H2O

+-

6I+8H+2NO3=3I2+2NOT+4H2O

+

3SO2+2H2O+2NOr=3SOF+2NOT+4H

+

3SOF+2H+2NOr=3SOF+2NOt+H2O

(4)與有機(jī)物反應(yīng)

NO,

①硝化反應(yīng)(與、^反應(yīng)):XZ+HNO

3+比0;

②顏色反應(yīng):含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。

3.硝酸的工業(yè)制備原理

寫出上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。

?N2+3H2高鼠-2NH3O

②4NH3+5O2=2^=4NO+6H2O1,

@2NO+O2=2NO2O

@3NO2+H2O=2HNO3+NOo

易錯(cuò)辨析

(1)實(shí)驗(yàn)室也可用鋅粒與稀硝酸制取氫氣(x)

錯(cuò)因:HNC)3有強(qiáng)氧化性,與金屬反應(yīng)時(shí)不放出H2。

(2)常溫下,鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學(xué)變化(4)

提示:鐵、鋁遇濃硝酸時(shí),在金屬表面生成一層致密的氧化膜。

⑶可用稀硝酸與FeS固體反應(yīng)制取H2s(*)

錯(cuò)因:HNO3會(huì)將一2價(jià)的硫氧化成單質(zhì)硫。

(4)銅溶于稀硝酸不能體現(xiàn)硝酸的酸性(x)

錯(cuò)因:Cu與HNO3反應(yīng),生成CU(NO3)2,體現(xiàn)HNO3的酸性。

(5)在酸性條件下,NO5與「、Fe2+、SOF等離子能大量共存(x)

錯(cuò)因:NO]在酸性條件下有強(qiáng)氧化性,會(huì)將「、Fe2+、SOH等還原性離子氧化。

(9)濃硝酸氧化性很強(qiáng),常溫下就可以和碳發(fā)生反應(yīng)(x)

提示:濃硝酸與碳在加熱條件下才能反映。

(10)濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2,稀硝酸的是還原產(chǎn)物NO(X)

錯(cuò)因:硝酸的還原產(chǎn)物不只有NO2和NO,很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。

專項(xiàng)提升

一、硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用

1.將濃硝酸存放在無色試劑瓶中,一段時(shí)間后觀察到溶液變黃,用化學(xué)方程式解釋變黃的原因,由此得

到啟示,如何保存濃硝酸?

A成光昭

答案:4HNO3(濃)2H2O+4NO2T+O2T,濃硝酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶中,并置于陰涼處。

2.向一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。

①反應(yīng)開始階段產(chǎn)生色氣體,化學(xué)方程式為?

②反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后又產(chǎn)生無色氣體,此時(shí)的化學(xué)方程式為。

③待反應(yīng)停止后,再加入少量的稀硫酸,這時(shí)Cu片上又有氣泡產(chǎn)生,原因是

答案:①紅棕Cu+4HNO3(i^)=Cu(NO3)2+2NO2?+2H2O

②3Cu+8HNC>3(稀)=3Cu(NC>3)2+2NOT+4H2O

③加入稀硫酸后,氫離子與原溶液中硝酸根離子構(gòu)成強(qiáng)氧化性酸,又能與過量的銅反應(yīng)

3.將鐵粉溶于稀硝酸,鐵元素的存在形式可能為①、②、③0

答案:①Fe(NC)3)3②Fe(NO3)2③Fe(NC>3)3和Fe(NC)3)2

4.將相同質(zhì)量的銅分別與足量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)。

(1)消耗的硝酸的物質(zhì)的量之比為,被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比為,相同條件下

產(chǎn)生的氣體的體積之比為O

(2)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)濃硝酸稀硝酸(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(3)用排水法收集氣體,理論上收集到氣體的體積(填“相等”、“不相等”)

相同

答案:⑴3:21:33:1⑵等于(3)相等

4.往兩支分別裝有淺綠色的Fe(NC>3)2和FeSCU溶液的試管中分別逐滴加入稀鹽酸時(shí),溶液的顏色變化應(yīng)

該是:前者,后者O

答案:變棕黃色基本不變

二、硝酸反應(yīng)產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)探究

某校課外活動(dòng)小組為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體主要是NO而設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示

(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關(guān)閉狀態(tài)),F(xiàn)是一半空的注射器。請(qǐng)回答有關(guān)問

題:

(1)設(shè)計(jì)裝置A的目的是。

(2)在完成(1)中的“操作”后,將裝置B中銅絲插入稀硝酸并微熱,觀察到裝置B中的現(xiàn)象是

;B中反應(yīng)的離子方程式為.

(3)裝置E和F的作用是;為實(shí)現(xiàn)此作用,其操作方法是

(4)裝置D的作用是吸收多余的氮氧化物,防止污染空氣,兼有的功能。

答案:(1)產(chǎn)生CO2,趕走裝置中的空氣,防止因NO與。2反應(yīng)生成NO2而產(chǎn)生干擾

(2)Cu絲表面產(chǎn)生氣泡,稀硝酸液面上方仍為無色,溶液變藍(lán)3Cu+8H++2N(K=3CU2++2NOT+4H2。

(3)驗(yàn)證NO的生成將注射器中的空氣推入E中,若氣體變?yōu)榧t棕色則說明生成了NO

(4)防止倒吸

知識(shí)點(diǎn)03氨和錢鹽

梳理歸納

一、氨氣的性質(zhì)及應(yīng)用

i.氨氣的物理性質(zhì)

氨氣是無色、有刺激性氣味、密度比空氣小,極易溶于水的氣體,常溫時(shí),1體積水大約溶解700

體積的氨氣,氨易被液化。

液態(tài)氨汽化時(shí)要吸收大量的熱,使周圍的溫度急劇下降,因此液態(tài)氨在工業(yè)上常作制冷劑。

2.氨氣的化學(xué)性質(zhì)

氨水(顯堿性)

與水反應(yīng)

2口+與酸反應(yīng)E-還原性、43

(1)氨與水的反應(yīng):

①氨氣大部分與水反應(yīng)生成NH3H2O,NH3H2O部分電離為NHI和OH-:

NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-

應(yīng)用:檢驗(yàn)氨氣的方法是用濕潤的紅色石蕊試紙(或pH試紙)檢驗(yàn),試紙變藍(lán)色。

②氨水的成分與性質(zhì):

氨水中含有的粒子有NH3-H2。、NH3、NH4,印0、OH>H+。

NH3H2O為可溶性一元弱堿,易揮發(fā),不穩(wěn)定,易分解:NH3-H2。上NH3T+H2O。

(2)氨與酸的反應(yīng)

濃鹽酸、濃硝酸等揮發(fā)性酸遇氨會(huì)產(chǎn)生白煙,利用這點(diǎn)可以檢驗(yàn)濃氨水或氨的存在。

硫酸難揮發(fā),與氨氣反應(yīng)時(shí)不能觀察到白煙生成。

濃氨水與鹽酸、硝酸和硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:

HC1+NH3=NH4CKNH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

應(yīng)用:工業(yè)上用氨氣與酸反應(yīng)制取錢鹽,鍍鹽都能溶于水,是使用最廣泛的化肥。

(3)與鹽溶液的反應(yīng)

3

如過量氨水與A1C13反應(yīng)的離子方程式:Al++3NH3-H2O=A1(OH)3;+3NH4(1

(4)氨的還原性

NH3中的氮元素的價(jià)態(tài)為一3價(jià),因此NH3不僅能被催化氧化生成NO,在純氧中燃燒能生成N2。

在一定條件下,NH3還能被Cb、CuO及氮氧化物等氧化。

氨的催化氧化:4NH3+5O2==^=4NO+6H2O,應(yīng)用:工業(yè)上制取硝酸。

占燃

氨氣在純氧中燃燒:4NH3+3O2=====2N2+6H2O。

氨氣與氯氣反應(yīng):8NH3+3C12===N2+6NH4CI,應(yīng)用:用濃氨水檢驗(yàn)氯氣的泄漏。

3.噴泉實(shí)驗(yàn)原理及應(yīng)用

(1)實(shí)驗(yàn)原理

燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差,當(dāng)燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)明顯小于外界壓強(qiáng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生噴泉。

噴泉實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵因素:

①盛氣體的燒瓶必須干燥;②氣體要充滿燒瓶;③燒瓶不能漏氣(實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性);

④所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體快速反應(yīng)。

(2)常見噴泉的形成主要有以下兩類:

①極易溶于水的氣體(NE、HC1、SO2等)與水可形成噴泉。

②酸性氣體(HC1、S02,NO2、CO2、H2S等)與NaOH(aq)也能形成噴泉。

二、鐵鹽及氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

1.錢鹽

(1)鍍鹽的物理性質(zhì)

通常把錢根離子和酸根離子形成的離子化合物稱為錢鹽,它們多為無色、易溶于水的晶體。

(2)鍍鹽的化學(xué)性質(zhì)

①不穩(wěn)定性:鏤鹽不穩(wěn)定,受熱易分解。

NH4C1分解的化學(xué)方程式為:NH4C1NH3t+HClf

NH4HCO3分解的化學(xué)方程式為:NH4HCO3白NH3T+CO2T+H2O

②與堿反應(yīng):

鏤鹽與堿溶液反應(yīng)的離子方程式:

+

a.在稀溶液中不加熱:NH+OH===NHH^OO

43

+△

b.加熱時(shí)或濃溶液:NH4+0H-=====NH3t+H2O?

(3)鍍鹽的檢驗(yàn)方法

向鍍鹽中加入NaOH溶液,加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙靠近管口,若試紙變藍(lán),證明樣品中含有

NHt=

2.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

(1)反應(yīng)原理

加熱固態(tài)銹鹽和堿的混合物,一般加熱NH4cl和Ca(OH)2的混合物,反應(yīng)的方程式為:2NH4CI+

Ca(OH)2===CaCl2+2NH3t+2H2Oo

(2)實(shí)驗(yàn)裝置

Ca(OH)2

和NH4cl

棉花

(3)NH3的干燥:堿石灰,不能用P2O5、濃H2so4、CaCb干燥。

堿石灰

堿石灰

(4)驗(yàn)滿方法:

①用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙變藍(lán)色;

②將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,現(xiàn)象是有白煙產(chǎn)生。

(5)尾氣處理

收集時(shí),一般在管口塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球,作用是:

①防止NH3與空氣對(duì)流,提高NH3的純度和收集速度;

②吸收多余的氨氣,防止污染空氣。

多余氣體進(jìn)行尾氣吸收防止倒吸,常采用下列裝置和措施。

3.實(shí)驗(yàn)室快速制取氨氣的方法

固體NaOH

或生石灰

(1)加熱濃氨水制氨,利用NH3H2O=H2O+NH3t0其裝置如圖甲所示。

(2)濃氨水與生石灰:利用生石灰和水反應(yīng)減少水的同時(shí)放出大量的熱,使NE逸出。其裝置如圖乙

所示。

(3)濃氨水和固體NaOH:利用NaOH的吸水性和溶于水放熱的性質(zhì),使NH3逸出。其裝置如圖乙所

z]\O

易錯(cuò)辨析

(1)液氨制冷、碘的升華、NH4CI氣化都不涉及化學(xué)變化(X)

錯(cuò)因:NH4C1氣化是NH4C1分解生成NH3與HC1,是化學(xué)變化。

(2)能用加熱法除去NaCl中的NH4cl的原因是NH4cl為強(qiáng)酸弱堿鹽(x)

錯(cuò)因:原因是NH4cl受熱分解生成氣體揮發(fā)。

1

(3)現(xiàn)有1molL-的氨水,則該溶液中NH3H2O的濃度是1molL-^x)

錯(cuò)因:氨水中還含有NH3、NH4,故c(NH3?H2O)〈lmol-LT。

(4)濃氨水可檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣(Y)

提示:Cb能將氨氣氧化:8NH3+3C12==N2+6NH4C1,可以看到有白煙生成。

(5)因?yàn)镹H4HCO3受熱易分解,所以可用作氮肥(x)

錯(cuò)因:NH4HCO3中含有氮元素,可用作氮肥,與受熱易分解無關(guān)。

(6)液氨可用作制冷劑,是因?yàn)槠淦瘯r(shí)吸收大量的熱(T)

提示:液氨汽化時(shí)會(huì)吸收大量的熱,使環(huán)境溫度降低。

(7)氨水呈堿性,是因?yàn)镹H3溶于水發(fā)生反應(yīng):NH3+H2ONH4+OH-(X)

錯(cuò)因:氨水呈堿性,是因?yàn)镹H3H2O電離出了OH:NH3H2ONH4+OH-0

(8)鐵鹽都不穩(wěn)定,受熱分解都生成NH3(X)

錯(cuò)因:并不是所有的鐵鹽都受熱生成NH3,NH4NO3N2OT+2H2OO

(9)向某溶液中加入稀NaOH溶液,濕潤的紅色石蕊試紙不變藍(lán),則原溶液中一定無NHl(x)

錯(cuò)因:因?yàn)镹E極易溶于水,稀溶液中NH3會(huì)溶解在水中。

(10)NH4HCO3與足量NaOH溶液共熱時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH4+OH-=^=NH3f+H2O(x)

錯(cuò)因:HCO5也能與NaOH溶液反應(yīng),NH:+HCOr+2OH-^^NH3T+COF+2H2Oo

(11)某同學(xué)根據(jù)鐵鹽受熱分解的性質(zhì),認(rèn)為可以采用加熱NH4cl分解的方法來制取氨(x)

錯(cuò)因:NH4cl分解產(chǎn)生的NH3和HC1又重新反應(yīng)生成NH4C1O

(12)為加快產(chǎn)生NH3的速率,實(shí)驗(yàn)室可以用NaOH固體和NH4cl固體反應(yīng)制NH3(x)

錯(cuò)因:不能用NaOH代替,原因是NaOH具有吸濕性,易結(jié)塊,不利于產(chǎn)生氨,在加熱條件下還會(huì)嚴(yán)重

的腐蝕試管。

專項(xiàng)提升

一、氨和鍍鹽的性質(zhì)及應(yīng)用

1.施肥時(shí),草木灰(有效成分為K2co3)不能與NH4cl混合使用的原因是:K2c。3與NH4cl反應(yīng)生成氨氣

會(huì)降低肥效。

2.用濃氯化鍍?nèi)芤禾幚磉^的舞臺(tái)幕布不易著火,其原因是①氯化鍛分解吸收熱量,降低了溫度;②氯化

鏤分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣。

3.蘸有濃硝酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近,能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象嗎?簡述原因。若將濃硝酸改為濃

硫酸也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象嗎?

答案:能,濃硝酸、濃氨水均有揮發(fā)性,揮發(fā)的HNC>3與NH3相遇生成白色固體小顆粒NH4NO3。

不會(huì),因?yàn)闈饬蛩犭y揮發(fā),不能在空氣中生成固體小顆粒。

4.(1)將氨與氯氣混合也會(huì)產(chǎn)生白煙,用化學(xué)方程式解釋產(chǎn)生白煙的過程o

(2)在飽和NH4C1溶液中滴加NaAK)2,產(chǎn)生刺激性氣味的氣體和白色沉淀,用離子方程式解釋其現(xiàn)象:

(3)實(shí)驗(yàn)室常用飽和氯化鏤(NRCl)與亞硝酸鈉(NaNC)2)加熱來制取氮?dú)?,寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

答案:(1)2NH3+3C12=N2+6HC1,NH3+HC1=NH4C1

(2)NH4+AlOf+H2O=A1(OH)3J+NH3T

(3)NH4Cl+NaNO2NaCl+N2t+2H2O

二、氨、鍍鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究

1.某化學(xué)興趣小組利用下列圖示裝置探究氨的性質(zhì)。

(1)①中濕潤的紅色石蕊試紙,用化學(xué)用語表示產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因

(2)向②中滴入濃鹽酸,現(xiàn)象為,反應(yīng)的化學(xué)方程式:o

(3)將灼熱的鉗絲伸入③中錐形瓶,可觀察到伯絲保持紅熱,有紅棕色氣體及少量白煙生成。該過程

會(huì)同時(shí)發(fā)生多個(gè)反應(yīng),寫出NH3和。2催化氧化的方程式,該反

應(yīng)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),錐形瓶中出現(xiàn)白煙,該物質(zhì)的化學(xué)式為o

答案:⑴變藍(lán)NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-

(2)產(chǎn)生白煙NH3+HC1==NH4C1

催化齊U

(3)4NH3+5O2=^=4NO+6H2O放熱NH4NO3

解析:(3)NH3和。2反應(yīng)能使鉗絲保持紅熱,說明反應(yīng)為放熱反應(yīng),生成的NO和再生成NC>2,NO2又

和H2O生成HNO3.HNO3遇到NH3生成NH4NO3小顆粒,故白煙成分為NH4NO3。

2.噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象,其產(chǎn)生的原因是存在壓強(qiáng)差。

(1)裝置圖1中的氣體a可能為①氯氣、②氫氣、③氨、④氯化氫、⑤二氧化碳。打開裝置中的止水

夾,擠壓膠頭滴管,若液體b為水時(shí),能產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象的氣體a可能是(填序號(hào),下同);若液體

b為氫氧化鈉濃溶液時(shí),能產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象的氣體a可能是o

(2)如果只提供如圖2的裝置(氣體為氨,液體為水),請(qǐng)說明引發(fā)噴泉的方法

答案:(1)③④①④⑤

(2)打開止水夾,用熱毛巾捂住圓底燒瓶至有氣泡從水中冒出,移去熱毛巾

解析:(1)氨和氯化氫極易溶于水;氯氣、氯化氫、二氧化碳都可以與濃NaOH溶液反應(yīng),使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)

減小。(2)圖2則需先打開止水夾,再用熱毛巾捂住圓底燒瓶,發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出后,移去熱毛巾即可,燒

瓶溫度降低,會(huì)使少量水進(jìn)入燒瓶,從而引發(fā)噴泉。

三、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

1.下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑,其中錯(cuò)誤的是()

③④

A.①②B.③④C.①③D.②④

答案:C

解析:實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的方法有:錢鹽與堿加熱制取氨氣,常用NH4cl與Ca(OH)2反應(yīng),固體與固體反

試管口應(yīng)略向下傾斜,③錯(cuò)誤;在濃氨水中加入CaO,CaO與水反應(yīng)使溶液中c(OH-)增大,消耗了水,

并且放出大量的熱,使NH3-H2。分解放出氨氣;加熱濃氨水,加快氨氣揮發(fā)。①是錯(cuò)誤的,因?yàn)槁然U

分解生成的NH3與HC1冷卻后又生成NH4C1,不能得到NH3?

2.某化學(xué)興趣小組利用圖1裝置制備氨并探究相關(guān)性質(zhì)。

(1)裝置A中,盛有濃氨水的儀器名稱為,燒瓶內(nèi)藥品可選用0裝置B

的作用是_________________________

(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到C中CuO粉末變紅,D中無水硫酸銅變藍(lán),并收集到一種單質(zhì)氣體,則該反應(yīng)相關(guān)

化學(xué)方程式為,該反應(yīng)證明氨具有性o

(3)該實(shí)驗(yàn)缺少尾氣吸收裝置,圖2中能用來吸收尾氣的裝置是(填裝置序號(hào))。

答案:(1)分液漏斗堿石灰或生石灰干燥氨

(2)3CUO+2NH3=^=3CU+N2+3H2O

(3)U、III

知識(shí)點(diǎn)04氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化

■梳理歸納

1.含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

。2,催化劑、△Cu,稀溶液

1

Ca(OH)2,AI純O2,點(diǎn)燃N。?,放電]、%0、

-N

NH4C1.u->NH3期2,高溫、|L)2、、HNC)3

rlClNHCu,濃溶液

高壓、催化劑|Mg,點(diǎn)燃

-HqMgaNzN2o4

(1)橫向轉(zhuǎn)化為物質(zhì)類別變化,非氧化還原反應(yīng),例如:

①氨氣轉(zhuǎn)化為鏤鹽:HC1+NH3===MH4C1

②硝酸轉(zhuǎn)化為硝酸鹽:NaOH+HNO3===NaNO3+H2O

(2)縱向、斜向轉(zhuǎn)化為化合價(jià)變化反應(yīng),是氧化還原反應(yīng),例如:

①NH3轉(zhuǎn)化為N2:8NH3+3C12===N2+6NH4CI

催化劑

②NH3轉(zhuǎn)化為NO:4NH3+5O2=^=4NO+6H2O

(3)歧化一同一物質(zhì)中某元素的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。例如:

NO2與水反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO

NO2與NaOH溶液反應(yīng):2NC)2+2NaOH-NaNCh+NaNOz+EO

(4)歸中—不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價(jià)在同一反應(yīng)中只靠攏。例如:

NO與NH3反應(yīng):6NO+4NH3q=5N2+6H2O

NO、NO2混合氣體與NaOH溶液反應(yīng):NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

2.氮元素的“價(jià)一類二維圖”

氮元素有多種可變化合價(jià),物質(zhì)的種類較多,在復(fù)習(xí)時(shí)要從物質(zhì)類別和價(jià)態(tài)變化理解這些物質(zhì)之間

的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

氮元素化合價(jià)

NO.;

一二:

-3NH3?NHrH2ONH

氫化物單質(zhì)氧化物酸堿鹽物質(zhì)類別

專項(xiàng)提升

氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化

i.如圖是氮元素的幾種價(jià)態(tài)與物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系,回答下列問題:

氮元素化合價(jià)

氣態(tài)氫單氧酸鹽物質(zhì)類別

化物廟伐

(1)寫出N2的一種用途:。

(2)從N元素化合價(jià)分析,、具有氧化性和還原性。各舉一例說明(用化學(xué)方程式表示)

氧化性:=

還原性:o

(3)HNO3與圖中的物質(zhì)C常用于檢驗(yàn)C「的存在,則C的化學(xué)式為

(4)實(shí)驗(yàn)室制取物質(zhì)B的化學(xué)方程式為?

(5)NC>2與水反應(yīng)生成物質(zhì)A的化學(xué)方程式為。

(6)濃硝酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

答案:(1)作保護(hù)氣、保存糧食(或合成氨、制硝酸等)

(2)N2+3H2百普化器2NH3(^N2+3MgMg3N2)N2+O2咚曳要哥2NO(3)AgNO3

(4)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3T+2H2O

(5)3NO2+H2O=2HNO3+NO

(6)4HNC)3(濃)+C=△=CO2T+4NCM+2H2。

2.A、B、C、D是短周期元素形成的四種氣體單質(zhì)。E、F均為氣體,且F為紅棕色。有關(guān)的轉(zhuǎn)化

關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)條件均已略去)

A

請(qǐng)回答下列問題:

(DD的化學(xué)式為o

(2)反應(yīng)③的離子方程式為o

(3)Y和E在一定條件下可反應(yīng)生成B和Z,這是一個(gè)具有實(shí)際意義的反應(yīng),可消除E對(duì)環(huán)境的污

染,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

(4)0.1mol-LT的X溶液和0.1molL1的Y溶液等體積混合,溶液呈性(填“酸”“堿”或

“中)原因是(用離子方程式說明)。

答案:(1)H2

+

(2)3NO2+H2O=2H+2NO3+NO

(3)4NH3+6NO=5N2+6H2。

+

⑷酸+

NH4+H2O^NH3H2O+H

解析:(1)本框圖突破口之一是“白煙”,是揮發(fā)性酸和氨氣相遇后的產(chǎn)物,由此可推知D是H2,突破口之

二是“紅棕色氣體",F(xiàn)應(yīng)為NO?,反推可知E為NO,C為O2,Z為H?。,Y為NH3,X為HCLG為

HNO3=(3)中涉及反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)中的歸中反應(yīng)。⑷兩者恰好完全反應(yīng)時(shí)生成NH4CI,錢根離子水解

而使溶液顯酸性。

知識(shí)點(diǎn)05氮氧化物和硝酸的有關(guān)計(jì)算

梳理歸納

一、NO,與水、氧氣反應(yīng)的理解及有關(guān)計(jì)算

1.關(guān)系式法

(1)NO和02的混合氣體通入水中

由2NO+O2=2NC)2和3NO2+H2O=2HNO3+NO,得總反應(yīng)為4NO+302+2H2O=4HNO3=

■(NO)4

=-,恰好完全反應(yīng);

r(o2)3

(2■^-^<(-NO,)剩余4氣體為。2;

■(。2)3

■(NO)4

(3p~,剩余氣體為NOo

r(o2)3

(2)NC>2和O2的混合氣體通入水中

由3NO2+H2O=2HNO3+NO和2NO+O2=2NO2,得總反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O=4HNO3=

■(NO2)4

=-,恰好完全反應(yīng);

K(02)1

■(NO2)4

②<-,剩余氣體為。2;

■(。2)1

r(NO)4

dP~-2>-,剩余氣體為NO。

■92)1

(3)NO、NO2和。2三種混合氣體通入水中

先按3NO2+H2O=2HNO3+NO計(jì)算出生成NO的體積,再加上原來混合氣體中NO體積,再按(1)

計(jì)算。

2.電子守恒法

NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)

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