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十一、氮及其重要化合物十一、氮及其重要化合物2011届高三第一轮总复习届高三第一轮总复习福建师大附中 郑巧云二、氮气二、氮气1、氮气的电子式和结构式、氮气的电子式和结构式:N N NN 氮分子的键能大氮分子的键能大2 2、物性：、物性：氮气是无色、无味、密度比空气稍小，氮气是无色、无味、密度比空气稍小，熔、沸点低，难溶于水的气体。熔、沸点低，难溶于水的气体。一、从自然界获取氮元素（固氮）一、从自然界获取氮元素（固氮）2、化学性质：常温下化学性质稳定（氧化性）人工固氮自然固氮（氧化性）（还原性）N2 化合态氮根瘤菌 N2+3H2 2NH3N2+3Mg=Mg3N2 N2+O2=2NO高温高压催化剂点燃放电？讨论：讨论：NONO2 2和溴蒸气的鉴别和溴蒸气的鉴别:注意注意:不能用不能用KI-KI-淀粉溶液淀粉溶液NONO2 2溴蒸气溴蒸气通入硝酸银溶液中通入硝酸银溶液中无现象无现象产生淡黄色沉淀产生淡黄色沉淀NONO2 2溴蒸气溴蒸气通入水中通入水中无现象无现象溶液呈橙色溶液呈橙色NONO2 2溴蒸气溴蒸气通入通入CClCCl4 4中中无现象无现象CClCCl4 4层呈橙红色层呈橙红色平衡移动的原理平衡移动的原理以下说法中错误的是以下说法中错误的是 ()A.N2不易和其他物质发生化学反应，是因为不易和其他物质发生化学反应，是因为N2分子中两个原子间形成的共价键的键能分子中两个原子间形成的共价键的键能很大很大B.N2是用于制氮肥和硝酸的原料是用于制氮肥和硝酸的原料C.利用利用N2的不活泼性，工业上用的不活泼性，工业上用N2来代替稀来代替稀有气体，做焊接金属时的保护气有气体，做焊接金属时的保护气D.氮元素的非金属性比磷强，所以氮气比白氮元素的非金属性比磷强，所以氮气比白磷活泼，易燃烧磷活泼，易燃烧D1 1、物理性质、物理性质:（1 1）无色有刺激性气味的液体）无色有刺激性气味的液体（2 2）低沸点、易挥发）低沸点、易挥发2 2、化学性质、化学性质:（1 1）强酸性）强酸性注意：注意：稀硝酸稀硝酸浓硝酸浓硝酸 紫色石蕊试液紫色石蕊试液紫色石蕊试液紫色石蕊试液 紫色石蕊试液紫色石蕊试液紫色石蕊试液紫色石蕊试液 变红色变红色 先变红（先变红（H H+作用）作用）后褪色（氧化作用）后褪色（氧化作用）说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强三、硝酸三、硝酸（2 2）不稳定性）不稳定性:4HNO 4HNO3 3 =4NO =4NO2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O O光或热光或热注意：注意：硝酸越浓越易分解硝酸越浓越易分解浓硝酸久置呈黄色浓硝酸久置呈黄色硝酸分解产生硝酸分解产生NONO2 2溶于硝酸溶于硝酸浓硝酸盛放在带玻璃塞的棕色瓶浓硝酸盛放在带玻璃塞的棕色瓶,存放在阴暗处存放在阴暗处（3 3）强氧化性）强氧化性:+5+5+5+5HNOHNO3 3NONO2 2或或NONO+4+4+4+4+2+2+2+2与金属反应与金属反应:a.a.常温下浓硝酸使常温下浓硝酸使Fe,AlFe,Al钝化钝化一般不产生一般不产生H H2 2通入过量通入过量O O2 2，不能加水，否则浓，不能加水，否则浓HNOHNO3 3变成稀变成稀HNOHNO3 3 思考：久置变黄的硝酸如何除去黄色？思考：久置变黄的硝酸如何除去黄色？（PtPt、AuAu除外）除外）3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3（稀）稀）=3Cu(NO=3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O Ob.Cu+4HNOb.Cu+4HNO3 3（浓）浓）=Cu(NO=Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O3Ag+4HNO3Ag+4HNO3 3（稀）稀）=3AgNO=3AgNO3 3+NO+2H+NO+2H2 2O O与非金属反应与非金属反应:与某些还原性物质反应与某些还原性物质反应:C+4HNOC+4HNO3 3（浓）浓）=CO=CO2 2+4NO4NO2 2 +2H2H2 2O O S+6HNOS+6HNO3 3（浓）浓）=H=H2 2SOSO4 4+6NO+6NO2 2 +2H2H2 2O O6HI+2HNO6HI+2HNO3 3（稀）稀）=3I=3I2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O3H3H2 2S+2HNOS+2HNO3 3（稀）稀）=3S+2NO+4H=3S+2NO+4H2 2O O3Fe3Fe2+2+4H+4H+NO+NO3 3-=3Fe=3Fe3+3+NO+2H+NO+2H2 2O O三者不能共存三者不能共存酸性条件下酸性条件下(H(H+)、NONO3 3-与与FeFe2+2+、I I-、S S2-2-、SOSO3 32-2-等不能大量共存等不能大量共存 3.3.硝酸的工业制法硝酸的工业制法:2NO+O2NO+O2 2 =2NO =2NO2 23NO3NO2 2+H+H2 2O =2HNOO =2HNO3 3+NO+NO4NH4NH3 3+5O+5O2 2 =4NO+6H =4NO+6H2 2O O催化剂催化剂催化剂催化剂练习：某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假练习：某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为与被还原硝酸的物质的量之比为2121时，还原时，还原产物是产物是 （）A.NOA.NO2 2 B.NO C.N B.NO C.N2 2O D.NO D.N2 2C硝化反应硝化反应酯化反应酯化反应颜色反应颜色反应（3 3）与有机物反应）与有机物反应:氨的催化氧化法氨的催化氧化法 四、氨（NH3）1 1、氨分子的、氨分子的结构结构NHHHNHHH三角锥形三角锥形 极性分子极性分子如何判定分子的极性？如何判定分子的极性？根据氨分子结构，能推根据氨分子结构，能推断出氨分子是极性分子断出氨分子是极性分子还是非极性分子吗还是非极性分子吗？共用电子对共用电子对孤对电子对孤对电子对2、物性：气体的溶解性：NH3HCl SO2H2S Cl2CO2700 500 402.6 21无色，刺激性气味，比空气轻，极易溶于水，易液化。3 3、化学性质：、化学性质：（1 1）与水反应：）与水反应：注意：注意：NHNH3 3是中学所学唯一的碱性气体；是中学所学唯一的碱性气体；NHNH3 3是唯一能使红色石蕊试纸变蓝的是唯一能使红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验气体，常用此性质检验NHNH3 3（3 3）与氧化剂反应：）与氧化剂反应：4NH4NH3 3+5O+5O2 2 4NO+6H4NO+6H2 2O O催化剂催化剂2NH2NH3 3+3CuO+3CuO N N2 2+3Cu+3H+3Cu+3H2 2O O（2 2）与酸反应：）与酸反应：NHNH3 3+HClHCl=NH=NH4 4Cl(Cl(产生白烟）产生白烟）NHNH3 3+HNO+HNO3 3=NH=NH4 4NONO3 3NHNH3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2=NH=NH4 4HCOHCO3 3（也可用此性质检验（也可用此性质检验NH3）4.氨气的实验室制法（氨气的实验室制法（1）：）：药品原理装置干燥收集检验氯化铵固体、熟石灰Ca（OH）2+2NH4Cl=CaCl2+2H2O+2NH3 固固固固气气(与与O O2 2,CH,CH4 4相似相似)用碱石灰；不能用用碱石灰；不能用CaClCaCl2 2，P P2 2O O5 5，浓，浓H H2 2SOSO4 4向下排空气法用湿润的红色石蕊试纸检验变蓝用沾有浓盐酸的玻璃棒检验，产生白烟用湿润的酚酞试纸检验变检验变红红不用不用NaOHNaOH固体固体思考：思考：1、说出本装置的特征、说出本装置的特征 2、为什么不能在溶液状态下进行、为什么不能在溶液状态下进行 3、为什么不能用、为什么不能用NaOH固体？固体？4、能否用能否用NH4NO3替代替代NH4Cl？5.为什么要用一团棉花？为什么要用一团棉花？6.此反应能写离子方程式吗？此反应能写离子方程式吗？7.还有其他方法吗？如何制取？还有其他方法吗？如何制取？防止对流，提高集防止对流，提高集气速度和纯度。气速度和纯度。（2 2）加热浓氨水）加热浓氨水 （3 3）浓氨水）浓氨水 +NaOHNaOH固体固体 +生石灰生石灰 +碱石灰碱石灰（为什么（为什么?)?)5.氨气的工业制法：氨气的工业制法：N2+3H2 2NH3高温高压催化剂2NH4NO3=N2+O2+4H2O（硝铵炸药爆炸原理）（硝铵炸药爆炸原理）五、铵盐五、铵盐:属于离子晶体属于离子晶体1 1、物理性质：、物理性质：都是无色晶体，都易溶于水都是无色晶体，都易溶于水2 2、化学性质：、化学性质：不稳定性：不稳定性：NHNH4 4Cl=NHCl=NH3 3 +HClHClNHNH4 4HCOHCO3 3 =NH =NH3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2与与碱反应：碱反应：固体反应不写离子方程式。固体反应不写离子方程式。NHNH4 4+OH+OH-=NH=NH3 3+H+H2 2O O是铵盐的通性，可用于是铵盐的通性，可用于NHNH4 4+的检验。的检验。铵盐受热易分解铵盐受热易分解,但并不是所有的铵盐受但并不是所有的铵盐受热都能放出热都能放出NHNH3 3。例。例:NH:NH4 4NONO3 3注意：注意：NHNH4 4+OH+OH-=NH=NH3 3+H+H2 2O ONHNH4 4+OH+OH-=NH=NH3 3H H2 2O O浓溶液不加热：浓溶液不加热：浓或稀溶液加热：浓或稀溶液加热：稀溶液不加热：稀溶液不加热：（3 3）水解反应：）水解反应：NHNH4 4+H+H2 2O NHO NH3 3H H2 2O O+H+H+注意：注意：Ca(OH)2NH3NONO2HNO3H2ONH3H2ONH4ClO2催化剂催化剂H2高温高压催化剂高温高压催化剂O2放电放电O2Cu H2OHClAg+Ag(NH3)2OHN2O4C6H5NO2C6H7O2(ONO2)3n(C6H10O5)nCu(NO3)2N2Mg3N2Mg点点燃燃H2O或光照或光照CuCu 小结、氮及其重要化合物间相互转化关系：小结、氮及其重要化合物间相互转化关系：课堂练习：课堂练习：1.在在1L1mol/L的氨水中（的氨水中（）A.含有含有1molNH3分子分子 B.含含NH3和和NH4+之和为之和为1mol C.含含NH3、NH4+、NH3H2O之和为之和为1mol 2.某无色混合气体依次通过浓某无色混合气体依次通过浓H2SO4和和Na2O2，若气体体积不断减少，最后颜色变深，则原混若气体体积不断减少，最后颜色变深，则原混合气体的成份可能是（合气体的成份可能是（）A.H2、Cl2、H2S B.NH3、NO、CO2 C.NH3、O2、NO D.HCl、NO2、CO2 BC课堂练习：课堂练习：3.密度为密度为0.91gcm3的氨水，质量分数为的氨水，质量分数为25%，该氨，该氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的质量分数为（水用等体积的水稀释后，所得溶液的质量分数为（）A等于等于12.5%B大于大于12.5%C小于小于12.5%D无法确定无法确定C以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收易溶性以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收易溶性气体，而且能防止倒吸的是气体，而且能防止倒吸的是（）BDBD练习：在标况下，练习：在标况下，700700体积的体积的NHNH3 3溶于溶于1 1体积体积水中，溶液密度为水中，溶液密度为0.90.9克克/cm/cm3 3，求该氨水的溶，求该氨水的溶质质量分数和物质的量浓度质质量分数和物质的量浓度?34.7、18.4 mol/L练练习习:下下面面是是实实验验室室制制取取氨氨气气的的装装置置和和选选用的试剂，其中错误的是用的试剂，其中错误的是A C练习：练习：1、某混合气体可能有、某混合气体可能有CO、CO2、NH3、H2、HCl和水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清和水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水石灰水(无浑浊现象无浑浊现象)、氢氧化钡溶液、氢氧化钡溶液(有浑浊现象有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜浓硫酸、灼热的氧化铜(变红变红)和无水硫酸铜和无水硫酸铜(变蓝变蓝)时，则可断定该混合气体中一定有时，则可断定该混合气体中一定有()A、CO、H2、H2O,B、CO、NH3、H2C、HCl、CO、H2O D、HCl、CO2、H2D2、下图所示的装置最适宜于干燥、收集的气、下图所示的装置最适宜于干燥、收集的气体是（）体是（）ASO2 BHCl CCH4 DNH3D砷为第四周期元素，根据砷在周期表中的位砷为第四周期元素，根据砷在周期表中的位置推测，砷可能具有的性质是（置推测，砷可能具有的性质是（）A.砷在通常状况下是液态砷在通常状况下是液态B.砷可能具有砷可能具有-3，+3，+5等多种化合价等多种化合价C.砷的氧化性比磷强砷的氧化性比磷强D.As2O5对应的水化物的酸性比对应的水化物的酸性比H3P04弱弱练习练习B D 下图中的每一下图中的每一方方框框内表示一种反应物或生成物，内表示一种反应物或生成物，其中其中E E常温下为气体常温下为气体,回答下列各题回答下列各题 :AO2 CDEFG+XMC催化剂催化剂YEDBDHCl+B1、写出下列物质的化学式、写出下列物质的化学式A_D_E_G_NH3H2ONO2N22 2、当、当Y Y为为蓝绿色蓝绿色溶液时，溶液时，X X为为_,_,当当Y Y为为无色无色气体时，气体时，X X为为_ _ 3 3、当、当Y Y为为蓝绿色溶液蓝绿色溶液时，写出时，写出F F与与X X反应的化反应的化 学方程式并配平，学方程式并配平，_ 其中被氧化的元素为其中被氧化的元素为_,_,还原产物为还原产物为_,F_,F表现表现 _ _ 性性 Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2OCuNO2氧化性、酸氧化性、酸CuC例例A、B、C、D为为中学化学中常中学化学中常见见的四种气体的四种气体单质单质在在一定条件下，一定条件下，B可以分可以分别别和和A、C、D化合生成甲、乙、丙，化合生成甲、乙、丙，C和和D化合生成化合物丁已知甲、乙、丙的每个分子中含有的化合生成化合物丁已知甲、乙、丙的每个分子中含有的电电子数相等，并且甲、乙、丙、丁有如下所示关系：子数相等，并且甲、乙、丙、丁有如下所示关系：制制取取氨氨气气并并完完成成喷喷泉泉实实验验（图图中中夹夹持持装装置置均均已已略略去去）。（1）写写出出 实实 验验 室室 制制 取取 氨氨 气气 的的 化化 学学 方方 程程 式式：。（2）收收集集氨氨气气应应使使用用 法法，要要得得到到干干燥燥的的氨氨气气可可选选用用 做做干干燥剂。燥剂。（3）用图）用图1装置进行喷泉实验，装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作水上喷的操作 。该实验的原理是。该实验的原理是 。（4）如果只提供如图）如果只提供如图2的装置，的装置，请说明引发喷泉的方法。请说明引发喷泉的方法。图图1 图图2 答案：答案：（1）2NH4ClCa(OH)2=2NH3CaCl22H2O（2）向下排空气向下排空气 碱石灰碱石灰（3）打开止水夹，挤出胶头滴管中的水。氨气极易溶）打开止水夹，挤出胶头滴管中的水。氨气极易溶 解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小。解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小。（4）打开夹子，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，）打开夹子，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨 气与水接触，即发生喷泉。气与水接触，即发生喷泉。
