高考第一輪復(fù)習(xí)-氮及其重要的化合物

高三一輪復(fù)習(xí)

氮及其重要化合物1

1．了解氮單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用．2．了解氮單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響．【考試說明】2

1．氮的化合物NOx對環(huán)境的污染及治理．2．以HNO3的強(qiáng)氧化性考查氧化還原反應(yīng)．3．以NH3及銨鹽考查弱電解質(zhì)的電離及鹽類的水解．【考察熱點】3問題1：氮族元素的原子結(jié)構(gòu)有什么特點？它們分別在周期表中的位置？一、氮族元素非金屬性遞變規(guī)律及單質(zhì)的物理性質(zhì)的遞變規(guī)律問題2：氮族元素的非金屬性遞變規(guī)律及單質(zhì)的物理性質(zhì)變化規(guī)律是怎樣的？42、氮族元素的非金屬性遞變規(guī)律及單質(zhì)的物理性質(zhì)變化規(guī)律通式RH3通式HRO3或H3RO45電子式為

，結(jié)構(gòu)式為

，氮氮叁鍵的鍵能高達(dá)

，鍵能

，分子結(jié)構(gòu)

，化學(xué)性質(zhì)

。⑴物理性質(zhì)純凈的N2是一種無色無味的氣體，難溶于水，在空氣中約占總體積的78%。二、氮氣⑵結(jié)構(gòu)N≡N946kJ·mol－1大穩(wěn)定不活潑6猜想：N2可能有什么化學(xué)性質(zhì)？點燃N2+3Mg====Mg3N2催化劑加熱N2+3H2=======2NH3（1）氧化性：（2）還原性：N2+O2====2NO放電常溫下，N2的化學(xué)性質(zhì)很

，可代替稀有氣體做

，但在

、

、

、等條件下，N2能與

等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。不活潑保護(hù)氣高溫放電點燃H2、O2、Mg⑶化學(xué)性質(zhì)Mg3N2＋6H2O＝3Mg（OH）2↓＋2NH3↑7【問題1】用化學(xué)方程式表示“雷雨發(fā)莊稼”的化學(xué)反應(yīng)原理。①N2＋O22NO②2NO＋O2＝2NO2

③3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO④HNO3再與土壤生成可溶性鹽，被植物吸收。

放電＝＝思考：工業(yè)如何制N2？它有什么重要用途？什么叫氮固定？3、制法、用途與氮的固定8將空氣中游離的氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锏姆椒ǎy(tǒng)稱為氮的固定。途徑：①生物固氮——②自然固氮——豆科植物根瘤菌將N2轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮③工業(yè)固氮——“雷雨發(fā)莊稼”合成氨9三、氮的重要氧化物——NO、NO2

無色，刺激性氣味，難溶于水，有毒（機(jī)理同CO）

紅棕色，刺激性氣味，易溶于水，有毒化學(xué)性質(zhì)物理

性質(zhì)NONO2（1）與O2反應(yīng)：2NO+O2=2NO2無色變紅棕色（1）與H2O反應(yīng)：

3NO2+H2O=2HNO3+

2NO紅棕色褪去（3）與堿溶液反應(yīng)：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O思考：氮有哪些重要的氧化物？有什么重要的性質(zhì)？（3）轉(zhuǎn)化成NO2：2NO2==N2O4（2）與水、O2反應(yīng)：4NO+3O2+2H2O=4HNO3（2）與水、O2反應(yīng)：4NO2+O2+2H2O=4HNO310NONO2與人體、環(huán)境的關(guān)系①與血紅蛋白結(jié)合，使人中毒②轉(zhuǎn)化成NO2，形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧11小結(jié)：（3）NO2是一種

色的

水且與水反應(yīng)的氣體，

強(qiáng)，能氧化SO2，能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán)。（2）NO是一種

色

水較強(qiáng)的

氣體，易被O2氧化成NO2。（1）N2O3和N2O5分別是

和

的酸酐。HNO2HNO3無難溶于還原性紅棕易溶于氧化性12【例1】鑒別NO2和溴蒸氣,可選用的試劑是()A.淀粉碘化鉀溶液

B.蒸餾水

C.NaOH溶液

D.AgNO3溶液BD13氮的氧化物溶于水的計算⑴NO2溶于水：⑵NO2和O2的混合氣體溶于水：V（NO2）:V（O2）＞4:1，NO2過量，剩余氣體為NO＜4:1，O2過量，剩余氣體為O2＝4:1，恰好完全反應(yīng)3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO314⑶NO和O2同時通入水中：

⑷NO、NO2、O2三種混合氣體通入水中：V（NO）:V（O2）＝4:3恰好完全反應(yīng)＞4:3剩余NO＜4:3剩余O24NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3把NO2折算成NO的體積，再按⑶進(jìn)行計算15氨的復(fù)習(xí)16一、氨氣的性質(zhì)及用途⑴結(jié)構(gòu)N－H鍵為

鍵，鍵角

，NH3是分子

，是

分子。無色有特殊的

氣體，易

和極易

，常溫常壓下，1體積水約能溶解

體積的NH3⑵物理性質(zhì)極性107°18′三角錐形極性刺激性氣味液化溶于水70017NH3物理性質(zhì)有刺激性氣味極易溶于水易液化與鹽溶液反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)NH3NH4+與酸反應(yīng)NH3Al(OH)3Ag(NH3)2OHNH3NH3H2ONO2HNO3NH3N2NO還原性一、氨的性質(zhì)與用途18【例3】寫出過量NH-3通入下列溶液中的反應(yīng)離子方程式并說明實驗現(xiàn)象。A.Al2(SO4)3B.FeCl3C.AgNO3

從A中的反應(yīng)還可以說明什么問題？C反應(yīng)的產(chǎn)物可用于檢驗什么物質(zhì)？A.

Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

有白色沉淀生成B.Fe3++3NH3+3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+

有紅褐色沉淀生成

C.Ag++2NH3=Ag(NH3)2+

先有白色沉淀生成，后溶解

19二、氨氣的制法：1、工業(yè)制法：N2+3H22NH3（人工固氮）高溫高壓催化劑2、實驗室制法：（2）原理：（3）裝置：固體加熱氣體，與實驗室用KClO3和MnO2固體混合加熱制O2裝置銨鹽（氯化銨）與消石灰固體混合加熱2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O（1）藥品：205、收集：只能用向下排空氣法。6、驗滿：用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，也可用玻璃棒蘸有濃鹽酸，靠近試管口。7、注意：a．棉花的作用：4、干燥：常用堿石灰作干燥劑，不能用酸性干燥劑如濃H2SO4、P2O5等，不能用CaCl2(因NH3與CaCl2能形成CaCl2·8NH3)

。

為防止氣體對流，提高收集氨氣的速率和純度；也可用來吸收尾氣。b．不使用NaOH的原因：

是加熱時NaOH堿性強(qiáng)，容易腐蝕試管。消石灰堿性相對弱，且比較疏松，氨氣容易逸出。c．制取干燥氨氣也不能用CaCl2作干燥劑：原因是CaCl2和NH3加合生成CaCl2·8NH3。d．尾氣不能排放到大氣中的原因:污染環(huán)境21利用NH3+H2ONH3·H2ONH+4+OH-還可用哪些物質(zhì)制備氨氣？濃氨水生石灰NaOH固體等銨鹽消石灰問題：銨鹽等分解22N2＋3H2

2NH3（正反應(yīng)放熱）工業(yè)制法：10MPa~30MPa鐵觸媒4000C

~5000C水、煤(石油、天然氣、焦?fàn)t氣、煉廠氣）和空氣造氣、凈化、氨的合成與分離壓強(qiáng)：催化劑：溫度：原料:三步驟：條件（選修2—P12）哈伯——波施法23增大合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動適宜條件選擇壓強(qiáng)溫度催化劑濃度

工業(yè)上合成氨條件的選擇依據(jù)分析角度反應(yīng)條件高壓高壓高溫低溫使用不影響增大反應(yīng)物濃度增大廉價反應(yīng)物濃度或減少生成物濃度高壓10MPa~30MPa適宜溫度500℃左右使用鐵觸媒

氨液化、補(bǔ)氮氫、原料氣循環(huán)24銨鹽的復(fù)習(xí)25NH4＋＋OH－

NH3↑＋H2O3、銨鹽的性質(zhì)***⑴結(jié)構(gòu)：離子鍵、共價鍵、配位鍵，屬離子晶體⑵物理性質(zhì)：均為能溶于水的無色晶體。水解反應(yīng)：⑶化學(xué)性質(zhì)與堿反應(yīng)：受熱分解：NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋注意硝酸氨固體溶于水熱效應(yīng)?26①不穩(wěn)定酸的銨鹽NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、NH4HSO3②揮發(fā)性酸的銨鹽③氧化性酸的銨鹽氣體遇冷形成白色固體NH4I?27水解反應(yīng)NH4++H2ONH3H2O

+H+

思考：如何檢驗銨鹽——即NH4+的檢驗方法三、NH4+的檢驗方法銨鹽加NaOH溶液加熱氣體（1）用濕潤的紅色石蕊試紙(變藍(lán))（2）蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近瓶口(產(chǎn)生白煙.)（4）用途：可作氮肥，制炸藥，作焊藥若是稀溶液應(yīng)如何檢驗?28硝酸的復(fù)習(xí)29問題：硝酸有哪些重要的物理性質(zhì)？1.無色液體、有刺激性氣味、與水互溶、易揮發(fā)2.硝酸溶液的密度隨其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而增大。一、硝酸的物理性質(zhì)30【例】下列事實體現(xiàn)了硝酸的什么性質(zhì)？A.氧化性

B.酸性

C.不穩(wěn)定性

D.揮發(fā)性（1）硝酸存放在棕色瓶中密封保存

()（2）濃硝酸可以和銅反應(yīng)

()（3）木炭和濃硝酸反應(yīng)

()（4）鋅和硝酸不產(chǎn)生H2()（5）氧化銅溶于硝酸

()（6）不用硝酸制SO2氣體

()（7）用鐵槽存放濃硝酸

()（8）檢驗SO42-時不能先用硝酸酸化

()CDABAABAAA思考：硝酸有哪些重要的化學(xué)性質(zhì)？31練習(xí)、下列有關(guān)試劑的保存方法，錯誤的是（）A、新制的氯水通常保存在棕色玻璃試劑瓶中B、少量的鈉保存在煤油中C、氫氧化鈉溶液保存在具橡皮塞的玻璃試劑瓶中D、濃硝酸保存在無色玻璃試劑瓶中問題：寫出下列反應(yīng)的方程式，并指出HNO3在反應(yīng)中體現(xiàn)的性質(zhì)。D（1）Cu與HNO3(濃)（2）Cu與HNO3(稀)（3）Fe與HNO3(稀、過量)（4）Fe（過量）與HNO3(稀)（5）C與HNO3(濃)（6）FeO與HNO3(稀)（7）Na2SO3與HNO3(稀)32二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)思考：濃硝酸常呈黃色的原因是什么？如何消除黃色？1、不穩(wěn)定性4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑△或光照濃硝酸見光分解產(chǎn)生的NO2溶于硝酸中，可以通入O2HNO3棕色細(xì)口試劑瓶中，避光、低溫保存，不能用橡皮塞。見光要分解的藥品：常見藥品中，需要放在棕色瓶中的試劑有哪些?濃HNO3、AgNO3、氯水、AgX、溴水等。思考：濃硝酸如何保存？332、強(qiáng)氧化性a.幾乎可和所有金屬（除金、鉑外）反應(yīng)，并顯示最高價（若鐵過量則生成亞鐵離子），反應(yīng)時，硝酸顯示強(qiáng)氧化性和酸性。b、鐵、鋁遇冷濃HNO3發(fā)生鈍化C、濃硝酸一般被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO，其本質(zhì)是NO3—在酸性條件下顯示強(qiáng)氧化性。（一）與金屬反應(yīng)34練習(xí)：為探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的是NO。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，D是尾氣處理裝置（兼防倒吸功能）。利用生成的CO2將整個裝置內(nèi)的空氣排盡，避免NO和O2反應(yīng)生成NO2對氣體產(chǎn)物的觀察產(chǎn)生干擾（1）設(shè)計裝置A的目的是：35為達(dá)到此目的，應(yīng)如何操作：打開K，當(dāng)裝置C中產(chǎn)生白色沉淀時，關(guān)閉K（2）在（1）中的“操作”后將裝置B中銅絲插入稀硝酸，并微熱之，觀察到裝置B中的現(xiàn)象是：銅絲上有氣泡產(chǎn)生，稀HNO3逐漸變?yōu)樗{(lán)色B中反應(yīng)的離子方程式是：36（3）裝置E和F的作用是：為實現(xiàn)此作用，其操作方法是：驗證無色氣體為NO將注射器中的空氣推入E中37CPS+HNO3（濃）CO2H3PO4H2SO4+NO2與濃HNO3反應(yīng)時，非金屬單質(zhì)一般被氧化為高價氧化物或高價含氧酸，硝酸只顯示強(qiáng)氧化性。（二）與非金屬反應(yīng)38淺綠色的Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡：Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+，若向該溶液中滴加稀鹽酸，則溶液的顏色（）A、變黃B、綠色變深C、綠色變淺D、無變化A因為NO3—在酸性條件下有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)e2+、S2-、I-、SO32-、SO2、H2SO3及其鹽，H2S、HBr、HI及其鹽等還原性的物質(zhì)不能與硝酸共存?。ㄈ┡c還原性化合物反應(yīng)393、酸的通性（1）與指示劑作用：思考：只用藍(lán)色石蕊試紙鑒別三瓶失去標(biāo)簽的液體：濃鹽酸、濃硫酸、濃硝酸稀硝酸使藍(lán)色石蕊試紙（液）變紅；濃硝酸使藍(lán)色石蕊試紙（液）先變紅后褪色。（2）與活潑金屬反應(yīng),但不產(chǎn)生H2。（3）與堿和堿性氧化物反應(yīng)：比較與CuO、FeO的反應(yīng)。（4）與鹽反應(yīng)：比較與Na2CO3、Na2SO3的反應(yīng)404、與有機(jī)物的反應(yīng)酯化反應(yīng)：△+HNO3濃硫酸與含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)作用，呈黃色。CH3CH2ONO2+H2O－NO2+H2O顏色反應(yīng)：CH3CH2OH+HNO3濃硫酸△HO-NO2CH3CH2O-H-HHO－NO2硝基苯硝酸乙酯硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纖維硝化反應(yīng)：硝基苯、三硝基甲苯41[例3](2010·金華模擬)將Mg、Cu組成的mg混合物投入適量稀HNO3中恰好完全反應(yīng)，固體完全溶解時收集到的還原產(chǎn)物NO氣體為0.896L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后溶液中加入2mol/LNaOH溶液60mL時金屬離子恰好沉淀完全，則形成沉淀的質(zhì)量為()A．2.04gB．(m＋2.04)gC．(m＋20.4)gD．20.4gB42金屬與HNO3的反應(yīng)1．一般通式(1)金屬＋濃硝酸―→金屬硝酸鹽＋NO2↑＋H2O(2)金屬＋稀硝酸―→金屬硝酸鹽＋NO↑＋H2O金屬與硝酸的反應(yīng)中，硝酸既體現(xiàn)氧化性，又體現(xiàn)酸性．432．反應(yīng)規(guī)律(1)金屬與硝酸反應(yīng)一般不生成H2.濃HNO3一般被還原為NO2，稀HNO3一般被還原為NO.(2)鐵與稀硝酸反應(yīng)，先生成Fe(NO3)3，若Fe過量，F(xiàn)e(NO3)3再和Fe反應(yīng)生成Fe(NO3)2.(3)銅與濃HNO3反應(yīng)，若Cu過量，開始時硝酸的還原產(chǎn)物為NO2，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃HNO3變稀，硝酸的還原產(chǎn)物為NO，最終應(yīng)得到NO2和NO的混合氣體．44三個性質(zhì)總結(jié)一、硝酸的物理性質(zhì)二、硝酸的化學(xué)性質(zhì)1、酸的通性2、不穩(wěn)定性3、強(qiáng)氧化性4、與有機(jī)物反應(yīng)45NO3—NH4+取少許樣品，與堿共熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變藍(lán)，則含有NH4+。 取少許樣品與Cu片和濃硫酸混合共熱，若有紅棕色氣體產(chǎn)生，則含有NO3—；若為稀溶液，先加熱濃縮。5.NO3—、NH4+檢驗46Ag(NH3)2OH

NH3·H2OCO(NH2)2[C6H7O2(ONO2)3]n

NH3N2NONO2HNO3NO3-

NH4+Mg3N2NO2-

N2O4TNT

氮及重要化合物的相互轉(zhuǎn)化471.轎車安全氣囊(SRS)在轎車受到撞擊時，氣囊內(nèi)的NaN3能在25～35ms內(nèi)產(chǎn)生大量的無毒氣體而使氣囊鼓起，保護(hù)乘坐者安全，這種氣體是()A.N2B.NOC.NO2