專題輔導(dǎo)：氮及其化合物知識(shí)清單

專題輔導(dǎo)：氮及其化合物知識(shí)清單一、自然界中的氮循環(huán)1．氮元素的存在2．自然界中氮的循環(huán)3．人類活動(dòng)對氮循環(huán)的影響（1）氮?dú)獍睔狻?、硝酸等含氮化合物。?）燃料燃燒反應(yīng)→氮氧化物參與氮的循環(huán)。4．常見的含氮微粒（1）氮元素的化合價(jià)與氧化性、還原性的關(guān)系價(jià)態(tài)代表物性質(zhì)－3NH3、Mg3N2、NH4Cl只有還原性0N2既有氧化性，又有還原性+1N2O+2NO+3N2O3、HNO2、NaNO2+4NO2、N2O4+5N2O5、HNO3、NaNO3只有氧化性（2）氮元素的價(jià)-類圖二、氮?dú)獾男再|(zhì)1．穩(wěn)定性：常溫下很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

2．氮?dú)獾难趸裕篘2+3H22NH33．氮?dú)獾倪€原性：（1）除去中H2的N2：3Mg+N2Mg3N2（2）高能固氮反應(yīng)：N2+O22NO4．實(shí)驗(yàn)室制備氮?dú)猓?）制備原理①高溫下氨氣還原氧化銅：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O

②用飽和NaNO2和NH4Cl溶液反應(yīng)：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O

（2）收集方法：只能用排水法三、氮氧化物的性質(zhì)1．氮氧化物的種類化合價(jià)+1+2+3+4+5化學(xué)式N2ONON2O3NO2N2O4N2O52．NO的性質(zhì)（1）色味態(tài)：無色無味氣體（2）溶解性：難溶于水（3）強(qiáng)還原性：2NO+O2=2NO23．NO2的性質(zhì)（1）色味態(tài)：紅棕色有刺激性氣味氣體（2）溶解性：易溶于水，不溶于四氯化碳（3）與H2O反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+NO（4）強(qiáng)氧化性：能夠?qū)⒛承┻€原性微粒氧化，自身被還原成NO

還原性微粒氧化產(chǎn)物SSO3或SO42-I2Fe3+①2NO2+2KI＝2KNO2+I2（濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)）②NO2+SO2=SO3+NO③H2S+NO2=S+NO+H2O④2Fe2++4H++NO2=2Fe3++2H2O+NO↑4．氮氧化物的來源和危害（1）形成硝酸型酸雨含氮物質(zhì)NONO2HNO3（2）形成光化學(xué)煙霧NO2和O2O3有毒煙霧（3）破壞臭氧層：NO催化O3分解為O2NO+O3＝NO2+O，NO2+O＝NO+O2（4）水體富營養(yǎng)化：水中含氮化合物引起水體污染5．氮氧化物的預(yù)防和吸收（1）使用清潔能源，減少氮氧化物的排放（2）安裝汽車尾氣轉(zhuǎn)化裝置：2NO+2CON2+2CO2（3）對生產(chǎn)化肥、硝酸工廠的廢氣進(jìn)行處理方法反應(yīng)原理堿液吸收法2NO2+2NaOH＝NaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH＝2NaNO2+H2O催化還原法6NO+4NH35N2+6H2OCH4+4NO2N2+CO2+2H2O4H2+2NO2N2+4H2O2H2+2NON2+2H2O6．氮氧化物溶于水的計(jì)算（1）NO和NO2的混合氣體溶于水時(shí)，其反應(yīng)是3NO2+H2O=2HNO3+NO，可利用氣體體積變化差值進(jìn)行計(jì)算。（2）NO2和O2的混合氣體溶于水時(shí)，其反應(yīng)是3NO2+H2O2HNO3+NO，2NO+O22NO2，總式為4NO2+O2+2H2O=4HNO3。

（3）NO和O2同時(shí)通入水中時(shí)，其反應(yīng)是：2NO+O22NO2

，3NO2+H2O2HNO3+NO，總式為4NO+3O2+2H2O=4HNO3。7．實(shí)驗(yàn)室制一氧化氮和二氧化氮（1）藥品：銅和稀（濃）硝酸或或（2）反應(yīng)①NO2：Cu+4HNO3（濃）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O②NO：3Cu+8HNO3（?。?3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O（3）收集①NO：只能用排水法收集或排“惰性”（如CO2）氣體法

②NO2：向上排空氣法或排四氯化碳法（4）檢驗(yàn)①NO：通入空氣，產(chǎn)生紅棕色氣體

②NO2：通過濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)（5）尾氣①NO：一般用酸性的H2O2、酸性高錳酸鉀溶液等強(qiáng)氧化性溶液吸收②NO2：一般用NaOH、Na2CO3等堿性溶液吸收（6）制NO前，先通氮?dú)獾葰怏w將裝置內(nèi)的空氣排盡四、氨氣和氨水的性質(zhì)1．氨氣的物理性質(zhì)（1）色味態(tài)：無色、有刺激性氣味的氣體

（2）密度：比空氣的?。?）溶解性：極易溶于水，1∶700，難溶于CCl4

（4）物理特性：易液化（沸點(diǎn)－33.5℃）2．堿性氣體（1）水：NH3+H2O?NH3·H2O（2）指示劑：能夠使紫色石蕊試液變藍(lán)，酚酞試液變紅（3）鹽酸①反應(yīng)：NH3+HCl=NH4Cl

②現(xiàn)象：遇揮發(fā)性酸產(chǎn)生白煙，同濃硝酸③應(yīng)用：檢驗(yàn)氨氣（4）硫酸：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO43．氨氣的還原性（1）催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O

（2）熱的CuO：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O（3）將氮氧化物還原為無毒的氮?dú)猗?NO+4NH35N2+6H2O

②6NO2+8NH37N2+12H2O（4）還原氯氣①少量NH3：2NH3+3Cl2=6HCl+N2

②過量NH3：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N24．氨氣的用途（1）制硝酸和硝酸銨：N2NH3NONO2HNO3NH4NO3（2）致冷劑：液氨氣化時(shí)要吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇降低（3）制化肥：制備硝銨、硫銨、氯銨、碳銨等銨態(tài)氮肥5．氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)裝置（2）操作步驟：先打開止水夾→再擠膠頭滴管（3）形成條件：產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差①氣體完全被液體吸收劑溶解或反應(yīng)

②氣體和氣體完全反應(yīng)生成固體或液體③氣體冷凝成液體使氣壓減小

④液體變成氣體使氣壓增大⑤外界氣壓壓縮氣體

五、氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)1．反應(yīng)原理：4NH3+5O24NO+6H2O

2．氨氣的提供（1）濃氨水①向濃氨水中通入空氣，使氨揮發(fā)出來，從而使氧氣和氨充分混合。②向濃氨水中加入Na2O2，使?jié)獍彼纸猱a(chǎn)生氨氣，從而使氧氣和氨充分混合。（2）銨鹽分解法提供氨氣3．氧氣的提供（1）直接通入空氣法（2）雙氧水在二氧化錳的催化作用下分解：2H2O22H2O+O2↑（3）過氧化鈉和水反應(yīng)：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑（4）氯酸鉀和二氧化錳混合加熱：2KClO32KCl+3O2↑（5）高錳酸鉀固體加熱：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑（6）過氧化鈉和碳酸（氫）銨混合加熱：①NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑或（NH4）2CO32NH3↑+H2O↑+CO2↑②2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O24．典型現(xiàn)象（1）錐形瓶中氣體呈紅棕色：這是因?yàn)镹H3被氧化為NO，NO遇到空氣中的O2又迅速被氧化為紅棕色的NO2。（2）通常瓶內(nèi)有白煙出現(xiàn)：這是由于錐形瓶里有水蒸氣存在，水蒸氣和NO2反應(yīng)生成了HNO3：3NO2+H2O＝2HNO3+NO，HNO3再跟NH3反應(yīng)生成微小的白色NH4NO3晶體：NH3+HNO3＝NH4NO3。（3）鉑絲呈紅色：這是因?yàn)镹H3與O2在鉑絲的表面上進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量足以使鉑絲繼續(xù)保持紅熱狀態(tài)。

六、氨水的性質(zhì)1．氨水的密度（1）比水小，濃度越大，密度越小（2）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a和b的兩種氨水混合①等質(zhì)量混合，所得氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)c＝②等體積混合，所得氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)c＜2．氨水的揮發(fā)性：易揮發(fā)出氨氣，所以氨水應(yīng)密封保存3．氨水的組成（1）三個(gè)可逆反應(yīng)①氨氣和水的反應(yīng)：NH3+H2O?NH3·H2O

②一水合氨的電離：NH3·H2O?NH4++OH－③水的電離：H2O?H++OH－（2）“三分子”、“三離子”成分①三分子：NH3、H2O、NH3·H2O

②三離子：NH4+、OH－、H+4．氨水的化學(xué)性質(zhì)（1）不穩(wěn)定性：NH3·H2ONH3↑+H2O（2）弱堿性①H2SO4：2NH3·H2O+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O

②少量CO2：2NH3·H2O+CO2=(NH4)2CO3+H2O③過量CO2：NH3·H2O+CO2=NH4HCO3

④AlCl3：AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl七、銨鹽的性質(zhì)及檢驗(yàn)1．物性：都是無色，易溶于水的晶體2．熱不穩(wěn)定性（1）非氧化性酸銨鹽氨氣和相應(yīng)的酸①碳酸銨：（NH4）2CO32NH3↑+H2O↑+CO2↑

②碳酸氫銨：NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑③亞硫酸銨：（NH4）2SO32NH3↑+H2O↑+SO2↑

④氯化銨：NH4ClNH3↑+HCl↑（2）氧化性酸銨鹽復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，一般不放氨氣①NH4NO3N2O↑+2H2O

②5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O

③2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O

④3（NH4）2SO44NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O3．銨鹽和堿反應(yīng)（1）條件不同，產(chǎn)物不同①常溫：NH4++OH－=NH3·H2O

②加熱：NH4++OH－NH3↑+H2O（2）注意事項(xiàng)①銨態(tài)氮肥不能與堿性物質(zhì)混合使用，以免生成氨氣，降低肥效。②銨鹽固體和堿固體反應(yīng)時(shí)，不能拆寫成離子形式③酸式銨鹽和堿溶液反應(yīng)時(shí)，注意堿過量時(shí)，NH4+和酸式酸根離子都參與反應(yīng)4．銨鹽的檢驗(yàn)（1）步驟：取樣，加堿，加熱，加濕潤的紅色石蕊試紙（2）現(xiàn)象：濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)5．實(shí)驗(yàn)室制氨氣（1）反應(yīng)：2NH4Cl+Ca（OH）22NH3↑+2H2O+CaCl2

（2）凈化：用堿石灰吸水（3）收集①方法：向上排空氣法和排四氯化碳液體法②試管口堵棉花的作用：防止氨氣和空氣發(fā)生對流，提高氨氣的收集速率和純度（4）尾氣：棉花用稀硫酸浸濕，注意防倒吸

（5）以氨水為原料制氨氣的方法和裝置①裝置：“固體+液體→氣體”型②方法：濃氨水和NaOH固體或生石灰混合③原理：NaOH固體溶于水放熱（氧化鈣和水反應(yīng)放熱）使?jié)獍彼纸?/p>

八、硝酸的性質(zhì)1．物理性質(zhì)（1）色味態(tài)：純硝酸是一種無色有刺激性氣味的液體（2）密度：比水的大，密度越大，濃度越越大，常見濃硝酸濃度為68%~70%（3）溶解性：以任意比和水互溶（4）揮發(fā)性：易揮發(fā)，濃度為95%以上的硝酸稱為發(fā)煙硝酸2．不穩(wěn)定性（1）反應(yīng)：4HNO34NO2↑+O2↑+H2O（2）通常所見的濃硝酸因含NO2而呈黃色①除去黃色最簡單的方法：加水，3NO2+H2O=2HNO3+NO②除去黃色最環(huán)保的方法：通足量氧氣，4NO2+O2+2H2O=4HNO33．與金屬單質(zhì)反應(yīng)（1）Al、Fe：遇到濃硝酸，常溫鈍化，加熱劇烈反應(yīng)放NO2氣體（2）Au、Pt：任何情況下都不反應(yīng)（3）其他金屬與硝酸反應(yīng)不生成H2，硝酸的濃度不同，還原產(chǎn)物不同①濃硝酸與銀反應(yīng)：Ag+2HNO3(濃)=AgNO3+NO2↑+H2O②稀硝酸與銀反應(yīng)：3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O4．與碳反應(yīng)（1）碳與濃硝酸加熱反應(yīng)：C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O（2）碳與稀硝酸不反應(yīng)5．硝酸與還原性化合物反應(yīng)（1）－2價(jià)硫：3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O（2）+4價(jià)硫：3Na2SO3+2HNO3(稀)=3Na2SO4+2NO↑+H2O

（3）－2價(jià)碘：6I－+8H++2NO3-=3I2+2NO↑+4H2O（4）+2價(jià)鐵：3Fe2++4