專題十七氮及其化合物,高考化學(xué)（天津?qū)Ｓ茫?考點(diǎn)一氮的單質(zhì)、氧化物和硝酸 基礎(chǔ)知識(shí) (一)氮單質(zhì)的性質(zhì) 通常情況下,N2化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,只在高溫、放電、催化劑等條件下才能發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)。 寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:,考點(diǎn)清單,(二)氮的氧化物,(三)硝酸 1.物理性質(zhì) 純硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體,能跟水以任意比互溶。 2.化學(xué)性質(zhì) (1)具有酸的通性,但與活潑金屬反應(yīng)時(shí)不能生成H2。 (2)不穩(wěn)定性,化學(xué)方程式為4HNO3 4NO2+O2+2H2O。 久置的濃硝酸呈黃色,是因?yàn)槿芙饬薔O2,故實(shí)驗(yàn)室保存濃硝酸,應(yīng)注意:低溫、避光、密封。,1)能與除Au、Pt以外的所有金屬反應(yīng),如Cu與濃、稀硝酸均可反應(yīng),化學(xué)方程式分別為: Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O, 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。 有些金屬(如Fe、Al等)在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化。 2)與不活潑的木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為: C+4HNO3(濃) CO2+4NO2+2H2O。 3)與某些還原性化合物(如FeO)反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 3FeO+10HNO3 3Fe(NO3)3+NO+5H2O 。,(3)強(qiáng)氧化性,重點(diǎn)難點(diǎn) 1.2NO2(g)N2O4(g)H<0的應(yīng)用 通常“純凈”的NO2或N2O4并不純,因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)2NO2 N2O4。此平 衡的存在,導(dǎo)致一些物理量的理論值與實(shí)驗(yàn)值有一定的差異。例如: (1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol NO2的體積應(yīng)小于22.4 L。 (2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L NO2的質(zhì)量大于46 g。 (3)溫度影響“2NO2(g) N2O4(g)”平衡體系,其他條件不變,體系顏 色隨溫度改變而改變。升高溫度,氣體顏色變深;降低溫度,氣體顏色變淺。 (4)恒容時(shí),在“2NO2(g) N2O4(g)”平衡體系中,增加NO2時(shí),相當(dāng)于增 大壓強(qiáng)。,2.溶液酸堿性對(duì)N性質(zhì)的影響 在溶液中,N幾乎與所有離子都能大量共存,但當(dāng)溶液的酸性較強(qiáng)時(shí) 相當(dāng)于形成硝酸溶液,具有還原性的某些離子則不能與其大量共存,如 N、H+、Fe2+中任意兩者能大量共存,但三者則不能大量共存,即N在 中性或堿性溶液中不表現(xiàn)氧化性,而在酸性溶液中表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。,考點(diǎn)二氨和銨鹽 基礎(chǔ)知識(shí) (一)氨的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.結(jié)構(gòu):電子式為H：H,分子空間構(gòu)型為三角錐形。 2.物理性質(zhì):無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,易液化,極易溶于水。 3.化學(xué)性質(zhì) (1)與水反應(yīng) NH3+H2O NH3H2O N+OH- NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,常用此性質(zhì)檢驗(yàn)NH3。,(2)與氧氣反應(yīng)(氨的催化氧化) 4NH3+5O2 4NO+6H2O(寫化學(xué)方程式)。 (二)銨鹽的性質(zhì)和N的檢驗(yàn) 1.銨鹽的性質(zhì) (1)易溶于水的離子化合物 (2)與堿反應(yīng) N+OH-NH3+H2O (3)受熱分解 如NH4ClNH3+HCl,(4)水解反應(yīng) N+H2ONH3H2O+H+ 2.N的檢驗(yàn) (1)取樣品與堿共熱,用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體,觀察試紙是否變藍(lán); (2)取樣品與堿共熱,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體,觀察是否有白煙產(chǎn)生。 (三)氨氣的制法 1.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法 (1)原理:銨鹽與堿 共熱,產(chǎn)生氨氣。,實(shí)驗(yàn)室常用反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O 。 (2)制取裝置 (3)收集:由于氨氣易溶于水,密度比空氣小,所以只能用向下排空氣法收集。,(4)檢驗(yàn):a.用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙(變藍(lán));b.將蘸有濃鹽酸的玻璃 棒接近管口(產(chǎn)生白煙)。 (5)棉花團(tuán)的作用:在收集NH3的試管口放置一團(tuán)松軟的干棉花,是為了防止試管內(nèi)的NH3與試管外的空氣形成對(duì)流,以便在較短時(shí)間內(nèi)收集到較為純凈的氨氣。 2.氨氣的工業(yè)制法 N2+3H2 2NH3,重點(diǎn)難點(diǎn) (1)制取NH3宜用NH4Cl,不宜用(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3等。 (2)消石灰不能用KOH或NaOH代替,因KOH、NaOH易吸濕,易結(jié)塊,不利于產(chǎn)生NH3,且高溫下腐蝕試管。 (3)干燥氨氣不能用P2O5和濃硫酸,也不能用無水CaCl2(8NH3+CaCl2 CaCl28NH3),通常用堿石灰。 (4)欲快速制NH3,可將濃氨水滴入NaOH固體或生石灰中,其裝置如圖所示。,方法硝酸與金屬反應(yīng)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)題的解題策略 1.硝酸與金屬的反應(yīng)是相當(dāng)復(fù)雜的,在這類氧化還原反應(yīng)中,可以得到多種還原產(chǎn)物。硝酸的還原產(chǎn)物除取決于硝酸的濃度、還原劑的還原能力外,還與反應(yīng)溫度有關(guān)。在金屬活動(dòng)性順序中,位于氫后面的金屬如銅、汞、銀等,跟濃硝酸反應(yīng)時(shí),主要得到NO2;跟稀硝酸反應(yīng)時(shí),主要得到NO。隨著金屬活潑性的增強(qiáng)和硝酸濃度的降低,還可能得到N2O、NH4NO3等。 2.驗(yàn)證銅與稀硝酸反應(yīng)有NO生成或?qū)嶒?yàn)室制取NO,涉及的核心問題是防止NO被空氣中的O2氧化,具體的方法有充入保護(hù)氣(如N2、CO2),排盡裝置中原有的空氣或改進(jìn)裝置,通過適當(dāng)?shù)牟僮魇寡b置充滿液體等。,方法技巧,3.因NO、NO2有毒,會(huì)污染空氣,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意尾氣的處理。 例下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置,其中發(fā)生裝置相同,干燥和集氣裝置有兩套,分別用圖1和圖2表示。下列選項(xiàng)中正確的是(),解析A項(xiàng),應(yīng)該用亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)制取二氧化硫;B項(xiàng),二氧化碳不能用堿石灰干燥,且二氧化碳的密度大于空氣的密度,應(yīng)采用向上排空氣法收集;C項(xiàng),一氧化氮不能用排空氣法收集;D項(xiàng),氨氣可用堿石灰干燥,且氨氣的密度小于空氣的密度,可用向下排空氣法收集。 答案D,