高考化学考点21 氮及其重要化合物.docVIP

PAGE PAGE 2 一、氮气 1．氮气的循环 2．物理性质 氮气是无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。 3．分子结构 电子式： 结构式：N≡N 4．化学性质 （1）与O2反应 N2＋O22NO （2）与H2反应 N2+3H22NH3 （3）与Mg反应 N2+3MgMg3N2 5．用途 作保护气；医疗上用作冷冻麻醉剂；合成氨等。 （1）N2约占空气总体积的78%、总质量的75%。 （2）N2中氮元素处于中间价态，既可表现还原性，又可表现氧化性。 （3）N2可作保护气，是因为在通常情况下N2的化学性质很稳定，不与O2、酸、碱等发生反应；性质稳定是由氮气分子内氮氮三键的键能大决定的。 二、氮的氧化物 1．氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。 2．NO和NO2的比较 NO NO2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 与H2O反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 实验室制法 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O，只能用排水法收集 Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，只能用排空气法收集 对人体、环境的影响 （1）与血红蛋白结合，使人中毒 （2）转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾 3．氮氧化物对环境的污染和防治 （1）氮的氧化物都是有毒气体，都是大气污染物。 （2）空气中的NO2等是造成光化学烟雾的主要因素。 （3）空气中的NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂的废气等。 （4）污染的种类 大气污染 光化学烟雾：NOx与碳氢化合物在紫外线作用下发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾 酸雨：NOx排入大气后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨水降到地面，就有可能形成酸雨 水体污染 水体富营养化 （5）常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法：NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O ②催化转化：在催化剂、一定温度下，NOx可与氨反应转化为无毒气体(N2)和H2O或与CO反应转化为无毒气体（N2和CO2）。一般适用于汽车尾气的处理。 三、氨和铵盐 1．氨 （1）物理性质 氨气是无色有刺激性气味的气体，易液化可作制冷剂，常温、常压下，1体积的水可溶解700体积的氨气，可由喷泉实验证明。 （2）化学性质 ①还原性：与氧气反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 ②与酸反应：与氯化氢反应：HCl＋NH3===NH4Cl。 现象：冒白烟。 应用：用于NH3与挥发性酸的互相检验。 ③与水反应：NH3＋H2ONH3·H2O，NH3·H2O发生电离：NH3·H2ONH4+＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。 （3）氨气的制法 ①用铵盐和碱制取 ②用浓氨水制取 方法 化学方程式 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑+H2O 浓氨水+固体NaOH NaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解，且OH?浓度的增大有利于NH3的逸出 浓氨水+固体CaO CaO与水反应，使溶剂（水）减少；反应放热，促使NH3·H2O分解，NH3逸出。 NH3·H2O+CaONH3↑+ Ca(OH)2 ③工业制法：N2＋3H22NH3 （4）用途：化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。 （1）氨的电子式为，结构式为，分子构型为三角锥形。 （2）氨是中学阶段所学的唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，利用这一点，可以在推断题中作为解题的突破口。 （3）氨水中含有三种分子（H2O、NH3·H2O、NH3）和三种离子（OH?、NH4+、H+），其中含量最多的是NH3·H2O，但计算其物质的量浓度和溶质质量分数时，氨水的溶质以NH3代入。 （4）氨水中存在平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH4+＋OH?。生成的一水合氨（NH3·H2O）是一种弱碱，很不稳定，受热会分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。当氨水作反应物时，在离子方程式中用分子式表示。 2．铵盐 （1）物理性质 铵盐都是白色或无色晶体，都易溶于水。 （2）化学性质 （3）NH4+的检验 四、硝酸 实验室中HNO3保存在棕色、细口、磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶中，并放置在避光处。硝酸的保存与其性质有着密切关系。 1．物理性质 硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。 2．化学性质 （1）不稳定性 化学方程式：4HNO34NO2↑＋O2