1、【 精品教育资源文库 】 第四节 氮及其重要化合物 一、氮的单质及其氧化物 1.氮在自然界中的存在与转化：氮的固定是指 。其中， 称为自然固氮，如自然界雷电作用、豆科植物的根瘤作用；通过 称为人工固氮，如工业合成氨。 2 氮气 (1)物理性质： 色， 味， 体， 溶于水，密度比空气 ，沸点比氧气 。 (2)化学性质： N2分子内氮原子间以 键结合，非常牢固，使 N2化学性质很 ，常作保护气。 与氢气反应： 。 a 该反应是 的反应。也属于人工固氮的反应之一。 b 这是非常典型的可逆反应，高 中阶段极少见的反应条件： 。 与氧气反应： 。 a 在汽车发动机中发生该反应，使 成为汽车尾气的主要成
2、分之一。在大气中雷电条件下进行此反应，属于自然固氮反应之一。 b NO 可能像 CO 一样，与动物 结合使之中毒； NO 还能形成 污染环境， NO还能破坏 。能形成光化学烟雾。 与活泼金属如 Mg反应： ，金属镁在空气中燃烧时，除 MgO外，有少量 生成。 3.NO和 NO2的性质比较 气 体 NO NO2 色、态 溶解性 收集方法 、毒性、 与 H2O反应 与 O2反应 【 精品教育资源文库 】 实验室 制法 二、氨和铵盐 1氨气物理性质： 色、 气味的 体， 溶于水，常温常压下 1体积水能溶解 700体积的氨气，密度比空气 ， 液化，可作制冷剂。 2. 氨气化学性质： 与水反应：氨水呈
3、 性，氨气是 唯一 能使湿润的红色石蕊试纸变 色的气体，常用此性质检验氨气。反应方程式： 。 与酸反应： 与挥发性酸 (如浓盐酸、硝酸 )的反应： 。现象：沾浓盐酸和浓氨水的玻璃棒 。 与不挥发硫酸反应： 。现象： 现象 与盐如 AlCl3反应： ，氨水过量时沉淀 。 氨气的还原性： NH3中的 N呈 -3价，所以 NH3具有还原性，能被 O2、 CuO、 NOx、 Cl2等物质氧化。 O 2催化氧化： ；纯氧中点燃 ： 。 Cl 2足量： ； Cl2少量： 。 3. 氨气 实验室制法： 用固体加固体制取： 。 用液体浓氨水与固体碱制取： 。 4氨气 用途：制 HNO3、铵盐、纯碱、尿素，制冷
4、剂等。 5.铵盐 物理性质： 都是 色或白色晶体，都 溶于水。 化学性质： 不稳定性： NH4Cl ；一般分解规律是首先分解生成氨气和酸，然后再看酸是否再分解。如 NH4HCO3 。 与碱反应： a. 在稀溶液中不加热： NH4 OH = 。 b.加热时或浓溶 液： NH4 OH 。 NH4 的检验： 未知液 加入 至呈碱性并加热 产生气体使 ，则证明含 NH4 ； 也可以将蘸有浓盐酸的玻璃棒代替石蕊试纸，靠近管口，若 ，说明样品中含有 NH4+。 三、硝酸 1物理性质： 色、 气味的液体， 挥发，在空气中遇水蒸气呈 状。 【 精品教育资源文库 】 2化学性质： 有酸的通性，如与碱、碱性氧化
5、物、盐等物质反应。另外还有以下特性。 不稳定，加热或光照条件分解： 。 市售浓硝酸呈黄色的原因是： 。 硝酸保存在 中，置于冷暗处，用玻璃塞，不能用橡胶塞。 强氧化性： 铜与溶液硝酸反应： ； 铜与溶液硝酸反应： 。 浓、稀硝酸都有强氧化性，而且 氧化性越强。 能与 Au、 Pt以外的绝大多数金属反应。 有些金属如 Al、 Fe 等，在 中发生钝化。故可以用 运输冷的浓硝酸。 HNO 3(浓 ) 表现出强氧化性时，生成 和 ， HNO3(稀 ) 表现出强氧化性时 ，生成 和 。 判断硝酸在反应中表现出的性质时，产物中生成硝酸盐，则硝酸必然表现出酸性；若有氮原子价态降低的产物生成，则硝酸必然表现
6、出强氧化性。如： 与有机物反应： 硝化反应 (与 C6H6反应 )： C6H6+HNO3 浓硫酸 C6H5NO2+H2O 颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变 色 3 NO3? 离子的检验：晶体或浓溶液与浓硫酸、 Cu共热时，产生 则含 NO3? ；若为稀溶液则先浓缩。 4 用途：化工原料，用于制化肥、染料、炸药等。 一、氨气的实验室制法与性 质 1加热固态铵盐和碱的混合物方法 (1)反应原理： 。 (2)装置： “ 固体固体 气体 ” 如图。 (3)收集：只能用 。 (4)干燥：用 (NaOH和 CaO固体的混合物 )。 （能 /不能）用 CaCl2 。 (5)验满方法： 用 ； 将蘸有 。 (6
7、)环保措施：收集时，一般在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，目的是 。 。 。 注意事项： 不宜选用 NH4NO3和 NH4HCO3，因为 NH4NO3受热 ， NH4HCO3受热易 。 不宜直接加热 NH4Cl 分解制取氨气，因为 。 Ca(OH)2不宜用 NaOH、 KOH 代替，原因 。 规律总结 【 精品教育资源文库 】 2浓氨水中加固态碱性物质制取氨气 (1)原理：浓氨水中存在平衡： NH3 H2O NH3H 2O NH4+ OH ， (2)加入固态碱性物质 (如 CaO、 NaOH、碱石灰等 )， 溶于水 ， ，促进了 NH3H 2O的分解。 (3)装置：右图 二、氨气的性质
8、 1氨气的催化氧化实验探究 装置 作用或现象 提供 红热的铂铑合金丝保持红热，证明反应 吸收 看到 2氨气的溶解性实验问题 氨气喷泉实验的基本原理： 气体 ，在短时间内产生足够的压强差 (负压 )， 打开止水夹后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。 形成喷泉的气体与液体组合： NH 3、 HCl、 SO2、 NO2 与液体 组合能形成喷泉。 一些气体如 SO2 、 CO2、 Cl2与液体 组合能形成喷泉。 三、硝酸 与金属、非金属反应的一般规律 1硝酸与金属反应的一般规律 (1)金属与 HNO3反应的一般通式为： 金属浓硝酸 反应中，表现氧化性和酸性的 HNO3之比为 。
9、金属稀硝酸 反应中，表现氧化性和酸性的 HNO3之比为 。 (2)足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着 ，产物也发生改变。 2硝酸与非金属反应的规律 (1)浓 硝酸能与碳、硫、磷等非金属单质反应，一般生成 或 、二氧化氮和水。 (2)与非金属单质反应， HNO3表现 性，不表现 性。 3计算中的守恒思想的应用（另有专题详论） (1)原子守恒法： HNO 3与金属反应时，一部分 HNO3起酸的作用，以 NO 3 - 形式存在于溶液中； 另一部分作为 氧化剂 转化为还原产物，这两部分氮原子的总和等于反应消耗的 HNO3中氮原子的量。 【 精品教育资源文库 】 (2)得失电子守恒法： HNO3中 氮原子得电子 的物质的 量等于 还原剂失电子 的物质的量。 (3)电荷守恒法： HNO3过量时反应后溶液中 (不考虑 OH )有： c(NO3-) c(H ) nc(Mn )(Mn 代表金属离子 )。 (4)离子方程式计算法：金属与 H 2 SO 4 、 HNO 3 的混合酸 反应时，由于硝酸盐中 NO3 在 H2SO4提供 H 的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用 离子方程式 来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或 H 或 NO3 进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 1实验室里可按下图所示的装
