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第五章化工生产中的重要非金属元素

第一节硫及其化合物

一、硫和二氧化硫

(一)硫

1、硫元素的位置、结构与性质

(1)硫元素位于元素周期表的第周期、第族,硫原子的最外电子层有

电子,在化学反应中容易得到2个电子,形成价硫的化合物.

(2)与氧元素相比,得电子能力相对,非金属性比氧的o故在富含02的地表附

近的含硫化合物中,硫常显___________价或价,而氧显___________价。

2、硫单质的物理性质

硫(俗称)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫溶于水,微溶于,

易溶于.

3、硫单质的化学性质

(1)氧化性表现为与金属、出反应:

与Fe、Cu、H2反应的化学方程式分别为、、

,在这些反应,S均作剂。

(2)还原性表现为与02反应,其化学方程式为,反应中S作剂。

注意:(1)硫的氧化性,与变价金属反应,生成态的金属硫化物。

(2)硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成SO?。

(二)二氧化硫

1、物理性质

二氧化硫是一种无色、有气味的有毒气体,密度比空气的,易溶于水。在通常情

况下,1体积的可以溶解约体积的S02。

2、化学性质

(1)具有酸性氧化物的性质

①与H20反应的化学方程式为:。

②与碱(如NaOH)反应的化学方程式为:。

(2)还原性

催化剂

2S0+0/"2S0

SC)2在一定条件下与。2反应的化学方程式为:'?△_______L,生成的SO3也是氧化

物,与HzO反应的化学方程式为:。

(3)氧化性

so2与H2S反应的化学方程式为:o

(4)漂白性

①S02通入品红溶液中,品红溶液___________色,加热时,溶液又变___________色。

②S02的漂白原理:S02与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复

原来的颜色。

③应用:SO2在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等;此外S02可用于,还是一种食品。

3、可逆反应

(1)正反应:向方向进行的反应。

(2)逆反应:向方向进行的反应。

(3)可逆反应:在同一条件下,既能向方向进行,同时又能向方向进行的反应.

二、硫酸

1、工业制硫酸的原理示意图

燃烧

(1).或4FeS2+1102^:2Fe2C)3+8SO2;

(2)2so2+。22SO3,

400-500℃

(3)_________________________________________

2、硫酸的酸性

(1)电离方程式:H2so4=2H++SO「。

(2)写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为

+

、、HCO3+H=C02T+H2O«

3、浓硫酸的特性

(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,可用于作干燥剂。

(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。

(3)强氧化性

①与金属Cu反应的化学方程式为。反应中氧化剂是,还原剂是

.还原产物为o

②与非金属的反应

浓硫酸与木炭反应的化学方程式为。反应中氧化剂为,还原剂

为,还原产物为o

4、常见的硫酸盐

(1)石膏(化学式为),加热失水变为熟石膏(化学式为),应用于制作各种模型和医

疗用的石膏绷带,工业上还用于调节。

(2)硫酸钢又称“重晶石”或“领餐”,用于生产其他领盐的原料或消化系统___________检查的内服药剂。

(3)硫酸铜为白色粉末,CuS04结合水后变为(化学式为),又称蓝矶。无水CuSCU

可用于检验H2O的存在。胆矶和混合制成一种常用的农药——o

5、探究1:蔗糖的脱水实验

浓硫酸

(1)蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有:Cl2H22。11----*

(2)蔗糖体积膨胀,形成黑色疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。原因是

6、探究2:浓硫酸与Cu的反应

可抽动的铜丝

(Da中铜丝变,有气体逸出;b中品红溶液逐渐变为________色;c中溶液变为_________色。

-

(2)NaOH溶液棉团的作用是吸收尾气,防止污染空气:SO2+2OH=SOr+H2Oo

三、硫酸根离子的检验

1、sof■的检验

(1)实验探究:

BaCb溶液稀盐酸

①稀硫酸或Na2sCh溶液现象为有..沉淀生成,加盐酸后.沉淀不溶

解。

②Na2cCh溶液——:>——>现象为有沉淀生成,加盐酸后沉淀溶解且放出气体。

(2)S0:的检验一般思路:待测液掣塔警无沉淀无气体生成属。2溶”__________沉淀生成。

酸化

2、粗盐中可溶性杂质的除去

杂质加入的试剂化学方程式

Na2so4

MgCh

CaCl2Na2c溶液—

四、不同价态含硫物质的转化

(-)自然界中硫的存在和转化

1、硫的存在

(1)在自然界中硫元素主要以形式存在,通常以的形式存在,如黄铁矿

()、黄铜矿()•在地表附近,硫化物转化为,如石膏()、

芒硝(Na2sO4IOH2O)等。

(2)的硫存在于附近或的岩层中o

2、硫的转化

火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成,可被进一步氧化成o

(-)常见硫的价态及转化

1、硫元素常见的化合价有和,可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相

互转化。利用,可将硫元素从态转化到态;利用,可将

硫元素从态转化到态O

2、硫的不同价态所对应的常见化合物

(1)含有一2价硫的物质有酸:,盐:NazS、等。

(2)含有+4价硫的物质有氧化物:,酸:,盐:Na2sCh、NaHSCh等。

(3)含有+6价硫的物质有氧化物:,酸:,盐:Na2s0人NaHSCU等。

3、不同价态硫元素之间的相互转化

不同价态硫元素之间的相互转化主要通过实现。上述转化中,从左到右,硫元素化合

价,需加入。从右到左,硫元素化合价降低,需加入o

4、相同价态硫元素之间的转化

以上两种转化关系均属于价态硫元素之间的转化,从左到右的转化,加入可以实

现;从右到左的转化,加入可以实现。

第二节氮及其化合物

一、氮气与氮的固定

1、氮元素的位置、结构与存在

(1)氮元素位于元素周期表的周期、第族。氮原子的最外电子层有

电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。因此,氮原子一般通过与其

他原子相互结合构成物质。

(2)氮元素在自然界中主要以的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的

中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的和中。

2、氮气的物理性质

N2是一种、的气体,p(N2)Vp(空气),溶于水。

3、氮气的结构与化学性质

(1)N2的结构:N?的结构式为,氮氮键很难断裂,化学性质很稳定。

(2)化学性质

N2在__________等条件下,N?获得足够的能量,使断裂。写出N2与Mg、出、02反应的化学

方程式。

〜点燃人.高温、,压'〜高温或放电

①3Mg+N2==Mg3N2;②N2+3H22N%;③N2+O2=2N0。

催化剂

4、氮的固定:将大气中的氮转化为的过程。

(1)自然固氮:大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物,或者通过豆科植物的根

瘤菌将氮气转化成氨。

(2)人工固氮:人类通过控制条件,将氮气或为氮的化合物,最重要的人工固氮

途径就是«

二、一氧化氮和二氧化氮

I、物理性质

颜色状态气味毒性水溶性

NO色气态___________溶

色气态气味

N02_溶

2、化学性质

(DN0在空气中易转化为___________色的N02,反应方程式为:

(2)NO2与H20反应生成HNO3和N0,反应方程式为:

三、氨和钱盐

(-)氨

1、氨的物理性质

(1)氨是无色、有气味的气体,密度比空气的,很容易。

(2)氨极易溶于水:在常温常压下,1体积水大约可溶解体积氨。可利用实验证

明NH3极易溶于水。

2、氨的化学性质

(1)N%与水反应的化学方程式为:。

(2)NH3与酸反应生成镂盐

①浓氨水挥发出的N%与浓盐酸挥发出的相遇形成,即NH4。晶体小颗粒,其反

应的方程式为:o

②氨通入稀硫酸中反应的离子方程式为NH3+H——NH;。

(3)氨的催化氧化

催化剂

氨催化氧化制HNO3的系列反应方程式依次为:4NH.3+502=4N0+6H2。,

(二)钱盐——钱根离子(NH:)与酸根离子构成的化合物

1、不稳定性:NHK1、NH4HCO3受热分解的化学方程式分别为

2、与碱的反应

(1)固体反应:NH4cl与NaOH反应的化学方程式为:NH4C1+NaOH==NH3T+NaCl+H20»

,△

(2)溶液中镀盐与强碱反应的离子方程式(加热):NH4+OH^==NH3t+H2O»

(3)稀溶液中镀盐与强碱反应的离子方程式(不加热):NH;+OET=NH3H?0。

3、钱盐与碱反应的两个应用

(1)检验NH;:待测液中加并,用湿润的放置于试管口,若

试纸变,说明溶液中含NH:。

(2)实验室制备NH3

4、氨气的实验室制法

(1)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2—CaCb+2NH3T+2H2。。

(2)装置

NH4cl和

Ca(OH)2

…△

①发生装置:固体+固体——>气体,与实验室利用・加热制取氧气的装置相同。

②净化装置:通常用干燥氨气,不能用五氧化二磷、和无水氯化钙干燥。

喊石灰

(3)收集方法:排空气法收集,试管口塞一■团疏松的棉花团,目的是防止与空气

形成对流,以收集到较纯净的氨气。

(4)验满方法

①方法一:用镜子夹住一片湿润的试纸放在试管口,若试纸变,说明已经收集满。

②方法二:用蘸取的玻璃棒靠近试管口,若有生成,说明已经收集满。

(5)尾气处理:多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或浸润的棉花球)以避免污染空气。

在吸收时要防止__________,常采用的装置如图所示:

5、实验室快速制氨气的方法

(1)加热浓氨水法:NH3H2O不稳定,受易分解生成NH3:NH3H2O=NH3T+H20,故可

直接加制备N%。

(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法:固体NaOH溶于水放出大量的热,会促使氨水分解,而

生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,同时反应___________,也会促使分解,故可在常温下向固体

NaOH或CaO中滴加来制备NH3»反应装置图分别为:

四、硝酸

I、物理性质

颜色状态气味特性

色有___________气味易___________

2、化学性质

(1)酸性:属于强酸,具有酸的通性,如CaCCh与HNCh反应的化学方程式为:

(2)不稳定性:见光或者受热易分解,化学方程式为4HNO3k=4NO2T+O2T+2H20。所以硝酸一般保

或光照

存在试剂瓶中,并放置在O

(3)强氧化性

①Cu与浓硝酸反应的化学方程式为。

Cu与稀硝酸反应的化学方程式为o

②与Fe、Al反应:常温下,浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成一层致密的薄膜,所以可以

用铁制容器或铝制容器来盛装或。当加热时,Fe、Al会与浓硝酸或浓硫酸发生反

应。

③浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为)叫做,能使一些不溶于硝酸的金属如金、伯

等溶解。

3、用途

硝酸是重要的化工原料,可用于制造、、染料、等。

五、酸雨及防治

1、S02、NOX的主要来源

(1)SO2:主要来源于和某些含硫的的燃烧或冶炼。

(2)N0x:主要来源于机动车产生的。

2、S02>NO、对人体的危害

SO2与NO*会引起疾病,危害人体健康,严重时会使人死亡。

3、酸雨

SO2、含氮氧化物及其在大气中发生反应后的溶于雨水后形成的。

4、酸雨防治

(1)工业废气排放到大气中之前,必须进行适当处理,防止___________污染大气。

(2)减少化石燃料的直接,如脱硫处理。

六、硝酸与金属反应的计算

I、电子守恒法:硝酸与反应属于氧化还原反应,氮原子得到的电子总数等于金属原子

___________总数。

2、原子守恒法:硝酸与金属反应时,反应前硝酸中的NO;一部分仍以NO;的形式存在,一部分转化为

产物,这两部分中N的之和与反应消耗的硝酸中N的相等。

3、电荷守恒法:HNO3时,反应后溶液中(不考虑OFT)根据电荷守恒有c(NO;)=c(H+)+nc(Mn+)(M“

+代表金属离子)。

4、利用离子方程式计算:硝酸与硫酸混合液跟金属的反应,当金属足量时,不能用硝酸与金属反应的化学

方程式计算,应用离子方程式计算,因为生成的硝酸盐中的NO;与硫酸电离出的H+仍能继续与金属反应。

如金属铜与混酸的反应方程式为。

第三节无机非金属元素

一、硅酸盐材料

1、硅酸盐的结构:在硅酸盐中,Si和0构成了,Si在中心,0在的4个顶角;许

多这样的四面体还可以通过顶角的0相互

2、硅酸盐材料

产品原料主要设备主要成分用途

____________(主要成分建筑材料、绝缘材料、日用器

陶瓷—硅酸盐

为含水的铝硅酸盐)皿、卫生洁具等

玻璃NazSiCh、CaSiOs>建筑材料、光学仪器、各种器

—玻璃窑

僭通)皿、高强度复合材料等

SiO2

水泥

水泥____________、适量石膏—建筑和水利工程

回转窑

高温

注意:由原料和玻璃的成分及反应条件“熔融”,可知反应的化学方程式为SiCh+Na2co3:2NazSiCh+CChT,

高温

SiCh+CaCCh^^^^CaSiCh+CO2T°

二、新型无机非金属材料

1、硅和二氧化硅

(1)硅元素的存在与结构

存在

原子结构示意图周期表中位置

含量存在形态

地壳中居第____________位氧化物和硅酸盐第_______周期、第________族

(2)单质硅的制备

Si(纯)+3HC1

(3)硅和二氧化硅的用途

计算机等的芯片

图一硅太阳能电池

声碉现光姐维

2、新型陶瓷

(1)新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系,在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性

和功能。

(2)碳化硅(SiC)俗称,碳原子和硅原子通过连接,具有类似金刚石的结构,硬度

,可用作砂纸和砂轮的磨料。碳化硅还,可用作耐高温结构材料、耐高温半导体

材料等。

3、碳纳米材料

碳纳米材料在等领域有着广阔的应用前景。

结构特点应用

由________一原子构成的一系列笼形分代表物___________开启碳纳米材料研究和应

富勒烯

子的总称用的新时代

由__________片层卷成的管状物,具有用于生产___________、电池和_____________

碳纳米管

纳米尺度的直径等

只有__________碳原子直径厚度的单层应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材

石墨烯

石墨料等

第五章化工生产中的重要非金属元素

第一节硫及其化合物

一、硫和二氧化硫

(-)硫

1、硫元素的位置、结构与性质

(1)硫元素位于元素周期表的第三周期、第VIA族,硫原子的最外电子层有6个电子,在化学

反应中容易得到2个电子,形成一2价硫的化合物。

(2)与氧元素相比,得电子能力相对较弱,非金属性比氧的弱。故在富含02的地表附近的含硫

化合物中,硫常显+4价或+6价,而氧显一2价。

2、硫单质的物理性质

硫(俗称_S_)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫

化碳。

3、硫单质的化学性质

(1)氧化性表现为与金属、比反应:

A△△

与Fe、Cu、H2反应的化学方程式分别为S+Fe==FeS、S+2Cu^^Cu2s、S+Eb=H2S,

在这些反应,S均作氧化剂。

点燃

(2)还原性表现为与02反应,其化学方程式为S+O2^^SO2,反应中S作还原剂。

注意:(1)硫的氧化性较弱,与变价金属反应,生成O态的金属硫化物。

(2)硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成S02。

(二)二氧化硫

1、物理性质

二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易溶于水。在通常情况下,

1体积的水可以溶解约40体积的SO2«

2、化学性质

(1)具有酸性氧化物的性质

①与H2O反应的化学方程式为:SCh+FhO^^H2so3。

②与碱(如NaOH)反应的化学方程式为:SCh+2NaOH-Na2sCh+H2。。

(2)还原性

2S0+0、催化剂

SO,在一定条件下与O,反应的化学方程式为:22△3,生成的SCh也是酸性氧化物,

与H20反应的化学方程式为:SO3+H2O=H2s04_o

(3)氧化性

S02与H2s反应的化学方程式为:SO2+2H2s=3S+2H2。。

(4)漂白性

①SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热时,溶液又变红色。

②S02的漂白原理:SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复

原来的颜色。

③应用:SO2在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等;此外SO,可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂。

3、可逆反应

(1)正反应:向生成物方向进行的反应。

(2)逆反应:向反应物方向进行的反应。

(3)可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。

二、硫酸

1、工业制硫酸的原理示意图

(1)S+O2^^SO2或4FeS2+1lO2==2Fe2O3+8SO2;

•丫2。5'

(2)2SO+O2S0I,

24200~500℃

(3)SCh+HzO—HzSCh。

2、硫酸的酸性

(1)电离方程式:H2so4=2H++SO「。

(2)写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO,溶液反应的离子方程式分别为Zn+ZH'=Zi?-+

H2t、CuO+2H'=Cu2'+H9、H"+OH=丛0、HCO3+H'=CO2T+H20o

3、浓硫酸的特性

(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水父,可用于作干燥剂。

(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。

(3)强氧化性

①与金属Cu反应的化学方程式为2H,SO」(浓)+Cu=2cuSO」+SO2T+2H2。。反应中氧化剂是浓硫

酸_,还原剂是Cu,还原产物为SO?。

②与非金属的反应

浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H?SCh(浓)=^=CCM+2S0,t+2H2。。反应中氧化剂为浓硫

酸,还原剂为C,还原产物为SO2。

4、常见的硫酸盐

(1)石膏(化学式为CaSO:2H,O),加热失水变为熟石膏(化学式为ZCaSCHHO小应用于制作各种

模型和医疗用的石膏绷带,工业上还用于调节水泥的硬化速率。

(2)硫酸钢又称“重晶石”或“初餐”,用于生产其他领盐的原料或消化系统X射线检查的内服药剂。

(3)硫酸铜为白色粉末,CuSCU结合水后变为蓝色晶体胆矶(化学式为CuSOKHzO),又称蓝矶。

无水CuS04可用于检验H20的存在。胆水和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液。

5、探究1:蔗糖的脱水实验

浓硫酸

(1)蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有脱水性:C12H22O11---->12C+11H2O。

(2)蔗糖体积膨胀,形成黑色疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。原因是浓硫酸具有

强氧化性,把C氧化成C02,并有SO2气体放出。

6、探究2:浓硫酸与Cu的反应

可抽动的铜丝

浸NaOH

溶液的棉团

浓硫酸

b

H紫色

红5Jr-1

M;力蕊

液^/-

溶液

Lyg一

(1)a中铜丝变黑,有气体逸出;b中品红溶液逐渐变为二_色;c中溶液变为红色。

(2)NaOH溶液棉团的作用是吸收尾气SO2,防止污染空气:SO2+2OH=SOr+H2O»

三、硫酸根离子的检验

1、so1的检验

(1)实验探究:

BaCL溶液稀盐酸

①稀硫酸或Na2s。4溶液-------->——>现象为有白色沉淀生成,加盐酸后白色沉淀不溶解。

-BaCL溶液稀盐酸

②Na2cCh溶液一=~>——>现象为有上心沉淀生成,加盐酸后上人沉淀溶解且放出气体。

(2)S0;的检验一般思路:待测液先加稀盐叫无沉淀无气体生成氏©2”吸白色沉淀生成。

酸化

2、粗盐中可溶性杂质的除去

杂质加入的试剂化学方程式

Na2SC)4BaCh溶液Na2sO4+BaCl2=BaSO41+2NaCl

MgChNaOH溶液MgC”+2NaOH-Mg(OH)21+2NaQ

CaCl2Na2cCh溶液CaC,+Na2cO3=CaCOU+2NaCl

四、不同价态含硫物质的转化

(-)自然界中硫的存在和转化

1、硫的存在

(1)在自然界中硫元素主要以化合态形式存在,通常以硫化物的形式存在,如黄铁矿(FeS?)、黄

铜矿(CuFeS?)。在地表附近,硫化物转化为硫酸盐,如石膏(CaSOOHg)、芒硝(Na2sONOFkO)等。

(2)游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中。

2、硫的转化

火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成二氧化硫,二氧化硫可被进一步氧化成三氧化硫。

(-)常见硫的价态及转化

1、硫元素常见的化合价有一2、0、+4和+6,可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互

转化。利用氧化剂,可将硫元素从低价态转化到高价态:利用还原剂,可将硫元素从商

价态转化到低价态。

2、硫的不同价态所对应的常见化合物

(1)含有一2价硫的物质有酸:H2s,盐:Na2S>NaHS等。

(2)含有+4价硫的物质有氧化物:SO2,酸:H2SO3,盐:Na2s。3、NaHSCh等。

(3)含有+6价硫的物质有氧化物:SO3,酸:H2s。4,盐:Na2so八NaHSCU等。

3、不同价态硫元素之间的相互转化

-2价0价+4价+6价

H2SO3----------►H2SO4

不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实现。上述转化中,从左到右,硫元素化合价

升高,需加入氧化剂。从右到左,硫元素化合价降低,需加入还原剂。

4、相同价态硫元素之间的转化

以上两种转化关系均属于相同价态硫元素之间的转化,从左到右的转化,加入碱可以实现:从右

到左的转化,加入酸可以实现.

第二节氮及其化合物

一、氮气与氮的固定

1、氮元素的位置、结构与存在

(1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族。氮原子的最外电子层有5个电子,既不

容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。因此,氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合

构成物质。

(2)氮元素在自然界中主要以」m_的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质

中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和镀盐中。

2、氮气的物理性质

N?是一种无色、无味的气体,p(N2)〈p(空气),难溶于水。

3、氮气的结构与化学性质

(1)刈的结构:N?的结构式为N三N,氮氮键很难断裂,化学性质很稳定。

(2)化学性质

N2在高温、放电等条件下,用获得足够的能量,使N三N断裂。写出N2与Mg、4、O2反应的化学方

程式。

〜点燃人.高温、,压'〜高温或放电

①3Mg+N2==Mg3N2;②N2+3H22N%;③N2+O2=2N0。

催化剂

4、氮的固定:将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。

(1)自然固氮:大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物,或者通过豆科植物的根

瘤菌将氮气转化成氨。

(2)人工固氮:人类通过控制条件,将氮气氧化或还原为氮的化合物,最重要的人工固氮途径就

是工业合成氨。

二、一氧化氮和二氧化氮

1、物理性质

颜色状态气味毒性水溶性

NO无色气态无味有毒不溶

红棕色气态有刺激性气味

NO2有毒易溶

2、化学性质

(1)N0在空气中易转化为红棕色的NO,,反应方程式为:2NO+Ch=2NO2

(2)NCh与H20反应生成HNC>3和NO,反应方程式为:3NO2+H2O=2HNCh+NO

三、氨和钱盐

(-)氨

1、氨的物理性质

(1)氨是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气的小,很容易液化。

(2)氨极易溶于水:在常温常压下,1体积水大约可溶解700体积氨。可利用喷泉实验证明NH,

极易溶于水。

2、氨的化学性质

(1)NFB与水反应的化学方程式为:_皿+&0=^^上0。

(2)NH3与酸反应生成镂盐

①浓氨水挥发出的NN与浓盐酸挥发出的HC1相遇形成白烟,即NHC1晶体小颗粒,其反应的

方程式为:NH3+HCI=NH4cl»

②氨通入稀硫酸中反应的离子方程式为NH3+H——NH;。

(3)氨的催化氧化

催化剂

氨催化氧化制HNCh的系列反应方程式依次为:4NFL+502-4NO+6H2。,2NO+

O2=2NC>2,3NO2+H9=2HNCh+NO。

(二)钱盐——钱根离子(NH:)与酸根离子构成的化合物

1、不稳定性:NHKI、NH4HCO3受热分解的化学方程式分别为NHQ-NFht+HClT、

NH4HCO3=2=NH3T+H2O+CO2t。

2、与碱的反应

(1)固体反应:NH4cl与NaOH反应的化学方程式为:NH4C1+NaOH==NH3f+NaCl+H2O,

(2)溶液中核盐与强碱反应的离子方程式(加热):NH4+OH=NH3T+H2OO

(3)稀溶液中镀盐与强碱反应的离子方程式(不加热):NHj+OH=NH3H2。。

3、核盐与碱反应的两个应用

(1)检验NH;:待测液中加NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸放置于试管口,若试纸变蓝,说明

溶液中含NH:。

(2)实验室制备NH3

4、氨气的实验室制法

(1)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2=^=CaCL+2NH3T+2H20。

(2)装置

①发生装置:固体+固体气体,与实验室利用氯酸钾和二氧化镒加热制取氧气的装置相同。

②净化装置:通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。

喊石灰

理.

(3)收集方法:向下排空气法收集,试管口塞一团疏松的棉花团,目的是防止氨气与空气形成对

流,以收集到较纯净的氨气。

(4)验满方法

①方法一:用镜子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明已经收集满。

②方法二:用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。

(5)尾气处理:多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或3Ml浸润的棉花球)以避免污染空气。

在吸收时要防止倒吸,常采用的装置如图所示:

5、实验室快速制氨气的方法

(1)加热浓氨水法:NH3H2O不稳定,受热易分解生成NH3:NH3H2O^=NH3t+H2O,故可直接

加热浓氨水制备NFh。

(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法:固体NaOH溶于水放出大量的热,会促使氨水分解,而

生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,同时反应放热,也会促使氨水分解,故可在常温下向固体NaOH

或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。反应装置图分别为:

四、硝酸

I、物理性质

颜色状态气味特性

无色液态有刺激性气味易挥发

2、化学性质

(1)酸性:属于强酸,具有酸的通性,如CaCCh与HNO3反应的化学方程式为:CaCCh+

2HNOa(稀)=Ca(NO3)2+CO2T+H2O。

(2)不稳定性:见光或者受热易分解,化学方程式为4HNO3云〒=4NO2T+O2T+2H20。所以硝酸一般保

或光照

存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处

(3)强氧化性

①Cu与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NChT+2H?0。

Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNCh(稀)=3Cu(NO3)2+2NOt+4H?0»

②与Fe、Al反应:常温下,浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面

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