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文档简介
硫与氮硫一、氧族元素 1. 氧族元素包括 (元素名称与符号) 2.氧族元素性质的相似性和递变性 (1)相似性:氧族元素原子结构最外层都为 个电子,均为典型的非金属元素(除外) 最高正价为 ,负价为 均可形成气态氢化物 最高价氧化物()对应水化物均为,其水溶液呈 (O除外)(2)递变性 周期表中从上到下,原子半径逐渐 ,非金属性逐渐 ,与化合能力 ,生成的气态氢化物的稳定性逐渐 最高价氧化物对应水化物的水溶液酸性逐渐 二、硫、二氧化硫、硫化氢1、硫单质 (H2S)(S单质)(SO2)(H2SO4) (1)物理性质: 淡黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二氧化碳 H2S的检验:能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。 (2)化学性质:S既有 性,又具有 性 与金属发生反应: 例 与非金属反应: 例 与化合物反应: 例 与氧化性酸浓、浓发生反应: 例 硫单质、氧气、氯气氧化性比较: 氧化性: 【知识梳理】1.氧族元素原子结构、单质性质元素名称和符号氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)原子结构原子序数8163452结构示意图电子式主要化合价-2-2,+4,+6-2,+4,+6-2,+4,+6相同点最外层电子数相同,都是6个电子不同点原子核外电子层数不同,依次增大原子半径物理性质颜色和状态无色无味气体淡黄固体灰色固体银白色固体密度熔点()沸点()水、有机溶济溶解度化学反应与金属反应易与金属反应易与金属反应反应较难多数不反应与非金属反应易与H2、C、P、S等反应能与H2、C、O2反应反应难一般不反应与化合物应能与许多物质反应能与氧化性酸、强碱反应反应少反应很少2.硫的氢化物、氧化物及其水化物的结构、性质类别氢化物氧 化 物结构分子式H2SSO2SO2化学键极性键极性键极性键晶体类型分子晶体分子晶体分子晶体物理性质色、味、态无色有臭鸡蛋气味的气体无色有刺激性气味的气体无色固体毒性有毒气体是空气污染物有毒气体,是空气污染物无毒腐蚀性强化学性质与水反应溶于水,不与水反应SO2+H2OH2SO3H2O+SO3H2SO4与金属反应2Na+H2SNa2S+H2不反应不反应稳定性不稳定H2S H2+S稳定较稳定酸性强弱弱酸性弱酸性强酸性检验使含Pb2+的湿润试纸变黑或与Cu2+反应生成CuS沉淀使品红溶液褪色加热又重新出现红色与BaCl2 稀现象:生成不溶于稀HNO3的白色沉淀【归纳】1硫单质与氢化物、氧化物的性质及化合价关系(1) 强还原性 氧化性 还原性 强氧化性特别注意:中间价态的两类硫既有氧化性,又有还原性,SO2、H2SO3、Na2SO3以还原性为主。(2)硫的四种价态间的含硫物质之间的网络关系 H2S是具有臭蛋气味的剧毒气体,其水溶液氢硫酸是一种具有挥发性的二元弱酸,硫化氢、氢硫酸都具有强还原性可被碘水、溴水、氯水、FeCl3溶液、HNO3等氧化。H2S能燃烧,燃烧依反应条件不同而不同。硫与Fe、Cu反应时,由于其非金属性比氯弱,所以生成低价态的物质FeS、Cu2S。硫的氧化物有SO2和SO3,其中SO2是一种有刺激气味的气体,易液化,易溶于水其水溶液叫亚硫酸、二元弱酸。SO2是重要的大气污染物(其危害详见课本),防治方法有排烟除硫燃料脱硫等。3. H2S的燃烧情况分析H2S燃烧的两个反应:不完全燃烧2H2S+O22S+2H2Oa2H2S+3O22SO2+2H2Ob当H2S为定值时,a式表示O2不足,b式表示O2充足; 当O2为定值时,b式表示H2S不足,a式表示H2S充足; 当,按a 式反应,产物全是S;当,按b式反应,产 物全是SO2;当,按a式和b式反应,产物是S和SO2;4.SO2与Cl2的漂白性比较两种气体虽都有漂白性,但原理及现象又不同。Cl2是由于溶于水生成的HClO有强氧化性 ,将有色物质氧化成无色物质,褪色后不能恢复到原来颜色永久漂白,而SO2是由于溶于水生成的H2SO3与有色物质直接结合,形成不稳定的无色化合物,褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色暂时漂白。例题1:硫与非金属反应 21g铁粉跟8g硫粉混合加热,冷却后将所得固体溶于足量盐酸,在标准状况下可得气体多少升?【答案】体体积为:) 若为21g硫粉和8g铁粉混合,在空气中加热,冷却后,所得固体质量为多少克?【答案】其质量为:例题2:硫化氢的性质室温时,H2S和O2的混合气体100mL,点燃后充分反应,剩余25mL,求H2S和O2的体积比。【答案】体积比为1:1或3:1。例题3:二氧化硫与酸雨为降低SO2对大气的污染,工业用煤可伴入少量生石灰,可减少污染,另一种方法是将烟道气通入石灰乳中,既起到“固硫”的作用,防治酸雨,又能制得石膏,请写出有关化学方程式。【答案】SO2+CaOCaSO3 SO2+Ca (OH)2 CaSO3+H2O 2CaSO3+O2+4H2O2CaSO42H2O氮【思维导图】O2(加热、催化剂)4HNO3(浓)=4NO2+2H2O+O2强氧化性不稳定性HNO3NaNO2NaOHMgN2O4H2ONH3.H2ONH3N2NONO2Ag(NH3)2+NH4ClAgNO3NaOHHClH2OMg3N2Cl2、(23)CuOH2O2(放电)NH3O2CuHClCu、(21)Fe2+、(22)I与金属反应:Cu、Fe与非金属反应:C、SFe、Al在冷、浓HNO3 钝化Pt、Au能溶解于王水(浓HNO3:浓HCl=1:3)与还原性化合物反应:Fe2+、SO2、H2S、HI有机物硝化反应:C6H6酯化反应:C3H5(OH)3(24)【知识点】一、氮族元素:1. 包括元素:氮(7N)、磷(15P)、砷(33As)、锑(51Sb)、铋(83Bi)五种元素。氮族元素位于元素周期表中第VA族,其代表元素为氮和磷。2原子结构: 相似性: 最外层电子数均为5个,均能获得3个电子 稳定结构; 在最高价氧化物中化合价都为+5,化学式为R2O5; 在气态氢化物中都显-3价,化学式为RH3; 最高价氧化物的水化物的化学式为HRO3或H3RO4。 递变规律:按氮、磷、砷、锑、铋的顺序,随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的引力减弱,得电子能力减弱,失电子能力增强,非金属性减弱,金属性增强。在氮族元素的单质中,氮、磷具有较明显的非金属性;砷虽然是非金属,但有一些金属性;锑、铋为金属 元素先+3价趋势增强,-3价趋势减弱; 氢化物的稳定性降低,还原性增强 最高价氧化物的水化物酸性减弱,碱性增强。 3物理性质:N2PAsSbBi颜色无色白磷:白色或黄色红磷:红棕色灰砷:灰色银白色银白色或微显红色状态气体固体固体固体固体密度逐 渐 增 大熔点、沸点先按N2、P、As的顺序逐渐升高,而后按Sb、Bi的顺序逐渐降低【例题】1.已知元素砷(As)的原子序数为33,下列叙述正确的是A. 砷元素的最高化合价为+3 B. 砷元素是第四周期的主族元素C. 砷原子的第3电子层含有18个电子 D. 砷的最高价氧化物的水溶液呈强碱性【答案】:BC2.现有 X、Y 两种第 A 族元素,下列事实不能说明 X 的非金属性比 Y 强的是A两种元素所形成最高价含氧酸的酸性强弱:H3XO4 H3YO4B两种元素所形成的最高价氧化物的稳定性:X2O3 Y2O3 C两种元素所形成气态氢化物的稳定性:XH3 YH3D两种元素形成的气态氢化物的还原性:YH3 XH3 【答案】:B 3.用 R 表示氮族元素,其最高价含氧酸钠盐的化学式可能是 ANa2RO3 BNa3RO3 CNaRO3 DNa3RO4【答案】:CD二、氮气(N2): 1氮元素在自然界中的存在形式:既有游离态又有化合态。空气中含N2 占78(体积分数)或75(质量分数);化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素。 2物理性质:纯净的氮气是无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。 3氮气的分子结构:氮分子(N2)的电子式为,结构式为NN。由于N2分子中的NN键很牢固,所以通常情况下,氮气的化学性质稳定、不活泼。 4氮气的化学性质:常温下氮气很稳定,很难与其它物质发生反应,但这种稳定是相对的,在一定条件下(如高温、放电等),也能跟某些物质(如氧气、氢气等)发生反应。 N2的氧化性: 与H2化合生成NH3 N2 +3H22NH3点燃说明 该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理。 镁条能在N2中燃烧 N2 + 3Mg = Mg3N2(金属镁、锂均能与氮气反应) Mg3N2易与水反应:Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3点燃点燃点燃拓展延伸镁条在空气中点燃发生的反应有: 2Mg + O2 = 2MgO N2 + 3Mg = Mg3N2 2Mg + CO2 = 2MgO + C N2与O2化合生成NO: N2 + O22NO 说明 在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应。5氮气的用途: 合成氨,制硝酸; 代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化; 在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发; 保存粮食、水果等食品,以防止腐烂; 医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术; 利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能。6制法: 实验室制法:加热NH4Cl饱和溶液和NaNO2晶体的混合物。NaNO2 + NH4Cl = NaCl + N2+ 2H2O分馏净化、液化 工业制法: 液氮(沸点-195.8) N2 空气 液氧(沸点-183) O27氮的固定:游离态氮转变为化合态氮的方法。自然固氮 闪电时,N2 转化为NO生物固氮 豆科作物根瘤菌将N2 转化为化合态氮 工业固氮 工业上用N2 和H2合成氨气 8氮的循环: 【例题】1.氮元素在地球上含量丰富,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮元素的循环无关的是 A工业合成氨的过程是固氮的过程B自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂,常用氮气作保护气 D电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收【答案】:C2.下列反应起了氮的固定作用的是AN2和H2在一定条件下反应生成NH3 BNO和O2反应生成NO2CNH3经催化氧化生成NO D由NH3制碳铵和硫铵【答案】:A三、氮的氧化物:各种价态氮氧化物:(N2O)、(NO)、(N2O3)、(NO2、N2O4)、(N2O5),其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质,在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成光化学烟雾。1NO、NO2性质:氮的氧化物一氧化氮(NO)二氧化氮(NO2)物理性质为无色、不溶于水、有毒的气体为红棕色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水化学性质极易被空气中的O2氧化:2NO + O2= 2NO2NO中的氮为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性与H2O反应:3NO2 + H2O2HNO3 + NO(工业制HNO3原理在此反应中,NO2同时作氧化剂和还原剂)平衡体系:2NO2 N2O4氮氧化物对环境的污染、危害及防治措施硝酸型酸雨的产生及危害造成光化学烟雾的主要因素:氮氧化物(NxOy)和碳氢化合物(CxHy)在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后,发生复杂的化学反应,主要生成光化学氧化剂(主在是O3)及其他多种复杂的化合物,这是一种新的二次污染物,统称为光化学烟雾。光化学烟雾刺激呼吸器官,使人生病甚至死亡。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。破坏臭氧层措施:空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气,因此使用洁净能源,减少氮氧化物的排放;为汽车安装尾气转化装置;处理工厂废气可以减少排放。2NO、NO2的制取: 实验室NO可用Cu与稀HNO3反应制取:3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2O,由于NO极易与空气中的氧气作用,故只能用排水法收集。 实验室NO2可用Cu与浓HNO3反应制取:Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O,由于NO2可与水反应,故只能用排空气法收集。 32NO2 N2O4 H0 的应用【例题】1.右图为装有活塞的密闭容器,内盛22.4mL的NO,若通入11.2mLO2(气体体积均在标准状况下测定),保持温度和压强不变 ,则容器内的密度 A等于1.369 g / L B等于2.054 g / LC在1.369 g / L和2.054 g / L之间 D大于2.054 g / L 【答案】:D2.用NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是A0.5mol Al与足量盐酸反应转移电子数为1NAB标准状况下,11.2L SO3所含的分子数为0.5NAC0.1mol CH4所含的电子数为1NAD46g NO2在标准状况下的体积约为22.4L【答案】:C3.在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:2NO2(g) N2O4(g)达到平衡时,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO2的体积分数 CA不变 B增大C减小 D无法判断【答案】:C练习4Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大发展,因此这三位教授荣获1998年诺贝尔医学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是ANO可以是某些含低价N物质的氧化产物 BNO不是亚硝酸酸酐CNO可以是某些高价N物质的还原的产物 DNO是红棕色气体【答案】:D 4有关NO、NO2、O2的混合气体和水反应的计算基本反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO3 4NO+3O2+2H2O=4HNO31 NO2与水反应1.在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和发生氧化反应的物质的质量之比为A31 B13 C12 D21 【答案】:C2.标准状况下,容积为a L的圆底烧瓶充满NO2后,倒立于盛水的水槽中,若烧瓶内溶液不扩散,最终瓶内的溶液的物质的量浓度为A B C D【答案】:D NO(N2)、NO2混合气体与水反应3.一定温度和压强下,将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够时间后,试管内气体体积缩小为原体积的3/5,则混合气体中N2和NO2的体积比为A23 B32 C35 D53【答案】:A4.将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中,经过足够时间后,试管内气体体积缩小为原体积的一半,则原混合气体中N2和NO2的体积比是 A.11 B.12 C.13 D.31 【答案】:C NO2和O2的混合气体与水的反应关系式:4NO2+O2+2H2O=4HNO3NO2与O2的体积比发生的化学反应剩余气体=4:14NO2+O2+2H2O=4HNO3无4:14NO2+O2+2H2O=4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NONO5.在一定条件下,将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为原混合气体的1/8,由原混合气体中NO2和O2的体积比是 A8:1 B7:3 C7:1 D4:1【答案】:BC6.将容积为50mL的量筒内充满NO2和O2的混合气体,倒置量筒在盛满水的水槽里,足够时间后,量筒里剩余气体体积为5mL。则混合气体中NO2和O2体积比可能是 。【答案】:18:7或43:7 NO和O2的混合气体与水的反应关系式:4NO+3O2+2H2O=4HNO3NO与O2的体积比发生的化学反应剩余气体=4:34NO+3O2+2H2O=4HNO3无4:34NO+3O2+2H2O=4HNO3NO7.一定条件下将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中,并倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积为原体积的A./4 B.3/4 C.1/8 D.3/8【答案】:C8.在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内,充分反应后,容器内残留m/2体积的气体,该气体与空气接触后变为红棕色。则m与n的比值为 A32 B23 C83 D38【答案】:C NO2、NO、O2的混合气体与水反应9.把盛有48mL NO和NO2的混合气体的容器倒立于水中(保持同温同压下),液面稳定后,容器内气体体积变为24mL,则:原混合气体中,NO是_mL,NO2是_mL;若在剩余的24mL气体中通入6mL O2,液面稳定后,容器内剩余气体是_,体积为_mL。若在剩余的24mL气体中通入24mL O2,液面稳定后,容器内剩余气体是_,体积为_mL。 若在原48mL NO和NO2的混合气体中,通入_mL O2再倒置于水中,水可充满容器。【答案】:(1)12 36(2)NO16 (3)O26 (4)18四、氨和铵盐:1氨的合成: N2 + 3H2 2NH3 2氨分子的结构:NH3的电子式为,结构式为,氨分子的结构为三角锥形,是极性分子。3氨气的物理性质:氨气是无色、有刺激性气味的气体,在标准状况下,密度是0.771gL1,比空气小。氨易液化,液氨气化时要吸收大量的热,使周围温度急剧下降,所以液氨可作致冷剂。氨气极易溶于水,常温常压下,1体积水中大约可溶解700体积的氨气。氨的水溶液称氨水。计算氨水的浓度时,溶质应为NH3 。实验如右图,在干燥的圆底烧瓶里充满氨,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞进瓶口。倒置烧瓶,是玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶。观察并描述现象。现象:_分析出现这一现象的原因及可能得出的结论:_。现象:烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体呈红色。结论:形成喷泉,说明氨极易溶于水;水进入烧瓶后酚酞试液呈红色,说明氨溶于水后,水溶液显碱性。氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用,若不慎接触过多的氨而出现病症,要及时吸入新鲜空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛。4氨的化学性质: 跟水反应:氨气溶于水时(氨气的水溶液叫氨水),大部分的NH3分子与H2O分子结合成NH3H2O(一水合氨)。NH3H2O为弱电解质,只能部分电离成NH4和OH。NH3 + H2ONH3H2O NH4 + OHa氨水的性质:氨水具有弱碱性,使无色酚酞试液变为浅红色,使红色石蕊试液变为蓝色。氨水的浓度越大,密度反而越小(是一种特殊情况)。NH3H2O不稳定,故加热氨水时有氨气逸出: NH3H2O NH3+ H2Ob氨水的组成:氨水是混合物(液氨是纯净物),其中含有3种分子(NH3、NH3H2O、H2O)和3种离子(NH4和OH、极少量的H)。c氨水的保存方法:氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装氨水。通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。d有关氨水浓度的计算:氨水虽然大部分以NH3H2O形式存在,但计算时仍以NH3作溶质。eNH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质检验NH3。比较液氨与氨水:名 称液 氨氨 水形 成氨降温加压液 化氨溶于水物质分类纯净物混合物成 分NH3NH3、NH3H2O 、H2O 、 NH4+ 、 OH 、H+ 氨与酸(硫酸、硝酸、盐酸等)反应,生成铵盐。反应原理: NH3 + H+ = NH4+说明a当蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时,产生大量白烟。这种白烟是氨水中挥发出来的NH3与盐酸挥发出来的HCl化合生成的NH4C1晶体小颗粒。反应的方程式:NH3 + HCl = NH4Clb氨气与挥发性酸(浓盐酸、浓硝酸等)相遇,因反应生成微小的铵盐晶体而冒白烟,这是检验氨气的方法之。c氨气与不挥发性酸(如H2SO4、H3PO4等)反应时,无白烟生成。 与氧化剂反应(具有还原性) 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O点燃说明氨气在催化剂(如铂等)、加热条件下,被氧气氧化生成NO和H2O。此反应是放热反应,叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化)是工业制硝酸的反应原理之一。 4NH3 + 3O2(纯氧) = 2N2 + 6H2O(黄绿色火焰) 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl 8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl 5氨气的用途: 是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料; 是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料; 用作冰机中的致冷剂。6氨的实验室制法:(必修1P99) 反应原理:2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3+ 2H2O 发生装置:固固反应加热装置,与制取氧气的发生装置相同。 干燥:用碱石灰干燥。说明不能用浓H2SO4、P2O5等酸性干燥剂和CaCl2干燥氨气,因为它们都能与氨气发生反应(CaCl2与NH3反应生成CaCl28NH3)。 收集方法:由于氨极易溶于水,密度比空气小,所以只能用向下排空气法收集。 检验:a用湿润的红色石蕊试纸放试管口或者瓶口(变蓝)b蘸有浓盐酸的玻璃棒接近试管口或者瓶口(产生白烟)。 棉花团的作用:是为了防止试管内的NH3与试管外的空气形成对流,以期在较短时间内收集到较为纯净的氨气。注意 制氨气所用的铵盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替,因为NH4NO3在加热时易发生爆炸,而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯。 消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替,因为NaOH、KOH具有吸湿性,易潮解结块,不利于生成的氨气逸出,而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。 NH3极易溶于水,制取和收集的容器必须干燥。 实验室制取氨气的另一种常用方法:将浓氨水滴到生石灰或烧碱固体上。有关反应的化学方程式为: CaO + NH3H2O = Ca(OH)2 + NH3 烧碱或生石灰的作用:一是增大溶液中的OH浓度,二是溶解或反应放热,促使NH3H2O转化为NH3,这种制氨气的发生装置与实验室制O2(H2O2为原料)、C2H2气体的装置相同。7铵盐:由铵离子和酸根离子构成的盐。如:硫酸铵【(NH4)2SO4 ,俗称硫铵,又称肥田粉】,氯化铵【NH4Cl,俗称氯铵】,硝酸铵【NH4NO3,俗称硝铵】,碳酸氢铵【NH4HCO3,俗称碳铵】铵盐属于铵态氮肥。常用氮肥有铵态氮肥和尿素【 CO(NH2)2 】 。铵盐的性质 铵盐都是无色或白色的晶体晶体,且都易溶于水。 与碱作用:(NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2NH3+ 2H2ONH3NO3 + NaOH NaNO3 + NH3+ H2O实质:NH4+ + OH NH3+ H2O说明铵盐与碱共热都能产生NH3,这是铵盐的共同性质。有关系式:NH4+ NH3,相互之间可以转化。a若是铵盐溶液与烧碱溶液共热,则可用离子方程式表示为:NH4+ OHNH3+ H2O b若反应物为稀溶液且不加热时,则无氨气逸出,用离子方程式表示为:NH4+ OHNH3 H2O c若反应物都是固体时,则只能用化学方程式表示。 受热发生分解反应:固态铵盐受热都易分解根据组成铵盐的酸根阴离子对应的酸的性质的不同,铵盐分解时有以下两种情况:a组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时,则加热时酸与氨气同时挥发,冷却时又重新化合生成铵盐。例如:NH4Cl(固) NH3+ HCl NH3 + HClNH4Cl (试管上端又有白色固体附着)又如: NH4HCO3NH3+ H2O + CO2b组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是氧化性酸,加热时则发生氧化还原反应,无氨气逸出例如:NH3NO3 N2O+ 2H2O (发生复杂的反应,爆炸)注意贮存铵态氮肥时,为了防止受热分解,应密封包装并放在阴凉通风处;施用氮肥时应埋在土下并及时灌水,以保证肥效。8NH4+的检验方法:将待检物取出少量置于试管中,加入NaOH溶液后,加热,用湿润的红色石蕊试纸在管口检验,若试纸变蓝色,则证明待检物中含铵盐(NH4)。五、硝酸:1物理性质: 纯硝酸是无色、易挥发(沸点为83)、有刺激性气味的液体,常用浓HNO3的质量分数为69%,能跟水以任意比互溶,打开盛浓硝酸的试剂瓶盖,有白雾产生。(与浓盐酸相同) 质量分数为98以上的浓硝酸挥发出来的HNO3蒸气遇空气中的水蒸气形成极微小的硝酸液滴而产生“发烟现象”。因此,质量分数为98以上的浓硝酸通常叫做“发烟硝酸”。2化学性质: 具有酸的一些通性,但硝酸与金属反应时一般无氢气产生。例如: CaCO3 + 2HNO3(稀)Ca(NO3)2 + CO2+ H2O(实验室制CO2气体时,若无稀盐酸可用稀硝酸代替) 不稳定性。HNO3见光或受热易发生分解,HNO3越浓,越易分解。硝酸分解放出的NO2溶于其中而使硝酸呈黄色。有关反应的化学方程式为: 4HNO32H2O + 4NO2+O2 强氧化性:不论是稀HNO3还是浓HNO3,都具有极强的氧化性。HNO3浓度越大,氧化性越强。其氧化性表现在以下几方面: 几乎能与所有金属(除Pt、Au外)反应。当HNO3与金属反应时,HNO3被还原的程度(即氮元素化合价降低的程度)取决于硝酸的浓度和金属单质还原性的强弱。对于同一金属单质而言,HNO3的浓度越小,HNO3被还原的程度越大,氮元素的化合价降低越多。一般反应规律为: 金属 + HNO3(浓) 硝酸盐 + NO2 + H2O 金属 + HNO3(稀) 硝酸盐 + NO + H2O 较活泼的金属(如Mg、Zn等) + HNO3(极稀) 硝酸盐 + H2O + N2O(或NH3等)此外,随着反应的进行,硝酸的浓度渐渐变稀,反应产生的气体是NO2、NO等的混合气体。 常温下,浓HNO3能将金属Fe、A1钝化,使Fe、A1的表面氧化生成一薄层致密的氧化膜。因此,可用铁或铝制容器盛放浓硝酸,但要注意密封,以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。(与浓硫酸相似) 浓HNO3与浓盐酸按体积比13配制而成的混合液叫王水。王水溶解金属的能力更强,能溶解金属Pt、Au。 能氧化并腐蚀某些有机物,如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心,万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再用小苏打或肥皂液洗涤。3保存方法:硝酸易挥发,见光或受热易分解,具有强氧化性而腐蚀橡胶,因此,实验室保存硝酸时,应将硝酸盛放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中,并贮存在黑暗且温度较低的地方。4用途:硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐、氮肥等。5硝酸的制法: 硝酸的实验室制法:微热原理:利用浓H2SO4的高沸点,难挥发性制取挥发性的HNO3。NaNO3 + H2SO4(浓) = NaHSO4 + HNO3 因HNO3的不稳定性,加热温度不宜过高,还因为硝酸易腐蚀橡胶,所以此反应禁用橡胶塞,所用仪器为曲颈甑。 硝酸的工业制法:4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO尾气吸收:NO2和NO NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+ H2O 2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O消除对大气的污染当V(NO2)V(NO)11时,尾气可全部被吸收;当NO过量时,应先补充适量的O2;【例题】1下列装置能达到实验目的的是 A.实验室制取并收集NH3 B.吸收NH3 C.检查装置气密性 D.利用排空气法收集CO2【答案】:BC2. 离子检验的常用方法有三种:检验方法沉淀法显色法气体法含义反应中有沉淀产生或溶解反应中有颜色变化反应中有气体产生下列离子检验的方法不合理的是 A.NH气体法 B.I沉淀法 C.Fe3+显色法 D.Ca2+气体法【答案】:D3. 针对实验室制取氨气,下列说法不正确的是 A.发生装置与用KClO3制取O2的装置相同B.可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气C.氨气的验满可以用湿润的红色石蕊试纸或沾有浓盐酸的玻璃棒放于试管口附近D.所用的铵盐不是NH4NO3,是因为NH4NO3受热易爆炸【答案】:B4. 已知A、B、C、D为气体,E、F为固体,G是氯化钙,它们之间的转换关系如下图所示: D的化学式是 ,E的化学式是 。A和B反应生成C的化学方程式是 。2 E和F反应生成D、H和G的化学方程式是 。【答案】:(1)NH3 NH4Cl (2)H2+Cl22HCl (3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O 六、磷、五氧化二磷、磷酸: 1磷: 磷元素在自然界中的存在形式:自然界中无游离态的磷,化合态的磷主要以磷酸盐的
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