高三第一轮复习之生产生活中的含氮化合物

1、一一.氮族元素氮族元素A A( (最外层最外层5 5个个e e- -) )得得3e3e_ _一定非金属性一定非金属性1.1.相似性和递变性相似性和递变性N N P P AsAs SbBiSbBi化合成化合成XHXH3 3XHXH3 3稳定性稳定性由易到难由易到难H H3 3XOXO4 4的酸性的酸性HNOHNO3 3 H H3 3POPO4 4 H H3 3AsOAsO4 4NHNH3 3 PHPH3 3 AsHAsH3 3氮氮N 磷磷P 砷砷As 锑锑Sb 铋铋Bi最高正价最高正价+5+5，最低负价，最低负价-3(Sb Bi-3(Sb Bi无负价无负价) )二、氮及其化合物的性质二、氮及其化

2、合物的性质-3 0 +1 +2 +3 +4 +5-3 0 +1 +2 +3 +4 +5N NN NN NN NN NN NN N化合价化合价主要主要物质物质NHNH3 3NHNH4 4ClClNHNH3 3HH2 2O ON N2 2N N2 2O O NO NO明星气体明星气体NONO2 2N N2 2O O4 4N N2 2O O3 3HNOHNO2 2 NONO2 2- -N N2 2O O5 5HNOHNO3 3 NONO3 3- -例例1 1 工业上废切削液因含有工业上废切削液因含有NaNONaNO2 2必须经过药必须经过药剂处理后才能排放，并要求在处理过程中不剂处理后才能排放，并要

3、求在处理过程中不产生新的污染物产生新的污染物( (包括转化为包括转化为NONO2 2和和NONO3 3- -) )。为。为此，工业上选用（此，工业上选用（ ） A.NHA.NH4 4Cl B.NaNOCl B.NaNO3 3 C.N C.N2 2 D.HNO D.HNO3 31.N1.N2 2-无色无味，难溶于水的气体无色无味，难溶于水的气体(1)(1)电子式和电子式和结构式结构式比空气略轻比空气略轻( (体积分数占体积分数占78%)78%)(2)(2)化性化性( (可作保护气可作保护气) )NNNN：N NN N： ：-不活泼不活泼与活泼金属反应与活泼金属反应 MgMg3 3N N2 2+6

4、H+6H2 2O O =3Mg(OH)=3Mg(OH)2 2+2NH+2NH3 3MgMg不能在不能在N N2 2中冷却中冷却 3Mg+N 3Mg+N2 2 = Mg = Mg3 3N N2 2( (干态干态) )点燃点燃与与O O2 2反应反应 N N2 2+ O+ O2 2 = 2NO = 2NO 放电放电与与H H2 2反应反应 cat cat 高温高压高温高压雷雨发庄稼雷雨发庄稼氮氮的的固固定定 2.NO2.NO无色有毒，不溶于水的气体无色有毒，不溶于水的气体(2)(2)实验室制法实验室制法 2NO + O2NO + O2 2 = 2NO = 2NO2 2(1)(1)化性化性NO+NO

5、NO+NO2 2+2NaOH=2NaNO+2NaOH=2NaNO2 2+H+H2 2O O不成盐氧化物不成盐氧化物( (不与碱等反应不与碱等反应) ) 无色无色 红棕色红棕色除硝酸厂尾气除硝酸厂尾气 3Cu+8HNO3Cu+8HNO3(3(稀稀) )=3Cu(NO=3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO+4H+4H2 2O O收集：收集：排水法排水法3.NO3.NO2 2红棕色有毒有刺激性气味气体红棕色有毒有刺激性气味气体3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3 +NO+NO(1)(1)化性化性NONO2 2+SO+SO2 2 =SO =SO3 3+NO+NO聚合

6、聚合与水与水强氧化性强氧化性红棕色红棕色 无色无色(2)(2)实验室制法实验室制法 Cu+4HNOCu+4HNO3(3(浓浓) )=Cu(NO=Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O收集：收集：向上排空气法向上排空气法尾气：尾气：2NO2NO2 2+2NaOH=NaNO+2NaOH=NaNO3 3+NaNO+NaNO2 2+H+H2 2O O鉴别两种红棕色气体鉴别两种红棕色气体 BrBr2 2 NO NO2 2KI-KI-淀粉试纸？淀粉试纸？水水AgNOAgNO3 3 溶液溶液缩小容缩小容 器体积器体积气体红棕色气体红棕色溶液橙色溶液橙色气体无色气体无色溶液

7、无色溶液无色浅黄色沉淀浅黄色沉淀无沉淀无沉淀颜色加深颜色加深颜色先变深后变浅颜色先变深后变浅仍比原来深仍比原来深4.HNO4.HNO3 3无色有刺激性气味的液体无色有刺激性气味的液体(2)(2)化性化性(1)(1)物性物性浓硝酸浓硝酸m%=69% c=16.4mol/Lm%=69% c=16.4mol/L“发烟硝酸发烟硝酸”98%98%能与水以任意比互溶能与水以任意比互溶水水强酸性强酸性不稳定性不稳定性 4HNO4HNO3 3 = 4NO= 4NO2 2+ O+ O2 2+ 2H+ 2H2 2O O 光光浓硝酸呈黄色浓硝酸呈黄色用棕色试剂瓶用棕色试剂瓶HNOHNO3 3过量过量a.a.冷的浓硝

8、酸使铁铝钝化冷的浓硝酸使铁铝钝化Cu Fe AgCu Fe Ag铁盛装浓硝酸铁盛装浓硝酸Fe+4HNOFe+4HNO3(3(稀稀) )=Fe(NO=Fe(NO3 3) )3 3+NO+NO+2H+2H2 2O O强氧化性强氧化性b.b.与金属与金属( (除除Pt.AuPt.Au外外) )无无H H2 23Ag+4HNO3Ag+4HNO3(3(稀稀) )=3AgNO=3AgNO3 3+NO+NO+2H+2H2 2O OFeFe过量过量3Fe+8HNO3Fe+8HNO3(3(稀稀) )=3Fe(NO=3Fe(NO3 3) )2 2+2NO+2NO+4H+4H2 2O O洗洗“银镜银镜”c.c.与与

9、C C、S S；H H2 2S S等强还原性物质等强还原性物质 C + 4HNO C + 4HNO3 3( (浓浓) ) = CO= CO2 2 + 4NO+ 4NO2 2+2H+2H2 2O Od.HNOd.HNO3 3在有机反应中应用在有机反应中应用硝化硝化( (苯苯. .甲苯甲苯) )浓硫酸浓硫酸+HO-NO+HO-NO2 2 -NO -NO2 2+H+H2 2O O55-6055-60+3HO-NO+3HO-NO2 2 + 3H + 3H2 2O OCHCH3 3NONO2 2CHCH3 3NONO2 2O O2 2N N浓硫酸浓硫酸酯化酯化( (纤维素纤维素. .甘油甘油) )颜色反

10、应颜色反应( (蛋白质蛋白质) )+3nHNO+3nHNO3 3 +3nH +3nH2 2O O(C(C6 6H H7 7O O2 2) )OHOHOHOHOHOHn n( (C C6 6H H7 7O O2 2) )O-NOO-NO2 2O-NOO-NO2 2O-NOO-NO2 2n n+3HNO+3HNO3 3 + +3H3H2 2O OCHCH2 2OHOHCHOHCHOHCHCH2 2OHOHCHCH2 2ONOONO2 2CHONOCHONO2 2CHCH2 2ONOONO2 2实验室实验室(3)(3)制法制法工业工业尾气：尾气：NaOH溶液溶液NaNONaNO3 3+H+H2 2S

11、OSO4 4( (浓浓) ) = NaHSO= NaHSO4 4+HNO+HNO3 3 微热微热2NO + O2NO + O2 2 = 2NO = 2NO2 24NH4NH3 3+5O+5O2 2 = 4NO + 6H = 4NO + 6H2 2O O Pt Pt 3NO3NO2 2 + H + H2 2O = 2HNOO = 2HNO3 3 + NO+ NO红棕色气体红棕色气体晶体或浓溶液晶体或浓溶液若为若为稀稀溶液，先溶液，先浓缩浓缩后检验后检验5.NO5.NO3 3- -的检验的检验铜和浓硫酸铜和浓硫酸实验化学实验化学 第第3939页页 亚硝酸钠和食盐的鉴别亚硝酸钠和食盐的鉴别第第333

12、3页页 火柴头中氯元素的检验火柴头中氯元素的检验2.NaNO2.NaNO2 2的氧化性的氧化性NaNONaNO2 2的化学性质的化学性质与强还原性物质与强还原性物质( (I I- -、FeFe2+2+) )淀粉变蓝淀粉变蓝1.1.强碱弱酸盐强碱弱酸盐( (盐溶液盐溶液pH7)pH7)2NO2NO2 2- -+2I+2I- -+4H+4H+ +=2NO+I=2NO+I2 2+2H+2H2 2O ONONO2 2- -+Fe+Fe2+2+2H+2H+ +=NO+Fe=NO+Fe3+3+H+H2 2O O溶液溶液浅绿色浅绿色棕黄色棕黄色NaNONaNO2 2+H+H2 2SOSO4 4( (稀稀)=

13、)= 2HNO 2HNO2 2 = NO+= NO+NONO2 2+H+H2 2O ONaHSONaHSO4 4+HNO+HNO2 2( (亚硝酸亚硝酸) )与强氧化性物质与强氧化性物质( (KMnOKMnO4 4酸性溶液酸性溶液) )溶液紫色褪去溶液紫色褪去5NO5NO2 2- - +2MnO+2MnO4 4- - +6H+6H+ + =5NO =5NO3 3- -+2Mn+2Mn2+2+ +3H+3H2 2O O3.NaNO3.NaNO2 2的还原性的还原性实验室常用实验室常用 (NH(NH4 4) )2 2Fe(SOFe(SO4 4) )2 23NO3NO2 2- - +Cr+Cr2 2

14、O O7 72- 2- +8H+8H+ + =3NO =3NO3 3- -+2Cr+2Cr3+3+ +4H+4H2 2O O溶液橙色变绿色溶液橙色变绿色白色沉淀，溶于稀硝酸白色沉淀，溶于稀硝酸4.NaNO4.NaNO2 2与硝酸银的反应与硝酸银的反应NONO2 2- - +Ag+Ag+ +=AgNO=AgNO2 2 火柴头中氯元素的检验火柴头中氯元素的检验ClOClO3 3- -+3NO+3NO2 2- -+Ag+Ag+ + =AgCl+3NO =AgCl+3NO3 3- -6.NH6.NH3 3(1)(1)分子结构分子结构：N N：H HH HH H三角锥形的极性分子三角锥形的极性分子(2)

15、(2)物性物性有刺激性气味的气体有刺激性气味的气体极易溶于水极易溶于水(1:700)(1:700)易液化易液化喷泉喷泉致冷剂致冷剂(3)(3)化性化性(3)(3)化性化性与水反应与水反应能使湿润红色石蕊试纸变蓝能使湿润红色石蕊试纸变蓝与酸与酸NHNH3 3 + HCl = NH+ HCl = NH4 4ClClNHNH3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=NHO=NH4 4HCOHCO3 3( (白烟白烟) )( (碳铵碳铵) )检验检验NHNH3 3 与与O O2 24NH4NH3 3+5O+5O2 2 = 4NO + 6H = 4NO + 6H2 2O O Pt Pt (4)(4)制法

16、制法工业工业实验室实验室装置：装置：收集：收集：干燥：干燥：同同O O2 2 CH CH4 4湿润红色石蕊试纸检验湿润红色石蕊试纸检验 cat cat 高温高压高温高压2NH2NH4 4ClCl + Ca(OH)+ Ca(OH)2 2 = 2NH = 2NH3 3+ CaCl+ CaCl2 2+2H+2H2 2O O向下排空气法向下排空气法碱石灰碱石灰合成塔合成塔不能用不能用CaClCaCl2 2 P P2 2O O5 5 浓浓H H2 2SOSO4 4干燥干燥NHNH4 4NONO3 3受撞击易爆炸受撞击易爆炸7.7.铵盐铵盐(NH(NH4 4+ +) )水解呈酸性水解呈酸性受热易分解受热易

17、分解与碱反应与碱反应 NH NH4 4+ + + OH+ OH- - = NH= NH3 3+ H+ H2 2O O NH NH4 4Cl Cl = NH= NH3 3+ HCl+ HCl NH NH4 4HCOHCO3 3 = NH= NH3 3+ CO+ CO2 2+H+H2 2O O氮肥氮肥检验检验NHNH4 4+ +导学案导学案P216P216第第1313题题O O2 2N N2 2空气空气分离分离NHNH3 3NONOMgMg3 3N N2 2H H2 2MgMgH H2 2O O NONO2 2NHNH3 3H H2 2O OHNOHNO3 3NHNH4 4+ +NONO3 3-

18、-H H2 2O O H H2 2O O O O2 2 OHOH- - 浓硫酸浓硫酸Cu Cu OHOH- - H H+ + O O2 2 人类在生活和生产活动中排放的物质超人类在生活和生产活动中排放的物质超过环境的过环境的自净自净能力，使环境质量发生恶能力，使环境质量发生恶化，危及了人类健康和生存的现象化，危及了人类健康和生存的现象1.1.环境污染：环境污染：三三. .环境污染与环境保护环境污染与环境保护2.2.造成环境污染的物质造成环境污染的物质( (1)SO1)SO2 2大气污染大气污染煤和石油燃烧，金属矿冶炼煤和石油燃烧，金属矿冶炼(2)NO(2)NOx x煤和石油燃烧，硝酸厂尾气煤和

19、石油燃烧，硝酸厂尾气 和汽车尾气和汽车尾气酸雨酸雨臭氧层空洞，臭氧层空洞， 光化学烟雾光化学烟雾(4(4) )煤烟煤烟 煤不完全燃烧煤不完全燃烧(3)CO(3)COx x煤和石油燃烧煤和石油燃烧 温室效应温室效应(5)(5)烟尘烟尘水、土壤等污染水、土壤等污染(1)CN(1)CN- -剧毒剧毒(2)(2)汞汞极毒极毒 （硫粉）（硫粉）(3)(3)重金属离子重金属离子(Cu Hg Pb Ba Sn)(Cu Hg Pb Ba Sn)（牛奶、蛋清）（牛奶、蛋清）(4)NaNO(4)NaNO2 2( (工业盐工业盐) ) 有毒有毒CO NOCO NO与血红蛋白结合与血红蛋白结合(2)(2)苯酚苯酚(1

20、)(1)甲醇甲醇( (工业酒精工业酒精) )失明，致死失明，致死浓溶液有腐蚀性，沾到皮肤用浓溶液有腐蚀性，沾到皮肤用 酒精洗酒精洗(3)(3)硝基苯硝基苯与皮肤接触或其蒸气被人体与皮肤接触或其蒸气被人体 吸收引起中毒吸收引起中毒有毒有机物有毒有机物工业尾气工业尾气( (氨水吸收氨水吸收) )(2)(2)硝酸厂硝酸厂(1)(1)硫酸厂硫酸厂(3)(3)高炉煤气高炉煤气(5)(5)水煤气水煤气SOSO2 2 O O2 2 N N2 2NO.NONO.NO2 2.O.O2 2.N.N2 2COCO CO CO2 2 N N2 2HH2 2 CHCH4 4 COCO CO CO2 2 C C2 2H H4 4COCO H H2 2 (4)(4)焦炉气焦炉气(NaOH(NaOH溶液吸收溶液吸收) )( (回收利用回收利用) )( (燃料燃料) )( (燃料燃料) )例例1 1 相同条件下，在体积相同的三个相同条件下，在体积相同的三个烧瓶中分别装有氨气、氯化氢、烧瓶中分别装有氨气、氯化氢、NONO2 2气气体，比分别倒立在水槽中，充分反应体，比分别倒立在水槽中，充分反应后烧瓶中溶液的物质的量浓度之比后烧瓶中溶液的物质的量浓度之比( (烧瓶内液体为扩散烧瓶内液体为扩散) ) A.1:1:1 B.2:2:3 A.1:1:1 B.2:2:3 C.3:3:2 D.2: