氮及其化合物 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

氮及其化合物化学2第五章第2节一、氮气1、物理性质无色、无味熔点、沸点很低(m.p.−210℃b.p.−196℃)密度略小于空气(ρ=1.25g·L−1)难溶于水(1:0.02)2、原子结构电

子

式常见价态−3

0

+1

+2

+3+4+5N25+723、单质分子结

构

式N≡NNN··········N元素非金属性很强，单质N2性质却不活泼，why？“潜水病”知多少？一、氮气4、化学性质N2+O2

====2NO放电N2+3Mg====

Mg3N2

点燃性质稳定，反应条件苛刻N2+3H2

2NH3

催化剂高温高压既有氧化性，又有还原性气态氢化物稳定性有何变化规律？NH3____H2O____HF，HI____HBr____HCl____HF氮气能否助燃？氮气与氧气能否共存、会否反应？放电之初无明显现象，后来变红棕色，why？二、氮氧化物1、物理性质NONO2无色气体红棕色气体难溶于水易液化、易溶于水氮氧化物包括多种化合物，如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3和N2O5等。除NO2以外，其他氮氧化物均不稳定，遇光、湿或热变成NO2及NO。因此，职业环境中接触的是几种气体混合物常称为硝气，主要为NO2和NO。NO为无色气体，分子量30.01，熔点-163.6℃，沸点-151.5℃。溶于乙醇、二硫化碳，难溶于水和硫酸。水中溶解度4.7%(20℃)？NO2为红棕色刺鼻气体，分子量46.01，熔点-11.2℃，沸点21.2℃，溶于碱、二硫化碳和氯仿，可溶于水。在21.1℃以下时呈深红棕(暗褐)色液体。加压降温容易液化为N2O4，在-11℃以下时为无色固体。一、氮气4、化学性质N2+O2

====2NO放电N2+3Mg====

Mg3N2

点燃性质稳定，反应条件苛刻N2+3H2

2NH3

催化剂高温高压N2+O2

====2NO高温2NO+O2

====2NO2既有氧化性，又有还原性气态氢化物稳定性有何变化规律？NH3____H2O____HF，HI____HBr____HCl____HF氮气能否助燃？氮气与氧气能否共存、会否反应？为何不写成N2+O2

====2NO2？生活中N2与O2的化合反应会在哪里发生？放电之初无明显现象，后来变红棕色，why？二、氮氧化物1、物理性质NONO2无色红棕色难溶于水易溶于水2、化学性质2NO+O2

====2NO23NO2+H2O

====2HNO3+NONO2溶于水是否发生反应？反应实质2NO2+H2O

====HNO3+HNO23HNO2

====HNO3+2NO↑+H2O

NO2有毒，如何处理废气中的NO2？2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O

NO2混有NO，又该如何处理？NO2+NO+2NaOH====2NaNO2+H2O

二、氮氧化物2、化学性质2NO+O2

====2NO23NO2+H2O

====2HNO3+NONO2溶于水制硝酸如何提高转化率？4NO2+O2+2H2O

====4HNO3NO完全转化成硝酸，O2需多少？4NO+3O2+2H2O

====4HNO3内燃机高温高压条件下产生有毒尾气NO、CO如何消除污染？2NO+2CO====N2+2CO2

催化剂工业上还可用氨气“脱硝”6NO2+8NH3====7N2+12H2O6NO+4NH3====5N2+6H2O如何鉴别均为红棕色的NO2和Br2？多款长征火箭推进剂为N2H4和N2O4N2O4+2N2H4====3N2+4H2ONO2+2I−+?====NO+I2+?等体积的NO2和NH36:8反应，为何最终气体无色？三、氨气1、物理性质无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小。极易溶于水。很容易液化，液化时放热。液氨气化时吸收大量的热，使周围温度急剧降低。2、分子式三角锥形3、化学性质空调制冷原理知多少？NH3空间构型NH3能以体积比1:700溶于水，why？NH3+H2O

NH3·H2O

NH3溶于水使酚酞变红，why？NH3·H2O

NH4++OH−

NH3是否属于弱碱？NH3是否电解质？三、氨气3、化学性质蘸有浓盐酸与浓氨水的玻璃棒靠近时出现大量白烟，why？⑴与酸：NH3+HCl====NH4Cl(氯铵)NH3+HNO3====NH4NO3(硝铵)2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4(硫铵)H2S可在O2中燃烧生成S或SO2，CH4也会因O2用量生成C、CO、CO2，NH3呢？4NH3+5O2

====4NO+6H2O催化剂△⑵与(氧化性)单质：4NH3+3O2

====2N2+6H2O点燃NH3在催化剂(Pt-Rh合金/Fe2O3/Cr2O3)存在时可与O2反应生成红棕色气体。NH3也可在纯氧中燃烧生成稳定物质。用浓氨水检验输送氯气管道是否泄漏，冒白烟处即泄漏点。2NH3+3Cl2

====

N2+6HCl8NH3+3Cl2

====

N2+6NH4Cl烟环位置说明什么问题？三、氨气3、化学性质⑶与氧化物：2NH3+3CuO====

3Cu+N2+3H2O△⑵与(还原性)单质：将NH3通过灼热的CuO，黑色固体变亮红色，生成小水珠，排出气体无色。8NH3+6NO2====7N2+12H2O4NH3+6NO====5N2+6H2O金属Na可与H2O剧烈反应生成H2。金属Na与液氨也能发生类似反应。2NH3+2Na====2NaNH2+H2↑2H2O+2Na====2NaOH+H2↑2NH3

NH4++NH2−

2H2O

H3O++OH−

四、铵盐1、物理性质绝大多数铵盐均为易溶于水的白色固体。氯化铵受热时从试管底部转移到试管中上部，是物理变化(升华)吗？NH4Cl====

NH3↑+HCl

↑△2、化学性质⑴受热易分解碳铵受潮后可否在阳光下暴晒？NH4HCO3

====

NH3↑+H2O+CO2

↑△2020年黎巴嫩贝鲁特港爆炸事故NH4NO3

====

NH3↑+HNO3110℃NH4NO3

====

N2O↑+2H2O190℃2NH4NO3

====2N2↑+O2↑+4H2O230℃4NH4NO3

====3N2↑+NO2↑+8H2O400℃5NH4NO3

====4N2↑+2HNO3+9H2O？℃四、铵盐2、化学性质NH4Cl+NaOH====NaCl+NH3·H2O⑵与碱反应如何用一种试剂鉴别？NaCl、NH4Cl、Na2SO4、(NH4)2SO4NH4HCO3+2NaOH====

Na2CO3+NH3↑+H2ONH4Cl+NaOH(浓)====

NaCl+NH3↑+H2O△铵盐溶液加碱，NH3必大量逸出？(NH4)2SO4+Ba(OH)2====BaSO4↓+2NH3↑+2H2O△NH4HCO3与NaOH反应孰先孰后？五、氨气的实验室制法⑴与碱反应如何制NH3？化学方法？物理方法？溶液体系如何设计方案？⑵氨水分解NaOH可否？棉花何用？NH4++OH−====

NH3·H2ONH4Cl+NaOH(浓)====

NaCl+NH3↑+H2O△NH3+H2O

NH3·H2O

NH3·H2O====

NH3↑+H2O△合适否？2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)====

CaCl2+2NH3↑+2H2O△⑶氨气干燥氨水分解装置如何设计？浓氨水滴入生石灰妙处几何？NH3·H2O====

NH3↑+H2OCaO能否加药不加热？各种制法都有水蒸气，如何干燥？碱石灰、生石灰浓硫酸、P2O5如何验满？可用：不可：CaCl2五、氨气的实验室制法六、铵根离子的检验检验操作的一般流程：取样、操作、现象、结论如何检验样品中是否含有铵根离子(NH4+)？取少量待测液于试管中//取少量待测固体样品于试管中，加水溶解…滴加稀NaOH溶液,若试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明是NH3,说明…CO(NH2)2…滴加适量浓NaOH溶液，

加热，若试管口处湿润的红色石蕊试纸不变蓝，说明样品中一定没有NH4+…滴加足量浓NaOH溶液，加热，若试管口处湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明样品中一定有NH4+NH4++OH−====

NH3·H2ONH4++OH−(浓)====

NH3↑+H2O△(NH4)2Fe(SO4)2、NH4Fe(SO4)2等Mn+与NH4+混合液溶液中先沉淀后生氨…滴加足量浓NaOH溶液，加热，若试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明样品中一定有NH4+七、硝酸1、物理性质纯硝酸是无色、易挥发(b.p.83℃)、有刺激性气味的液体(m.p.−42℃)，密度1.5027g·cm−3，与水以任意比例互溶。市售浓硝酸质量分数大约69%(相当于15mol·L−1)，密度约1.4g·cm−3。2、化学性质98%以上的浓硝酸在空气中会产生“发烟”现象又被称为“发烟硝酸”。why？⑴酸的通性：指示剂、Mg、CuO、Ca(OH)2、NH3·H2O、K2CO3、NaHCO3…实验室浓硝酸应如何存放？⑵不稳定性：市售浓硝酸为何常呈黄色？4HNO3

====4NO2↑+O2

↑+2H2O△4HNO3

====4NO2↑+O2

↑+2H2O光照工厂供浓硝酸就用无色瓶装。why？七、硝酸2、化学性质常温下Cu与浓硫酸能否反应？⑶强氧化性：Ag+2HNO3(浓)====AgNO3+NO2↑+H2O浓硝酸呢？稀硝酸呢？说明什么？3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O常温下片状Fe、Al与浓硝酸能否持续反应？Fe、Al常温下遇HNO3钝化，加热时剧烈反应Fe+6HNO3(浓)====Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2OCu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Ag+4HNO3(稀)====3AgNO3+NO↑+2H2OFe+4HNO3(稀)====Fe(NO3)3+NO↑+2H2O3Fe+8HNO3(稀)====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2OFe与硝酸反应是否可能生成亚铁离子？Fe2+与NO3−能否大量共存？3Fe2++4H+

+NO3−

====3Fe3++NO↑+2H2O过量七、硝酸⑶强氧化性：金属与硝酸反应能否生成H2？还原产物N元素价态随HNO3浓度减小而降低Zn+4HNO3(浓)====

Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2Oc(HNO3)≈12~16mol·L−1，还原产物以NO2为主3Zn+8HNO3(稀)====3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2Oc(HNO3)≈6~8mol·L−1，还原产物以NO为主4Zn+10HNO3(很稀)====4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2Oc(HNO3)≈2mol·L−1，还原产物以N2O为主4Zn+10HNO3(极稀)====4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2Oc(HNO3)<2mol·L−1，还原产物以NH4+为主HNO3还原产物N价态变化规律？1~2%的HNO3与极活泼金属反应，有H2生成。2、化学性质Zn与一定浓度HNO3反应，若还原产物唯一，消耗Zn与HNO3物质的量之比为2:5，还原产物可能为()A.NO2 B.NO C.N2O D.N2 E.NH4NO3 F.H2浓HNO3与浓HCl以体积比1:3混合形成“王水”，可溶解Au、Pt七