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文档简介
氮及其化合物NH3+5+4氢化物单质氧化物酸-30+2N2NO3-NO2NOHNO3NH4+NO2-元素价态物质种类盐NH3·H2O碱学生活动:绘制类别-化合价二维图HNO2氮原子结构氮原子电子排布式氮原子价电子排布式1s22s22p3氮在周期表中的位置?N元素在第二周期,第VA族2s22p3氮原子原子结构示意图存在形式:主要以N2的形式存在于空气中,动植物体内的蛋白质中,土壤、海洋里的硝酸盐\铵盐中最外层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子,一般通过共用电子对与其他原子结合一、氮气的性质(一)氮气2、物理性质:无色、无味的气体,难溶于水3、化学性质:稳定;通常情况下,很难与其他物质发生化学反应,无法被大多数生物体直接吸收。(1)与金属单质:3Mg+N2Mg3N2
N2+3H22NH3
(2)非金属单质:N2+O2=====2NO放电或高温1、结构特点:N≡N使NH3生产得快(速率分析)外界条件压强温度催化剂浓度高压高温铁触煤增大反应物浓度使NH3生产得多(平衡分析)外界条件压强温度催化剂浓度低温高压增大反应物浓度无影响10-30MPa400-500℃理论:1:3或者减小氨气浓度铁触煤使NH3生产得快(速率分析)外界条件压强温度催化剂浓度高压高温铁触煤增大反应物浓度
N2+3H22NH3
实际:1:2.8一、氮气的性质4、氮的固定
氨或铵盐
亚硝酸盐
硝酸盐氮的固定是指将大气中的游离态的氮转化为氮的化合物的过程5、氮的用途制冷剂制氮肥做保护气一、氮气的性质N2的沸点低,液氮易汽化,且汽化吸收热量1.下列叙述中与氮的固定无关的是(
)A.工业合成氨B.工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物C.豆科植物的根瘤菌吸收空气中的N2使之转化成植物蛋白质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B2.下列说法中正确的是(
)A.氮气化学性质不如磷活泼,故氮元素非金属性弱于磷B.氮气只有氧化性,没有还原性C.“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐D.NO与O2反应生成NO2属于氮的固定C3.下列实验事实不能用勒夏特列原理解释的是A.高压合成氨有利B.工业上催化氧化SO2为SO3,采用常压而不是高压,为了提高原料的转化率C.对于合成氨的反应,较低温度有利于增大转化率D.热的纯碱溶液碱性强,去油污的能力强B4氨是一种重要的化工原料,电化学合成氨在工业上起着相当重要的作用。电解法合成氨反应装置如图所示b极为
(填“阴”或“阳”)极,a极的电极反应式为
。阳1氮氧化物类别性质NONO2
物理性质
颜色气味毒性密度溶解性无色红棕色无味刺激性气味有毒有毒比空气略大比空气大不溶于水与水反应N2ONON2O3NO2(N2O4)N2O5亚硝酸的酸酐硝酸的酸酐2物理性质俗名笑气
二、氮氧化物无色红棕色无味刺激性气味有毒有毒比空气略大比空气大不溶于水性质NONO2
化学性质
与O2反应与水反应与碱反应自身反应2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2ONO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O实验室制法
制备方法收集方法排水法向上排空气法3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O2NO2⇌N2O4
3化学性质二、氮氧化物(2)若维持体积不变向平衡后容器通入一定量的NO2,NO2的转化率_,NO2的体积分数_____2NO2(g)⇌N2O4(g)
△H<0[微点拨]NO2与N2O4存在平衡:考查角度①判断:常温常压下,46gNO2气体含有NA个分子常温常压下,46gNO2含有原子数3NA考查角度②探究温度对化学平衡的影响考查角度③探究对压强该平衡的影响将一定量NO2通入体积为1L的恒温密闭容器中,在一定条件下达到平衡:(1)若增大平衡体系的压强,NO2的转化率____,体系中颜色_______增大减小增大加深二、氮氧化物4.氮氧化物对环境的污染①光化学烟雾:在紫外线作用下,NOx与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾。②酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO2和HNO3,随雨雪降到地面【硝酸型酸雨(pH<5.6)
】③破坏臭氧层:NOx可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。城市中过量NOx的来源——汽车气缸高温空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。二、氮氧化物大气污染物主要成分危害可吸入颗粒物大气中液体、固体状颗粒物,又称飘尘加重呼吸道疾病,其他有害气体转化的催化剂S的氧化物SO2、SO3酸雨N的氧化物NO、NO2光化学烟雾、酸雨、破坏臭氧层C的氧化物CO降低血液的输氧能力碳氢化合物CH4、C2H6等温室效应、光化学烟雾氟氯代烃CF3Cl(氟利昂)等破坏臭氧层小结主要的大气污染物及其危害二、氮氧化物六大环境问题及其危害①酸雨主要是由和造成②光化学烟雾③臭氧层空洞④温室效应⑤白色污染⑥赤潮、水华主要是由和造成主要是由和造成主要是由等含量的升高引起的造成主要是由废弃塑料制品引起主要是由P洗衣粉的大量使用废弃塑料制品引起SO2NOX碳氢化合物NOX氟氯烃NOXCO2
、CH4二、氮氧化物绿色化学核心:利用化学反应原理从源头减少和消除工业生产对环境的污染最高目标:原子利用率为100%在催化剂、加热条件下,NH3可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理5常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法(NO单独不能被吸收):2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合于工业尾气中NOx的处理。②催化转化法:6NO2+8NH3===7N2+12H2O
△催化剂2NO2+4CO===N2+4CO2
△催化剂二、氮氧化物1.(2022·济宁二模)依据下图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法不正确的是(
)A.X是N2O5B.可用排空气法收集NO气体C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D.从原理上看,NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化B2在碱性条件下,NH3和NO可设计为原电池装置,将一氧化氮转化为N2,电池的总反应为6NO+4NH3===5N2+6H2O。其工作原理如图所示①电极B发生的电极反应为
。②标准状况下,若电极B上消耗44.8L一氧化氮时,则转移的电子总数为
2NO+2H2O+4e-===N2+4OH-
4NA2NH3++6OH-
—6e-===N2+6H2O3NOx的处理是环境科学研究的热点课题,利用活性炭对NO进行吸附。(1)向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO(g)ΔH=-34.0kJ·mol-1,NO和N2的物质的量变化如表所示:物质的量/molT1/℃T2/℃05min10min15min20min25min30minNO2.01.160.800.800.500.400.40N200.420.600.600.750.800.80①第15min后,将温度调整为T2,数据变化如上表所示,则T1
T2(填“>、<或=”)。>
③恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体,反应相同时间时NO的转化率随温度的变化如图所示:图中a、b、c三点,达到平衡的点是
。b、cABC(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO(g)ΔH=-34.0kJ·mol-14某兴趣小组用下列装置制备NaNO2
(A中加热装置已略去)已知:①2NO+Na2O2===2NaNO2;
②NO能被酸性KMnO4氧化成NO3—,MnO4—被还原为Mn2+。(1)用上图中的装置制备NaNO2,其连接顺序为:a→
→h(按气流方向,用小写字母表示),此时活塞K1、K2如何操作
。(2)E装置发生反应的离子方程式是
。关闭K1,打开K2d→e→b→c→f→g
3MnO4—+4H++5NO===3Mn2++5NO3—+2H2O三、酸一、硝酸纯硝酸是无色易挥发有刺激气味的液体,任意比溶于水。浓硝酸浓度约为69%,“发烟硝酸”浓度为98%以上。1、硝酸2、硝酸的物理性质3、硝酸的化学性质3、硝酸的化学性质(1)不稳定性4HNO3=====4NO2↑+O2↑+2H2O△或光照①市售浓硝酸呈黄色的原因是:__________________________。②硝酸要保存在_____试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里棕色(2)硝酸具有酸的通性:先变红后褪色②浓硝酸:紫色的石蕊试液稀硝酸:只变红注意:无论浓、稀硝酸与金属反应均不能产生H2三、酸(3)强氧化性:硝酸无论浓、稀都有强氧化性。浓度越大,氧化性越强,其还原产物的价态越高。3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OC+4HNO3(浓)
==2H2O+4NO2↑
+CO2↑
△S+6HNO3(浓)==H2SO4+6NO2↑+4H2O△3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O①与金属单质②与非金属单质③与还原性化合物一般氧化非金属均用浓硝酸且加热S2—、H2S、SO2、
SO32—、I—、Fe2+、Br—、3、硝酸的化学性质三、酸3H2S+2H++2NO3-=3S↓+2NO↑+4H2OFe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O思考1:热的浓HNO3中逐渐加入铁粉至足量,如何反应?Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)23Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O铁过量Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O铁少量Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
△思考2:稀HNO3中逐渐加入铁粉少量或者过量,反应方程式为?三、酸①硝化反应:硝基苯、三硝基甲苯②酯化反应:硝酸乙酯、硝化甘油、硝酸纤维CH3CH2OH+HNO3浓硫酸△CH3CH2ONO2
+H2O③颜色反应:含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸加热后呈黄色。55-60℃+HNO3浓硫酸-NO2+H2O(4)硝酸与有机物的反应3、硝酸的化学性质三、酸4、硝酸的制备(1)实验室制法NaNO3+H2SO4(浓)=
NaHSO4+HNO3↑微热(2)工业制法NH3NONO2HNO32NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NH3+5O2===
4NO+6H2O催化剂△三、酸2.下列说法正确的是(
)A.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4ClB.NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3,则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3C.加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI,说明H3PO4比HI酸性强D.浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO,故稀HNO3氧化性更强A1.硝酸被称为“国防工业之母”,是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的是(
)A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色—酸性和强氧化性B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去——强氧化性D3.用动态观点理解Cu与浓HNO3的反应向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。(1)反应开始阶段产生______色气体,化学方程式为_____________________________________________。(2)反应进行一段时间后又产生无色气体,此时的化学方程式为______________________________________________。(3)待反应停止后,再加入少量的稀硫酸,这时Cu片上又有气泡产生,原因是___________________________________________红棕3Cu+8HNO3(稀)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O加入稀硫酸后,氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成强氧化性酸,又能与过量的铜反应4将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答下列问题:(1)NO的体积为________L,NO2的体积为________L。(2)参加反应的HNO3的物质的量是________。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水________g。5.8245.3761.52mol57.85.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(
)A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应D(1)硝酸与金属的反应①除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属。②活泼金属与硝酸反应不生成H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同。③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。(2)硝酸与非金属的反应
非金属单质+浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸+NO2↑+H2O(3)硝酸与还原性化合物的反应可以氧化具有还原性的化合物或离子,如Br-、Fe2+、I-、H2S/HS-/S2-、SO2/HSO3-/SO32-等均能被HNO3氧化【课堂点拨】多维度把握HNO3的强氧化性二、亚硝酸1、亚硝酸结构2、亚硝酸的物理性质3、亚硝酸的化学性质只能存在于稀的水溶液中,亮蓝色②亚硝酸不稳定,仅存在于冷的稀溶液中,微热甚至常温下也会分解2HNO2===NO↑+NO2↑+H2O①亚硝酸为一元弱酸HNO2⇌H++NO2-2HNO2+2I-+2H+=2NO↑+I2+2H2O③氧化性④还原性5HNO2+2MnO4-+H+=5NO3-+2Mn2++3H2O三、酸【练习1】亚硝酸不稳定,易分解为NO和NO2,其酸性弱于H2SO3,氧化性强于Fe3+,遇Cl2等强氧化剂表现还原性。下列说法正确的是A.可将SO2通入NaNO2溶液制备HNO2B.向久置分解的亚硝酸中通入空气可使其复原C.将NaNO2固体加到酸性KMnO4溶液中可观察到溶液紫色变浅D.将铁屑加到亚硝酸中反应的离子方程式为C【练习2】下列事实一定能说明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是A.NaNO2溶液呈碱性B.向HNO2溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液呈红色C.用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗D.10mL0.1mol/LHNO2溶液恰好与10mL0.1mol/LNaOH溶液完全反应A【练习3】某兴趣小组将下图装置连接起来制备NaNO2(装置可重复使用,A中加热装置已略去),可知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;②NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+【思考】装置连接的顺序为
,B装置的试剂为
。ACBDBE碱石灰四、氮的氢化物一氨气颜色状态气味密度溶解性特性液氨可做制冷剂1.结构2.物理性质无色气体刺激性气味小于空气极易溶于水;1体积水能溶解700体积的氨气易液化分子式电子式结构式空间构型分子极性NH3
三角锥形极性分子键角107°18′思考试从结构和性质上解释NH3极易溶于水的原因。NH3、H2O均为极性分子,NH3与H2O之间可形成分子间氢键,并且NH3和H2O反应。3.化学性质①氨跟水的反应
NH3+H2O⇌NH3·H2ONH3·H2O⇌NH4++OH-
NH3·H2O===NH3↑+H2O△
氨水既能使无色的酚酞溶液变成
,又能使湿润的红色的蕊试纸
。红色变蓝②与酸的反应NH3+HCl==NH4Cl有大量白烟产生思考1:
浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗?NH3+HNO3===NH4NO3浓硫酸没有挥发性,浓硝酸有挥发性,挥发性酸(HCl、HNO3等)遇氨气均有白烟生成;难挥发性酸H2SO4、H3PO4无此现象四、氮的氢化物1.NH3·H2O化学式不能写成NH4OH。2.氨水中除水分子外,含量最多的是NH3·H2O,但求氨水的质量分数、物质的量浓度时,视溶质为NH3。3.氨水密度小于1g/mL,且浓度越大,密度越小。4.氨水对许多金属有腐蚀作用,不能用金属容器盛放,一般装在橡皮袋,陶瓷坛或内涂沥青的铁桶中注意:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
;
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
。注:与Cu2+、Zn2+、Ag+反应先生成沉淀Cu(OH)2、Zn(OH)2、Ag2O,继续加入NH3·H2O或通入NH3,沉淀溶解,分别生成Cu(NH3)42+、Zn(NH3)42+、Ag(NH3)2+。③与盐溶液的反应:一般生成难溶的碱Ag++NH3·H2O===AgOH↓+NH4+2AgOH==Ag2O+H2OAg2O+4NH3·H2O==2[Ag(NH3)2]++2OH-+3H2O分别往氯化铁溶液、氯化铝溶液中加入过量的氨水配制银氨溶液向AgNO3溶液中逐滴加入氨水,边滴边振荡,直到最初生成的沉淀刚好溶解为止。④氨的还原性4NH3+5O2=====4NO+6H2O催化剂
I、氨的催化氧化制硝酸II、与氯气的反应8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl(氨气过量)2NH3+3Cl2===N2+6HCl(氨气少量)此反应为浓氨水检验氯气管道是否泄漏的原理。沾有浓氨水的玻璃棒靠近氯气管道,若有白烟生成,证明氯气管道漏气3.化学性质在纯氧中燃烧:4NH3+3O2
===
2N2+6H2O。点燃III、与CuO反应:2NH3+3CuO
==
N2+3Cu+3H2O(用于实验室制少量N2)。
四、氮的氢化物1.探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论<zzd>不正确</zzd>的是()。A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,
说明氨气极易溶于水B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液,加热溶液会产生使湿润的红
色石蕊试纸变蓝的气体,说明氨水中含有NH4+</m>
C.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴
产生,说明NH4HCO3具有热不稳定性D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量的
红棕色气体,说明氨催化氧化的产物中由NOB4.氨气的制备(1)工业制法:(2)实验室制法:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O△b.Ca(OH)2不能用KOH或NaOH代替,因两者易吸湿,易结块,不利于产生NH3,且高温下腐蚀试管)a.不能用NH4NO3,因NH4NO3受热爆炸;装置类型:固+固
气体。①原理:②装置N2+3H2
2NH3高温高压催化剂向下排空气法。在集气管口塞一团棉花,可减小NH3与空气的对流速度,收集到较纯净的NH3。④收集方法a.将湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若试纸变_____色,说明NH3已收集满。⑤验满方法b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有_______产生,说明NH3已收集满如图Ⅰ或图Ⅱ所示(不能用浓H2SO4、P2O5、CaCl2、无水硫酸铜作干燥剂)③净化装置:蓝白烟方法一:NH3·H2O=NH3↑+H2O△方法二:加热浓氨水制氨气浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气浓氨水CaO或NaOH浓氨水(3)快速简易制法
B2.某化学兴趣小组为了制取并探究氨的性质,用下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验[制取氨的反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O]。(1)利用上述原理,实验室制取氨应选用______(填字母)发生装置进行实验。a(2)B装置中的干燥剂可选用________。(3)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是______(填“C”或“D”)装置。(4)当实验进行一段时间后,挤压E装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是___________。碱石灰D产生白烟3氮的氧化物是大气污染物之一、工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),常见处理方法如下:(1)写出装稀硝酸的仪器的名称:
。(2)装置A中发生反应的化学方程式为
。(3)装置B中发生反应的离子方程式为
。分液漏斗(4)反应开始时,应先通
(填“NO”或“NH3”);装置C的作用是
。(5)装置D中碱石灰的作用是
。(6)F装置的作用之一是防止空气中的水蒸气进入E装置,另外一个作用是
;F装置存在的缺陷之一是无法吸收过量的NO,另外一个缺陷是
。NH3除去气体中含有的水蒸气(或干燥气体)易发生倒吸控制气体流速吸收过量的NH33氮的氧化物是大气污染物之一、工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),常见处理方法如下:形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时,瓶内气体大量减少,压强降低,外界的大气压将液体压入烧瓶内,如此持续,最后液体将充满烧瓶喷泉实验(1)形成喷泉的原理:①极易溶于水的气体(等)与水可形成喷泉;②酸性气体(等)与NaOH(aq)也能形成喷泉(2)常见喷泉的形成主要有以下两类:NH3、HCl、SO2
HCl、SO2、NO2、CO2、H2S(3)喷泉实验成功的关键:①盛气体的烧瓶必须_______;②气体要_______烧瓶;③烧瓶____________(实验前应先检查装置的气密性);④所用气体____________________或气体与液体快速反应。干燥充满不能漏气能大量溶于所用液体(4)喷泉实验的装置及操作方法操作:打开止水夹,轻轻挤压胶头滴管,使少量的水进入烧瓶。操作方法一:打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即发生喷泉。操作方法二:打开止水夹,用冷毛巾等将烧瓶捂冷,氨气受冷收缩,将玻璃导管内的空气吸入烧瓶,氨气与水接触,即发生喷泉。喷泉实验操作方法:挤压气球,即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶中,导致大量的NH3溶解,烧瓶内形成负压而产生喷泉。先有白烟产生,后产生喷泉。打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后,关闭该止水夹,等充分反应后,再打开②处的止水夹现
象:操作方法:喷泉实验操作方法:烧瓶中通入H2S(或SO2),然后通入SO2(或H2S),现象为有淡黄色粉末状物质生成,瓶内壁附有水珠,NaOH溶液喷到烧瓶内。操作方法在水槽中加入能使水温升高的物质(例如
),致使锥形瓶内酒精因升温而挥发,锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。浓硫酸、生石灰、烧碱喷泉实验4.如图所示是NH3的两个性质实验,下列有关说法中不正确的是(
)A.实验一证明了NH3极易溶于水,氨气是碱性气体B.实验二证明了浓氨水和浓盐酸均易挥发C.两个实验均表现了NH3是碱性气体D.两个实验均表现了NH3是还原性气体D1.结构2.物理性质二N2H4无色油状液体,有剧毒,有类似于氨的刺激性气味。3.化学性质(与氨相似)(1)强还原性。能被O2、H2O2等氧化,可做火箭燃料,喷气式发动机的推进剂等。N2H4+2H2O2=N2↑
+4H2O(肼,又称联氨,可写作H2N-NH2)四、氮的氢化物(2)碱性。溶于水形成二元弱碱,在水中的电离与NH3·H2O相似。一级电离:N2H4+H2O⇌N2H5++OH-二级电离:N2H5++H2O⇌N2H6
2++OH-写出N2H62+在滴加到氢氧化钠溶液中反应的离子方程式
N2H62++2OH-=N2H4+2H2O四、氮的氢化物写出N2H62+在第一步水解的离子方程式N2H62++H2O
=N2H5+
+H2O+H+
N2H62+=N2H5+
+H+
1、某小组在实验室用NaClO溶液和NH3反应制备N2H4(1)仪器a的名称是
。(2)装置C中盛放的试剂是
。装置B的作用是
。(3)装置D发生的化学反应方程式为
。(4)制备N2H4的离子方程式为
。圆底烧瓶NaOH溶液平衡气压,收集多余的氯气2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O△五、铵盐NH4Cl===NH3↑+HCl↑①受热易分解铵盐是农业上常用的化肥,绝大多数易溶于水NH4HCO3===NH3↑+CO2↑+H2O2、物理性质3、化学性质Ca(OH)2+2NH4Cl===CaCl2+2H2O+2NH3↑OH-
+NH4+===H2O+NH3↑在实验室中,常利用铵盐与强碱反应加热产生氨气这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨。②与碱反应铵盐的检验方法1、结构另:NH4NO3
加热、撞击易爆炸
③水解反应NH4++H2O⇌NH3·H2O+H+
[NH4+水解呈酸性]2.写出NH4+分别与AlO2—、SiO32—发生双水解反应离子方程式
常温下,CH3COONH4溶液pH值真题验收制胜高考1.(2021·广东1月适应性测试,10)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是A.a可经催化氧化生成bB.b为红棕色,可转化为cC.密闭体系中,c存在2NO2⇌N2O4D.d的溶液与Cu反应可生成b或cB2检查装置的气密性后,先将C处的铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过装置B,片刻后撤去C处的酒精灯。部分实验现象如下:铂丝继续保持红热,F处的铜片逐渐溶解。(1)装置C中发生催化氧化反应的化学方程式为4NH3+5O2=====4NO+6H2O催化剂
真题验收制胜高考(2)假设A、B中的药品充足,装置F中可以观察到的现象是?铜片逐渐溶解并产生气泡,溶液变为蓝色,在广口瓶的上方可以看到红棕色气体(3)指导老师从安全与环保角度考虑,指出该套装置中有两处明显的缺陷,请你提出修改建议:_____在装置E、F之间增加一个防倒吸装置,在装置F后面增加一个尾气吸收装置真题验收制胜高考3、硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,主要用于合成树脂、杀虫杀菌剂、芥子油、硫脲类和药物等。某同学设计模拟工业生产以NH3和CS2为原料制备KSCN的实验装置如图所示(部分加热和夹持装置略去):已知:①NH3不溶于CS2,CS2密度比水大且难溶于水;②a内盛放、水和催化剂,发生反应:NH3+CS2
⇌NH4SCN+NH4HS,
反应条件:催化剂及加热,该反应比较缓慢,且NH4SCN沸点为170℃,在高于170℃时易分解,NH4HS的沸点为88℃。真题验收制胜高考(1)a仪器名称为_______。该同学设计的实验装置中存在一个明显的错误是_______。(2)B中橡皮管的作用是_______,B中可采用水浴加热的方式,该方式的优点是_______。(3)A中反应的化学方程式为_______。(4)保持a中恒温95℃,NH4HS完全除去后,打开K2,滴入适量KOH的溶液,生成KSCN的化学方程式为_______。三颈(口)烧瓶
C装置会出现倒吸平衡压强,便于分液漏斗中的氢氧化钠溶液顺利滴下
受热均匀,温度易于控制2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O△NH4SCN+KOH=KSCN+NH3↑+H2O△真题验收制胜高考氮族元素简介:氮(7N)磷(15P)砷(33As)锑(51Sb)铋(83Bi)SbBi白磷和红磷1.原子结构氮(7N)、磷(15P)、砷(33As)、锑(51Sb)、铋(83Bi)+725NP+15285+3328As185+5128Sb18185+8328Bi18185327N
15P33As
51Sb相似性(1)最外层都有5个电子,主要化合价有-3和+5(金属Sb、Bi无负价)(2)气态氢化物的通式:RH3(3)最高价氧化物对应的水化物通式为
HRO3
或H3RO4
83Bi稳定性:NH3
>
PH3>
AsH3酸性:HNO3>H3PO4
>
H3AsO42.氮族元素的性质比较原子结构单质物理性质化学性质核电荷数增大、电子层增多原子半径增大熔沸点先升高后降低单质密度增大单质氧化性减弱最高价氧化物水化物的酸性减弱氢化物的稳定性减弱7N
15P33As
51Sb
83Bi2.氮族元素的性质比较递变规律磷及其化合物P+152851、结构磷原子电子排布式磷原子价电子排布式1s22s22p63s23p3磷在周期表中的位置?P元素在第三周期,第VA族3s23p3磷原子原子结构示意图白磷和红磷自然界中磷的存在:化合态;主要以Ca3(PO4)2存在于磷矿石中。原因:①磷在空气中易被氧化②磷单质比N2活泼磷有两种同素异形体:白磷色、态溶解性毒性着火点白色蜡状红棕色粉末不溶于水,溶于CS2不溶于水和CS2剧毒无毒40℃,易自燃240℃红磷保存用途密封,保存于冷水中密封,防止吸湿制高纯度磷酸制安全火柴、火药分子结构P4正四面体键角60°结构复杂(不作要求)相互转化白磷红磷隔绝空气加热到260℃加热到416℃(升华后冷却)2、磷的物理性质3、磷的化学性质:(2)红磷、白磷与氯气的反应:2P+3Cl2(不足)=2PCl3
(液体)点燃2P+5Cl2(足量)=2PCl5(固体)点燃(白色烟雾)点燃4P+5O2
=2P2O5
(冒白烟)两种磷在物理性质上有很大的差异,但在化学性质基本相同。(1)与氧的反应:物理性质:白色固体,有强烈的吸水性、脱水性。可作干燥剂。化学性质:P2O5+H2O(冷水)=2HPO3(剧毒)不作食品干燥剂P2O5+3H2O(热水)=2H3PO4(无毒)4、磷酸(H3PO4):无色晶体,沸点较高,有吸湿性,与水以任意比互溶。化学性质:②高沸点非氧化性酸;(制HI、HBr、H2S还原性挥发性酸)①三元中强酸(电离不完全)③磷酸比硝酸稳定,不易分解。3、五氧化二磷(P2O5)磷酸(H3PO4):偏磷酸HPO3次磷酸H3PO2亚磷酸H3PO3含磷酸的结构小结练习1、已知:P4(白磷)+3NaOH+3H2O=NaH2PO2+PH3↑。PH3有强还原性,是无色、有毒且能自燃的气体。某同学用如图所示装置制取少量NaH2PO2,相关操作步骤(不是正确顺序)为①打开K,先通入N2一段时间;②向三颈烧瓶中加入丁醇和白磷;③检查装置气密性;④打开K,再通入N2一段时间;⑤关闭K,打开磁力搅拌器加热至50~60℃,滴加NaOH溶液。(1)写出该装置中的一处明显错误:
。(2)装置B的作用是
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