氮的各种价态及化合物
氮及其化合物
氮及其化合物氮元素是一种典型的变价元素，掌握氮元素形成的单质和化合物的有关知识，应抓住以 下线索（N 元素化合价为线索）化合价 -3 0 +2 +4 +5 物 质 NH3 N 2 NO NO 2 HNO 3 （铵盐） （硝酸盐） 而对其中每种物质都从结构、性质（物理、化学）、制法、用途四方面来认识理解记忆，最后在各物质（不同价态间）间形成相互转化的知识网络。
一、氮气及氮的氧化物 1．氮气（N 2）（1）分子结构：电子式为∶N ┇┇N ∶，结构式为N≡N ，氮氮叁键键能大，分子结构稳 定，化学性质不活泼。
（2）物理性质：纯净的氮气是无色无味的气体，难溶于水，空气中约占总体积的78%。
（3）化学性质：常温下性质稳定，可作保护气；但在高温、放电、点燃等条件下能与H 2、O 2、IIA 族的Mg 、Ca 等发生化学反应，即发生氮的固定（将空气中的氮气转变为含氮化合物的过程，有自然固氮和人工固氮两种形式）N 2中N 元素0价，为N 的中间价态，既有氧化性又有还原性 ①与H 2反应：N 2 +3H 22NH 3 ②与O 2反应：N 2+O 2＝2NO③与活泼金属反应： N 2 +3Mg ＝ Mg 3N 2（4）氮气的用途：化工原料；液氮是火箭燃烧的推进剂；还可用作医疗、保护气等。
二、氮的氧化物（2）NO 和NO 2的重要性质和制法 ①物理性质：NO ：无色无味气体，有毒，密度比空气大，不溶于水；NO 2：红棕色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水； ②化学性质：2NO+O 2＝2NO 2（易被氧气氧化,无色气体转化为红棕色）； 2NO 2 (红棕色)N 2O 4(无色）（平衡体系）； 3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO （工业制硝酸）； NO+NO 2+2NaOH ＝2NaNO 2+H 2O （尾气吸收）；注：NO 2有较强的氧化性,能使湿润的KI 淀粉试纸变蓝。
高温、高压 催化剂放电 点燃③制法： NO ：3Cu+8HNO 3(稀)＝3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O （必须用排水法收集NO ）； NO 2：Cu+4HNO 3(浓)＝Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O （必须用向上排空气法收集NO 2） （3）氮的氧化物溶于水的计算：①NO 2或NO 2与N 2（非O 2）的混合气体溶于水可依据3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行计算。
高考化学一轮复习讲义—氮及其化合物的转化关系
高考化学一轮复习讲义—氮及其化合物的转化关系[复习目标]1、能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系；2、能从含氮物质的性质和转化的视角解释生产、生活中的相关现象。
1．氮元素的“价—类”二维图氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。
2．含氮元素物质之间的转化关系典型物质间转化方程式再落实。
(1)工业合成氨：N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3；(2)实验室用NH 4Cl 固体制NH 3：2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△2NH 3↑＋2H 2O ＋CaCl 2；(3)NH 3的催化氧化：4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O ；(4)NO 2溶于水：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ；(5)Cu 溶于稀HNO 3：3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O ；(6)Cu 溶于浓HNO 3：Cu ＋4H ＋＋2NO －3===Cu 2＋＋2NO 2↑＋2H 2O ；(7)炽热的炭在浓硝酸中燃烧：C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O ；(8)浓硝酸见光分解：4HNO 3=====光照4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O 。
一、氮在自然界中的循环1．自然界中氮的循环如图所示。
下列说法不正确的是()A ．工业合成氨属于人工固氮B ．雷电作用下N 2与O 2发生了化学反应C ．在氮的循环中不涉及氧化还原反应D ．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化答案C 解析工业合成氨是氮气和氢气在高温、高压和催化剂条件下生成氨气，属于人工固氮，故A正确；雷电作用下N2与O2发生反应生成NO，故B正确；在氮的循环中，工业合成氨、雷电作用过程中N元素化合价改变，涉及氧化还原反应，故C错误；含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，如氨气可合成尿素，故D 正确。
氮及其化合物
一、氮气（N 2）：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N 2 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：由于N 2分子中的N ≡N 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。
⑴ N 2的氧化性：① 与H 2化合生成NH 3 N 2 +3H 22NH 3 〖说明〗 该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理。
② 镁条能在N 2中燃烧 N 2 + 3Mg ==== Mg 3N 2（金属镁、锂均能与氮气反应）Mg 3N 2易与水反应：Mg 3N 2 + 6H 2O === 3Mg(OH)2 + 2NH 3↑〖拓展延伸〗镁条在空气中点燃发生的反应有：2Mg + O 2 ==== 2MgO N 2 + 3Mg ==== Mg 3N 2 2Mg + CO 2 ==== 2MgO + C ⑵ N 2与O 2化合生成NO ： N 2 + O 22NO 〖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：⑴ 合成氨，制硝酸； ⑵ 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； ⑶ 在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发； ⑷ 保存粮食、水果等食品，以防止腐烂；⑸ 医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术； ⑹ 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：⑴ 实验室制法：加热NH 4Cl 饱和溶液和NaNO 2晶体的混合物。
NaNO 2 + NH 4Cl === NaCl + N 2↑+ 2H 2O⑵ 工业制法： 液氮（沸点-195.8℃） N 2空气 ────→ ───→液氧（沸点-183℃） O 2 7．氮的固定：游离态氮转变为化合态氮的方法。
化学——氮的氧化物
考点1 氮的氧化物1.氮元素有＋1、＋2、＋3、＋４、＋5等五种正价态，五种正价对应六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。
其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。
NO是一种无色还原性较强的气体，易被O2氧化生成NO2，NO2是一种红棕色的易溶于水且与水反应的气体，氧化性强，能氧化SO2，能使湿润的KI－淀粉试纸变蓝。
2.NO、NO2都是大气污染物，空气中NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。
其中空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
3．NO、NO2的制法（1）NO的实验室制法①原理：3Cu+8HNO 3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②装置：铁架台、铁夹、铁圈、烧瓶、分液漏斗、胶塞、导管、酒精灯等③收集：排水集气法④检验：无色气体和空气接触立即变红棕色（2）NO2的实验室制法①原理：Cu+4HNO 3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O②装置：锥形瓶(或烧瓶)、分液漏斗、带导管胶塞[特别提醒]：通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，因为在常温、常压下能发生2NO2N2O4反应。
由于此可逆反应的发生，通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要小。
此外涉及NO2气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。
因而可逆反应2NO2N2O4在解化学题中有很重要的应用。
1．氨的物理性质氨气为无色、有刺激性气味的气体，比空气轻，易液化，极易溶于水，氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度越大，密度越小。
2．氨的化学性质；（1）与水反应，溶液呈碱性：NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-氨水中所含有微粒：NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+，氨水中溶质通常看作为NH3，而不是NH3·H2O。
（2）与酸反应NH 3+HNO3NH4NO3HCl+NH3NH4ClH 2SO4+2NH3(NH4)2SO4氨气与氯化氢相遇便产生白烟，可用于NH3与HCl的相互检验。
化学——氮的氧化物
考点1 氮的氧化物1.氮元素有＋1、＋2、＋3、＋４、＋5等五种正价态，五种正价对应六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。
其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。
NO是一种无色还原性较强的气体，易被O2氧化生成NO2，NO2是一种红棕色的易溶于水且与水反应的气体，氧化性强，能氧化SO2，能使湿润的KI－淀粉试纸变蓝。
2.NO、NO2都是大气污染物，空气中NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。
其中空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
3．NO、NO2的制法（1）NO的实验室制法①原理：3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②装置：铁架台、铁夹、铁圈、烧瓶、分液漏斗、胶塞、导管、酒精灯等③收集：排水集气法④检验：无色气体和空气接触立即变红棕色（2）NO2的实验室制法①原理：Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O②装置：锥形瓶(或烧瓶)、分液漏斗、带导管胶塞221．氨的物理性质氨气为无色、有刺激性气味的气体，比空气轻，易液化，极易溶于水，氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度越大，密度越小。
2．氨的化学性质；（1）与水反应，溶液呈碱性：NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-氨水中所含有微粒：NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+，氨水中溶质通常看作为NH3，而不是NH3·H2O。
（2）与酸反应NH3+HNO3NH4NO3HCl+NH3NH4ClH2SO4+2NH3(NH4)2SO4氨气与氯化氢相遇便产生白烟，可用于NH3与HCl的相互检验。
（3）还原性NH3分子中氮元素呈－3价，具有还原性，能在一定条件下与O2、Cl2、CuO等反应，被它们氧化：2NH3＋3Cl2N2＋6HCl2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O3．氨气的实验室制法（1）原理：固态铵盐与碱加热反应：2NH4Cl＋Ca(OH) 2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O （2）发生装置：固+固+加热型，与制备O2气体相似；（3）收集：向下排空气法。
n2h4氮元素的化合价
N2H4氮元素的化合价1. 概述氮元素是化学元素周期表中的第7个元素，原子序数为7，化学符号为N。
氮气（N2）是地球大气中的主要成分之一，但氮元素也可以与其他元素形成多种化合物。
其中，氮与氢（H）形成的化合物是氮的重要有机化合物之一。
N2H4是氮与氢的化合物，化学名为双氢化肼。
它是一种无色、有刺激性气味的液体，常温下为沸点为114℃的油状物质。
N2H4在化学工业中有多种应用，如作为还原剂、漂白剂和燃料等。
在本文中，我们将探讨N2H4中氮元素的化合价及其相关性质和应用。
2. 氮元素的化合价化合价是指元素在化合物中的价态或电荷状态。
对于氮元素，它在不同化合物中的化合价可以有多个取值。
在N2H4中，氮元素的化合价为-2。
氮元素的化合价取决于其与其他元素的化学键的性质。
氮元素可以形成单键、双键或三键。
在N2H4中，氮元素与氢元素形成了共价键，其中每个氮原子与两个氢原子形成单键。
由于氮元素与氢元素之间的电负性差异较小，它们共享了电子，形成了稳定的化学键。
3. N2H4的性质3.1 物理性质•外观：N2H4是无色液体，常温下为油状物质。
•沸点：N2H4的沸点为114℃。
•密度：N2H4的密度为1.02 g/cm³。
•溶解性：N2H4可溶于水和许多有机溶剂。
3.2 化学性质•还原性：N2H4是一种强还原剂，可以被氧化剂氧化为氮气（N2）和水（H2O）。
•燃烧性：N2H4可在空气中燃烧，生成氮气和水蒸气。
•碱性：N2H4具有碱性，可以与酸反应形成盐类化合物。
4. N2H4的应用4.1 还原剂N2H4是一种常用的还原剂，可用于许多化学反应中。
它可以还原金属离子、氧化物和其他化合物，将它们还原为较低价态的物质。
由于其强还原性，N2H4在电镀、电池制造和化学分析等领域有广泛应用。
4.2 漂白剂N2H4可以作为漂白剂用于纺织品和纸浆工业中。
它可以去除纺织品和纸张中的色素和杂质，使其恢复原有的白色。
4.3 燃料N2H4在航空航天领域有重要应用，可以作为燃料使用。
氮及其化合物性质知识总结
氮及其重要化合物一、氮气1、氮气的转化图3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2； N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3；N 2＋O 2=====放电或高温2NO 2、氮的氧化物（1）氮有多种价态的氧化物：N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2、N 2O 4、N 2O 5等，其中属于酸性氧化物的是N 2O 3、N 2O 5。
（2）NO 和NO 2性质的比较(1)常见的污染类型①光化学烟雾：NO x 在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾。
②酸雨：NO x 排入大气中后，与水反应生成HNO 3和HNO 2，随雨雪降到地面。
③破坏臭氧层：NO 2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
④NO 与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NO x 尾气处理方法 ①碱液吸收法2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2ONO 2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n (NO 2)≥n (NO)，一般适合工业尾气中NO x 的处理。
②催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N 2)或NO x 与CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N 2和CO 2，一般适用于汽车尾气的处理)。
二、氨和铵盐1、氨的分子结构和物理性质2(1)氨气与水的反应 NH 3＋H 2ONH 3·H 2ONH ＋4＋OH －，氨气溶于水得氨水。
①氨水中含有的粒子：NH 3·H 2O 、NH 3、H 2O 、NH ＋4、OH －、H ＋。
②NH 3·H 2O 为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH 3·H 2O=====△NH 3↑＋H 2O 。
(2)氨气与酸的反应蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。
氮及其化合物
氮及其化合物一、氮1．氮元素在自然界中的存在及氮的固定2．氮气(N 2)(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，□03难溶于水，熔点、沸点很低。
(2)化学性质N 2的电子式为□04··N ⋮⋮N ··，结构式为□05N ≡N ，由于分子中含有的氮氮三键键能很大，分子结构稳定，在通常状况下，化学性质很不活泼。
①与氧气反应：□06N 2＋O 2=====放电2NO(汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)。
②与氢气反应：□07N 2＋3H 2催化剂高温、高压2NH 3(工业合成氨的反应原理)。
③与Mg 反应：□083Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2。
二、氮的氧化物1．氮有多种价态的氧化物，如□01N 2O 、□02NO 、□03NO 2、□04N 2O 4、N 2O 3、N 2O 5等，其中属于酸性氧化物的是□05N 2O 3、N 2O 5。
NO 和NO 2性质的比较2．氮氧化物对环境的污染及防治(1)NO x对人体、环境的影响①□14光化学烟雾；②□15酸雨；③NO与血红蛋白结合使人□16中毒。
(2)常见的NO x尾气处理方法①碱液吸收法——工业尾气中NO x的处理2NO2＋2NaOH===□17NaNO2＋NaNO3＋H2O、NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O②催化转化法——汽车尾气的处理在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(□18N2)或NO x与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(□19N2和□20CO2)。
三、氨和铵盐1．氨的分子结构与性质(1)分子结构分子式：□01NH 3，电子式：□02H ··N ····H··H ，空间构型：□03三角锥形。
属于极性分子。
(2)物理性质无色有□04刺激性气味的气体，密度比空气□05小，易液化，可用作□06制冷剂，□07极易溶于水(约1∶700)，可由□08喷泉实验证明。