氮及氮的化合物的知识点
第四讲氮及氮的化合物(一)氮1. 氮元素的存在既有游离态又有化合态。
它以双原子分子(N2)存在于大气中,约占空气总体积的78%或总质量的75%。
氮是生命物质中的重要组成元素,是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素。
是农作物生长所必需的元素.充足的氮肥使植物枝叶茂盛.叶片增大,从而提高农作物的产量和质量。
2. 氮气的结构和性质(1)物理性质纯净的氮气是一种无色、无味、密度比空气稍小的气体,熔点为-209.86℃。
沸点为-195.8℃,难溶于水。
(思考N2的收集方法?)(2)结构:电子式为:______________ 结构式为___________,氮氮叁键的键能高达946kJ·mol-1,键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼。
(3)化学性质常温下,N2的化学性质很不活泼,可代替稀有气体做保护气,但在高温、放电、点燃等条件下,N2能与H2、O2等发生化学反应。
①N2+3H2 2NH3(可逆反应)是工业上合成氨的反应原理。
②与O2反应:③与Mg反应: N2 +3 Mg Mg3N2; Mg3N2 + 6H2O=3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑3. 氮气的用途与工业制法(1)氮气的用途:合成氨;制硝酸;用作保护气;保护农副产品;液氮可作冷冻剂。
(2)氮气的工业制法:工业上从液态空气中,利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气。
4. 氮的固定将空气中游离的氮气转变为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。
氮的固定有三种途径:(1)生物固氮:豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮。
(2)自然固氮:天空中打雷闪电时,N2转化为NO。
N2+02放电 2NO(3)工业固氮:在一定的条件下,N2和H2人工合成氨。
N2+3H2 2NH3(可逆反应)(二)氮的氧化物各种价态氮氧化物:1N+(N2O)、2N+(NO)、3N+(N2O3)、4N+(NO2、N2O4)、5N+(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。
1、NO和NO2性质比较(1)物理性质NO:无色、无味的气体,难溶于水,有毒。
NO2:红棕色、有刺激性气味的气体,有毒。
(2)化学性质NO:不与水反应,易被氧气氧化为NO2。
2NO+ O2=== 2NO2NO2:①易与水反应生成硝酸和NO,在工业上利用这一反应制取硝酸。
3NO2+ H2O=2HNO3+NO②有较强的氧化性,可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
③氮氧化物溶于水计算方法涉及的可能相关化学反应方程式分别为:3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3、NO2+NO+O2+H2O=2HNO3。
(三)氨氨的物理性质1、氨是无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易液化.极易溶于水,常温常压下1体积水能溶解约700体积的氨.2、分子结构化学式NH3;电子式 ___________;结构式:__________________ 氨分子为三角锥形3、氨的化学性质(1)氨与水反应氨溶于水的水溶液称为氨水,其中大部分NH3与水结合成一水合氨(NH3·H2O),但氨水的溶质仍然为NH3.一水合氨可以部分电离成NH4+和 OH-,故氨水显弱碱性,能使酚酞试液变红。
NH3·H2O受热又容易分解为NH3和H2O。
氨水的密度小于1g·mL-1,且溶质的质量分数越大,溶液的密度越小。
NH3是中学化学中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的存在。
NH3 +H2O NH3·H2O NH4+ + OH-(2)氨与酸反应a.氨与氯化氢反应 NH3+HCl===NH4Cl (产生大量白烟)b.氨与硫酸反应 2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4c.氨与硝酸反应 NH3+HNO3=== NH4NO3(产生大量白烟)※⑴可用浓盐酸检验氨气⑵氨气与挥发性酸反应有白烟产生,遇难挥发性酸无此现象具有还原性4NH3 + 5O2 6 H2O + 4NO(氨的催化氧化,是工业上制硝酸的基础,也是工业上制NO的方法)2 NH3 +3Cl2=N2 + 6HCl;8 NH3 +3Cl2=N2 + 6NH4Cl2 NH3 +3CuO N2 +3Cu+3H2O4、液氨与氨水的区别液氨氨水形成氨气液化氨气溶于水物质分类纯净物混合物微粒种类NH3 NH3、NH3·H2O、H2O、NH4+、OH-、H+存在条件常温常压下不能存在常温常压下可存在5、氨的用途与保存(1)用途:①氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料。
②氨也是有机合成工业的常用原料(如制尿素合成纤维、染料等)。
③氨还可用作制冷剂。
(2)保存:氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶内。
6、氨的实验室制法(1)实验原理:用铵盐与碱共热。
2NH4Cl+ Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+2H2O(2)装置:(见下图)(3)收集:向下排空气法。
(4)检验:①用红色的石蕊试纸检验是否变蓝。
②用粘有浓盐酸的玻璃棒检验,产生白烟。
(5)干燥:用碱石灰干燥。
注意:也可用浓氨水与强碱混合;或向浓氨水中加生石灰:2NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+2NH3↑+ H2O(四)铵盐1、铵盐的含义和物理性质氨与盐酸反应的产物是NH4Cl,像NH4Cl这样由铵根离子和酸根离子构成的化合物叫做铵盐。
铵盐都是晶体,并且都易溶于水。
2、铵盐的化学性质①铵盐受热分解氯化铵受热分解的实验探究实验步骤:将少量NH4Cl固体放入试管中,在酒精灯上加热并观察实验现象。
实验现象:加热后不久,在试管上端的内壁上有白色固体附着。
实验结论:受热时NH4Cl会分解,生成NH3和HCl,冷却时NH3和HCl又重新结合,生成NH4Cl。
NH4Cl 加热 NH3 + HCl NH3 + HCl=== NH4Cl②(NH4)2CO3和NH4HCO3受热时也会分解,生成NH3、H2O和CO2※并不是所有的铵盐受热分解都会产生NH32NH4NO3加热 2N2 +O2 +4H2O③铵盐与碱的反应(氨的实验室制法) P-99(3)NH4+的检验向含有NH4+的溶液或晶体中滴加浓NaOH溶液,加热时有刺激性气味的气体生成且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明了溶液或晶体中NH4+的存在。
(五)硝酸1. 硝酸的物理性质纯硝酸是无色易挥发、有刺激性气味的液体,能与水以任意比混溶。
98%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出HNO3而产生“发烟”现象,通常叫做发烟硝酸。
2. 硝酸的化学性质(1)硝酸的不稳定性硝酸不稳定,很容易分解、硝酸越浓,就越容易分解。
4HNO3(浓)2H2O+ 4NO2↑+O2↑浓硝酸呈黄色,就是由于硝酸分解产生的NO2溶于硝酸的缘故。
硝酸应保存在棕色细口瓶,放在黑暗而且温度低的地方。
(2)硝酸的强氧化性①氧化金属硝酸是一种强氧化剂,几乎能与所有的金属(Pt.Au除外)发生氧化还原反应,但常温下,铁、铝在浓硝酸中发生钝化。
Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 +2NO2↑+ 2H2O3 Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2OAg+ 2HNO3(浓)= AgNO3 +NO2↑+ H2O3Ag+ 4HNO3(稀)= 3AgNO3+NO↑+ 2H2O※常温下,冷的浓HNO3可将铁、铝钝化,所以冷浓硝酸可以用铁制品或铝制品盛装运输。
②氧化非金属硝酸还能与许多非金属及某些有机物发生氧化还原反应。
4HNO3(浓)+ C 4NO2↑+ 2H20 +CO2↑6HNO3(浓)+ S6NO2↑+ 2H20 +H 2SO4↑※硝酸应保存在棕色细口瓶,放在黑暗而且温度低的地方。
②硝酸的还原产物与其浓度有关,一般情况下,浓HNO3被还原为NO2,稀硝酸被还原NO。
③硝酸浓度越大,氧化性越强,与金属的反应就越快。
④ 与金属反应时,HNO 3既体现氧化性,又体现酸性(生成硝酸盐)③NO 3-在离子共存问题的判断中的特殊性(H +、NO 3-不能共存,表现出强氧化性) 例:在有H +、NO 3-存在的溶液中就不能存在Fe 2+、S 2-、I -、SO 32-、Br -等还原性离子 四、专题㈠喷泉原理及例析、归纳、联想例题:⑴图4-47中为中学化学教材上的喷泉实验装置。
在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及少杯中分别盛有液体。
下列各组中不能形成喷泉的是( )A 、HCl 和H 2OB 、O 2和H 2OC 、NH 3和H 2OD 、CO 2和NaOH 溶液⑵某实验爱好者积极思考产生喷泉的其他办法,并设计了如图4-48所示装置,在锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是( )A 、Cu 与稀盐酸B 、NaHCO 3和NaOH 溶液C 、CaCO 3溶液与稀H 2SO 4D 、NH 4HCO 3与稀盐酸【例题】1.将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。
下图中能实现人工固氮的是 ( )2.氮气与其他单质化合一般需要高温,有时还需高压等条件,但金属锂在常温、常压下就能与氮气化合生成氮化锂,这是因为 ( ) ①此反应可能是吸热反应②此反应可能是放热反应③此反应可能是氮分子不必先分解成为原子④此反应前可能氮分子先分解成为原子 A .①② B .②④ C .②③ D .①④3.在下列变化①大气固氮②硝酸银分解③实验室制取氨气中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是 ( )A .①②③B .②①③C .③②①D .③①② 4.据报道,科学家已成功合成了少量N 4,有关N 4的说法正确的是( )A.N 4是N 2的同素异形体B.N 4是N 2的同分异构体C.相同质量的N 4和N 2所含原子个数比为1∶2D.N 4的摩尔质量是56 gw.w.w.k.s.5.u.c.o.m 5.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是 ( )A .B .C .D .6.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。
其原因是 ( ) ①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加③氯化铵分解吸收热量,降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气 A .①② B .③④ C .③④ D .②④7.最新研究表明:NO 吸收治疗法可快速改善SARS 重症患者的缺氧状况,缓解病情。
病毒学研究同时证实,NO 对SARS 病毒有直接抑制作用。
下列关于NO 的叙述正确的是 A .NO 是一种红棕色的气体 B .常温常压下,NO 不能与空气中氧气直接化合 C .含等质量的氧元素的NO 和CO 的物质的量相等 D .NO 易溶于水,不能用排水法收集浓氨水 氯化铵固体碱石灰 氧化钙浓氨水8.Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能,关于NO的叙述正确的是()①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物②NO不是亚硝酸酐③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物④NO是无色气体A.全部 B.①③④ C.②③④ D.①④参考答案:1.答案:D解析:将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。
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。
氮及其化合物知识点总结
氮及其化合物知识点总结氮及其化合物是生物学和化学领域中非常重要的元素和分子。
以下是氮及其化合物的一些知识点总结。
1. 氮的化学性质氮是人体必需的元素之一,也是地球上最常见的元素之一。
氮的化学式为N2,是一种无色、无味的气体。
氮的化学性质比较活泼,可以与许多其他元素形成化合物。
2. 氮的化合物氮的化合物种类繁多,包括氨(NH3)、硝酸(HNO3)、呼气(H2SO4)和硝酸铵(NH4NO3)等。
其中氨和呼气是常见的有机合成原料,而硝酸铵则是常见的肥料。
3. 氨的化学性质氨(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,化学式为NH3。
氨是一种强碱性化合物,可以用于制备氨气和氨水等。
氨气是一种重要的无色气体,广泛用于工业和生活中。
4. 呼气的化学性质呼气(H2SO4)是一种无色、有刺激性气味的气体,化学式为H2SO4。
呼气主要用于医疗领域,用于呼气式核酸检测等。
5. 硝酸铵的化学性质硝酸铵(NH4NO3)是一种白色的晶体,化学式为NH4NO3。
硝酸铵是一种强肥料,可以用于种植植物和土壤改良。
硝酸铵也可以用于工业上,用于制造肥料和染料等。
6. 氮的现代应用氮的现代应用非常广泛,包括用于制造氨气和氨水、用于制备肥料和药物、用于制造蛋白质和核酸等。
此外,氮还被用于制造氮素肥料,用于改善土壤质量和促进植物生长。
拓展:氮素肥料是农业生产中非常重要的肥料之一,可以提高土壤肥力,促进植物生长。
氮素肥料一般包括尿素、硝酸铵等。
此外,氮素肥料还可以用于制造氮素蛋白,用于饲料和工业用途。
氮及其化合物知识归纳总结
氮及其化合物知识点归纳总结一、氮气、氮的氧化物1、氮气:无色无味的气体,难溶于水。
氮的分子结构:电子式_______ 结构式______________。
(1) 氧化性:N 2+3H 22NH 3,N 2+3Mg=Mg 3N 2其产物的双水解反应:(2)还原性:与O 2的化合(放电或高温条件下)NO O N 222放电+ 2、氮的固定将空气中游离的氮气转化为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。
氮的固定的三种途径:(1) 生物固氮:豆科植物根瘤菌将氮气转化为化合态氮(2) 自然固氮:打雷闪电时,大气中的氮气转化为NO NO O N 222放电+ (3) 工业固氮:工业合成氨N 2+3H 22NH 33、氮氧化物种类 物理性质 稳定性 N 2O 笑气NO 无色气体,溶于水中等活泼NO 2红棕色色气体,易溶于水,有毒较活泼,易发生二聚反应N 2O 4 无色气体 较活泼,受热易分解 N 2O 无色气体较不活泼N 2O 3 (亚硝酸酸酐) 蓝色气体(—20°C )常温不易分解为NO 、NO 2N 2O 5(硝酸酸酐)无色固体 气态不稳定,常温易分解(1) NO 2与水反应:NOHNO O H NO +=+32223(2) NO 、NO 2的尾气吸收:OH NaNO NaOH NO NO O H NaNO NaNO NaOH NO 22222322222+=++++=+(3) NO 的检验:2222NO O NO =+ 现象无色气体和空气接触后变为红棕色。
(4) 两个计算所用的方程式: 4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 34NO 2+O 2+ 2H 2O =4HNO 3氮的氧化物溶于水的计算(1)NO 2或NO 2与N 2(非O 2)的混合气体溶于水时可依据:3NO 2+H 2O ✂2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行汁算。
(2)NO 2与O 2的混合气体溶于水时.由4 NO 2+O 2十2 H 2O ✂4HNO 3,可知,当体积比:=4:1,恰好完全反应V(NO 2):V(O 2) >4:1,NO 2过量,剩余气体为NO <4:1,O 2过量,剩余气体为O 2(3) NO 与O 2同时通如水中时.由4 NO +3O 2十2 H 2O ✂4HNO 3,可知,当体积比: =4:3,恰好完全反应 V(NO):V(O 2) >4:3,剩余气体为NO <4:3,剩余气体为O 2(4)NO 、NO 2、O 2三种混合气体通人水中,可先按(1)求出NO 2与H 2O 反应生成的NO 的体积,再加上原混合气体中的NO 的体积即为NO 的总体积,再按(3)方法进行计算。
高考化学氮知识点
高考化学氮知识点化学中的氮元素是高考化学考试中的重要知识点之一。
了解氮的性质、化合物以及化学反应等内容,是高考化学考试中取得好成绩的关键之一。
一、氮元素的性质氮 (N) 是化学元素周期表中的第七个元素,原子序数为7,原子量为14.00674。
氮是一种无色、无臭、无味的气体,占据大气中约78%的体积。
氮具有很高的稳定性,不易与其他元素发生反应。
这种稳定性使得氮在许多化学反应和化合物的形成中起到重要作用。
二、氮的化合物1. 氮气(N2)氮气是由两个氮原子通过三键结合而形成的分子。
氮气在常温下是一种稳定的、不易被其他物质反应的气体。
2. 氨气(NH3)氨气是由氮气和氢气反应得到的化合物。
具有刺激性气味且易溶于水。
氨气是许多化工工业中的重要原料,也是合成尿素等化合物的关键。
3. 氮的氧化物氮的氧化物包括氮氧化物(NO、NO2)和二氧化氮(N2O4)。
氮氧化物是大气污染的主要成分之一,会对人体和环境产生有害影响。
三、氮的化学反应1. 氮和氢的反应氮气与氢气可以通过催化剂的作用反应生成氨气,这个反应也被称为氮的固氮过程。
固氮是工业化学中重要的过程之一,用于生产化肥等产品。
2. 氮和金属的反应氮可以与某些金属反应,形成金属氮化物。
金属氮化物具有一定的导电性和热稳定性,常用于电子材料和高温材料的制备。
3. 氮的氧化反应氮气可以与氧气在高温高压条件下反应生成氮氧化物。
这种反应常见于发动机内燃过程中的高温燃烧反应,也是大气中氮氧化物生成的主要途径。
四、氮的应用1. 化肥生产氮是植物生长的关键营养元素之一,因此氮肥在农业生产中扮演着重要角色。
通过化学反应合成氨气,再将氨气进一步合成尿素、硝酸铵等化合物,可以制备各种氮肥产品。
2. 材料制备氮化硅、氮化铝等金属氮化物在材料科学中具有重要应用。
它们具有热稳定性和导电性,常被用于高温材料、半导体材料的制备。
3. 燃料和能源氨是一种常用燃料,可以被用作替代传统石油燃料的清洁能源。
氮及氮的化合物的知识点
第四讲氮及氮的化合物(一)氮1. 氮元素的存在既有游离态又有化合态。
它以双原子分子( N2)存在于大气中,约占空气总体积的78%或总质量的75%氮是生命物质中的重要组成元素,是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素。
是农作物生长所必需的元素.充足的氮肥使植物枝叶茂盛.叶片增大,从而提高农作物的产量和质量。
2. 氮气的结构和性质(1)物理性质纯净的氮气是一种无色、无味、密度比空气稍小的气体,熔点为—209.86 'C。
沸点为—195.8 'C,难溶于水。
(思考N2的收集方法?)(2)______________________________ 结构:电子式为:____ 结构式为,氮氮叁键的键能高达946kJ • mol—1,键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼。
(3)化学性质常温下,Nb的化学性质很不活泼,可代替稀有气体做保护气,但在高温、放电、点燃等条件下,Nb能与HL、O2等发生化学反应。
①NL+3H 謁益隈2NH (可逆反应)是工业上合成氨的反应原理。
②与C2反应:.「3. 氮气的用途与工业制法(1 )氮气的用途:合成氨;制硝酸;用作保护气;保护农副产品;液氮可作冷冻剂。
(2)氮气的工业制法:工业上从液态空气中,利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气。
4. 氮的固定将空气中游离的氮气转变为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。
氮的固定有三种途径:(1 )生物固氮:豆科作物根瘤菌将(2)自然固氮:天空中打雷闪电时,N2转化为化合态氮。
N2转化为NQ M+02放电2NQ(3)工业固氮:在一定的条件下,(二)氮的氧化物N2和H2人工合成氨。
N+3H 穿扯冃人2NH (可逆反应)1 2 3 4 5各种价态氮氧化物:N(N2O)、N(NO、N(MC)、N( NO、NbC)、N(N2C),其中N2Q和NLC5分别是HNC 和HNC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。
高中化学氮及化合物知识梳理
高中化学氮及化合物知识梳理好嘞,今天我们来聊聊氮和它的化合物。
这可是个很有趣的话题,大家可以想象一下,氮就像一个隐形的朋友,虽然我们看不见,但它其实无处不在。
空气中大约有78%都是氮,听上去是不是有点神奇?想想看,我们每天呼吸的空气,里面那么多氮,真的让人觉得挺神秘的。
就像生活中那些默默无闻的英雄一样,氮也是个大角色。
氮这个元素在化学里可是个重要人物。
它的原子符号是N,跟我们平常看到的很多东西都有关系。
比如说,氮气(N₂)就是氮的主要存在形式,基本上就是两个氮原子手拉手,组成了一个稳定的分子。
就像朋友间的默契,这种结合让它在空气中显得非常稳定,不容易反应。
所以说,氮气在化学反应中可不爱出风头,倒是其他的氮化合物就很活跃了。
说到氮的化合物,咱们得提到氨(NH₃)。
氨可不是什么高大上的东西,其实它就是一种气体,闻起来有点刺鼻,像是大葱的味道。
大家可能知道,氨水就是氨溶于水,常被用来清洁家里的油污。
想想看,家里厨房的油腻腻,碰上氨水,那可真是“水到渠成”,一擦就净。
但要小心哦,氨的气味可不是开玩笑的,弄不好会让你眼泪汪汪。
再往下说说硝酸(HNO₃),这可是个强力的酸。
很多人一听到酸,就觉得“哎呀,不好惹”,其实这也是有道理的。
硝酸常用于化肥和炸药的制造,虽然听上去很牛,但在实验室里可得小心使用哦。
想象一下,硝酸就像个有点脾气的孩子,一不小心就会惹麻烦。
还有个重要的化合物叫做硝酸盐,像硝酸钠(NaNO₃)和硝酸钾(KNO₃)。
这些小家伙在农业上可大有作为,是植物生长的“营养师”。
缺了它们,植物就跟没吃饱饭似的,长得慢,结果也少。
想想看,农民伯伯为了种出更好的庄稼,得费多少心思呀,真的是一分耕耘一分收获。
再来聊聊氮氧化物。
这些化合物可就复杂多了,像一位变幻莫测的魔术师。
二氧化氮(NO₂)是一种棕红色气体,它可不是随便好惹的,和水反应会产生酸雨。
大家可能听说过“雨露均沾”,可这酸雨可就没那么温柔,来得猛,损害可大了。
化学氮知识点总结
化学氮知识点总结1. 氮的物理性质氮是一种无色、无味、无臭的气体,在常温常压下,它是一种双原子分子的气体,化学式为N2。
氮气是一种相对稳定的气体,其沸点为-196℃、熔点为-210℃。
2. 氮的化学性质在化学反应中,氮气是相对稳定的,很少参与反应。
但是,当氮气与氢气或氧气等元素形成氨、氮氧化物等化合物时,它就会表现出不同的性质。
氮化合物在生态系统、工业生产、农业生产等领域都扮演着重要的角色。
3. 氮的存在形式氮主要以氮气(N2)的形式存在于大气中,占空气的78%,也以硝酸盐、氨等形式存在于地壳和水中。
在土壤中,氮以有机氮和无机氮的形式存在,有机氮主要来自植物残体、微生物体等有机物质的分解,无机氮主要来自于大气中的氮气和土壤中的氮化物质的分解而来。
氮在大气和土壤中的循环是生态系统中至关重要的一个循环过程,它直接影响了生物体的生长发育和生态系统的稳定性。
4. 氮的化合物氮化合物包括氨、亚硝酸盐、硝酸盐、尿素等。
这些化合物在生态系统中发挥着重要作用,它们在生物体代谢和养分循环过程中发挥着至关重要的作用。
5. 氮的应用氮在工业生产中有着广泛的应用,它可用于制备氨、硝酸、硝酸铵等工业产品,也可用于半导体、电子产业中的制冷等。
在农业生产中,氮是一种重要的营养元素,它是植物体中蛋白质合成的重要原料,因此氮在农业生产中也有着重要的作用。
总的来说,氮是化学中的重要元素,在生态系统中和人类生产活动中都发挥着重要的作用。
深入了解氮的性质和应用,可以帮助我们更好地利用和保护这一重要的元素资源,促进生态系统的健康发展和人类社会的可持续发展。
氮及其化合物知识点总结
氮及其化合物知识点总结氮及其化合物是化学领域中非常重要的一类物质,其存在于自然界中并为人类的生活和发展做出了重要贡献。
在这篇文章中,我们将总结氮及其化合物的知识,包括氮的化学性质、氮的化合物类型、氮的利用和氮的环境保护等方面。
一、氮的化学性质氮是人体必需的营养元素之一,其化学性质非常重要。
氮的化学式为N2,是一种无色、无味、无臭的气体。
氮分子由两个氮原子通过共价键连接而成,其化学性质稳定,不易被化学反应氧化或破坏。
氮的化学性质包括:1. 化学键:氮分子由两个氮原子通过共价键连接而成,共价键的化学性质稳定,不易被化学反应氧化或破坏。
2. 物理性质:氮分子无色、无味、无臭,不易被光照或加热分解,因此氮在常温常压下是一个稳定的分子。
3. 化学反应:氮分子可以与许多物质发生化学反应,包括与碳、氢、氧、硫等元素反应生成相应的化合物。
二、氮的化合物类型氮的化合物类型很多,其中一些重要的化合物包括:1. 氨(NH3):氨是一种无色、有刺激性气味的气体,是氮的常见化合物之一。
氨的化学式为NH3,可以与水、碱金属反应。
2. 硝酸(HNO3):硝酸是一种无色、有刺激性气味的气体,是氮的常见化合物之一。
硝酸可以与酸反应,也可以与碱金属反应。
3. 硝酸铵(NH4NO3):硝酸铵是一种固态的肥料,由氨和水混合而成。
硝酸铵可以储存和使用,但需要注意安全。
4. 尿素(C2H5NH2):尿素是一种无色、有刺激性气味的气体,是氮的常见化合物之一。
尿素可以用于生产肥料、合成橡胶、塑料等。
三、氮的利用氮在自然界中广泛存在,是人类生产和生活的重要营养元素。
氮的利用包括农业、工业和能源等领域。
1. 农业:氮素肥料是农业生产中的重要肥料,主要用于支持植物的生长。
氮的利用包括氮素肥料的使用、追肥和营养循环等。
2. 工业:氮的利用包括氨化、硝酸化、硝化等过程,这些过程可以生产各种氮的化合物,如氨、硝酸、硝酸铵等。
3. 能源:氮的利用还涉及一些能源领域,如天然气化工、氨化等。
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。
氮及氮的化合物
氮与其化合物:一、氮气1、基础知识:“三无气体”;密度近似于空气;非极性分子;难溶于水;体积分数约为78%;2、结构:N2与CO互为等电子体电子式:结构式:键能:946 KJ/mol3、用途:保护气;合成氨;4、化学性质:常温稳定,高温反应(1)氮气流:三口瓶制取NO实验中应用氮气流排尽空气;开始前通入:排尽装置中气体,防止氧化,防止爆炸;结束后通入:用氮气流推流至后续装置,保证气体被充分吸收;(2)高温反应:a 活泼金属镁在集气瓶中燃烧,打开止水夹后,水倒吸入集气瓶几乎充满;Mg+(O2,N2,CO2,H2O)===(MgO,Mg3H2,MgO+C,Mg(OH)2+H2)N2+Na===NaN3(叠氮化钠)NaN3===NaN+N2(快速反应放出氮气,安全气囊)N2+Mg===Mg3N2(氮化镁)Mg3N2+H2O===Mg(OH)2+NH3(两种碱)N2+2Al===2AlN (具有空间网状结构、原子晶体、高温结构陶瓷)b 与非金属反应固氮反应:天然固氮(雷雨(N2→NO→HNO3)、根瘤菌)氮的氧化过程人工固氮(合成氨:N2+3H2===2NH3)氮的还原过程5、N2的制备a 工业法:分离液态空气法(物理变化)N2:-197℃O2:-183℃(工业先把空气液化到-200℃,然后上升温度,故先得到N2)b 实验室制法:(1)空气制N2(化学变化)反应流程:空气→铜网(除去氧气)→NaOH(aq,除去CO2)→浓硫酸(除水)空气→铜网(除去氧气)→碱石灰(CaO,NaOH)(2)归中法制氮气:NH4Cl+NaNO2=(加热)=N2+NaCl+2H2O (归中反应)莱姆赛在制取氮气的时候,发现通过两种不同的方法,在氮气密度方面出现了小数点后4位的误差,发现了稀有气体。
二、氨气1、基础知识:无色、有刺激性气味的气体;密度(17)小于空气(29);氨分子间可成氢键,极易溶于水、易液化(-34℃)2、结构:电子式:结构式:sp3杂化,三角锥形3、化学性质:氨分子和水中的氢离子形成配位物,留下氢氧根,显碱性;氨分子可和A n+空轨道形成配合物,如Ag(NH3)2OH;氨分子可和A(氧化性)反应,显还原性;(1)自偶电离2H2O===H3O++OH-K w=10-142NH3===NH4++NH2-K NH3<<K w(铵根)(氨基负离子)NH4++OH-===NH3+H2O(2)碱性:碱性气体(唯一)原理解释:NH3+H2O===NH3·H2O====NH4++OH-类比CO2:CO2+H2O===H2CO3===H++HCO3-(2)还原性:NH3a 与Cl2反应2NH3+3Cl2===N2+6HCl (氨气过量)6NH4Cl(白烟) 可用于检验氯气管道是否漏气b 与O2反应4NH3+5O2=(高温,催化剂)=4NO+6H2O (特殊条件) 可用于制硝酸4NH3+3O2=(加热)=2N2+6H2O (常规)练习:2NH3+3CuO=(加热)=N2+3Cu+3H2O(3)络合:向AgNO3中加入NH3·H2O(氨水) 现象:产生白烟,白色沉淀消失1AgNO3+NH3·H2O===AgOH+NH4NO32AgOH+NH3·H2O===Ag(NH3)2OH(银氨溶液)+2H2OCu2+--(NH3·H2O)-->Cu(OH)2--(NH3·H2O)-->Cu(NH3)4(OH)2(铜氨,绛蓝色溶液)4、氨气的制备a 工业:合成氨N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) H<+0KJ/molb 实验室制备(1)铵碱法(固固加热-大试管+酒精灯)2NH4Cl+Ca(OH)2=(加热)=CaCl2+2NH3+2H2O药品变化:(NH4)2SO4可用于代替NH4Cl (粉末不会被覆盖)NH4NO3不可用于NH4Cl (硝酸根爆炸)CaO可用于代替Ca(OH)2 (最好用这个代替,生成水可以变少)NaOH不可用于代替(可能会腐蚀玻璃)单一药品:NH4Cl=(加热)=NH3+HCl (加热分解,冷却化合)不可用于制取氨气NH4HCO3=(加热)=NH3+H2O+CO2加除杂装置(碱石灰)后可以制取氨气(2)氨碱法(固液不需加热-快速得到氨气)锥形瓶+分液漏斗用平衡原理去解释加入NaOH的作用?NH3·H2O=(NaOH)=NH3+H2O解释:NH3+H2O=(可逆)=NH3·H2O=(水解)=NH4++OH-NaOH作用:[OH-]上升上述平衡向左移动,生成NH3(3)补充:金氮水解:固液不需加热Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3干燥:必须碱石灰(御用干燥) 和浓硫酸反应,和CaCl2生成络合物收集:向下排空气法验满:湿润的红色石蕊试纸(变蓝);蘸有浓盐酸的玻璃棒看是否生成白烟尾处:水/硫酸(防止倒吸)三、其他负价氮1、N2H4 (联氨,肼) 可用于做火箭燃料电子式:结构式:化学性质:(1)2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2+4H2O H=-1135kJ/mol(2)还原性:绿色还原剂N2H4+2H2O2===N2+4H2O(3)制备2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O2、CN-和SCN-(氰根和硫氰根)CN- 14e-和N2、CO为等电子体系电子式:结构式:迁移:氰气(CN)2 (拟卤素,和卤素有相似性质)(CN)2+H 2O===HCN+HCNO (❌)(CN)2+H 2O===HCN+HOCN (✔)去除CN -和SCN -的危害(2016年化学全国卷:两段法去除危害)NaCN+NaClO===NaOCN+NaCl2NaOCN+3NaClO+H 2O===2NaHCO 3+3NaCl+N 210SCN -+22ClO 2===10SO 4+22Cl -+5N 2+10CO 2+16H + (标零法,将负电子给其中任意一种元素)四、氮氧化物2、 NO 2性质详解 (1)标况下,1mol NO 2体积为22.4L (❌) NO 2沸点21℃ NO 沸点-152℃ 用于分离NO 和NO 2的混合物 不可做制冷剂,NO 2为剧毒/腐蚀性*冷却分离法五、硝酸 化学性质:不稳定性; 强氧化性; 强酸1、 不稳定性 [棕色瓶(见光易分解)]*见光易分解的物质有:AgNO 3; KMnO 4; H 2O 2; (氯溴碘)水; 硝酸; 次氯酸; 卤化银; (过超臭)氧化物4HNO 3(浓)==(光)==4NO 2+O 2+2H 2O 浓硝酸显黄色的原因: 吸收了自身分解的NO 2所致2、强氧化性 H N O 3A+HNO 3===AO x +NO x +H 2O(1) A 具有还原性:a 金属(除Pt 、Au 外)b 非金属(C 、S 、P) 浓硝酸加热为标配条件c 低价元素 Fe 2+、I -、SO 32-、S 2-(2) HNO 3勿论硝酸浓或稀,均不产生氢气体硝酸浓度浓到稀,氮被还原价更低HNO 3→NO HNO 3(浓)→NO 2*探究:硝酸浓度越来越稀,可能会出现越来越低的氮产物(N 2、NH3NO4)(3) AO x /A +:稳定物质/最高价(产物存在形式)练习:(1) Fe+6HNO 3(浓)===Fe(NO 3)3+3NO 2+3H 2O (❌) 钝化反应,不反应(2) 3FeO+10HNO 3===3Fe(NO 3)3+NO+5H 2O(3) Fe 2O 3+6HNO 3===2Fe(NO 3)3+3H 2O(4) 3Fe 3O 4+28HNO 3===9Fe(NO 3)3+NO+14H 2O2、硝酸的制备工业(三步制法):NH3----Pt,O2,高温---->NO+H2O+Q(放热)----氧气---->NO2---H2O--->HNO3第一步第二步第三步实验室制法(难挥发性酸制挥发性酸)H2SO4(浓)+2NaNO3==(加热)==Na2SO4+2HNO3(g)类比:H2SO4(浓)+2NaCl==(加热)==Na2SO4+2HCl(g)六、NO x综合处理1、氧水化法得HNO3NO x-----(H2O+O2)---->HNO3例如:2mol NO和1mol NO2通入______mol O2耗_______mol H2O 转化为_______mol HNO3三大守恒:氮守恒:nNO x===nHNO3氢守恒:nHNO3===n/2 H2O电子守恒:设NO a mol,NO2 b mol,(3a+b)/4=nO2练习(1)2mol NO2和3mol NO 通入_2.75_mol O2 转化_5_mol HNO3(2)2mol NO和1 mol N2O4通入2mol O2后转化为_4_mol HNO32、碱液吸收法NO2能不能被NaOH所充分吸收?不能,因为NO2会和H2O反应生成NO(❌)2NO2+H2O===HNO3+HNO2HNO2+NaOH===NaNO2+H2O (NaNO2稳定不分解)3HNO2===HNO3+2NO+H2O在NaOH中不反应故总反应方程(歧化反应):2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O故能!(✔)NO能不能被NaOH所充分吸收?不能,NO为不成盐氧化物(✔)但是,NO与NO2一起能与NaOH反应!归中反应:NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O结论:混合气体中V(NO)/V(NO2)≤1 就可以被NaOH(aq)吸收3、氧还互相伤害法:A(毒,还原)+NO x(毒,氧)===AO x+N2(无毒)A:CO、H2S、NH3、CH4-2e-+2e--3e--8e-产物CO2、S 、N2、CO2e.g. 2CO+2NO=(催化剂)=2CO2+N2(尾气)练习:有3.0 L NO和NO2混合气体在一定条件下与3.5 L NH3恰好完全反应,求V(NO)/V(NO2)=十字交叉法:A×a%+B×b%=(A+B)×c%(理想放两边,现实摆中间,交叉求比例,答案就出现)(1)硼有2种同位素,10B和11B,已知B原子量为10.2,求10B和11B的丰度比:4:1(2)FeCl2和FeCl3混合物测得nCl:nFe=2.1:1求FeCl3 摩尔百分含量:10%4、电解法:。
