氮及其化合物

氮及其化合物

1、氮的氧化物:NO2和NO N2＋O2

2NO,生成的一氧化氮很不穩定:2NO＋O2=2NO2

一氧化氮:無色氣體,有毒,能與人血液中的血紅蛋白結合而使人中毒(與CO中毒原理相同),難

溶於水,是空氣中的污染物。

二氧化氮:紅棕色(與溴蒸氣顏色同)、有刺激性氣味、有毒氣體、易液化、易溶於水,並與水反應

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO,此反應中NO2既是氧化劑又是還原劑。

以上三個反應是「雷雨固氮」、「雷雨發莊稼」的反應。

2、硝酸(HNO3):

(1)硝酸物理性質:純硝酸是無色、有刺激性氣味的油狀液體。低沸點(83℃)、易揮發,在空氣中遇

水蒸氣呈白霧狀。

(2)硝酸的化學性質: 具有一般酸的通性,稀硝酸遇紫色石蕊試液變紅色,濃硝酸的氧化性比稀硝酸強。

濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑,能氧化大多數金屬,但不放出H2,通常濃硝酸產生NO2,稀硝酸產生NO.如:①Cu＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O②3Cu＋8HNO3(稀)＝Cu(NO3)3＋2NO2↑＋4H2O

反應①還原劑與氧化劑物質的量之比為1:2 ;反應②還原劑與氧化劑物質的量之比為3:2 。

常溫下,Fe、Al遇濃H2SO4或濃HNO3發生鈍化,(為化學變化,不是不反應).

加熱時能發生反應:Fe＋6HNO3(濃)

Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O

3、氨氣(NH3)

(1)氨氣的物理性質:極易溶於水,有刺激性氣味,易液化。

(2)氨氣的化學性質:

a.易溶於水溶液呈鹼性:NH3＋H2O

NH3H2O

NH4＋＋OH－

生成的一水合氨NH3·H2O是一種弱鹼,很不穩定,受熱會分解:NH3·H2O

NH3↑＋H2O

氨水中的微粒:NH3 H2O NH3·H2O NH4＋ OH－ H＋(共六種微粒)。

噴泉實驗的原理:是利用氣體極易被一種液體吸收而形成較大壓強差,使容器內氣體壓強降低,外界

大氣壓把液體壓入氣體容器內,在玻璃導管尖嘴處形成美麗的「噴泉」。

形成較大壓強差條件:

①相似相容: 氣體在吸收液中被吸收得既快又多,如NH3、HCl、HBr、HI用水吸收

②劇烈反應: CO2、SO2、Cl2、H2S等可用NaOH溶液吸收等

噴泉實驗成功的關鍵:(1)裝置的氣密性要好(2)不漏氣(3)燒瓶內的氣體純度要大即氣體應充滿 b.氨氣可以與酸反應生成鹽:①NH3＋HCl＝NH4Cl ②NH3＋HNO3＝NH4NO3 ③ 2NH3＋H2SO4＝(NH4)2SO4

因NH3溶於水呈鹼性,所以可以用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣的存在;因濃鹽酸有揮發性,所以也

可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近集氣瓶口,如果有大量白煙生成,可以證明有NH3存在。

(3)氨氣的實驗室製法:

1)原理: 2NH4Cl＋Ca(OH)2

CaCl2＋NH3↑＋2H2O

2)裝置:固＋固

氣體(與制O2相同)。

3)收集:向下排空氣法。

4)驗滿:a.產生氣體使濕潤的紅色石蕊試紙變藍 b.蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口,有大量白煙生成

5)乾燥:用鹼石灰(NaOH與CaO的混合物)或生石灰在乾燥管或U型管中乾燥。不能用CaCl2、P2O5、

濃硫酸作乾燥劑,因為NH3能與CaCl2反應生成CaCl2·8NH3、P2O5、濃硫酸均能與NH3反應,生成相應的鹽。所以NH3通常用鹼石灰乾燥。

(4)氨氣的用途:作製冷劑、制純鹼、制銨鹽

(液氨易揮發,汽化過程中會吸收熱量,使得周圍環境溫度降低,因此,液氨可以作製冷劑)

4、銨鹽

銨鹽均易溶於水,且都為白色晶體(很多化肥都是銨鹽)。

(1)受熱易分解,放出氨氣:NH4Cl

NH3↑＋HCl↑ NH4HCO3

NH3↑＋H2O↑＋CO2↑

5NH4NO3

2HNO3 ＋ 4N2 ＋9H2O

(2)乾燥的銨鹽能與鹼固體混合加熱反應生成氨氣,利用這個性質可以製備氨氣:

(3)NH4＋的檢驗:樣品加鹼混合加熱,放出的氣體能使濕的紅色石蕊試紙變藍,則證明該物質含有NH4＋。

點評:氨氣的實驗室製取方法是高考命題的重點內容,實驗中「氣體製備實驗」一直是實驗考查的熱點之一。因此,要對氨氣的製備原理、收集、乾燥、檢驗、尾氣的吸收等方面進行全面的梳理,另外,氨氣的其他製取方法及氨氣的性質一直是高考命題的熱點內容。