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专题十二 氮及其化合物,一、氮气及氮的氧化物的性质,（1）氮元素在自然界中的存在,1、氮气,(2)物理性质,无色、无味的气体，难溶于水，难液化，空气中含78%(体积分数)的氮气。沸点为－195.8 ℃，熔点为－209.9 ℃,,（3）分子结构
氮气的电子式为________________；
结构式为________；
N2中三键键能很大，不容易被破坏，因此N2的化学性质十分稳定。,∶N⋮⋮N∶,N≡N,(4)化学性质,①氧化性,（工业合成氨）,②还原性,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,俗语“雷雨发庄稼”,（5）用途,合成氨、制硝酸、作保护气等。,（6）氮的固定,游离,化合,2、氮的氧化物
(1)氮元素有＋1、＋2、＋3、＋4、＋5 五种正价态，五种正价对应六种氧化物：
等，
其中属于酸性氧化物的是 。,N2O3、N2O5,N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,（2）一氧化氮和二氧化氮的性质,无色、无
味的气体,红棕色、有刺激性气味的气体,难溶于水,与水反应,(1)与血红蛋白结合，使人中毒
(2)转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾,形成酸雨、光化学烟雾,有毒,有毒,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===
2NO2,蓝,2NO2 N2O4,②NO2,原理： Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
收集：向上排空气法,（3）NO、NO2 的实验室制法,原理：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,收集：排水集气法,①NO,作业,（4）氮氧化物对环境污染及防治
① 常见的污染类型
光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。
酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。,②常见的NOx尾气处理方法
碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、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)。一般适合工业尾气中NOx的处理。
催化转化
在催化剂、加热条件下，氨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。,【思考】如何鉴别NO2与溴蒸气？,1.用水鉴别：加入少量水振荡，气体溶解颜色变浅或变无色的是NO2，变化不大的是Br2蒸气。
2.用AgNO3溶液：加入AgNO3溶液，振荡生成淡黄色沉淀的是溴蒸气，无沉淀的是NO2.
3.用CCl4鉴别：加CCl4振荡，气体溶解得橙红色溶液的是溴气，不溶的是NO2。,【例】在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL
A．①② B．②③
C．③④ D．①④,D,二 硝 酸,1.物理性质,硝酸是___色易挥发的液体，有________气味。,2.化学性质,无,刺激性,(1)不稳定性
反应：__________________________________。
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)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。按要求完成化学方程式：
①与金属反应
稀硝酸与铜反应：
____________________________________；
浓硝酸与铜反应：
_________________________________。
②与非金属反应
如浓硝酸与C的反应为
_________________________________；,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,③与还原性化合物反应
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为
________________________________________。
(3)与有机物反应
①硝化反应(与C6H6反应)：
_________________________________________；
②显色反应：蛋白质遇到浓硝酸变黄色。,用途：制炸药、染料、塑料、硝酸盐。,前三点写作业,【规律总结】
1.硝酸与金属反应的规律
(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。
(2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。
2.硝酸与非金属反应的规律
(1)浓硝酸能与碳、硫、磷等非金属单质反应，一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物，二氧化氮和水。
(2)与非金属反应，硝酸表现强氧化性，不表现酸性。,【思维建模】
金属与硝酸反应计算题的一般方法,1.下列说法不正确的是( ),A,2、 38.4 g铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 L(标况)，反应消耗的硝酸可能是( )
A.1.0 mol B.1.6 mol C.2.2 mol D.2.4 mol,C,三 氨、铵盐,1.氨,(1)物理性质：无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化，极易溶于水(1∶700)。
(2)化学性质,①还原性
与氧气反应：_____________________________。
②与酸反应
与氯化氢反应：_____________________。
现象：____________。
应用：用于NH3与挥发性酸的互相检验。
③与水反应：_______________________，
_______________________，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。,NH3＋HCl===NH4Cl,产生白烟,(3)实验室制法：,加热固态铵盐和碱的混合物,向下排空气法,蓝,白烟,实验室制氨气的的注意事项,(1) 制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵，因加热过程 中
NH4NO3 可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而碳铵
受热分解产生CO2，使生成的NH3 中混有较多的CO2 杂质。
(2)消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因：NaOH、
KOH 腐蚀性太强，在高温下能腐蚀试管。,(3)干燥：在干燥管中盛放碱石灰作干燥剂。不能用浓硫酸、
P2O5 、 无水氯化钙作干燥剂， 如CaCl2 吸收氨气会生成
CaCl2·8NH3。,划线部分写作业,拓展二种方法：加热浓氨水,浓氨水中加入固态碱性物质,氨气用途：
化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。,喷泉实验的原理及应用
1.喷泉实验的原理
由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中，容器内压强小于容器外压强，从而产生喷泉，依据这一原理，只要能够造成容器内气体大量溶于液体，就可以形成喷泉。
2.引发喷泉的几种方法
(1)使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。
(2)使烧瓶内气体温度降低，从而使气压减小。
(3)使烧瓶外待喷液面上的气压增大。,3.喷泉实验的几种常见装置,2.铵盐,(1)物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。
(2)化学性质——“三解”
①不稳定性(热解)
a.NH4Cl受热分解：__________________________。
b.NH4HCO3受热分解：__________________________。
②与碱反应(碱解)
铵盐与碱溶液反应的离子方程式
a.在稀溶液中不加热：_____________________。
b.加热时或浓溶液：___________________________。,1.NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是( ),A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D.图中所涉及的盐类物质均可以水解,C,2.判断下列有关操作是否能引发喷泉现象,A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，
片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入
烧瓶，片刻后打开止水夹,C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹,3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.①② B.②③ C.③④ D.①③
D,
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