第13讲 氮及其化合物3Word下载.docx

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4NH3＋5O2

4NO＋6H2O（该反应是放热反应，是工业制HNO3的重要反应）

8NH3＋3Cl2

6NH4Cl＋N2

NH3用于制氮肥（尿素、碳铵等）、HNO3、铵盐、纯碱等

铵盐

①受热分解：

NH4Cl

HCl↑＋NH3↑

NH4HCO3

NH3↑＋CO2↑＋H2O

②与碱反应：

2NH4Cl＋Ca（OH）2

2NH3↑＋CaCl2＋2H2O（实验室制NH3根据此原理进行，装置可采用固、固加热型）

NH4Cl＋NaOH

H2O＋NaCl

③水解反应：

＋H2O

H2O＋H＋

④

的检验方法

取样加入NaOH溶液后加热，用湿润的红色石蕊试纸检验试纸变蓝

　　（4）硝酸

　　①具有挥发性：

　　②具有强酸性：

HNO3

H＋＋

。

　　③不稳定性：

4HNO3

2H2O＋4NO2↑＋O2↑（浓HNO3放在棕色瓶中保存并放在冷暗处）。

　　④强氧化性：

　　与金属反应（HNO3能氧化除Pt、Au等以外的金属，浓HNO3与浓HCl体积比1∶3的混合物称王水，能溶解Au、Pt等金属）。

　　4HNO3（稀）＋Fe

Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O（硝酸过量）

8HNO3（稀）＋3Fe

3Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O（铁过量）

4HNO3（浓）＋Cu

Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O

8HNO3（稀）＋3Cu

3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

（在上述反应中HNO3表现强氧化性和酸性；

氧化性：

浓HNO3＞稀HNO3）

　　Al、Fe在冷的浓HNO3中发生钝化，即在金属表面生成致密的氧化膜，所以可以用铝槽车装运浓HNO3。

　　与非金属反应

4HNO3（浓）＋C

CO2↑＋4NO2↑＋2H2O（反应中HNO3只表现强氧化性）

⑤使蛋白质变黄（浓HNO3能使皮肤变黄，有强烈的腐蚀性，不慎将浓HNO3弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用NaHCO3稀溶液或肥皂洗涤）。

（一）知识网络

CaHPO4

1、氮及其化合物2、磷及其化合物

NO2

NH3

（二）重要物质的反应

1、氨气和铵盐

（1）氨气的碱性（与HCl、水的反应）

a与水NH3+H2O

NH4++OH－

b与酸NH3+HCl＝NH4Cl（白烟）NH3+HNO3＝NH4NO3（白烟）

（2）氨气的还原性（催化氧化）4NH3+5O2

4NO+6H2O

（3）铵盐的反应

a与碱2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2ONH4Cl+NaOH

NaCl+NH3↑+H2O

b受热分解NH4HCO3

NH3↑+H2O+CO2↑（NH4）2CO3

2NH3↑+H2O+CO2↑

2、氮气（与氢气、镁、氧气等）

N2+3H2

2NH3N2+3Mg

Mg3N2N2+O2

2NO

3、一氧化氮、二氧化氮、四氧化二氮

2NO+O2＝2NO23NO2+H2O＝2HNO3+NON2O5+H2O＝2HNO34NO2+2KI＝2NO+I2+2KNO3

NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+2H2O（用于硝酸工业中吸收尾气中的NO和NO2）

4、稀硝酸、浓硝酸：

（1）浓硝酸的不稳定性4HNO3

4NO2↑+O2↑+2H2O（见光或受热分解）

（2）与铜的反应

4HNO3（浓）+Cu==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O8HNO3（稀）+3Cu==3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

（3）浓硝酸与碳的反应 

4HNO3（浓）+C

CO2↑+4NO2↑+2H2O

5、磷的还原性

（1）白磷在空气中自燃4P+5O2

P4O10（常写成P2O5）

（2）红磷在氯气中燃烧3Cl2+2P

2PCl3Cl2+PCl3

PCl5

6、五氧化二磷（酸性氧化物）

（1）与水的反应（做干燥剂）P2O5+H2O（冷）＝2HPO3P2O5+3H2O（热）＝2H3PO4

（2）与氢氧化钠溶液的反应6NaOH 

+ 

P2O5＝ 

2Na3PO4 

3H2O

二基础实验

1..药品的保存

白磷保存在原因是

浓硝酸保存在原因是

硝酸银溶液保存在原因是

2.物质的检验

检验铵根离子的方法是

检验硝酸根离子的方法是

检验氨气的方法是

3.气体的制备

（1）画出实验室制取氨气的装置图，包括干燥、收集、装置

写出原理、验满、尾气吸收的方程式

（2）用浓氨水制取氨气的方法，画出装置图

（3）一氧化氮气体的制取原理及收集方法

（4）二氧化氮气体的制取原理及收集方法

4.喷泉实验

（1）在右边画出氨气的喷泉实验装置图

（2）实验操作顺序：

（3）形成喷泉以及使酚酞变红的原因：

5.硝酸的氧化性

常温下，遇到冷的浓硝酸钝化的金属是，运输浓硝酸可以用槽车

浓硝酸和铜反应的实验现象

稀硝酸和铜反应的实验现象

如何处理反应生成的有毒气体

图2

三思路点拨

1、制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置已略去）。

⑴．写出实验室制取氨气的化学方程式：

______。

⑵．收集氨气用__________法，要得到干燥的氨气可选用____作干燥剂。

⑶．用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，

引发水上喷的操作是__________________。

该实验的原理是_______________________________________________________________________。

⑷．如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。

2.下图中A是一种无色液体，G是一种极易溶于水的碱性气体，Y是胃酸的主要成分，K是不溶于

稀硝酸的白色沉淀，反应5是工业制X的主要反应之一。

请按要求填空：

（1）写出下列物质的化学式

A、E、F、Y；

（2）写出反应5的化学方程式；

（3）1molB通过反应2得到1molF，B中F的质量分数为72%，

则B的化学式为。

四反馈提升

1、只用一种试剂即可鉴别（NH4）2SO4、NH4Cl、Na2SO4和NaCl四种溶液,这种试剂是

A．NaOHB．HClC．Ba（OH）2D．H2SO4

2、某酸性溶液中含有大量NO3－，则该溶液中还可能大量存在的离子是A．S2－B．Cl－C．I－D．OH－

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

ABCD

4、工业上制备Cu（NO3）2有多种方法：

①Cu+HNO3（浓）；

②Cu+HNO3（稀）；

O2HNO3

△

③Cu

CuO

Cu（NO3）2。

试根据上题中有关反应方程式，从经济和环保角度分析

第种方法最好。

原因是

5、A、B、C是单质，W、Y、Z、H、J、L是化合物，B在空气中燃烧也可得到X和J，X和J都是固体。

在适当条件下，它们之间相互有下图所示的转化关系，请回答下列问题：

Y

（1）单质C是，化合物L是（填化学式），

反应⑤的化学方程式为；

（2）请写出实验室检验气体Z的两种方法。

（3）写出反应①的化学方程式：

①。

此反应体现了A的性质。

写出W与铜反应生成L的离子方程式。

此反应体现了W的性质。

6、在硝酸的生产过程所排放出来的气体中含有NO和NO2，它们污染环境，现用氨催化还原法将它们转化为无毒气体（填名称）直接排入空气中。

写出有关的方程式。

假设NO和NO2物质的量之比恰好为1:

1，则两者的混合物相当于一种酸酐。

写出用烧碱溶液吸收这种酸酐的方程式。

7、利用如图所示的装置和其他必要的仪器用品，完成下列实验。

（1）证明氨气具有还原性。

已知

2NH3+3CuO===N2+3Cu+3H2O。

①碱石灰的作用是___________，稀硫酸的作用是__________。

②浓氨水与固体NaOH接触，为什么会逸出大量氨气？

________________________________________。

③证明NH3具有还原性的实验现象是_________________________________。

（2）用吸收了足量尾气的溶液制取少量硫酸亚铁铵晶体。

已知：

硫酸亚铁铵是淡蓝绿色晶体，在空气中性质比较稳定。

硫酸亚铁铵在水中的溶解度小于硫酸铵、硫酸亚铁。

制备硫酸亚铁铵的化学方程式为：

（NH4）2SO4+FeSO4+6H2O==（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O。

若溶液的pH>

8.1，Fe2+将转化为沉淀。

①吸收了amol气体后，烧杯中的溶液能使酚酞变红。

试依据“化学实验设计基本要求”设计制备硫酸亚铁铵溶液的方案，请简述实验方法。

______________________________。

②为了从溶液中获得硫酸亚铁铵晶体，还需要进行的实验操作是_____________________。

8、磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。

3.1g的单质磷（P）在3.2g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出XkJ热量。

（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是，其相应的质量（g）为。

（2）已知单质磷的燃烧热为YkJ/mol，则1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热

ΔH＝。

（3）写出1molP与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式：

。

附录1：

常见有机物俗称和用途

天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气：

甲烷酒精：

乙醇

（冰）醋酸：

乙酸甘油：

丙三醇

TNT：

三硝基甲苯植物催熟剂：

乙烯

氟利昂：

氟氯代烷（破坏臭氧层）乙二醇：

做防冻液

石炭酸：

苯酚福尔马林：

甲醛（气体）的水溶液

肥皂：

高级脂肪酸的钠盐或钾盐

附录2：

无机物俗称：

纯碱、苏打：

Na2CO3小苏打：

NaHCO3

火碱、烧碱、苛性钠：

NaOH石灰石、大理石：

CaCO3

生石灰：

CaO熟石灰、石灰水、石灰乳：

Ca（OH）2

明矾：

KAl（SO4）2蓝矾、胆矾：

CuSO4·

5H2O

绿矾：

FeSO4·

7H2O铁红、赤铁矿：

Fe2O3

磁性氧化铁：

Fe3O4硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子：

SiO2

金刚砂：

SiC（碳化硅）水玻璃：

Na2SiO3的水溶液

食盐：

NaCl漂白粉：

CaCl2、Ca（ClO）2

硫磺：

S硫铁矿、黄铁矿：

FeS2

石膏：

CaSO4·

2H2O芒硝：

Na2SO4·

10H2O

黄铜矿：

CuFeS2

无机元素及物质的用途：

1）硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。

硅是一种亲氧元素，自然界中，硅主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐的形式存在。

硅单质是良好的半导体材料，可制成光电池。

2）二氧化硅又称硅石。

石英晶体是结晶的二氧化硅，水晶、玛瑙、沙子的主要成分都是二氧化硅。

3）含SiO2的物质的广泛用途：

沙子的主要用途是基本的建筑材料；

纯净的是现代光学及

光纤制品的基本原料，石英、玛瑙制作饰物和工艺品。

氢氟酸能刻蚀玻璃。

4）硅酸凝胶，称为硅胶，是多孔，吸水能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品的干燥剂，也可以作为催化剂的载体。

5）Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂的原料。

6）漂白液的有效成分是次氯酸钠；

漂白粉的有效成分为次氯酸钙

7）二氧化硫能够漂白，有杀菌、消毒的作用

8）氮的固定是：

将游离态氮（单质，0价）转化为化合态（化合物，正价或负价态）。

例：

氮氢合成氨、根瘤菌固氮、雷雨天气氮气与氧气化合。

9）氮是动植物生长不可缺少的元素，是蛋白质地重要成分，农作物从土壤中摄取大量的含氮化合物，因此，在农业生产中必须为土壤补充氮肥。

10）氨是重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。

氨很容易液化，液氨汽化时吸收大量的热，常作制冷剂。

11）胶体的稳定性介于溶液和浊液之间，在一定条件下能稳定存在，都属于混合物。

区别胶体与溶液的简单的物理方法是丁达尔效应；

胶体的分散质能够通过滤纸孔隙，而浊液的分散质则不能，这说明浊液的分散质粒子比胶体的大。

日常生活中可看到的丁达尔效应有：

放电影时的光柱、太阳光照射在树林里。

12）酸碱盐等可以直接侵蚀铝的氧化膜及铝的制品本身，因此，铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。

13）焰色反应：

钠及其化合物呈现黄色；

钾及其化合物（透过蓝色钴玻璃）呈紫色

节日烟花就是利用焰色反应。

14）氧化铝难溶于水，熔点高，可做耐火坩埚、和耐高温的实验仪器；

是冶炼铝的重要原料。

15）Fe3O4是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁，Fe2O3常作红色油漆和涂料，是赤铁矿的主要成分，是炼铁的原料。

16）硫酸铜常用来配置电解液和农药，铜是重金属，铜盐都有毒，是因为铜离子能与蛋白质结合，是蛋白质变性，失去生理活性而中毒。

附录3：

中学常见物质颜色状态

状态

常温下呈液态的特殊物质：

H2O、H2O2、C6H6、C2H6O、Br2、Hg、等

颜色

有色气体：

NO2（红棕色）、F2（浅黄绿色）、Cl2（黄绿色）；

无色刺激性气体：

SO2、NH3、HX（F、Cl、Br、I）；

无色无味气体：

H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、C2H2、NO。

溶液中的有色离子：

Cu2＋（蓝色）、Fe2＋（浅绿色）、Fe3＋（黄色）、MnO4－[紫（红）色]。

Br2在水中显黄（橙）色，在有机溶剂中显橙（红）色，I2在水中显黄（褐）色，在有机溶剂中显紫（红）色。

有色固体：

（淡）黄（棕）色固体：

Na2O2、S、FeS2、FeCl3；

黑色固体：

MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4、CuSCuS2；

紫（黑）色固体：

KMnO4、I2；

（紫）红色固体：

CuFe2O3Cu2Oe（OH）3Cu；

蓝（绿）色固体：

Cu（OH）2CuSO4·

5H2O。

有色沉淀：

①白色沉淀：

H2SiO3、AgCl、BaSO4（不溶于酸）、BaSO3、Mg（OH）2、Fe（OH）2、Al（OH）3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等；

②（浅）黄色沉淀：

AgBr、AgI、S；

③红褐色沉淀：

Fe（OH）3；

④蓝色沉淀：

Cu（OH）2；

⑤黑色沉淀：

CuS、FeS。

附录4：

部分物质的特征结构

10电子微粒可能为

N3－、O2－、F－、OH－、NH2－、Ne、CH4、NH3、H2O、HF、Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH4＋、H3O＋等。

18电子微粒可能为

K＋、Ca2＋、Ar、F2、SiH4、PH3、H2S、HCl、H2O2、N2H4CH3CH3

CH3FCH3OHHS－、S2－、Cl－、O22－等。

14电子微粒可能为

CO、N2、C22－

常见的正四面体结构有

甲烷、CCl4、白磷、NH4＋；

三角锥形有NH3；

直线型的多原子分子可能为CO2。

H的原子核内没有中子。

常见元素中半径最小的是H。

最外层电子数等于电子层数的元素有

H、Be、Al、Ge等。

最外层电子数是次外层电子数2倍或3倍的元素一定在第二周期

常见的原子晶体单质是

金刚石和晶体硅

附录5：

特殊的反应现象

燃　烧

H2＋Cl2（苍白色火焰），C2H2（C6H6）＋O2（明亮火焰，浓烈黑烟）。

焰色反应

Na＋（黄色）、K＋（紫色）。

淀粉遇I2变蓝，蛋白质遇浓硝酸变黄。

使湿润的红色石蕊试纸变蓝

使品红溶液褪色

SO2（加热后又恢复红色）、Cl2（加热后不恢复红色）。

在空气中由无色变为红棕色的气体

NO

Fe3＋遇OH－生成红褐色沉淀，遇苯酚显紫色，遇SCN－显红色。

Fe2＋遇OH－生成白色沉淀，并迅速变成灰绿色，最后生成红褐色；

Fe2＋遇SCN－无明显变化，通入Cl2后溶液显红色。

与强碱溶液反应产生气体的溶液一般含NH4＋

与酸反应产生气体的溶液一般可能含：

CO32－、HCO3－、SO32－、HSO3－（S2－、HS－）等

附录6：

特征反应（中学）

既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的物质

（1）金属单质：

Al

（2）两性物质：

两性氧化物如Al2O3，两性氢氧化物如Al（OH）3、氨基酸等。

（3）弱酸弱碱盐：

如（NH4）2CO3、CH3COONH4等。

（4）弱酸的酸式盐：

如NaHCO3、Ca（HCO3）2、AaHSO3等

固体加热后不留残渣的物质

I2、NH4Cl、（NH4）2CO3、NH4HCO3。

常温与水反应产生气体的物质

Na、K、F2、Na2O2、CaC2。

有MnO2参与的化学反应

（1）2H2O2MnO22H2O＋O2↑

（2）2KClO32KCl＋3O2↑

（3）MnO2＋4HCl（浓）△MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

一种物质反应生成三种物质

2KmnO4△K2MnO4＋MnO2＋O2↑

2NaHCO3△Na2CO3＋H2O＋CO2↑

Ca（HCO3）2△CaCO3＋H2O＋CO2↑

NH4HCO3△NH3↑＋H2O↑＋CO2↑

（NH4）2CO3△2NH3↑＋H2O↑＋CO2↑

4HNO3H2O＋4NO2↑＋O2↑

两种物质反应生成三种物质

铵盐与碱反应，如NH4Cl与Ca（OH）2

Cu、C等与浓H2SO4或硝酸的反应

Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3等与强酸反应。

电解饱和NaCl溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液等。

Cl2与NaOH[Ca（OH）2]反应

5．置换反应的类型

置换反应的类型

高温

1.金属→金属

如Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu，2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe

2.金属→非金属

（1）固态金属气态非金属

如：

Zn＋2H＋Zn2＋＋H2↑，2Na＋2H2O　　2NaOH＋H2↑，

3Fe＋4H2O（g）△Fe3O4＋4H2

点燃

（2）固态金属→固态非金属如：

2Mg＋CO2　　　　2MgO＋C

3.非金属→非金属

（1）固态非金属→固态非金属

2C＋SiO2Si＋2CO↑

（2）固态非金属→气态非金属

C＋H2O（g）　　CO＋H2

（3）气态非金属→固态非金属

Cl2＋2KI2KCl＋I2，Cl2＋H2S2HCl＋S↓O2＋4HI2I2＋H2O

（4）气态非金属→气态非金属

2F2＋2H2O　　4HF＋O2

（5）气态非金属→液态非金属

Cl2＋2HBr2HCl＋Br2

4.非金属→金属

C＋CuOCu＋CO↑，3H2＋Fe2O32Fe＋3H2O

6．分步氧化的几种情况

分步氧化的几种情况

在中学化学中，常见的分步氧化如下：

A　BC

1、掌握一些特别的连续变化关系

（1）

①

②

③

（2）A—

O2

A为弱酸的铵盐：

（NH4）2CO3或NH4HCO3；

（NH4）2S或NH4HS；

（NH4）2SO3、NH4HSO3

2.NH3NONO2

3.N2NONO2

4.CCOCO2

5.NaNa2ONa2O2

6.RCH2OH　　　RCHO　　　RCOOH

放电

7．特殊的反应条件

光照

N2＋O2　　　2NO；

3O2　　　2O3

H2＋Cl　2HCl；

2HClO　2HCl＋O2↑；

MnO2

4HNO3　　4NO2↑＋O2↑＋2H2O

催化剂

2H2O2　　　　2H2O＋O2↑

2KClO32KCl＋3O2↑；

2SO2＋O2　　　　2SO3；

高温、高压

Cu

N2＋3H2　　　　2NH3；

2CH3CH2OH＋O2　　　2CH3CHO＋2H2O

2CH3CH2OH＋O2

2CH3COOH

CH3COOH+CH3CH2OH

CH3COOCH2CH3＋H2O

与碱反应产生气体

⑴

⑵铵盐：

8．化合价变化

变价元素结合氧化还原反应是推断题的命题角度之一，常考到的元素有：

Cl、S、N、C、Fe等。

9．物质组成的特殊配比

能形成原子个数比为2：

1或1：

1的特殊化合物有：

Na2O、Na2O2类，H2O、H2O2类，CaC2、C2H4、C2H2、C6H6类。

10．物质间的一些特殊转化关系

物质间的转化关系是解无机推断题的精髓，除了熟记一般的转化网络如“铝三角”、“铁三角”等外，还要了解一些特殊的转化关系，例如：

H2　　　　　HClHNO3

H2OH2OH2O

O2Na2ONaOH

Na　　　Na2ONaOH

NaCl　　　NaCl　　NaCl

Cl2HClMgCl2

MgMgOMgSO4

MgCl2MgCl2MgCl2（或把Mg换成Cu）

Cl2HClBaCl2

11．与工业生产相关的主要反应

工业制漂白粉

催化剂

2Cl2＋2Ca（OH）2　　CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H