1、1专题 02 元素及其化合物反应方程式1. （2018 江苏）下列指定反应的离子方程式正确的是A. 饱和 Na2CO3溶液与 CaSO4固体反应：CO 32+CaSO4 CaCO3+SO42B. 酸化 NaIO3和 NaI 的混合溶液：I +IO3+6H+ I2+3H2OC. KClO 碱性溶液与 Fe(OH)3反应：3ClO +2Fe(OH)3 2FeO42+3Cl+4H+H2OD. 电解饱和食盐水：2Cl +2H+ Cl2+ H 2【答案】A2. （2018 北京）下列化学用语对事实的表述不正确的是A. 硬脂酸与乙醇的酯化反应：C 17H35COOH+C2H518OH C17H35COOC
2、2H5+H218OB. 常温时，0.1 molL -1氨水的 pH=11.1：NH 3H2O +OHC. 由 Na 和 C1 形成离子键的过程：D. 电解精炼铜的阴极反应：Cu 2+ +2e Cu【答案】A2【解析】分析：A 项，酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢” ；B 项，氨水为弱碱水溶液，存在电离平衡；C 项，Na 易失电子形成 Na+，Cl 易得电子形成 Cl-；D 项，电解精炼铜时，精铜为阴极，粗铜为阳极。详解：A 项，酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢” ，硬脂酸与乙醇反应的化学方程式为C17H35COOH+C2H518OH C17H35CO18OC2H5+H2O，A 项错误； B 项
3、，常温下 0.1molL-1氨水的 pH=11.1，溶液中 c（OH -） =10-2.9molL-1 0.1molL-1，氨水为弱碱水溶液，电离方程式为 NH3H2O NH4+OH-，B 项正确；C 项，Na 原子最外层有 1 个电子，Na 易失电子形成 Na+，Cl 原子最外层有 7 个电子，Cl 易得电子形成 Cl-，Na 将最外层的 1 个电子转移给 Cl，Na +与 Cl-间形成离子键， C 项正确；D 项，电解精炼铜时，精铜为阴极，粗铜为阳极，阴极电极反应式为 Cu2+2e-=Cu，D 项正确；答案选 A。3 （2017 江苏）下列指定反应的离子方程式正确的是 A钠与水反应: Na
4、 +2H 2O Na+2OH + H2 B电解饱和食盐水获取烧碱和氯气: 2Cl +2H2O H2+ Cl 2+2OH C向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸: Ba 2+OH + H+ + BaSO4+H 2O D向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水: Ca 2+ +OH CaCO3+H 2O 【答案】B知识点讲解钠及其化合物一、钠1钠的物理性质颜 色 密 度 熔 点 硬 度银白色，有金属光泽 (H2O) (Na) (煤油)低于 100 质地柔软，可以用小刀切割32钠的化学性质还原性Na ，钠原子最外层只有一个电子，易失去，显还原性。(1)与非金属单质（O 2、卤素、S、H 2等）的反应 与 O2反应常温下
5、：4Na + O 2 = 2Na2O 现象是：银白色迅速变暗，失去金属光泽。加热或点燃条件下：2Na + O 2 Na2O2 现象是：产生黄色火焰，生成淡黄色固体。 在氯气中燃烧：2NaCl 22NaCl 现象是：产生大量白烟。 钠与硫混合研磨即生成 Na2S ：S + 2Na = Na 2S(2) 与水反应现 象 浮 游 熔 声 红解 释 密度比水小产生气体推动钠球游动反应放热，钠熔点低反应剧烈 生成了强碱 NaOH反应方程式及离子方程式2Na2H 2O=2NaOHH 22Na2H 2O=2Na 2OH H 2(3) 与盐酸反应4离子方程式：2Na2H =2Na H 2。(4) 与盐溶液盐溶
6、液 饱和 Ca(OH)2 (aq) NH4Cl(aq) CuSO4(aq) Ba(HCO3)2 (aq)现 象 上述现象+产生白色沉淀上述现象+有刺激性气味气体产生上述现象+产生蓝色沉淀上述现象+产生白色沉淀解 释 消耗水同时放热，Ca(OH)2溶解度减小有 NH3产生 产生 Cu（OH） 2沉淀 产生 BaCO3沉淀(5) 与有机物反应钠与乙醇反应的方程式：2Na + 2CH 3CH2OH 2CH 3CH2ONa +H2钠与乙酸反应的方程式：2Na + 2CH 3COOH 2CH 3COONa +H23钠的制取及保存(1) 制取：化学方程式为 2NaCl(熔融)2NaCl 2。(2) 保存：
7、密封保存，通常保存在煤油中。4钠的用途(1) 制取 Na2O2等化合物。(2) 钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(3) 用作电光源，制作高压钠灯。(4) 冶炼某些金属金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如 4NaTiCl 44NaClTi。二、钠及其化合物1氧化钠和过氧化钠物 质 氧化钠 过氧化钠色、态 白色固体 淡黄色固体5化学式 Na2O Na2O2类 别 碱性氧化物 过氧化物氧元素的化合价 -2 -1稳定性 较稳定 稳定与 H2O 反应的方程式 Na2O + H2O = 2NaOH 2Na2O2+2H2O = 4NaOH + O2与 CO2反应的方程式 Na2O
8、 + CO2 =Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3 + O2氧化性、漂白性 无 有用 途 制 NaOH 呼吸面具、漂白剂2碳酸钠和碳酸氢钠名 称 碳酸钠 碳酸氢钠化学式 Na2CO3 NaHCO3俗 名 纯碱、苏打 小苏打色 态 白色固体粉末 细小白色晶体水溶性 易溶 易溶，但比碳酸钠小热稳定性 稳定不稳定 与 H 反应CO32- + H + = CO2 + H 2O慢H+ + HCO3- = CO2 + H 2O快与碱反应Ca（OH） 2Ca2+ + CO32- = CaCO3 Ca（OH） 2过量Ca2+ + OH- + HCO3- = CaCO3 + H 2OCa
9、（OH） 2少量Ca2+ +2 OH-+2HCO3-=CaCO3+2H 2O+ CO32-氯化钙 Ca2+ + CO32- = CaCO3 不反应主要性质盐硫酸铝2Al3+ + 3CO32-=3CO2 +Al（OH） 3Al3+ +3HCO3-=Al（OH） 3+ 3CO 2主要用途 制玻璃，制皂，造纸，纺织 发酵粉，制药，灭火剂6相互转化考点一 镁和铝的性质金属项目 镁（Mg） 铝（Al）原子结构 原子最外层 2 个电子 原子最外层 3 个电子原子半径 1.601010 m 1.431010 m化合价 +2 +3物 理性 质镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属，但镁和铝相比较，
10、铝的硬度比镁的稍大，熔点和沸点都是铝比镁的高活泼性 较活泼： 较活泼：抗 腐蚀 性在空气中都能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，都具有搞腐蚀性能与 O2反应 2Mg+ O2 = 2MgO 4Al + 3O2 =2Al2O3与卤素单质、硫等反应Mg+ Cl2 MgCl2 Mg+ S MgS2Al+ 3Cl2 2AlCl3 2Al+ 3S Al2S3 与 酸反 应 Mg + 2 H+ = Mg2+ + H2 2Al + 6 H+ = 2Al3+ + 3H2 与水反应 Mg +2H2O Mg（OH） 2+H2 不反应与碱反应 不反应 2Al+2NaOH +2H2O=2NaAlO2 +
11、3H2 与氧化物反应 2Mg + CO2 2MgO +C 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3结 论 镁、铝均为较活泼的金属，但镁的金属性强于铝解 释 核电荷数镁小于铝，而原子半径镁大于铝，故核对最外层的电子引力镁小于铝，即 Al 比 Mg 难失电子，金属性弱于 Mg单质性质主要用途 镁合金汽车、飞机制造、 照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等考点二 镁和铝的重要化合物71. MgO 与 Al2O3的比较MgO Al2O3物理性质均为白色粉末，不溶于水，熔点高（MgOAl 2O3） ，是优良的耐火材料与热水反应MgO +H2O Mg（OH） 2与水不反应化学性质
12、碱性氧化物MgO +H+ = Mg2+ + H2O两性氧化物Al2O3 + 6H+= 2Al3+ +3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O2. Mg(OH)2与 Al(OH)3的比较Mg(OH)2 Al(OH)3物理性质 均为白色固体，不溶于水不稳定性 不稳定性化学性质碱性 两性制备Mg2+2OH-= Mg(OH)2Mg2+2NH3H2O =Mg(OH)2+2NH 4+Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH 4+不用强碱AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3+HCO 3-不用强酸考点三 镁和铝的冶炼1. 镁的冶炼2. 铝的冶炼铝土矿（主要成分是 Al2
13、O3，含 Fe2O3、SiO 2、MgO 等杂质）方案一：碱溶法8方案二：酸溶法考点一 铁原子结构和性质：1. 铁是过渡元素，原子结构示意图： ，位于第四周期，第族，主要化合价：+2、+3。2. 物理性质：银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。3. 化学性质性 质 铁与非金属反应2Fe+3Cl2 2FeCl3 Fe+ S FeS3Fe+2O2 Fe3O4 Fe+I2= FeI2与盐酸反应Fe+2HCl=FeCl2+H2遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生 H2，且氧化性酸过量时生成 Fe3+与盐溶液反应 Fe+CuSO4=CuSO4+FeFe + 2Fe
14、3+ = 3Fe2+9与水反应 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2考点二 铁的氧化物及氢氧化物1. 铁的氧化物物 质 FeO Fe2O3(铁红 ) Fe3O4(磁性氧化铁)化合价 +2 +2 +2、+3色、态 黑色粉未 红棕色粉未 黑色晶体水溶性 均不溶于水和 H+反应 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2OFe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O与 CO的反应FexOy+yCO x Fe + yCO2稳定性 在空气中氧化为 Fe3O4 空气中稳定 在空气中稳定制 备高温熔融，过量的铁与 O2
15、反应：2Fe+O 2 2FeO氢氧化铁加热分解2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O铁在氧气中燃烧3Fe + 2O2 Fe3O4【拓展升华】Fe3O4中有 1/3 的 Fe 是+2 价，有 2/3 的 Fe 是+3 价，可写成 FeOFe2O3，但不能认为Fe3O4是 FeO 和 Fe2O3的混合物，实际上是纯净物。2 铁的氢氧化物10物 质 氢氧化亚铁(Fe(OH) 2) 氢氧化铁 Fe(OH) 3色 态 白色固体 红褐色固体水溶性 难溶于水与酸反应 Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O与强氧化酸反应3Fe(OH)2
16、+ 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO+8H 2OFe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O稳定性不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色灰绿色红褐色4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3较稳定空气中久置会部分失水成铁锈受热易分解2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O实验室制备煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气煮沸 NaOH 溶液，赶走溶解的氧气配制 FeSO4溶液，加少量的还原铁粉用长滴管将 NaOH 溶液送入 FeSO4溶液液面以下Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2铁盐与可溶性碱反应Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3考点四 铜及其
17、化合物1. 铜的物理性质和用途铜是红色的固体，能导电，据此性质，铜可以用作导线。铜还有许多重要的合金，如青铜、黄铜等。2. 铜的化学性质铜属于不活泼的金属，因此它不能置换出酸或水中的氢。1 铜与非金属的反应与氧气反应：2Cu + O 2 2CuO在潮湿空气中还可发生腐蚀生成绿色的铜锈：2Cu +CO 2 +H2O +O2= Cu2（OH） 2CO3 112 与其它非金属的反应：Cu+Cl2 CuCl2 ，2Cu + S Cu2S3 与酸的反应铜与非氧化性酸（如盐酸、磷酸等）不反应。铜与强氧化性酸（如浓硫酸、硝酸等）能反应，但不生成氢气。3Cu + 8HNO3 = 3Cu（NO 3） 2 + 2
18、NO + 4H 2O4 与盐溶液的反应Cu + 2AgNO3 = Cu（NO 3） 2 + 2Ag ，Cu + 2FeCl 3 = 2FeCl2 + CuCl23. 铜的冶炼工业上，主要采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜。这种方法冶炼的铜，其含量为99.5%99.7%，还有 Ag、Au、Fe、Zn 等杂质。要达到电气化生产铜的要求，这种由黄铜矿高温冶炼的铜还必须经过电解精炼，电解精炼得到的铜，其含量高达 99.95%99.98%。电解精炼铜时，阳极材料：粗铜；阴极材料：纯铜；电解质溶液：CuSO 4。4. 铜的重要化合物 CuO 在高温下分解：2CuO Cu2O+O2 。CuO 为黑色而 Cu2O
19、 为红色，氧化铜可作为铜盐的原料，氧化亚铜可作为制造玻璃、搪瓷的红色颜料。2 CuSO4及 CuSO 45H2O硫酸铜晶体（CuSO 45H2O）俗名胆矾或蓝矾。CuSO45H2O 受热分解的化学方程式为：CuSO 45H2O CuSO4 +5H2O 考点一 硅1硅的存在和物理性质 存在：只以化合态存在，主要以 SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里，在地壳中含量居第二位。12 物理性质：晶体硅是一种灰黑色固体，具有金属光泽，硬而脆的固体，熔沸点较高，能导电，是良好 的半导体材料 。2. 硅的化学性质 与单质（O 2、F 2）反应 Si + O 2 SiO2 Si+2F2=SiF4 与酸（HF
20、）反应 Si+4HF = SiF 4+2H 2 与强碱（如 NaOH）溶液反应 Si+2NaOH +H2O = Na2SiO3+2H23用途：制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。考点三 硅酸及硅酸盐1. 硅酸 物理性质：与一般的无机含氧酸不同，硅酸难溶于水。 化学性质：. 弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸弱，与 NaOH 溶液反应的化学方程式为：H2SiO3+2NaOH= Na2SiO3+2H2O。. 不稳定性：受热易分解，化学方程式为：H 2SiO3 H2O+ SiO2。 制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如 Na2SiO3溶液与盐酸反应：Na2SiO3+2HCl= H2SiO3+2Na
21、Cl 用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。2. 硅酸盐定义：硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。通常用氧化物的形式来表示其组成。例如：硅酸钠 Na2SiO3（Na 2OSiO2），高岭石 Al2Si2O5(OH)4（Al 2O32SiO22H2O）。书写顺序为：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。注意事项： 氧化物之间以“ ”隔开；计量数配置出现分数应化为整数。13例如：钾长石 KAlSi3O8不能写成 K2O Al2O33SiO2，应写成 K2OAl2O36SiO2。硅酸钠：Na 2SiO3，其水溶液俗名水玻璃，是一种无色粘稠液体，
22、是一种矿物胶，用作黏合剂和木材防火剂。考点四 常见无极非金属材料及其主要用途传统的无极非金属材料硅酸盐产品 水 泥 玻 璃 陶瓷原 料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土反应原理 发生复杂的物理化学变化SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2发生复杂物理化学变化主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑主要成分 3CaOSiO2、2CaOSiO 2、3CaOAl 2O3Na2SiO3、CaSiO 3、SiO 2反应条件 高温 高温 高温考点一 氯气 Cl21物理性质：常温、常压下，氯气是是黄绿色、有刺激性气味的气体；有毒，密度比空气
23、大；常温、常压下的溶解度为 1:2，易液化。2化学性质：（1）与金属单质反应：a与 Na 反应：2NaCl 2 2NaCl , 现象：产生白烟。b与 Cu 反应：CuCl 2 CuCl2 ，现象：产生棕黄色的烟。c与 Fe 反应：2Fe3Cl 2 2FeCl3 ， 现象：产生棕色的烟。14注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中（2）与非金属单质反应：a .与氢气反应：H 2Cl 2 2HCl，现象：发出苍白色火焰，瓶口有白雾生成。注：H 2Cl 2 2HCl（会发生爆炸）不可用于工业制盐酸（3）与水反应溶于水的氯气部分与水反应 Cl2+H2O HCl+HClO（Cl 2
24、H 2O H+ Cl- HClO）（4）与碱反应：a. 与氢氧化钠反应：Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O)b. 与氢氧化钙反应：2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O)漂白粉的成分是：CaCl 2和 Ca(ClO)2。有效成分是：Ca(ClO) 2。漂白原理：Ca(ClO) 2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO；漂白粉失效：2HClO=2HCl+O 2 （见光易分解） 。（5）氯气与还原性物质反应： 与 NaBr：Cl 2 + 2NaBr = 2NaCl + Br
25、2 与 FeBr2：(少量)：3Cl 2 + 2FeBr2 = 2FeCl3 + 2Br2 与 SO2混合通入水中：Cl 2+SO2+2H2O = H2SO4+2HCl （Cl 2+SO2+2H2O=4H+SO42+2Cl）15与 Na2SO3反应：Cl 2SO 32 H 2O=SO42- 2Cl 2H +3氯气的制备 实验室制法： 原理：MnO 2 + 4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H 2O 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H 2O 主要装置：固+液 气 收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水的方法。 除杂方法：用饱和食盐水除去 HCl
26、。 干燥：浓 H2SO4。 验满：湿润的淀粉碘化钾试纸放到集气瓶口，变蓝。 检验：使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 尾气处理：用 NaOH 溶液吸收尾气。 工业制法：原理：2NaCl + 2H 2O 2NaOH + H2 + Cl 24用途：制盐酸、漂白粉、消毒杀菌、农药等。16考点一 硫1. 硫在自然界的存在：（1）游离态：硫单质俗称硫磺，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。（2）化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。有关的化学式为：硫铁矿 FeS2、黄铜矿 CuFeS 2、生石膏 CaSO42H2O、芒硝 Na2SO410H2O 。2. 物理性质：淡黄色固体，不于水，可溶于酒精，易溶于 C
27、S2（用于洗涤沾有硫的容器） ，熔沸点都很低。3. 硫的化学性质 氧化性：与绝大多数金属反应：与铁反应 Fe + S FeS 、与铜反应 2Cu + S Cu2S与非金属反应：H 2+S H2S 还原性：与氧气发生反应 SO 2 SO2 与强氧化剂反应浓 HNO3反应 自身氧化还原反应 3S+6NaOH=2Na 2S+Na2SO3 +3H2O 考点二 二氧化硫和三氧化硫1. 二氧化硫（1）物理性质颜 色 气 味 毒 性 密 度 溶解性无色 刺激性 有 比空气大 易溶（1:40）17（2）化学性质 酸性氧化物-亚硫酐a二氧化硫与水反应 ：SO 2 + H2O H2SO3 (亚硫酸)使紫色石蕊试液
28、变红.b二氧化硫与碱的反应SO2少量：SO 2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O ；SO 2过量：SO 2 + NaOH = NaHSO3 SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O；Na 2SO3 + H2O + SO2 = 2NaHSO3 c与碱性氧化物反应 SO2+CaO=CaSO3 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S = 3S + 2H 2O 二氧化硫的还原性 aSO 2O 2 2SO3b与卤素单质反应：SO2+ Br2+ 2 H2 O = H2 SO4+ 2HBr SO2 + Cl2 + 2 H2 O = H2 SO4+ 2HClc与某些强氧化剂的反应：2K
29、MnO4 + 2H2O+ 5SO2 = K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4 漂白性 品红溶液中通入 SO2， 再回热变为红色。18 用途：制 H2SO4 ；作漂白剂；杀菌，消毒。2. 三氧化硫（1）物理性质：又名硫酸酐，是一种无色易挥发的晶体，溶点 16.80C，沸点 44.80C，标况下为固体。（2）化学性质：具有酸的氧化物的通性，与水反应放出大量的热，具有较强的氧化性。3. 硫的氧化物对大气的污染;酸雨的 pH 小于 5.6。考点三 硫酸1. 物理性质：难挥发；与水以任意比例互溶，溶解时可放出大量热。稀释浓硫酸的方法是：把浓硫酸沿器壁慢慢注入水里，并边加加搅拌。2. 浓硫酸的特性
30、：吸水性：常用作干燥剂，但不能干燥 NH3、H 2S、HBr、HI。脱水性：将有机物中的氢氧原子以 2：1 比例脱去，如使蔗糖碳化。强氧化性;铁、铝遇浓硫酸钝化。19与铜反应：Cu +2H 2SO4 CuSO4 + SO2 +2H 2O与碳反应：C + 2H 2SO4 CO2 + 2SO 2 +2H 2O3. SO42-的检验（干扰离子可能有：CO 32-、SO 32-、SiO 32-、Ag 、PO 43 等）：待测液 ，加过量盐酸酸化，变为澄清液，再加 BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明待测液中含有 SO42-离子。考点一 氮气1. 氮气的分子结构，N 2电子式： ，结构式为 NN。由于
31、N2分子中的 NN 键很牢固，所以通常情况下，氮气的化学性质稳定、不活泼。2. 物理性质：是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。3. 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。 N 2的氧化性： 与 H2化合生成 NH3 N2 +3H2 2NH3 该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理。20 镁条能在 N2中燃烧 N 2 + 3Mg = Mg3N2（金属镁、锂均能与氮气反应）Mg3N2易与水反应：Mg 3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3镁条在空气中点燃
32、发生的反应有：2Mg + O2 = 2MgO N2 + 3Mg = Mg3N2 2Mg + CO2 = 2MgO + C N 2与 O2化合生成 NO： N 2 + O2 2NO 在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应。4氮气的用途： 合成氨，制硝酸； 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； 在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发； 保存粮食、水果等食品，以防止腐烂； 医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术； 利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能。5制法： 实验室制法：加热 NH4Cl 饱和溶液和 NaNO2晶体的混合物。NaNO2 + NH4Cl = N
33、aCl + N2+ 2H 2O 工业制法： 6氮的固定：游离态氮转变为化合态氮的方法。21自然固氮 闪电时，N 2 转化为 NO生物固氮 豆科作物根瘤菌将 N2 转化为化合态氮 工业固氮 工业上用 N2 和 H2合成氨气考点二 氮的氧化物各种价态氮氧化物： （N 2O）、 （NO）、 （N 2O3）、 （NO 2、N 2O4）、 （N 2O5），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。1NO、NO 2性质：氮的氧化物 一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO 2)物理性质 为无色、不溶于水、有毒的气体
34、 为红棕色、有刺激性气味、有毒的气体，易溶于水化学性质极易被空气中的 O2氧化：2NO + O2= 2NO2NO 中的氮为+2 价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性与 H2O 反应：3NO2 + H2O2HNO 3 + NO(工业制 HNO3原理在此反应中，NO 2同时作氧化剂和还原剂)与 NaOH 等强碱溶液的反应，2NO 2 + 2NaOH = NaNO2 +NaNO3 + H2O平衡体系：2NO 2 N2O4氮氧化物对环境的污染、危害及防治措施硝酸型酸雨的产生及危害造成光化学烟雾的主要因素：氮氧化物（N xOy）和碳氢化合物（C xHy）在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后，发生复杂
35、的化学反应，主要生成光化学氧化剂（主在是O3）及其他多种复杂的化合物，这是一种新的二次污染物，统称为光化学烟雾。光化学烟雾刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。22破坏臭氧层措施：空气中的 NO、NO 2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气，因此使用洁净能源，减少氮氧化物的排放；为汽车安装尾气转化装置；处理工厂废气可以减少排放。2NO、NO 2的制取： 实验室 NO 可用 Cu 与稀 HNO3反应制取：3Cu8HNO 3（稀）3Cu（NO 3） 22NO4H 2O，由于 NO 极易与空气中的氧气作用，故只能用排水法收集。 实验
36、室 NO2可用 Cu 与浓 HNO3反应制取：Cu4HNO 3（浓）Cu（NO 3） 22NO 22H 2O，由于 NO2可与水反应，故只能用排空气法收集。32NO 2 N2O4 H0 的应用4有关 NO、NO 2、O 2的混合气体和水反应的计算基本反应：3NO 2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3考点三 氨气、铵盐1氨分子的结构：NH 3的电子式为 ，结构式为 ，氨分子的结构为三角锥形，N 原子位于锥顶，三个 H 原子位于锥底，键角 10718，是极性分子。2. 物理性质：氨气是无色、有刺激性气味的气体
37、，在标准状况下，密度是 0.771gL1，比空气小。氨易液化，液氨气化时要吸收大量的热，使周围温度急剧下降，所以液氨可作致冷剂。23氨气极易溶于水，常温常压下，1 体积水中大约可溶解 700 体积的氨气。氨的水溶液称氨水。计算氨水的浓度时，溶质应为 NH3 。3.化学性质： 跟水反应：氨气溶于水时（氨气的水溶液叫氨水），大部分的 NH3分子与 H2O 分子结合成 NH3H2O（一水合氨）。NH 3H2O 为弱电解质，只能部分电离成 NH4 和 OH 。NH3 + H2O NH3H2O NH4 + OH 氨水的性质：氨水具有弱碱性，使无色酚酞试液变为浅红色，使红色石蕊试液变为蓝色。氨水的浓度越大
38、，密度反而越小（是一种特殊情况）。NH 3H2O 不稳定，故加热氨水时有氨气逸出： NH 3H2O NH3+ H 2O 氨水的组成：氨水是混合物（液氨是纯净物），其中含有 3 种分子（NH 3、NH 3H2O、H 2O）和 3 种离子（NH 4 和 OH 、极少量的 H ）。 氨水的保存方法：氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装氨水。通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。 有关氨水浓度的计算：氨水虽然大部分以 NH3H2O 形式存在，但计算时仍以 NH3作溶质。 NH 3是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。 氨与酸（硫酸、硝酸、盐酸
39、等）反应，生成铵盐。反应原理： NH 3 + H+ = NH4+ 当蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时，产生大量白烟。这种白烟是氨水中挥发出来的 NH3与盐酸挥发出来的 HCl 化合生成的 NH4C1 晶体小颗粒。反应的方程式：NH 3 + HCl = NH4Cl 氨气与挥发性酸（浓盐酸、浓硝酸等）相遇，因反应生成微小的铵盐晶体而冒白烟，这是检验氨气的方法之。 与 O2反应：4NH 3 + 5O2 4NO + 6H2O24氨气在催化剂（如铂等）、加热条件下，被氧气氧化生成 NO 和 H2O。此反应是放热反应，叫做氨的催化氧化（或叫接触氧化）是工业制硝酸的反应原理之一。4NH3 + 3
40、O2（纯氧） = 2N 2 + 6H2O（黄绿色火焰） 还原性：与 CuO、Cl 2等的反应。氨气还原 CuO 是实验室制氮气的方法之一，其反应方程式为 3CuO + 2NH3 N2 + 3Cu +3H2O氨气与少量氯气反应的化学方程式为 8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl氨气与足量氯气反应的化学方程式为 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl4氨气的用途： 是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料； 是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料； 用作冰机中的致冷剂。5氨的实验室制法： 反应原理：2NH 4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3+
41、2H 2O 发生装置：固固反应加热装置，与制取氧气的发生装置相同。 干燥：用碱石灰干燥。25不能用浓 H2SO4、P 2O5等酸性干燥剂和 CaCl2干燥氨气，因为它们都能与氨气发生反应（CaCl 2与 NH3反应生成 CaCl28NH3）。 收集方法：由于氨极易溶于水，密度比空气小，所以只能用向下排空气法收集。 检验： a用湿润的红色石蕊试纸放试管口或者瓶口（变蓝）b蘸有浓盐酸的玻璃棒接近试管口或者瓶口（产生白烟）。棉花团的作用：是为了防止试管内的 NH3与试管外的空气形成对流，以期在较短时间内收集到较为纯净的氨气。 制氨气所用的铵盐不能用 NH4NO3、NH 4HCO3、(NH 4)2CO
42、3等代替，因为 NH4NO3在加热时易发生爆炸，而 NH4HCO3、(NH 4)2CO3极易分解产生 CO2气体使制得的 NH3不纯。 消石灰不能用 NaOH、KOH 等强碱代替，因为 NaOH、KOH 具有吸湿性，易潮解结块，不利于生成的氨气逸出，而且 NaOH、KOH 对玻璃有强烈的腐蚀作用。 NH 3极易溶于水，制取和收集的容器必须干燥。 实验室制取氨气的另一种常用方法：将浓氨水滴到生石灰或烧碱固体上。有关反应的化学方程式为： CaO + NH 3H2O = Ca(OH)2 + NH3烧碱或生石灰的作用：一是增大溶液中的 OH 浓度，二是溶解或反应放热，促使NH3H2O 转化为 NH3，
43、这种制氨气的发生装置与实验室制 O2（H 2O2为原料）、C 2H2气体的装置相同。6铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐。如：硫酸铵【（NH 4） 2SO4 ，俗称硫铵，又称肥田粉】，氯化铵【NH 4Cl，俗称氯铵】，硝酸铵【NH 4NO3，俗称硝铵】，碳酸氢铵【NH 4HCO3，俗称碳铵】铵盐属于铵态氮肥。 铵盐的性质 铵盐都是无色或白色的晶体晶体，且都易溶于水。 与碱作用：(NH 4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2NH3+ 2H 2O26NH3NO3 + NaOH NaNO3 + NH3+ H 2O实质：NH 4+ + OH NH3+ H 2O铵盐与碱共热都能产生 NH3，这
44、是铵盐的共同性质。有关系式：NH 4+ NH3，相互之间可以转化。a若是铵盐溶液与烧碱溶液共热，则可用离子方程式表示为：NH4 + OH NH3+ H 2Ob若反应物为稀溶液且不加热时，则无氨气逸出，用离子方程式表示为：NH4 + OH NH 3 H2Oc若反应物都是固体时，则只能用化学方程式表示。 受热发生分解反应：固态铵盐受热都易分解根据组成铵盐的酸根阴离子对应的酸的性质的不同，铵盐分解时有以下两种情况：a组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时，则加热时酸与氨气同时挥发，冷却时又重新化合生成铵盐。例如：NH4Cl(固) NH3+ HCl NH 3 + HClNH 4Cl （试管
45、上端又有白色固体附着）又如： NH 4HCO3 NH3+ H 2O + CO2b组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是氧化性酸，加热时则发生氧化还原反应，无氨气逸出例如：NH3NO3 N2O+ 2H 2O （发生复杂的反应，爆炸）贮存铵态氮肥时，为了防止受热分解，应密封包装并放在阴凉通风处；施用氮肥时应埋在土下并及时灌水，以保证肥效。 NH 4+的检验方法：27将待检物取出少量置于试管中，加入 NaOH 溶液后，加热，用湿润的红色石蕊试纸在管口检验，若试纸变蓝色，则证明待检物中含铵盐(NH 4 )。考点四 硝酸1物理性质： 纯硝酸是无色、易挥发（沸点为 83）、有刺激性气味的液体，常用浓 HNO3的质
46、量分数为 69%，能跟水以任意比互溶，打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生。（与浓盐酸相同） 质量分数为 98以上的浓硝酸挥发出来的 HNO3蒸气遇空气中的水蒸气形成极微小的硝酸液滴而产生“发烟现象”。因此，质量分数为 98以上的浓硝酸通常叫做“发烟硝酸”。2化学性质： 具有酸的一些通性，但硝酸与金属反应时一般无氢气产生。例如： CaCO 3 + 2HNO3(稀)Ca(NO 3)2 + CO2+ H 2O（实验室制 CO2气体时，若无稀盐酸可用稀硝酸代替） 不稳定性。HNO 3见光或受热易发生分解，HNO 3越浓，越易分解。硝酸分解放出的 NO2溶于其中而使硝酸呈黄色。有关反应的化学方程式为：4
47、HNO3 2H2O + 4NO2+O 2 强氧化性：不论是稀 HNO3还是浓 HNO3，都具有极强的氧化性。HNO 3浓度越大，氧化性越强。其氧化性表现在以下几方面： 几乎能与所有金属（除 Pt、Au 外）反应。当 HNO3与金属反应时，HNO 3被还原的程度（即氮元素化合价降低的程度）取决于硝酸的浓度和金属单质还原性的强弱。对于同一金属单质而言，HNO 3的浓度越小，HNO 3被还原的程度越大，氮元素的化合价降低越多。一般反应规律为：金属 + HNO 3(浓) 硝酸盐 + NO 2 + H 2O28金属 + HNO 3(稀) 硝酸盐 + NO + H 2O较活泼的金属(如 Mg、Zn 等) + HNO 3(极稀) 硝酸盐 + H 2O + N2O(或 NH3等)金属与硝酸反应的重要实例为：3Cu + 8HNO3(稀) 3Cu(NO 3)2 + 2NO+ 4H 2O该反应较缓慢，反应后溶液显蓝色，反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色（无色的NO 被空气氧化为红棕色的 NO2）。实验室通常用此反应制取 NO 气体Cu + 4HNO3(浓) Cu(NO 3)2 + 2NO2+ 2H 2O该反应较剧烈，反应过程中有红棕色气体产生，此外，随着反应的进行，硝酸的浓度渐渐变稀，反应产生的气体是 NO2、NO 等的混合气体。
