1、专题十七生产生活中的含氮化合物,第三部分元素及其化合物,考试说明,1.了解N在周期表中的位置及其性质递变 规律。 2.了解N单质及其重要化合物的主要性质及应用。 3.了解N单质及其重要化合物对环境的影响。 4.以上各部知识的综合应用。,基础自主梳理,1.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)22H= Fe2 2H2O(2010四川卷T9B项),2.CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在(2010山东卷T13C项),3.pH1的溶液中能大量共存的离子组：Fe2、NO 、SO 、Na(2010江苏卷T6A项),4.NO可用于某些疾病的治疗(2010上海卷T4D项),5.将N
2、H3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2还原成Cu(2010全国卷T7D项),答案1。 2. 3. 4. 5. ,电子式为 ，结构式为 ， 氮氮叁键的键能高达 ， 键能 ，分子结构 ，化学性质 。,物理性质,纯净的N2是一种无色无味的气体， 难溶于水，在空气中约占总体积的78%。,1、氮气的性质,结构,N N,946kJmol1,大,稳定,不活泼,与活泼金属反应：N23Mg Mg3N2,常温下，N2的化学性质很 ，可代替稀有气体做 ，但在 、 、 等条件下，N2能与 等发生化学反应。,与H2反应：N23H2 2NH3,化学性质,Mg3N26H2O3Mg（OH）22NH3,不活泼,保护气,高温,放
3、电,点燃,H2、O2、Mg,(4)氮的固定,使空气中游离态的氮转化为 含氮化合物 的方法叫做氮的固定，简称固氮。,氮的固定主要有 自然固氮 和 人工固氮 两种。,自然固氮的途径主要有两种：一种是通过闪电等产生含氮化合物的 高能固氮 ，另一种是 生物固氮 .,人工固氮有 合成氨 、仿生固氮 等。,1.氮在自然界中的循环,2.含氮化合物对环境的影响,1.起固氮作用的化学反应是 （ ）A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3B.NO与O2反应生成NO2C.NH3催化氧化生成NOD.由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4 2.“保护环境，就是保护人类自己。”下列环境问题与产生的主要原因不相符的是
4、 （ ）“臭氧空洞”主要是大量使用氟氯烃等引起的“光化学烟雾”主要是由NO2等引起的“酸雨”主要是由空气中CO2浓度增大引起的“白色污染”主要是由聚乙烯塑料等引起的“温室效应”加剧主要是由空气中CO2浓度增大引起的“赤潮”主要是由水体中P、N等元素过量引起的A. B. C.全部 D.,A,D,2、氮的氧化物,无色,红棕色,无色,有 毒,不溶,2NOO22NO2,生成 亚硝酸,3NO2H2O2HNO3NO,生成 硝酸,能,不溶,小结：,（3）NO2是一种 色的 水且与水反应的气体， 强，能氧化SO2，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝。,（2）NO是一种 色 水较强的 气体，易被O2氧化成NO2。,（1
5、）N2O3和N2O5分别是 和 的酸酐。,HNO2,HNO3,无,难溶于,还原性,红棕,易溶于,氧化性,(4) NOx具有氧化性：一定条件下氧化NH3、CO,注意：石蕊试液、湿润的淀粉碘化钾试纸不能鉴别。,Br2蒸气和NO2都是红棕色气体，常见鉴别方法：,将盛有12mL NO2和O2 的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是（ ）A1.2mL B2.4mL C3.6mL D4mL,AD,课内体验,3氮的氧化物溶于水的计算,NO2 溶于水：,NO2 和O2的混合气体溶于水：,V（NO2）:V（O2）,4:1，NO2过量，剩余气体为NO,4:1，O
6、2过量，剩余气体为O2,4:1，恰好完全反应,3NO2H2O2HNO3NO,4NO2O22H2O4HNO3,NO和O2同时通入水中：,NO、NO2、O2三种混合气体通入水中：,V（NO）:V（O2）,4:3 恰好完全反应,4:3 剩余NO,4:3 剩余O2,4NO3O22H2O4HNO3,把NO2折算成NO的体积，再按进行计算,【例1】40 mL NO和NO2的混合气体与20 mL O2同时通入水中（混合气体事先装入体积为60 mL的试管中），充分反应后，试管里还剩5 mL气体（气体体积均已 换算成标准状况下的体积），求原混合气体的组成。解析 混合气体通过水后，剩余气体为NO或O2。因此，须进
7、行讨论求解。设NO为x mL，NO2为y mL，（1）若O2过剩4NO+3O2+2H2O=4HNO34 3x x,关于NO、NO2、O2混合气体溶于水的计算,4NO2+O2+2H2O=4HNO34 1y yx+y=40x+ y=20-5解得：x=10,y=30。 （2）若剩余NO，实际转化为HNO3的NO为（x-5） mL，x+ y=40(x-5)+ y=20解得：x=27.5,y=12.5。答案 组成有两种情况，NO为10 mL，NO2为30 mL；或NO为27.5 mL，NO2 12.5 mL。,1、氨气的性质及用途,结构,NH键为 键，键角 ，NH3是分子 ，是 分子。,无色有特殊的 气
8、体， 易 和极易 ， 常温常压下，1体积水约能溶解 体积的NH3,物理性质,极性,10718,三角锥形,极性,刺激性气味,液化,溶于水,700,【例1】如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则a、b可能是： （ ）,A、a为NH3，b为H2O B、 a为CO2，b为浓NaOH溶液 C、a为Cl2，b为饱和NaCl溶液 D、a为N2，b为浓NaOH溶液,A B,喷泉实验注意事项？ 若无滴管,思考如何引发喷泉?,化学性质,NH3H2 O NH3H2O NH4OH,与水反应,NH3是惟一能使红色石蕊试纸变蓝的气体。（检验）
9、,小结：氨水的性质,Ag+2NH3H2O=Ag(NH3) 2+ + 2H2O,NH3H2O NH4+OH-,计算氨水浓度时通常将 视作溶质，氨水的浓度越大，密度 。,弱碱性：,络合性：,氨气,越小,注意:液氨和氨水的比较,注意混合规律?,与酸反应,NH3HClNH4Cl（生成白烟） NH3CO2H2ONH4HCO3（碳铵）,为什么蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的玻璃棒不接触就能反应，并生成白烟？,浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也都会产生白烟吗？,4NH35O2 4NO6H2O,与2反应 表现氨的还原性,（氨的催化氧化，工业制硝酸的基础）,2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O,实验室制
10、法：,2、氨的制法,固固加热型（同制O2、CH4）,a.用润湿的红色石蕊试纸检验变蓝； b.用沾有浓盐酸的玻璃棒检验，产生白烟。,通常用碱石灰（不能用CaCl2、P2O5）,类型：,检验：,干燥：,收集：,向下排空气法。,实验室还有哪些制氨气的方法？,1.快速制氨气的方法,N23H2 2NH3（正反应放热）,工业制法：,10MPa30MPa,铁触媒,4000C 5000C,水、煤(石油、天然气、焦炉气、炼厂气）和空气,造气、净化、氨的合成与分离,（选修化学与技术P20）,哈伯波施法,NH4OH NH3H2O,3、铵盐的性质,结构：,离子键、共价键、配位键，属离子晶体,物理性质：,均为能溶于水的
11、无色晶体。,NH4H2O NH3H2OH,注意硝酸铵固体溶于水热效应?,不稳定酸的铵盐,NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、NH4HSO3,挥发性酸的铵盐,氧化性酸的铵盐,（4）用途：,可作氮肥，制炸药，作焊药,2NH4NO3 2N2+O2+4H2O,NH4NO3 N2O+2H2ONH4NO3 NH3+HNO3,1(2011烟台测试)下列关于氮的说法正确的是 ( ) AN2分子的结构较稳定，因而氮气不能支持任何物 质的燃烧 B23 g NO2和N2O4混合气含有0.5 NA个氮原子(NA表 示阿伏加德罗常数) CNO可用向上排空气法或者排水法收集 D浓硝酸保存在棕色瓶内是因
12、为硝酸易挥发,课内练习,B,2有关氨气的实验较多，下列对这些实验或实验原理的 分析中，正确的是 ( ) A某同学将收集到的一大试管氨气倒扣在盛满水的 烧杯中，充分吸收后试管中还有少量气体，该同学用红色石蕊试纸检验该气体中可能含有氨气 B氨水中滴入酚酞变红，是因为氨气能电离出氢氧 根离子 C因氨水中的氨主要以NH3H2O的形式存在，故25% 的氨水是指每100 g氨水中含NH3H2O 25 g DNH3H2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨 水的方法制取氨气,D,解析：氨气极易溶于水，常温下1体积的水溶解约700体积的氨气，故A项中剩余气体中不含氨气，错误；氨水显碱性的原因是氨气与水反应生成
13、的一水合氨电离出氢氧根离子，B项错误；虽然氨在其水溶液中主要以一水合氨的形式存在，但习惯上认为氨水的溶质是氨，C项错误；NH3H2O不稳定，受热容易分解，向浓氨水中加入氧化钙制取氨气的原因之一就是氧化钙与水反应消耗水以及反应放热,答案：D,纯硝酸是 色、有 气味、易 液体能跟水以 互溶，常用浓HNO3的质量分数为 ，“发烟硝酸”的浓度为 。,4、硝酸的性质,物理性质,无,刺激性,挥发,任意比例,69%,98%,4HNO3 4NO2O22H2O,化学性质,强酸性,不稳定性：（见光、受热易分解）,浓硝酸因为溶解了 的缘故显 。,NO2,黄色,盛放在 试剂瓶里， 保存。 盛放浓硝酸的试剂瓶不可以使用
14、 塞。,棕色,避光阴暗处,橡胶,硝酸贮存：,强氧化性：,a.与金属反应,Cu4HNO3（浓）Cu(NO3)22NO22H2O 3Cu8HNO3（稀）3Cu(NO3)22NO4H2O,（利用此反应可以洗涤附在器皿内壁上的银）,冷浓HNO3可使Al、Fe等金属表面生成一层致密的氧化膜而发生钝化。,3Ag4HNO3（稀）3AgNO3NO2H2O,（利用此反应实验室可以制备NO2、NO气体）,b.与非金属反应,c.与其他还原剂反应,与有机物反应,(i) 硝化反应（如与苯反应） (ii) 酯化反应（如与纤维素反应） (iii) 颜色反应（如与蛋白质反应）,用途：,制硝酸盐、氮肥、炸药等,小结：(1)硝酸
15、表现强氧化性时的反应规律：,Zn、Mg等与适当浓度的硝酸反应时，还原产物可能为 、 或更低价态的产物如 。,与金属反应无 生成。,浓硝酸还原产物一般是 ， 而稀硝酸的还原产物一般是 。,硝酸越浓，氧化性 。,铁、铝能与稀硝酸反应，在冷的浓硝酸中易被 ，但加热后能 。,H2,NO2,NO,越强,钝化,剧烈反应,N2O,N2,硝酸铵,(2)NO3与还原性较强的离子(Fe2+、SO32-、I、S2) 等在中性或碱性条件下能共存，但当溶液调节到一定酸度时，就能发生氧化还原反应。,Pt、Au不溶于硝酸，但溶于王水,注意与ClO 、MnO4离子的区别！,练习3 (2009全国卷)物质的量之比为25的锌与稀
16、硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是 ( ) A14 B15 C23 D25,A,4(2011青岛三中月考)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到 硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH 溶液至Cu2恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是 ( ) A60 mL B45 mL C30 mL D15 mL,A,5将Mg、Cu组成的m g混合物投入适量稀HNO3中恰好完全反应，固体完全溶解时
17、收集到的还原产物NO气体为0.896 L(标准状况)，向反应后溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀的质量为 ( ) A2.04 g B(m2.04) g C(m20.4) g D20.4 g,B,1、氮族元素相似性和递变规律,第A族,最外层都是5个电子,随着核电荷数的递增，电子层数和原子半径都逐渐增大,N：-3、+1、+2、+3、+4、+5 P、 As ：3、+3、+5 Sb、Bi： +3、+5（无负价）,逐渐减弱,逐渐增强,逐渐减弱,非金属性渐弱，金属性渐强,已知Bi是原子序数最大的氮族元素，推测Bi的化合物最不可能具有的性质是 （ ）A.BiH
18、3很稳定 B.Bi(OH)3显弱碱性 C.铋酸酸性比锑酸酸性强 D.由反应2Mn2+5BiO3+14H+=2MnO4+5Bi3+7H2O 可知：化合价为+5价的铋酸盐是强氧化剂。,AC,2、磷的性质,（1）白磷和红磷的比较,P4正四面体型，分子晶体,结构复杂，分子晶体,白色或淡黄色固体,红 棕色粉未,不溶于水，易溶于CS2,不溶于水，也不溶于CS2,剧毒,无毒,40，易自燃,240，可燃,少量保存在水中,密闭保存,（2）磷的化学性质,五氧化二磷吸水：,P2O5吸湿性强，可用作 。,（白烟）,（白色烟雾）,P2O5+3H2O = 2H3PO4,干燥剂,3、磷酸的性质,纯净的磷酸是无色晶体有吸湿性，能跟水以任意比例混溶浓H3PO4为无色黏稠液体，(83%98%）较稳定，不挥发,（1）磷酸物理性质,磷酸是中强酸，跟碱反应可生成：,（2）化学性质,写出H3PO4和NaOH、Ca(OH)2反应的方程式。,正盐、一氢盐、二氢盐,所有的磷酸二氢盐 水，而磷酸氢盐和磷酸盐中能溶的只有 。磷肥是三种重要的农业用肥之一。而农作物能吸收是可溶性的磷酸盐。常用的磷肥有 , 。,4磷酸盐,都溶于,钾、钠和铵盐,过磷酸钙（普钙）,和磷酸二氢钙（重钙）。,
