氮及其化合物课件

专题十二专题十二 氮及其化合物氮及其化合物专题十二 氮及其化合物一、一、氮气及氮的氧化物的性质氮气及氮的氧化物的性质（1 1）氮元素在自然界中的存在氮元素在自然界中的存在1 1、氮气氮气一、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(2)(2)物理性质物理性质无色、无味无色、无味的气体的气体，难溶，难溶于水，难液化，于水，难液化，空气空气中中含含78%(78%(体积分数体积分数)的氮气。沸点为的氮气。沸点为195.8 195.8，熔点，熔点为为209.9 209.9(2)物理性质无色、无味的气体，难溶于水，难液化，空气中含7（3 3）分分子结构子结构氮气氮气的电子式为的电子式为_；结构式结构式为为_；N N2 2中中三键键能很大，不容易被破坏，三键键能很大，不容易被破坏，因此因此N N2 2的的化学化学性质性质十分十分稳定。稳定。NN NNNN（3）分子结构NNNN4(4)(4)化学化学性质性质氧化性氧化性（工业合成氨工业合成氨）还原性还原性2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO俗语俗语“雷雨雷雨发庄稼发庄稼”(4)化学性质氧化性（工业合成氨）还原性2NOO2=5（5 5）用途）用途合成氨、制硝酸、作保护气等。合成氨、制硝酸、作保护气等。（6 6）氮的固定）氮的固定游离游离化合化合（5）用途合成氨、制硝酸、作保护气等。（6）氮的固定游离化62 2、氮的氧化物、氮的氧化物(1)(1)氮元素有氮元素有1 1、2 2、3 3、4 4、5 5 五种五种正价态，五种正价对应六种氧化物：正价态，五种正价对应六种氧化物：等，等，其中属于酸性氧化物的是其中属于酸性氧化物的是 。N N2 2O O3 3、N N2 2O O5 5N N2 2O O、NONO、N N2 2O O3 3、NONO2 2、N N2 2O O4 4、N N2 2O O5 52、氮的氧化物N2O3、N2O5N2O、NO、N2O3、NO7氮的氧氮的氧化物化物NONONONO2 2色、态、色、态、味味水溶性水溶性对人体、对人体、环境的环境的影响影响（2 2）一氧化氮）一氧化氮和二氧化氮的性质和二氧化氮的性质无无色、色、无无味的气体味的气体红棕红棕色色、有有刺激性刺激性气味气味的气体的气体难难溶于水溶于水与与水水反应反应(1)(1)与血红蛋白与血红蛋白结合，使人中毒结合，使人中毒(2)(2)转化成转化成NONO2 2形形成酸雨、光化学成酸雨、光化学烟雾烟雾形成酸雨、形成酸雨、光化学烟雾光化学烟雾有毒有毒有毒有毒氮的氧化物NONO2色、态、味水溶性对人体、环境的影响（2）8NONONONO2 2化学化学性质性质常温下易被氧气常温下易被氧气氧氧化化 与水与水反应反应 自身自身化合化合较强氧化性：可使湿较强氧化性：可使湿润的淀粉润的淀粉KIKI试纸变试纸变_3NO3NO2 2H H2 2O O=2HNO2HNO3 3NONO2NO2NOO O2 2=2NO2NO2 2蓝蓝2NO2NO2 2 N N2 2O O4 4NONO2化学性质常温下易被氧气氧化 与水反应 3NO29NONO2 2原理原理：CuCu4HNO4HNO3 3(浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3)2 22NO2NO2 22H2H2 2O O 收集收集：向上排空气：向上排空气法法 （3 3）NONO、NONO2 2 的实验室制的实验室制法法原理原理：3Cu3Cu8HNO8HNO3 3(稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3)2 22NO2NO4H4H2 2O O 收集收集：排水集气：排水集气法法 NONO作业作业NO2原理：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)210（4 4）氮氧化物对环境污染及防治氮氧化物对环境污染及防治 常见的污染类型常见的污染类型 光光化化学学烟烟雾雾：NONOx x在在紫紫外外线线作作用用下下，与与碳碳氢氢化化合合物物发发生生一一系系列列光光化化学学反反应应，产产生生的的一一种种有毒的烟雾。有毒的烟雾。酸酸雨雨：NONOx x排排入入大大气气中中后后，与与水水反反应应生生成成HNOHNO3 3和和HNOHNO2 2，随雨雪降到地面。，随雨雪降到地面。破破坏坏臭臭氧氧层层：NONO2 2可可使使平平流流层层中中的的臭臭氧氧减减少，导致地面紫外线辐射量增加。少，导致地面紫外线辐射量增加。（4）氮氧化物对环境污染及防治常见的常见的NONOx x尾气处理方法尾气处理方法碱液吸收法碱液吸收法 2NO2NO2 22NaOH=NaNO2NaOH=NaNO3 3NaNONaNO2 2H H2 2O O NO NO2 2NONO2NaOH=2NaNO2NaOH=2NaNO2 2H H2 2O O NONO2 2、NONO的的混混合合气气体体能能被被足足量量烧烧碱碱溶溶液液完完全全吸吸收收的的条条件件是是：n(NOn(NO2 2)n(NO)n(NO)。一一般般适适合合工业尾气中工业尾气中NONOx x的处理。的处理。催化转化催化转化 在在催催化化剂剂、加加热热条条件件下下，氨氨可可将将氮氮氧氧化化物物转转化化为为无无毒毒气气体体(N(N2 2)或或NONOx x与与COCO在在一一定定温温度度下下催催化化转转化化为为无无毒毒气气体体(N(N2 2和和COCO2 2)。一一般般适适用用于于汽车尾气的处理。汽车尾气的处理。常见的NOx尾气处理方法【思考思考】如何鉴别如何鉴别NONO2 2与溴蒸气？与溴蒸气？1.1.用用水水鉴鉴别别：加加入入少少量量水水振振荡荡，气气体体溶溶解解颜颜色色变浅或变无色的是变浅或变无色的是NONO2 2，变化不大的是，变化不大的是BrBr2 2蒸气。蒸气。2.2.用用AgNOAgNO3 3溶溶液液：加加入入AgNOAgNO3 3溶溶液液，振振荡荡生生成成淡淡黄黄色沉淀的是溴蒸气，无沉淀的是色沉淀的是溴蒸气，无沉淀的是NONO2 2.3.3.用用CClCCl4 4鉴鉴别别：加加CClCCl4 4振振荡荡，气气体体溶溶解解得得橙橙红红色色溶液的是溴气，不溶的是溶液的是溴气，不溶的是NONO2 2。【思考】如何鉴别NO2与溴蒸气？1.用水鉴别：加入少量水振荡13考点一考点一考点二考点二考点三考点三氮及其化合物课件考点一考点一考点二考点二考点三考点三氮及其化合物课件【例例】在在一一定定条条件件下下，将将NONO2 2和和O O2 2的的混混合合气气体体12 12 mLmL通通入入足足量量水水中中，充充分分反反应应后后剩剩余余2 2 mLmL气气体体(同同温温同同压压下下)，则则原原混混合合气气体体中中氧氧气气的的体体积积为为1.2 mL1.2 mL2.4 mL2.4 mL3 mL3 mL4 mL4 mLA A B B C C D D D【例】在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足16考点一考点一考点二考点二考点三考点三二二硝硝 酸酸1.物理性质物理性质硝酸是硝酸是_色易挥发的液体，有色易挥发的液体，有_气味。气味。2.化学性质化学性质无无刺激性刺激性二硝 酸1.物理性质硝酸是_色易挥发的液体，有_考点一考点一考点二考点二考点三考点三(1)不稳定性不稳定性反反 应应：_。市售浓硝酸呈黄色的原因是：市售浓硝酸呈黄色的原因是：_。硝硝酸酸要要保保存存在在_试试剂剂瓶瓶中中，置置于于冷冷暗暗处处，不能用橡胶塞。不能用橡胶塞。硝酸分解生成的硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里溶解在硝酸里棕色棕色(1)不稳定性硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里棕色考点一考点一考点二考点二考点三考点三(2)强氧化性强氧化性硝硝酸酸无无论论浓浓、稀稀都都有有强强氧氧化化性性，而而且且浓浓度度越越大大氧化性越强氧化性越强。按。按要求要求完成化学方程式完成化学方程式：与金属反应与金属反应稀硝酸与铜反应：稀硝酸与铜反应：_；浓硝酸与铜反应：浓硝酸与铜反应：_。与非金属反应与非金属反应如浓硝酸与如浓硝酸与C的反应为的反应为_；3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)强氧化性3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)考点一考点一考点二考点二考点三考点三与还原性化合物反应与还原性化合物反应硝硝酸酸可可氧氧化化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等等还原性物质。还原性物质。如稀硝酸与如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为溶液反应的离子方程式为_。(3)与有机物反应与有机物反应硝化反应硝化反应(与与C6H6反应反应)：_；显色反应：蛋白质遇到浓硝酸变黄色。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。用途：制炸药、染料、塑料、硝酸盐。与还原性化合物反应用途：制炸药、染料、塑料、硝酸盐。考点一考点一考点二考点二考点三考点三前三点写前三点写作业作业前三点写作业考点一考点一考点二考点二考点三考点三【规律总结】【规律总结】1.硝酸与金属反应的规律硝酸与金属反应的规律(1)HNO3与金属反应一般不能产生与金属反应一般不能产生H2。(2)还还原原产产物物一一般般为为HNO3(浓浓)NO2，HNO3(稀稀)NO；很很稀稀的的硝硝酸酸还还原原产产物物也也可可能能为为N2O、N2或或NH4NO3。2.硝酸与非金属反应的规律硝酸与非金属反应的规律(1)浓浓硝硝酸酸能能与与碳碳、硫硫、磷磷等等非非金金属属单单质质反反应应，一一般般生生成成最最高高价价含含氧氧酸酸或或最最高高价价氧氧化化物物，二二氧氧化化氮氮和水和水。(2)与与非非金金属属反反应应，硝硝酸酸表表现现强强氧氧化化性性，不不表表现现酸酸性。性。【规律总结】考点一考点一考点二考点二考点三考点三【思维建模】【思维建模】金属与硝酸反应计算题的一般方法金属与硝酸反应计算题的一般方法【思维建模】考点一考点一考点二考点二考点三考点三1.下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A1.下列说法不正确的是()A考点一考点一考点二考点二考点三考点三2、38.4 g铜铜跟跟适适量量的的浓浓硝硝酸酸反反应应，铜铜全全部部作作用用后后，共共收收集到气体集到气体22.4 L(标况标况)，反应消耗的硝酸可能是，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 molC2、38.4 g铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集考点一考点一考点二考点二考点三考点三三三氨、铵盐氨、铵盐1.氨氨(1)物物理理性性质质：无无色色有有刺刺激激性性气气味味的的气气体体，密密度度比比空空气气小，易液化，极易溶于水小，易液化，极易溶于水(1700)。(2)化学性质化学性质三氨、铵盐1.氨(1)物理性质：无色有刺激性气味的气体，密考点一考点一考点二考点二考点三考点三还原性还原性与与氧氧气气反反应应：_。与酸反应与酸反应与氯化氢反应：与氯化氢反应：_。现象：现象：_。应用：应用：用于用于NH3与挥发性酸的互相检验与挥发性酸的互相检验。与水反应：与水反应：_，_，氨氨的的水水溶溶液液叫叫氨氨水水，呈弱碱性。呈弱碱性。NH3HCl=NH4Cl产生白烟产生白烟还原性NH3HCl=NH4Cl 产生白烟考点一考点一考点二考点二考点三考点三(3)实验室制法：实验室制法：加热加热固态铵盐和固态铵盐和碱的混合物碱的混合物(3)实验室制法：加热固态铵盐和碱的混合物考点一考点一考点二考点二考点三考点三向下排空气法向下排空气法蓝蓝白烟白烟向下排空气法蓝白烟实验室制氨气实验室制氨气的的注意事项的的注意事项(1)制氨气所用铵盐制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵不能用硝铵、碳铵，因加热过程因加热过程 中中NH4NO3 可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而碳可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而碳铵铵受热分解受热分解产生产生CO2，使生成的，使生成的NH3 中混有较多的中混有较多的CO2 杂质。杂质。(2)消石灰不能用消石灰不能用NaOH、KOH代替代替，原因，原因：NaOH、KOH 腐蚀性腐蚀性太强，在高温下能腐蚀试管太强，在高温下能腐蚀试管。(3)干燥：在干燥管中盛放干燥：在干燥管中盛放碱石灰作碱石灰作干燥剂干燥剂。不能不能用浓硫酸、用浓硫酸、P2O5、无水氯化钙作干燥剂无水氯化钙作干燥剂，如如CaCl2 吸收氨气会生成吸收氨气会生成CaCl28NH3。划线部分写划线部分写作业作业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30拓展二种方法：加热浓氨水拓展二种方法：加热浓氨水浓氨水中加入固态碱性物质浓氨水中加入固态碱性物质浓氨水中存在以下平衡：浓氨水中存在以下平衡：NH3H2O NH3H2O NH4+OH，加入固态碱性物质加入固态碱性物质(如如CaO、NaOH或碱石灰等或碱石灰等)，消耗水且使，消耗水且使c(OH)增大，使平衡逆向移动，增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进同时反应放热，促进NH3H2O分解分解拓展二种方法：加热浓氨水浓氨水中加入固态碱性物质浓氨水中存在31考点一考点一考点二考点二考点三考点三氨气氨气用途：用途：化化工工原原料料，用用于于制制硝硝酸酸、铵铵盐盐、纯纯碱碱、尿尿素素，用作制冷剂。用作制冷剂。氨气用途：考点一考点一考点二考点二考点三考点三喷泉喷泉实验的原理及应用实验的原理及应用1.喷泉实验的原理喷泉实验的原理由由于于容容器器内内外外产产生生压压强强差差而而形形成成喷喷泉泉。气气体体迅迅速速溶溶于于水水或或某某种种溶溶液液中中，容容器器内内压压强强小小于于容容器器外外压压强强，从从而而产产生生喷喷泉泉，依依据据这这一一原原理理，只只要要能能够够造造成成容容器器内内气气体体大大量量溶溶于于液液体体，就就可可以以形形成喷泉。成喷泉。2.引发喷泉的几种方法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。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。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。使烧瓶外待喷液面上的气压增大。喷泉实验的原理及应用考点一考点一考点二考点二考点三考点三3.喷泉实验的几种常见装置喷泉实验的几种常见装置3.喷泉实验的几种常见装置考点一考点一考点二考点二考点三考点三2.铵盐铵盐(1)物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。(2)化学性质化学性质“三解三解”不稳定性不稳定性(热解热解)a.NH4Cl受热分解：受热分解：_。b.NH4HCO3受受热热分分解解：_。与碱反应与碱反应(碱解碱解)铵盐与碱溶液反应的离子方程式铵盐与碱溶液反应的离子方程式a.在稀溶液中不加热：在稀溶液中不加热：_。b.加热时或浓溶液：加热时或浓溶液：_。2.铵盐(1)物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。考点一考点一考点二考点二考点三考点三氮及其化合物课件考点一考点一考点二考点二考点三考点三1.NH3是是一一种种重重要要的的化化工工原原料料，可可以以制制备备一一系系列列物物质质(如图如图)。下列有关表述正确的是。下列有关表述正确的是()A.NH4Cl和和NaHCO3都是常用的化肥都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和和Na2CO3受热时都易分解受热时都易分解C.NH3和和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应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图中所涉及的盐类物质均可以水解水解C1.NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。考点一考点一考点二考点二考点三考点三2.判断判断下列下列有关有关操作操作是否是否能能引发喷泉引发喷泉现象现象A.挤压装置挤压装置的胶头滴管使的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹片刻后打开止水夹B.挤压装置挤压装置的胶头滴管使的胶头滴管使NaOH溶液全部进入溶液全部进入 烧瓶，片刻后打开止水夹烧瓶，片刻后打开止水夹2.判断下列有关操作是否能引发喷泉现象A.挤压装置的胶头滴考点一考点一考点二考点二考点三考点三C.用鼓气装置从装置用鼓气装置从装置的的a处不断鼓入空气并打开止水夹处不断鼓入空气并打开止水夹D.向装置向装置的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹氮及其化合物课件考点一考点一考点二考点二考点三考点三3下下面面是是实实验验室室制制取取氨氨气气的的装装置置和和选选用用的的试试剂剂，其中错误的是其中错误的是A.B.C.D.D3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.