1、精選優質文檔-傾情為你奉上 氮的知識點總結【思維導圖】O2(加熱、催化劑)4HNO3(濃)=4NO2+2H2O+O2強氧化性不穩定性HNO3NaNO2NaOHMgN2O4H2ONH3.H2ONH3N2NONO2Ag(NH3)2+NH4ClAgNO3NaOHHClH2OMg3N2Cl2、(23)CuOH2O2(放電)NH3O2CuHClCu、(21)Fe2+、(22)I與金屬反應:Cu、Fe與非金屬反應：C、SFe、Al在冷、濃HNO3 鈍化Pt、Au能溶解于王水(濃HNO3:濃HCl=1:3）與還原性化合物反應：Fe2+、SO2、H2S、HI有機物硝化反應：C6H6酯化反應：C3H5(OH)3

2、(24)二、氮氣（N2）： 1氮元素在自然界中的存在形式：既有游離態又有化合態。空氣中含N2 占78（體積分數）或75（質量分數）；化合態氮存在于多種無機物和有機物中，氮元素是構成蛋白質和核酸不可缺少的元素。 2物理性質：純凈的氮氣是無色無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。 3氮氣的分子結構：氮分子（N2）的電子式為，結構式為NN。由于N2分子中的NN鍵很牢固，所以通常情況下，氮氣的化學性質穩定、不活潑。 4氮氣的化學性質：常溫下氮氣很穩定，很難與其它物質發生反應，但這種穩定是相對的，在一定條件下（如高溫、放電等），也能跟某些物質（如氧氣、氫氣等）發生反應。 N2的氧化性： 與H2化合生成N

3、H3 N2 +3H22NH3點燃說明 該反應是一個可逆反應，是工業合成氨的原理。 鎂條能在N2中燃燒 N2 + 3Mg = Mg3N2（金屬鎂、鋰均能與氮氣反應） Mg3N2易與水反應：Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3點燃點燃點燃拓展延伸鎂條在空氣中點燃發生的反應有： 2Mg + O2 = 2MgO N2 + 3Mg = Mg3N2 2Mg + CO2 = 2MgO + C N2與O2化合生成NO： N2 + O22NO 說明 在閃電或行駛的汽車引擎中會發生以上反應。5氮氣的用途： 合成氨，制硝酸； 代替稀有氣體作焊接金屬時的保護氣，以防止金屬被空氣氧化； 在燈泡中

4、填充氮氣以防止鎢絲被氧化或揮發； 保存糧食、水果等食品，以防止腐爛； 醫學上用液氮作冷凍劑，以便在冷凍麻醉下進行手術； 利用液氮制造低溫環境，使某些超導材料獲得超導性能。6制法： 實驗室制法：加熱NH4Cl飽和溶液和NaNO2晶體的混合物。NaNO2 + NH4Cl = NaCl + N2+ 2H2O分餾凈化、液化 工業制法： 液氮（沸點-195.8） N2 空氣 液氧（沸點-183） O27氮的固定：游離態氮轉變為化合態氮的方法。自然固氮 閃電時，N2 轉化為NO生物固氮 豆科作物根瘤菌將N2 轉化為化合態氮 工業固氮 工業上用N2 和H2合成氨氣 8氮的循環： 說明在自然界，通過氮的固定，

5、使大氣中游離態的氮轉變為化合態的氮進入土壤，植物從土壤中吸收含氮的化合物制造蛋白質。動物則靠食用植物得到蛋白質。動物的尸體殘骸，動物的排泄物以及植物腐敗物等在土壤中被細菌分解，變為含氮化合物，部分被植物吸收；而土壤中的硝酸鹽也會被細菌分解成氮氣，氮氣可再回到大氣中。這一過程保證了氮在自然界的循環。三、氮的氧化物：各種價態氮氧化物：（N2O）、（NO）、（N2O3）、（NO2、N2O4）、（N2O5），其中N2O3和N2O5分別是HNO2和HNO3的酸酐。氣態的氮氧化物幾乎都是劇毒性物質，在太陽輻射下還會與碳氫化物反應形成光化學煙霧。1NO、NO2性質：氮的氧化物一氧化氮(NO)二氧化氮(NO2

6、)物理性質為無色、不溶于水、有毒的氣體為紅棕色、有刺激性氣味、有毒的氣體，易溶于水化學性質極易被空氣中的O2氧化：2NO + O2= 2NO2NO中的氮為+2價，處于中間價態，既有氧化性又有還原性與H2O反應：3NO2 + H2O2HNO3 + NO(工業制HNO3原理在此反應中，NO2同時作氧化劑和還原劑)平衡體系：2NO2 N2O4氮氧化物對環境的污染、危害及防治措施硝酸型酸雨的產生及危害造成光化學煙霧的主要因素：氮氧化物（NxOy）和碳氫化合物（CxHy）在大氣環境中受到強烈的太陽紫外線照射后，發生復雜的化學反應，主要生成光化學氧化劑（主在是O3）及其他多種復雜的化合物，這是一種新的二次

7、污染物，統稱為光化學煙霧。光化學煙霧刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡。光化學煙霧主要發生在陽光強烈的夏、秋季節。破壞臭氧層措施：空氣中的NO、NO2污染物主要來自于石油產品和煤燃燒的產物、汽車尾氣以及制硝酸工廠的廢氣，因此使用潔凈能源，減少氮氧化物的排放；為汽車安裝尾氣轉化裝置；處理工廠廢氣可以減少排放。2NO、NO2的制取： 實驗室NO可用Cu與稀HNO3反應制取：3Cu8HNO3（稀）3Cu（NO3）22NO4H2O，由于NO極易與空氣中的氧氣作用，故只能用排水法收集。 實驗室NO2可用Cu與濃HNO3反應制取：Cu4HNO3（濃）Cu（NO3）22NO22H2O，由于NO2可與水反應，故只

8、能用排空氣法收集。 32NO2 N2O4 H<0 的應用 四、氨和銨鹽：1氨的合成： N2 + 3H2 2NH3 2氨分子的結構：NH3的電子式為，結構式為，氨分子的結構為三角錐形，N原子位于錐頂，三個H原子位于錐底，鍵角107°18，是極性分子。3氨氣的物理性質：氨氣是無色、有刺激性氣味的氣體，在標準狀況下，密度是0.771g·L1，比空氣小。氨易液化，液氨氣化時要吸收大量的熱，使周圍溫度急劇下降，所以液氨可作致冷劑。氨氣極易溶于水，常溫常壓下，1體積水中大約可溶解700體積的氨氣。氨的水溶液稱氨水。計算氨水的濃度時，溶質應為NH3 。實驗選修1P97實驗48氨對人

9、的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用，若不慎接觸過多的氨而出現病癥，要及時吸入新鮮空氣和水蒸氣，并用大量水沖洗眼睛。4氨的化學性質： 跟水反應：氨氣溶于水時（氨氣的水溶液叫氨水），大部分的NH3分子與H2O分子結合成NH3·H2O（一水合氨）。NH3·H2O為弱電解質，只能部分電離成NH4和OH。NH3 + H2ONH3·H2O NH4 + OHa氨水的性質：氨水具有弱堿性，使無色酚酞試液變為淺紅色，使紅色石蕊試液變為藍色。氨水的濃度越大，密度反而越小（是一種特殊情況）。NH3·H2O不穩定，故加熱氨水時有氨氣逸出： NH3·H2O NH3+ H2Ob

10、氨水的組成：氨水是混合物（液氨是純凈物），其中含有3種分子（NH3、NH3·H2O、H2O）和3種離子（NH4和OH、極少量的H）。c氨水的保存方法：氨水對許多金屬有腐蝕作用，所以不能用金屬容器盛裝氨水。通常把氨水盛裝在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷壇或內涂瀝青的鐵桶里。d有關氨水濃度的計算：氨水雖然大部分以NH3·H2O形式存在，但計算時仍以NH3作溶質。eNH3是唯一能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，常用此性質檢驗NH3。比較液氨與氨水：名 稱液 氨氨 水形 成氨降溫加壓液 化氨溶于水物質分類純凈物混合物成 分NH3NH3、NH3·H2O 、H2O 、 NH4+ 、

11、OH 、H+ 氨與酸（硫酸、硝酸、鹽酸等）反應，生成銨鹽。反應原理： NH3 + H+ = NH4+說明a當蘸有濃氨水的玻璃棒與蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時，產生大量白煙。這種白煙是氨水中揮發出來的NH3與鹽酸揮發出來的HCl化合生成的NH4C1晶體小顆粒。反應的方程式：NH3 + HCl = NH4Clb氨氣與揮發性酸（濃鹽酸、濃硝酸等）相遇，因反應生成微小的銨鹽晶體而冒白煙，這是檢驗氨氣的方法之。c氨氣與不揮發性酸（如H2SO4、H3PO4等）反應時，無白煙生成。 與氧化劑反應（具有還原性） 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O點燃說明氨氣在催化劑（如鉑等）、加熱條件下，被氧氣氧化生成N

12、O和H2O。此反應是放熱反應，叫做氨的催化氧化（或叫接觸氧化）是工業制硝酸的反應原理之一。 4NH3 + 3O2（純氧） = 2N2 + 6H2O（黃綠色火焰） 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl 8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl 5氨氣的用途： 是氮肥工業及制造硝酸、銨鹽、純堿的原料； 是有機合成工業如合成纖維、塑料、染料、尿素等的常用原料； 用作冰機中的致冷劑。6氨的實驗室制法：（必修1P99） 反應原理：2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3+ 2H2O 發生裝置：固固反應加熱裝置，與制取氧氣的發生裝置相同。 干燥：用堿石灰干燥。說明不能

13、用濃H2SO4、P2O5等酸性干燥劑和CaCl2干燥氨氣，因為它們都能與氨氣發生反應（CaCl2與NH3反應生成CaCl2·8NH3）。 收集方法：由于氨極易溶于水，密度比空氣小，所以只能用向下排空氣法收集。 檢驗：a用濕潤的紅色石蕊試紙放試管口或者瓶口（變藍）b蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近試管口或者瓶口（產生白煙）。 棉花團的作用：是為了防止試管內的NH3與試管外的空氣形成對流，以期在較短時間內收集到較為純凈的氨氣。注意 制氨氣所用的銨鹽不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替，因為NH4NO3在加熱時易發生爆炸，而NH4HCO3、(NH4)2CO3極易分解產生CO2

14、氣體使制得的NH3不純。 消石灰不能用NaOH、KOH等強堿代替，因為NaOH、KOH具有吸濕性，易潮解結塊，不利于生成的氨氣逸出，而且NaOH、KOH對玻璃有強烈的腐蝕作用。 NH3極易溶于水，制取和收集的容器必須干燥。 實驗室制取氨氣的另一種常用方法：將濃氨水滴到生石灰或燒堿固體上。有關反應的化學方程式為： CaO + NH3·H2O = Ca(OH)2 + NH3 燒堿或生石灰的作用：一是增大溶液中的OH濃度，二是溶解或反應放熱，促使NH3·H2O轉化為NH3，這種制氨氣的發生裝置與實驗室制O2（H2O2為原料）、C2H2氣體的裝置相同。7銨鹽：由銨離子和酸根離子構成

15、的鹽。如：硫酸銨【（NH4）2SO4 ，俗稱硫銨，又稱肥田粉】，氯化銨【NH4Cl，俗稱氯銨】，硝酸銨【NH4NO3，俗稱硝銨】，碳酸氫銨【NH4HCO3，俗稱碳銨】銨鹽屬于銨態氮肥。常用氮肥有銨態氮肥和尿素【 CO（NH2）2 】 。銨鹽的性質 銨鹽都是無色或白色的晶體晶體，且都易溶于水。 與堿作用：(NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2NH3+ 2H2ONH3NO3 + NaOH NaNO3 + NH3+ H2O實質：NH4+ + OH NH3+ H2O說明銨鹽與堿共熱都能產生NH3，這是銨鹽的共同性質。有關系式：NH4+ NH3，相互之間可以轉化。a若是銨鹽溶液與燒堿溶

16、液共熱，則可用離子方程式表示為：NH4+ OHNH3+ H2O b若反應物為稀溶液且不加熱時，則無氨氣逸出，用離子方程式表示為：NH4+ OHNH3· H2O c若反應物都是固體時，則只能用化學方程式表示。 受熱發生分解反應：固態銨鹽受熱都易分解根據組成銨鹽的酸根陰離子對應的酸的性質的不同，銨鹽分解時有以下兩種情況：a組成銨鹽的酸根陰離子對應的酸是非氧化性的揮發性酸時，則加熱時酸與氨氣同時揮發，冷卻時又重新化合生成銨鹽。例如：NH4Cl(固) NH3+ HCl NH3 + HClNH4Cl （試管上端又有白色固體附著）又如： NH4HCO3NH3+ H2O + CO2b組成銨鹽的酸根

17、陰離子對應的酸是氧化性酸，加熱時則發生氧化還原反應，無氨氣逸出例如：NH3NO3 N2O+ 2H2O （發生復雜的反應，爆炸）注意貯存銨態氮肥時，為了防止受熱分解，應密封包裝并放在陰涼通風處；施用氮肥時應埋在土下并及時灌水，以保證肥效。8NH4+的檢驗方法：將待檢物取出少量置于試管中，加入NaOH溶液后，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙在管口檢驗，若試紙變藍色，則證明待檢物中含銨鹽(NH4)。五、硝酸：1物理性質： 純硝酸是無色、易揮發（沸點為83）、有刺激性氣味的液體，常用濃HNO3的質量分數為69%，能跟水以任意比互溶，打開盛濃硝酸的試劑瓶蓋，有白霧產生。（與濃鹽酸相同） 質量分數為98以上的濃

18、硝酸揮發出來的HNO3蒸氣遇空氣中的水蒸氣形成極微小的硝酸液滴而產生“發煙現象”。因此，質量分數為98以上的濃硝酸通常叫做“發煙硝酸”。2化學性質： 具有酸的一些通性，但硝酸與金屬反應時一般無氫氣產生。例如： CaCO3 + 2HNO3(稀)Ca(NO3)2 + CO2+ H2O（實驗室制CO2氣體時，若無稀鹽酸可用稀硝酸代替） 不穩定性。HNO3見光或受熱易發生分解，HNO3越濃，越易分解。硝酸分解放出的NO2溶于其中而使硝酸呈黃色。有關反應的化學方程式為： 4HNO32H2O + 4NO2+O2 強氧化性：不論是稀HNO3還是濃HNO3，都具有極強的氧化性。HNO3濃度越大，氧化性越強。其

19、氧化性表現在以下幾方面： 幾乎能與所有金屬（除Pt、Au外）反應。當HNO3與金屬反應時，HNO3被還原的程度（即氮元素化合價降低的程度）取決于硝酸的濃度和金屬單質還原性的強弱。對于同一金屬單質而言，HNO3的濃度越小，HNO3被還原的程度越大，氮元素的化合價降低越多。一般反應規律為： 金屬 + HNO3(濃) 硝酸鹽 + NO2 + H2O 金屬 + HNO3(稀) 硝酸鹽 + NO + H2O 較活潑的金屬(如Mg、Zn等) + HNO3(極稀) 硝酸鹽 + H2O + N2O(或NH3等)金屬與硝酸反應的重要實例為： 3Cu + 8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2

20、O該反應較緩慢，反應后溶液顯藍色，反應產生的無色氣體遇到空氣后變為紅棕色（無色的NO被空氣氧化為紅棕色的NO2）。實驗室通常用此反應制取NO氣體Cu + 4HNO3(濃) Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O該反應較劇烈，反應過程中有紅棕色氣體產生，此外，隨著反應的進行，硝酸的濃度漸漸變稀，反應產生的氣體是NO2、NO等的混合氣體。 變價金屬與硝酸反應時，產物的價態則要看硝酸與金屬的物質的量的相對大小，若金屬過量，則生成低價的金屬硝酸鹽；若硝酸過量，則生成高價的金屬硝酸鹽。如：鐵與稀硝酸的反應：3Fe（過量）8HNO3（稀）3Fe（NO3）22NO4H2OFe（不足）4HNO3（稀）Fe

21、（NO3）3NO2H2O 常溫下，濃HNO3能將金屬Fe、A1鈍化，使Fe、A1的表面氧化生成一薄層致密的氧化膜。因此，可用鐵或鋁制容器盛放濃硝酸，但要注意密封，以防止硝酸揮發變稀后與鐵、鋁反應。（與濃硫酸相似） 濃HNO3與濃鹽酸按體積比13配制而成的混合液叫王水。王水溶解金屬的能力更強，能溶解金屬Pt、Au。 能把許多非金屬單質（如C、S、P等）氧化，生成最高價含氧酸或最高價非金屬氧化物。例如： C + 4HNO3(濃) = CO2+ 4NO2+ 2H2O 能氧化某些具有還原性的物質，如H2S、SO2、Na2SO3、HI、HBr、Fe2等。應注意的是，NO3無氧化性，而當NO3在酸性溶液中時，則具有強氧化性。例如，在Fe(NO3)2溶液中加