氮及化合物 基礎(chǔ)與方法全集!從零開始,高中化學(xué)


氮及其氧化物
一.氮
氮?dú)?/strong> N≡N(N以共價(jià)三鍵結(jié)合,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。在高溫,放電條件下可以與某些物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)。)
- 與氧氣反應(yīng)

- 與鎂反應(yīng)(Mg在空氣中燃燒生成氮化鎂和氧化鎂)

- 與氫氣反應(yīng)(工業(yè)合成氨)

氮的固定:將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程,包括人工固氮(工業(yè)合成氨,豆科植物的根瘤菌)和自然固氮(雷雨發(fā)莊稼)。
氮的循環(huán)

二.一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮
- 物性 無色,無味,難溶于水的有毒氣體
- 化性 與氧氣反應(yīng)

- 實(shí)驗(yàn)室制法 銅與稀硝酸(不用加熱)

- 只能用排水法收集,尾氣吸收混合氧氣通入氫氧化鈉溶液
二氧化氮
- 物性 紅棕色,有刺激性氣味,易溶于水且與水反應(yīng)的有毒氣體
- 化性 與水反應(yīng)

- 實(shí)驗(yàn)室制法 銅與濃硝酸(不用加熱)

- 只能用向上排空氣法收集,用氫氧化鈉吸收尾氣

- 二氧化氮雙聚

三.酸雨
- 正常雨水pH值約為5.6,酸雨的pH值小于5.6
- 成因:主要是大氣中的二氧化硫和氮氧化合物以及它們在大氣中發(fā)生反應(yīng)后的生成物溶于雨水形成的。
- 氮氧化合物

3.類型
- 硫酸型

- 硝酸型

4.二氧化硫和氮氧化物的吸收處理方法
二氧化硫
- 鈣基固硫法

- 氨水法

二氧化氮
- 催化轉(zhuǎn)化法

四.光化學(xué)煙霧(氮氧化物和氮?dú)浠衔镌斐桑?/p>

水體富營養(yǎng)化
氨+銨鹽+硝酸
一.氨(相對(duì)分子質(zhì)量17<空氣28.8)
- 物性
- 氨是無色,有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小
- 氨很容易液化(氫鍵),液化時(shí)放熱。液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱,可用作制冷劑。
- 氨極易溶于水,常溫常壓下,1體積水可溶解700體積氨(500體積氯化氫)。
- 化性
- 與水反應(yīng):極易溶于水也易與水反應(yīng)

氨水的成分和性質(zhì)

2.氨可以與酸發(fā)應(yīng)生成銨鹽(產(chǎn)生白煙)

3.氨中氮元素的化合價(jià)為-3價(jià)。氨有還原性,在一定條件下,能與氧氣反應(yīng)。(氨的催化氧化,是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)。)

二.銨鹽
- 銨鹽大多是無色晶體,絕大多數(shù)銨鹽都易溶于水,易于被農(nóng)作物吸收,因此廣泛用于化肥(氮磷鉀)中。
- 銨鹽受熱易分解

在儲(chǔ)存銨態(tài)氮肥時(shí),應(yīng)密封保存并放在陰涼通風(fēng)處;施肥時(shí)應(yīng)埋在土里保持肥效。銨鹽能與堿反應(yīng),因此不能與堿性物質(zhì)草木灰(碳酸鉀)混用。
三.硝酸
- 物性 硝酸是無色,易揮發(fā)(在空氣中形成白霧),有刺激性氣味的液體。
- 不穩(wěn)定性

- 濃硝酸一般呈黃色,是由于硝酸分解產(chǎn)生的二氧化氮溶于硝酸的緣故。
- 硝酸濃度越大越易分解,因此,濃硝酸應(yīng)放入棕色瓶(避光),在陰涼處保存(避免受熱易分解),用玻璃塞而不能用橡膠塞(硝酸腐蝕橡膠)。
3.硝酸與金屬的反應(yīng)
- 銅與稀硝酸

- 銅與濃硝酸

- 常溫下,濃硝酸與濃硫酸使鐵,鋁鈍化(鐵,鋁表面被氧化生成一層致密的氧化鋁薄膜,阻止鐵,鋁進(jìn)一步被氧化)。故常溫下,可以用鐵,鋁制容器來盛放濃硝酸或濃硫酸。
4.與非金屬單質(zhì)反應(yīng)

5.硝酸是一元強(qiáng)酸,具有酸的通性,能與堿性氧化物,堿,鹽等反應(yīng)
6.硝酸的工業(yè)制法
原理是將氨經(jīng)過一系列反應(yīng)得到硝酸

氨與銨鹽的重要實(shí)驗(yàn)
教材實(shí)驗(yàn)一:氨溶于水的噴泉實(shí)驗(yàn)

- 實(shí)驗(yàn)操作

- 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
- 氨氣極易溶于水
- 氨氣溶于水呈堿性
教材實(shí)驗(yàn)二:銨根離子的檢驗(yàn)
- 實(shí)驗(yàn)操作

教材實(shí)驗(yàn)三:氨的實(shí)驗(yàn)室制法
在實(shí)驗(yàn)中,常利用銨鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)共熱放出氨氣來制備氨。

- 干燥方法

- 尾氣處理

- 其他方法

濃氨水+固體氫氧化鈉/生石灰
- 練習(xí)題

氨的重要性質(zhì)之高考二十問
不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)通過氧化還原反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化

- 加熱分解產(chǎn)生的氨氣和氯化氫會(huì)再次結(jié)合,生成氯化銨固體堵塞導(dǎo)管。
- 鋁會(huì)鈍化。
- 可能是濃硝酸受熱分解產(chǎn)生二氧化氮。
- 二氧化氮會(huì)發(fā)生雙聚變?yōu)樗难趸?/span>
- 氧化性之與得電子的能力有關(guān),與得電子的數(shù)目無關(guān)。
- 生成亞硫酸銨和亞硫酸氫銨。
- 二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,屬于歧化反應(yīng)。
- 工業(yè)合成氨,從0價(jià)到-3價(jià)。
- 銨根離子與氫氧根離子生成氨氣和水。
- 歧化反應(yīng)。
- 二氧化氮雖然易溶于水但是會(huì)與水反應(yīng)生成一氧化氮。
- 鎂與氮?dú)庋鯕舛挤磻?yīng)。
- 氯化銨會(huì)與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)。
- 氧氣與硝酸無法發(fā)生反應(yīng)。
- 常溫下不行。
- 產(chǎn)生白煙。
- 會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
- 化學(xué)變化。
- 紅色石蕊試紙。
- 氨極易溶于水,常溫常壓下,1體積水可溶解700體積氨(500體積氯化氫)。
氮氧化物溶于水的計(jì)算題型
題型一:二氧化氮溶于水/二氧化氮+一氧化氮溶于水/二氧化氮+氮?dú)馊苡谒?/strong>
- 關(guān)鍵是找物質(zhì)的變化量
例題一

例題二

題型二:二氧化氮+氧氣溶于水

例題

題型三:一氧化氮+氧氣溶于水

例題

題型四:一氧化氮+二氧化氮+氧氣
- 剩余氣體只可能是氧氣或一氧化氮
例題

金屬與硝酸的計(jì)算題型
技巧一:善用化合價(jià)升降解題
例題

技巧二:善用電子得失守恒解題
例題

技巧三:電子得失守恒+原子守恒解題
例題

金屬與稀硝酸+濃硝酸的反應(yīng)題型
例題

金屬與濃硝酸反應(yīng)綜合計(jì)算題型
例題
