氮及其化合物知识归纳总结

1氮及其化合物知识点归纳总结一、氮气、氮的氧化物1、氮气：无色无味的气体，难溶于水。氮的分子结构：电子式_______结构式______________。（1）氧化性：N2+3H22NH3，N2+3Mg=Mg3N2其产物的双水解反应：（2）还原性：与O2的化合（放电或高温条件下）NOON222放电2、氮的固定将空气中游离的氮气转化为氮的化合物的方法，统称为氮的固定。氮的固定的三种途径：（1）生物固氮：豆科植物根瘤菌将氮气转化为化合态氮（2）自然固氮：打雷闪电时，大气中的氮气转化为NONOON222放电（3）工业固氮：工业合成氨N2+3H22NH33、氮氧化物氮元素有+1、+2、+3、+4、+5等五种化合价，五种化合价对应六种化合物。种类物理性质稳定性N2O笑气NO无色气体，溶于水中等活泼NO2红棕色色气体，易溶于水，有毒较活泼，易发生二聚反应N2O4无色气体较活泼，受热易分解N2O无色气体较不活泼N2O3（亚硝酸酸酐）蓝色气体（—20°C）常温不易分解为NO、NO2N2O5（硝酸酸酐）无色固体气态不稳定，常温易分解（1）NO2与水反应：NOHNOOHNO32223（2）NO、NO2的尾气吸收：OHNaNONaOHNONOOHNaNONaNONaOHNO222223222222（3）NO的检验：2222NOONO现象无色气体和空气接触后变为红棕色。（4）两个计算所用的方程式：4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3氮的氧化物溶于水的计算（1）NO2或NO2与N2（非O2）的混合气体溶于水时可依据：3NO2+H2O2HNO3+NO利用气体体积变化差值进行汁算。（2）NO2与O2的混合气体溶于水时．由4NO2＋O2十2H2O4HNO3，可知，当体积比：=4：1，恰好完全反应V(NO2)：V(O2)4：1，NO2过量，剩余气体为NO4：1，O2过量，剩余气体为O2(3)NO与O2同时通如水中时．由4NO＋3O2十2H2O4HNO3，可知，当体积比：=4：3，恰好完全反应V(NO)：V(O2)4：3，剩余气体为NO4：3，剩余气体为O2（4）NO、NO2、O2三种混合气体通人水中，可先按（1）求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按（3）方法进行计算。二、氨及其化合物1、氨气：（1）氨分子的结构写出氨的化学式、电子式和结构式，_________________________。分子中含有________（极性、非极性）键，分子构型为______，氨分子为_________（极性、非极性）分子。（2）氨的物理性质氨是没有颜色、有______气味的气体；密度比空气____；______溶于水且能快速溶解，在常温、常压下1体积水能溶解____体积氨。氨水密度随质量分数的增大而下降。（3）氨气的合成N2+3H22NH3（4）氨气的化学性质①与水反应NH3·H2ONH4＋＋OH－氨水是混合物，溶液中含有H2O、NH3·H2O、NH3等分子和NH4＋、OH－（还含有极少量的H+）等离子（氨在水中大部分以NH3·H2O形式存在），所以，溶液呈弱碱性，能使无色的酚酞试液变红色。氨水易挥发，受热时容易逸出氨气（NH3·H2ONH3↑+H2O），不易运输保存等，所以常将氨转化成各种铵盐。②与酸反应NH3+HCl=NH4Cl呈现冒白烟现象，白烟是生成的NH4Cl小颗粒，这可以检验氨气的存在。3③与一些氧化剂的反应4NH3+5O24NO+6H2ONH3与Cl2的反应：（5）氨气的实验室制备：①原理：固态铵盐与碱加热反应：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O②发生装置：固+固+加热型，与制备O2相似。③收集：收集NH3用向下排空气法；④检验：用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）或用蘸有浓盐酸的玻璃棒（冒白烟）；⑤干燥用盛碱石灰（CaO和NaOH的混合物）的干燥管。不可用酸性干燥剂。2、铵盐由铵根离子（NH4＋）和酸根离子构成的化合物叫铵盐，铵盐都是晶体、易溶于水。（1）不稳定性一般．．铵盐受热分解出氨气和相应的酸。NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O（NH4）2SO42NH3↑+H2SO4NH4ClNH3↑+HCl↑NH4Cl受热分解有类似“升华”现象（ClNHHClNH43冷），可用于物质的提纯，如NaCl混入NH4Cl中可加热提纯。（2）与碱的反应NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O铵盐与碱共热都能产生氨气，这是铵盐的特征反应。可据此检验铵盐的存在，即取样品与NaOH溶液共热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明样品含铵盐。三、硝酸1、硝酸的工业制法4NH3+5O24NO+6H2O2222NOONONOHNOOHNO322232、硝酸的性质硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，能以任意比溶解于水。69%的硝酸被称为浓硝酸，98%的浓硝酸通常叫“发烟硝酸”，浓硝酸常带有黄色。（1）不稳定性4222342HNO4ONOOH光或热硝酸应贮存在避光、低温处。（2）强氧化性3Cu＋8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3（浓）=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O浓HNO3还能使铁、铝等发生钝化现象。所以可用铝制容器装运浓硝酸。浓硝酸与C反应：硝酸能氧化很多低价态的化合物,所以在酸性条件下NO3--与S2-SO32-I-Fe2+不能共存于同一溶液中.3、硝酸的相关计算（1）从硝酸在反应中的作用——酸性和氧化性：参加反应的硝酸一部分显酸性，生成硝酸盐，另一部分作氧化剂，一般转化为氮的氧化物(NO或NO2)，根据物料守恒——氮元素守恒解题。（2）从氧化还原反应的规律——得失电子守恒：一般情况下：金属失去的电子被+5价的氮得到，转化为NO或NO2，根据得失电子解题。（3）从离子反应角度——化学反应的本质：金属与硝酸反应的本质是金属与H+和NO3-共同作用。四、规律总结5对应练习1、把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是)A．氧气B．二氧化氮C．二氧化氮和氧气D．二氧化氮和一氧化氮2、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1.68LO2(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5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是()A．60mLB．45mLC．30mLD．15mL3、同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是()A．V1V2V3B．V1V3V2C．V2V3V1D．V3V1V24、将22.4g铁粉逐渐加入到含HNO30.8mol的稀HNO3中，反应生成气体的物质的量(x)随消耗铁粉的物质的量(y)的变化关系如图所示，其中正确的是5、为了除去NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理(反应方程式：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O)。现有由amolNO、bmolNO2、cmolN2O4组成的混合气体恰好被VL氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余)，则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为()A.a＋b＋cVmol·L－1B.2(a＋b＋c)3Vmol·L－1C.a＋b＋2cVmol·L－1D.b＋2cVmol·L－16、将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列有关叙述中正确的是A．加入合金的质量可能为6.4gB．参加反应的硝酸的物质的量为0.1molC．沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150mLD．溶解合金时收集到NO气体的体积为2.24L67、把盛有48mLNO和NO2的混合气体的容器倒立于水中（保持同温同压下），液面稳定后，容器内气体体积变为24mL，则：①原混合气体中，NO是_______mL，NO2是_______mL；②若在剩余的24mL气体中通入6mLO2，液面稳定后，容器内剩余气体是_______，体积为________mL。③若在剩余的24mL气体中通入24mLO2，液面稳定后，容器内剩余气体是______，体积为________mL。④若在原48mLNO和NO2的混合气体中，通入_____mLO2再倒置于水中，水可充满容器。8、在浓硝酸中放入铜片：(1)开始反应的化学方程式为_____________________，实验现象为_______________________。(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为______________________________。(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，原因是_______。(4)若将12.8g铜与一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，得NO、NO2混合气体5.6L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是________。9、将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：(1)NO的体积为______L，NO2的体积为______L。(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol·L－1。10、某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨气的性质后讨论，既然氨气具有还原性，能否与H2还原CuO一样呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列实验：(一)制取氨气(1)实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气。(2)实验室还可在____________(填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。(二)实验探究该小组成员设计实验探究氨气的还原性及其产物，实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)图如下：(3)该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，你对该装置的改进措施是7________________________________________________________________________。(4)利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体。(三)问题讨论(5)有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知Cu2O是红色粉末，是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu＋能自身发生氧化还原反应生成Cu2＋和Cu。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O：_______________________。(6)在解决了问题(5)后，又有同学提出：Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强？于是他们又进行了如下实验：取98gCu(OH)2固体，加热到80℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72g。据此可推得A为________，由此得到的结论是___________________________________。答案：1、（1）1236（2）NO16（3）O26（4）1814．(2)氢氧化钠固体(生石灰或碱石灰)(3)在装置A和B之间增加装有碱石灰的干燥管(5)取少量样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之，则没有(6)Cu2OCu2O的热稳定性比CuO的强