第13讲氮及其化合物一、氮气和氮的氧化物(一)氮气的性质通常情况下,N2化学性质很稳定,只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。写出相关反应的化学方程式: (二)氮的氧化物1.NO和NO22.人类活动对自然界氮循环和环境的影响(1)固氮及影响a.含义:使空气中游离态的氮转化为化合态氮。b.方法 c.影响 (2)NOx的污染a.氮氧化物:主要有NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等,其中NO和NO2是最主要的空气污染物。b.污染源:石油产品的燃烧和煤的燃烧,汽车尾气及工业废气的排放,农田土壤及动物排泄物中含氮化合物的转化等。c.污染(3)对生产中氮氧化物污染的防治a.控制进入自然界的有害物质的数量。b.增强生态系统对有害物质的吸收能力。自测1俗话说“雷雨发庄稼”,这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮,请同学们写出三个有关的化学方程式:(1)N2+O2 2NO;(2)2NO+O2 2NO2;(3)3NO2+H2O 2HNO3+NO。自测2(1)怎样收集NO、NO2气体?(2)如何鉴别NO2与溴蒸气?答案(1)收集NO用排水法,收集NO2用向上排空气法。(2)将二者分别通入AgNO3溶液中,产生沉淀者为溴蒸气(或其他合理答案)。解析(1)NO只能用排水法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集。(2)由于NO2和Br2在性质上有不少相似性:①均具有氧化性,②溶于水均有酸生成,③均可与碱反应,④均为红棕色等,所以不能用淀粉KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别;但二者性质又有差别,可以用下列溶液或方法鉴别:①AgNO3溶液;②CCl4溶液;③水洗法。二、氨和铵盐(一)氨的结构与性质1.结构:电子式为①H·· ··H。2.物理性质:无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化,极易溶于水。3.化学性质(1)与水反应NH3+H2O NH3·H2O N +OH-NH3是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸②变蓝的气体,常用此性质检验NH3。(2)与氧气反应(氨的催化氧化)③4NH3+5O2 4NO+6H2O(写化学方程式)。(二)铵盐的性质和N 的检验1.铵盐的性质(1)易溶于水的离子化合物(2)与碱反应N +OH- NH3↑+H2O(3)受热分解如NH4Cl NH3↑+HCl↑(4)水解反应N +H2O NH3·H2O+H+2.N 的检验(1)取样品与碱共热,用湿润的④红色石蕊试纸检验产生的气体,观察试纸是否变蓝;(2)取样品与碱共热,用蘸有⑤浓盐酸的玻璃棒检验产生的气体,观察是否有白烟产生。(三)氨气的制法1.氨气的实验室制法(1)原理:⑥铵盐与碱共热,产生氨气。实验室常用反应的化学方程式为:⑦2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)制取装置:如图所示。 1)收集:由于氨气⑧易溶于水,密度比空气⑨小,所以只能用向下排空气法收集。2)检验:a.用湿润的 红色石蕊试纸(变蓝);b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒接近管口(产生 白烟)。3)棉花团的作用:在收集NH3的试管口放置一团松软的干棉花,是为了防止试管内的NH3与试管外的空气形成对流,以便在较短时间内收集到较为纯净的氨气。2.氨气的工业制法N2+3H2 2NH3自测3判断正误,正确的划“√”,错误的划“✕”。(1)向AgNO3溶液中滴加过量氨水,溶液澄清,说明Ag+与NH3·H2O能大量共存 ()(2)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气 ()(3)液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂 ()(4)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3涉及氧化还原反应 ()(5)检验N 时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体 ()(6)用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上,试纸变蓝色,是因为浓氨水呈碱性 ()自测4(1)现有1mol·L-1的氨水,则该溶液中NH3·H2O的物质的量浓度是1mol·L-1吗?为什么?(2)为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟?蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时是否也产生白烟?答案(1)不是。NH3·H2O是弱电解质,在水溶液中部分电离,溶液中NH3、N 、NH3·H2O的物质的量浓度和为1mol·L-1。(2)浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇,化合生成NH4Cl固体小颗粒,即为白烟。浓硫酸没有挥发性,故不能形成白烟。三、硝酸1.物理性质(1)纯硝酸为无色、有①刺激性气味的②液体。(2)硝酸沸点较低,易挥发,在空气中遇水蒸气形成