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常见N元素化合价:-3、0、+2、+4、+5NH3N2NONO2NO3-NH4+HNO3一氮气(N2)物理性质:在常温下是一种无色的无味的气体;密度比空气略小;不溶于水;化学性质:通常情况下,氮气的性质很不活泼。1.在放电时与O2反应:N2+O2==2NO放电2.与H2反应:N2+3H22NH3工业合成NH33.与Mg反应N2+3Mg===Mg3N2点燃氮的固定:将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法方法:自然固氮:①雷雨固氮;②生物固氮(如:根瘤菌固氮)人工固氮:如合成氨工业。【练习】起氮固定作用的化学反应是()A:N2和H2在一定条件下反应生成NH3B:由NH3制NH4HCO3C:NO与O2反应生成NO2D:NH3催化氧化生成NOA二氮的氧化物N2O,NO,N2O3,NO2(N2O4),N2O51.NO:物理性质:NO在常温下是一种无色的无味的气体密度比空气略小;不溶于水;化学性质:常温下与空气中的O2反应:2NO+O2=2NO2制法:NH3的催化氧化或金属与稀硝酸反应(实验室)2.NO2物理性质:NO2在常温下是一种红棕色,有刺激性气味气体;密度大于空气;易溶于水。与水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO化学性质:HNO3酸酐题中给信息才考虑如果将NO2与N2O4的平衡体系加压,现象________如果将NO2与N2O4的平衡体系升温,现象__________颜色先变深后变浅颜色变深NONO2色态毒性与水反应与O2反应与水、O2制法尾气处理无色气体红棕色气体有毒有毒3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO33Cu+8HNO3(稀)=Cu(NO3)2+NO↑+H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+H2O排水法向上排气法NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO+O2=2NO2收集转化NONO2+O2+H2ONO或NO2与O2通入水中4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3氮氧化物造成的环境问题来源:氮肥的生产、金属的冶炼、汽车尾气等。①NO,NO2都可使人中毒②形成硝酸型酸雨。危害:③形成有毒的光化学烟雾④破坏臭氧层措施:①使用洁净能源替代②汽车安装尾气转化装置2CO+2NO=2CO2+N2催③处理工厂废气(如NaOH溶液吸收)思考:鉴别NO2和溴蒸气,可选用的试剂是()A.淀粉碘化钾溶液B.蒸馏水C.NaOH溶液D.AgNO3溶液E.CCl4溶液BDE笼罩曼哈顿的光化学烟雾三硝酸无色,有刺激性气味,易挥发;易溶于水物理性质:98%以上的硝酸叫发烟硝酸。化学性质:①酸的通性完全相同吗?a.与指示剂作用:b.与活泼金属反应,c.与碱和碱性氧化物反应:d.与盐反应:稀硝酸使蓝色石蕊试纸变红;浓硝酸使石蕊试纸先变红后褪色。但不产生H2。比较与CuO、FeO的反应比较与Na2CO3、Na2SO3的反应②浓硝酸不稳定性浓HNO3应避光保存在棕色瓶中。浓硝酸分解产生的NO2溶于HNO3而显黄色HNO3③强氧化性浓硝酸氧化性强于稀硝酸1.与金属反应a.除金、铂外,大部分金属均能反应(王水溶解金、铂)b.与金属反应不生成H2,4HNO3(浓)NO2HNO3(稀)NO体现酸性和氧化性Cu+=Cu(NO3)2+2+2H2O3Cu+8=3Cu(NO3)2+2+4H2OFe+4HNO3(稀、过量)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O3Fe(过量)+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2Oc.铁、铝遇冷浓HNO3发生钝化,其原因是在铁、铝表面氧化生成一层致密的氧化膜,阻止反应进一步发生。反应规律:•【思考】足量的Cu中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应?•【问题】反应停止后,如果在溶液中再加入足量盐酸,会出现什么情况?•【练习】铜粉放入稀硫酸溶液中,加热后无明显变化,但加入某盐一段时间后,发现铜粉质量减少并有气泡,溶液呈蓝色,该盐可能是()•(A)FeCl2(B)Fe2(SO4)3•(C)KCl(D)NaNO3•答:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O,•3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O•答:铜片继续反应,有气泡产生。DCPS+HNO3(浓)CO2H3PO4H2SO4+NO2与浓HNO3反应时,非金属单质一般被氧化为高价氧化物或高价含氧酸。C+4HNO3(浓)=CO2↑+NO2↑+H2O△与含S2-、SO32-、Fe2+、I-、Br-等的化合物反应。浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,若向该溶液中滴加稀盐酸,则溶液的颜色()A、变黄B、绿色变深C、绿色变浅D、无变化A3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2ONO3-在酸性溶液中具有强氧化性,可以将Fe2+氧化为Fe3+、SO32-氧化为SO42-,将I-、Br-、S2-氧化为I2、Br2、S。3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2OAD1.下列反应中HNO既表现氧化性又表现酸性的是()(A)C+浓HNO3(B)FeO+HNO3(C)Fe2O3+HNO3(D)Cu+浓HNO3BD2.利用下反应制相同质量的硝酸铜时,从理论上看,消耗硝酸质量最多的是()(A)Cu+浓HNO3(B)Cu+稀HNO3(C)CuO+HNO3(D)Cu(OH)2+HNO3A练习:P93考点二金属与HNO3反应计算题中守恒思想n(HNO3)=n(气体)+n(NO3-)=n(气体)+n(H+)+xn(Mx+)H+,NO3-2.硝酸与金属反应时,遵循的两个守恒:n反应(HNO3)=n(气体)+2n(Cu2+)(1)N原子守恒或N元素守恒3Cu+8HNO3(稀)=2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O38.4g铜跟适量的浓硝酸反应,全部溶解后,共收集到标况下气体22.4L(不考虑NO2与N2O4转化),反应消耗的硝酸的物质的量是()A.1.0molB.1.6molC.2.2molD.2.4molC=2mol+3mol×2=82.电子得失要守恒:金属失电子的物质的量等于HNO3中N原子得电子的物质的量例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Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是()A.60mLB.45mLC.30mLD.15mLCu+HNO3Cu2++NO2+N2O4+NO失amol电子得amol电子NO2+N2O4+NO+O2HNO3硝酸.若向所得硝酸铜溶液中加5mol/LNaOH溶液至失amol电子得amol电子CuCu2+失n(Cu)×2O22O2-得0.075mol×4H2022O2-得n×2失0.51mol×2即时巩固2:(3)巩固2、将32·64gCu与140mL一定浓度的HNO3反应,铜完全溶解产生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____________L2、待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmLamol/LNaOH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/L3、欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水____________g1、利用电子得失守恒计算。V1+V2=11·2L32·64g/64g·mol-1×2=V1/22·4L·mol-1×3+V2/22·4L·mol-1×15·85·42、利用N元素守恒计算。(aV×10-3+0·5)/0·143、整个变化中N元素的化合价不变,利用氧化还原反应中得失电子数目相等。57·8实验探究--铜与硝酸的反应及浓、稀硝酸氧化性比较实验探究1铜与稀硝酸反应产生NO,NO又被氧化成NO2,某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验,以探究化学实验的绿色化。(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c。其目的是_________________。检查装置气密性(4)该兴趣小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4Cl2Br2,操作是__________________,实验现象为;但此实验的不足之处是_____________________。浓盐酸KBr溶液KMnO4固体c中黄绿色气体d中溶液橙色无尾气吸收实验探究2某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。NO2Cu+4HNO3(浓)=2NO2↑+Cu(NO3)2+2H2O3NO2+H2O=2HNO3+NONONONO23mol/L稀硝酸浓硝酸装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)。a.加热该绿色溶液,观察颜色变化b.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化c.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化acdNH3N2NONO2HNO3NH4+Cu(NO3)2+O2+O2+H2O+O2催化氧化CuCu工业上如何以N2为原料来制备硝酸?N2+3H2===2NH34NH3+5O2===4NO+6H2O催化剂加热2NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NON2+3H2===2NH3第四章第5讲氨和铵盐NH3和NH4+一.NH3物理性质:氨在自然界中是动物体,特别蛋白质腐败的产物无色、有剌激性气味的气体,比空气轻氨常作致冷剂极易溶于水(1:700)化学性质:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-(1)与水反应一水合氨---弱碱常见气体中唯一的一种碱性气体①氨水不稳定,受热易分解②氨水显碱性,酚酞变红或湿润红色石蕊试纸变蓝检验氨气方法氨水的成分:NH3·H2O、NH3、H2O、NH4+、OH-红色退去,冷却后变回红色与酸的反应NH3+HCl=NH4Cl为什么蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的玻璃棒不接触就能放出白烟?浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗?在空气中相遇形成白烟2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4NH3+HNO3=NH4NO3(2)与HCl、H2SO4、HNO3反应得铵盐检验NH3与CO2等酸性氧化物反应:鉴别NH32NH3+CO2+H2O===(NH4)2CO3NH3+CO2+H2O===NH4HCO3√CO2不足CO2足量NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl侯氏制碱法NH3与CO2顺序与氧气的反应:4NH3+5O24NO+6H2O催化剂△(3)NH3弱还原性-3②与其他氧化剂反应8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl(白烟)。4NH3+3O2(纯氧)====2N2+6H2O,点燃4xNH3+6NOx====(2x+3)N2+6xH2O,催化剂△2NH3+3CuO====3Cu+N2+3H2O,△鉴别Cl2NH4+或NH3H20稳定,没有还原性.Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+(4)与盐溶液反应将氨水加入下列溶液被滴试剂现象离子方程式FeCl3溶液AlCl3溶液AgNO3溶液先生成白色沉淀后消失Ag++NH3·H2O===AgOH↓+NH+4AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O生成红褐色沉淀生成白色沉淀Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH+44N
本文标题:上课N的氧化物.
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