(版)高中化学氮及其化合物计算题分类汇编(难题).docx

精品文档 精品文档 PAGE 精品文档 氮及其化合物 (一)氮气 ．氮元素存在形态 空气中含大量 N2，是工业生产中 N2的主要来源。 2．N2的物理性质 氮气难溶于水，难液化，密度比空气略小（与空气密度相近） ，只能用排水法收集 N2。 3．N2的化学性质 由于氮分子的键能很大，所以氮气的性质很稳定，只有在高温条件下才能发生一些化学变化。 (1) 与H的反应：N+3H 2 2NH 2 2 3 (2) 与O的反应：N+O 2 2NO 2 2 (3) 与Mg的反应：3Mg+N 2 MgN 3 2 ．氮的固定 定义：把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。 氮的同定的途径 ①生物固氮 豆科植物的根部常附有小根瘤，其中含有固氮菌，能把空气中游离的氮变成氨（铵态氮肥）作为养分吸收，所以这些植物可以少施肥，甚至不施肥。 ②大气同氮 闪电时，大气中的氮转化为氮的氧化物，经降水生成极稀的硝酸（硝态氮肥） ，渗入土壤被植物根系吸收。 N 2+O2  2NO 2NO+O  2=2NO2 3NO  2+H  2O=2HNO3  +NO 【注意】生物固氮和大气固氮统称自然固氮。 ③工业固氮 氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下，可以直接化合生成氨 (NH3)。 N 2+3H2 2NH3 工业上就是利用这个原理来合成氨的。 （二）一氧化氮和二氧化氮 1、一氧化氮：无色气体，难溶于水，有很大毒性，在常温下极易被氧化成二氧化氮。 2、二氧化氮：有刺激性气味的红棕色气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮。 3NO2＋H2O= 2HNO3＋NO 2NO2 N2O4（无色）  2NO＋O2→2NO 注意：关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。 ① NO2或NO2与N2（或非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计 算。 ② NO2和O2的混合气体溶于水时，由 4NO2＋2H2O＋O2=4HNO3可知，当体积比为 ＝4：1，恰好完全反应 V(NO2)：V(O2) ＞4：1，NO2过量，剩余气体为 NO 4：1，O2过量，乘余气体为O2 NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO＋O2→2NO，3NO2＋H2O→2HNO3＋NO，总反应式为：4NO＋2H2O＋3O2→4HNO3当体积比为 ＝4：3，恰好完全反应 V(NO)：V(O2)  ＞4：3，NO过量，剩余气体为 ＜4：3，O2过量，乘余气体为  NO O2 ④NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，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。 （三）硝酸的化学性质 1、HNO3具有酸的通性。 2、HNO3具有强氧化性，表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反应。 【注意】由于硝酸氧化性很强，任何金属与硝酸反应都 不能放出氢气，在与不活泼金属如 Cu、Ag等反应时，浓硝 酸还原产物为 NO，稀硝酸还原产物为 NO，（但不能认为稀硝酸的氧化性比浓硝酸强） ； 2 这类反应中硝酸只有一部分体现 氧化性 被还原，另一部分体现 酸性 生成硝酸盐。 铁、铝常温下遇浓硝酸，由于浓硝酸具有 强氧化性 ，所以在金属的表面形成一层 致密的氧化膜 ， 阻止反应继续进行，这个过程叫 钝化 。所以可用铁、铝容器装运浓硝酸（或浓硫酸） 。 3、在溶液中 — NO3几乎与所有离子能大量共存，但注意，当溶液的酸性较强可形成硝酸溶液，具有还原性的某些离 子则不能与其大量共存，如 3— ＋ 2＋ 中任意两者能大量共存，但三者则不能大量共存。 NO、H 、Fe — 在中性或碱性溶液中不表现氧化性，而在酸性溶液中表现强氧化性。 即：NO 3 （四）氨气 1、氨的物理性质 氨气为 无色、有 刺激性 气味的气体，比空气轻，易液化， 极易 溶于水（喷泉实验），氨水的密度 小于水的密度，氨水的浓度 越高 ，密度 越小 。 2、氨的化学性质； （1）与水反应，溶液呈碱性： NH+HO NH·HO + NH+OH 3 2 3 2 4 氨水中所含有微粒： + ，氨水中溶质通常看作为 NH，而不是NH3·H2O。 NH3·H2O分子，NH，OH 4 3 （2）与酸反应 H SO+2NH=(NH ) SO NH+HNO=NHNOHCl+NH=NHCl 2 3 3 4 3 3 4 4 3 4 2 4 氨气与氯化氢相遇便产生 ，可用于NH与HCl的相互检验。 3 （3）还原性 NH分子中氮元素呈－ 3价，具有还原性，能在一定条件下与 O、Cl、CuO等反应，被它们氧化： 3 2 2 NH3＋Cl2= NH3＋CuO= NH3＋O2= NH3＋O2= 3、氨气的实验室制法