知识讲解——氮、磷（提高）

1 高考总复习 《氮磷》 【考纲要求】 1．了解氮气的性质及应用。 2．了解氮的氧化物（NO、NO2）的性质及对环境的影响。 3．掌握氨气的结构、性质、制法和用途。 4．了解硝酸的氧化性。 【知识网络】 氮及其化合物间的转化关系 【考点梳理】 考点一：氮气 1．物理性质： 　　氮气为无色、无味的气体，密度比空气略小，在水中溶解度很小（体积比=1：0.02），在压强为 101KPa 下， 氮气在—195.8℃时变成无色液体，氮气分子在—209.9℃时变成雪花状固体。 2．化学性质： （1）氮气的分子结构 电子式为 ，结构式为 N≡N，氮氮三键键能很大，键很牢固，通常状况下很难与其它物质发生化学 反应。在一定条件下，才能与一些物质发生化学反应。 （2）氮气的化学性质 　①与 H2 反应：（氨气的工业制法） 　　 　　②与某些金属反应： 　　3Mg+N2 Mg3N2 　　③与 O2 反应： N2+O2 2NO（闪电、汽车引擎中发生的反应） N2O4 放电或高温2 　　 NO 很容易在常温下与空气中的 O2 化合，生成 NO2：2NO+O2==2NO2， NO、NO2 为大气污染物。 3．工业制法： 　　（1）分离液态空气： 　　 　　（2）耗氧法： 　　 4．用途： 　　工业原料，合成氨，制化肥，HNO3，保护气，致冷剂 考点二：二氧化氮和一氧化氮的比较 【高清课堂：356211 氮的氧化物】 　 NO NO2 色态味 无色、无味、气体 红棕色、刺激性气味、气体 密度 密度略大于空气 密度比空气大， 熔沸点 很低 低，易液化 溶解性 不溶 易溶 物 理 性 质 毒性 有毒 有毒 与水 　不反应 3NO2+H2O=2HNO3+NO NO2 既是氧化剂，又是还原剂 与碱 　不反应 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O NO＋NO2 ＋2NaOH=2NaNO2 +H2O 氧化性 2NO+2CO=2CO2+N2 2NO2+2KI=I2+2KNO2 还原性 2NO+O2=2NO2 可使 KMnO4 褪色 可使 KMnO4 褪色 (与 O2 混合， 通入水中 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 实验室制取 3Cu+8HNO3( 稀 )===3C u ( N O 3 ) 2 +2NO↑+4H2O　 Cu+4HNO3( 浓 )===C u ( N O 3 ) 2 +2NO2 ↑+2H2O 化 学 性 质 收集方法 　排水法 向上排空气法 要点诠释： ①氮的氧化物除 NO、NO2 外，还有 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，其中 N2O5、N2O3 分别是硝酸、 亚硝酸（HNO2）的酸酐。 ②NO 能与人体中的血红蛋白结合使血液丧失输送氧气的能力；空气中的 NO 和 NO2 污染物主要来自汽车尾 气以及制硝酸的工厂的废气等，空气中的 NO2 也是造成酸雨和光化学烟雾的主要因素之一。 考点三：氮的氧化物溶于水的计算 1．关系式法 （1）NO2 与 NO、N2 等气体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+O2+2H2O==4HNO3 可知，当体积比：3 （3）NO 和 O2 同时通入水中时，由 4NO+3O2+2H2O==4HNO3 可知，当体积比： （4）NO、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。 2．电子守恒法 当 NO2 或 NO 转化为 HNO3 时要失去电子，若上述两种气体与 O2 混合，O2 得电子，且得失电子数必然相等， 这是电子守恒法解答此类题目的依据。 考点四：氨气 1．氨分子的结构：氨的电子式为 ，结构式为 ，氨分子的空间构型是三角锥形。由于氨分 子中 N－H 键的极性强，氨分子与水分子、氨分子与氨分子间存在较强的分子间作用力(氢键)，所以氨易溶于水， 氨的熔、沸点相对较高(易液化)。 2．氨的物理性质 NH3 是无色、有刺激性气味、极易溶于水的气体，常温时，1 体积水可溶解 700 体积的氨气。 3．氨的化学性质 （1）与水反应：生成氨水 NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH― 氨溶于水所得的水溶液称为氨水，其中大部分氨与水结合成一水合氨（NH3·H2O）。氨水显弱碱性，能使 酚酞试液变红。NH3·H2O 受热又容易分解为 NH3 和 H2O。NH3 是唯一能使红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性 质检验 NH3。 （2）与酸反应：生成铵盐 NH3+HCl=NH4Cl（白烟） 　　 NH3+HNO3=NH4NO3（白烟） 　　 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 （3）与某些盐反应：一般生成难溶的碱 如氯化铁溶液与氨水反应：Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3NH4+ （4）还原性 　氨分子中的氮元素呈－3 价，因此氨气在一定条件下具有还原性，在一定条件下可被某些强氧化剂氧化。 4NH3+5O2 4NO+6H2O 4NH3+3O2(纯氧) 2N2+6H2O 　　2NH3（少量）+3Cl2==N2+6HCl 8NH3（过量）+3Cl2==N2+6NH4Cl 2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu △ 2 2 2 2 2 4:1, ; (NO ) 4:1, NO NO;(O ) 4:1,O , O V V = = >  