一、N2及氮的氧化物
1.氮气 (1) 结构:电子式:,结构式:N≡N。
(2) 化学性质: 氮气(N≡N)的结构特点使得N2化学性质很稳定,但在一定条件下,能发生下列反应:
N2+3H22NH3(人工固氮) N2+O2 2NO(自然固氮) N2+3Mg Mg3N2
2.氮的氧化物(N2O、NO、N2O3、NO2(N2O4)、N2O5)
(1) 一氧化氮: NO是一种无色有毒的不溶于水的气体;极易与氧气反应生成NO2:2NO+O2 == 2NO2
(2) 二氧化氮:NO2是一种红棕色、有刺激性气味的气体,具有强氧化性。能溶于水并跟水反应:
3NO2+H2O == 2HNO3+NO(NO2不是硝酸的酸酐);NO2与N2O4可以相互转化:2NO2(红棕色)N2O4(无色)
(3) NO、NO2的混合气体通入NaOH溶液:NO+NO2+2NaOH == 2NaNO2+H2O
(4) NO、NO2的实验室制法
3Cu+8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓) == Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(5) 氮的氧化物溶于水的计算:可能用到的化学方程式有①2NO+O2 == 2NO2 ②3NO2+H2O == 2HNO3+NO
③4NO2+O2+2H2O == 4HNO3 ④4NO+3O2+2H2O == 4HNO3,不同情况下剩余的气体为:
类型 |
NO2+H2O |
NO2+NO+H2O |
NO2+O2+H2O |
NO+3O2+2H2O |
反应 |
② |
② |
②①③ |
①②④ |
剩余气体 |
NO |
NO |
NO或O2或无 |
NO或O2或无 |
二、NH3
常温下,氨气是无色有刺激性气味的气体,比空气轻,易液化,极易溶于水(形成氢键)且能形成喷泉。
2. 喷泉实验
(1)喷泉实验的原理是:利用气体极易被一种液体吸收而形成烧瓶内外压强差。
(2)能发生喷泉实验的物质:① NH3、HCl和H2O;② NO2+O2和H2O;
③CO2、SO2、Cl2和NaOH溶液。
(3)喷泉实验的延伸:易溶于水的尾气处理时要防倒吸。
3. NH3的化学性质
(1)NH3与H2O反应:氨气极易溶于水,氨气的水溶液叫氨水,氨水的密度比水小,并且浓度越大密度越小。氨水是混合物。液氨是液态的氨气,为纯净物。一水合氨(NH3·H2O)是弱碱,不稳定:NH3·H2O NH3↑+H2O
①NH3与水反应生成NH3·H2O,电离出OH-,显弱碱性:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-
②氨水中的成分有三分子:NH3、H2O、NH3·H2O,三离子:OH-、NH4+、H+,故氨水是混合物,其溶质是NH3,而不是NH3·H2O。NH3是非电解质,NH3·H2O是电解质,氨水既不是电解质也不是非电解质。
③氨水易挥发,故蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒相互靠近时冒白烟:NH3(g)+HCl(g) == NH4Cl(s)