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高中化学会考氮元素化合物总结


氮组元素

什么是氮族元素?它们在 原子结构上有什么特点?

元素周期表中第VA族,包括N、P、 As、Sb、Bi五种元素。

其原子最外层价电子数为5;主 要化合价为-3、+2、+4、+5价。

氮的固定:
把空气中游离态的氮转化为 氮的化合物的方法。

NO
物性 毒性 与水 与 O2 与 O2、 H2O 与NaOH 制备 无色,刺激性气味 有毒(机理同CO) 不反应

NO2
红棕色,刺激性气味 有毒 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

2NO + O2 = 2NO2 不反应 4NO + 3O2 + 2H2O = 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4HNO3 NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O

3Cu+ 8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2 O

Cu + 4HNO3(浓) =Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

O2

4NO2+2H2O +O2= 4HNO3

4NO+2H2O+3O2=4HNO3

福和高级中学化学组

氮的其他氧化物: N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 P4O6 P4O10 其他性质:
6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化剂) NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O NO2+SO2=NO+SO3 NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2

如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是 混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水 面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后, 可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后, 试管内完全被水充满,原来试管中盛装的可能是什 么气体 ( )

A.可能是N2与NO2的混和气体 B.可能是O2与NO2的混和气体 C.可能是NO与NO2的混和气体 D.只可能是NO2一种气体

某混合气体中可能含有Cl2 、O2 、SO2 、 NO 、NO2 中的两种或多种气体。现将此 无色透明的混合气体通过品红溶液后, 品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中, 很快变为红棕色。对于原混合气体成分 的判断中正确的是 ( ) A.肯定有SO2 和NO B.肯定没有Cl2 、O2和NO2 C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO

盛有NO 和 NO2 的混合气体的量筒 倒立在盛有水的水槽中,过一段时 间后,量筒内的气体体积减小为原 来的一半。则原混合气体中 NO 和 NO2的体积比是( ) A. 3∶ 1 B. 1∶ 3 C.2∶1 D. 1∶ 2

福和高级中学化学组

1.将盛有N2和NO2混合气体的试管 倒立于水中,经过足够时间后,试 管内气体体积缩小为原体积的一半, 则原混合气体中N2和NO2的体积比是 1∶3 ______

福和高级中学化学组

2.NO与O2的混合气体与水反应的问题: ①将40mLNO与_____mLO 30 2混合,与水反 应无气体剩余; ②将40mLNO与20mLO2混合,与水反应 40/3 NO 后余_________ 气体________mL; ③将40mLNO与40mLO2混合,与水反应 后余________ 气体_________mL; O2 10 40或90/4 ④将40mLNO与__________mLO 2混合, 与水反应后余气10mL.

福和高级中学化学组

在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同 时通入倒立于水中且盛满水的容器中,充 分反应后,容器内残留m/2体积的气体, 该气体与空气接触后变为红棕色,则m与 n的比值为 A.3︰2 B.2︰3 C.8︰3 D.3︰8 若反应后残留气体遇空气不变色,m与n 的比值为多少?

1、硝酸的物理性质
无色、浓硝酸有刺激性气味、与 水互溶、易挥发
开瓶瓶口有白雾 发烟硝酸 参与化学反应温度不宜过高

注意:稀硝酸无色,浓硝酸淡黄色



2)、硝酸的不稳定性

4HNO3 === 2H2O+4NO2↑+O2 ↑
棕色细口试剂瓶中,避光、低温保 存,不能用橡皮塞

?在100毫升混合酸的溶液中,硝酸的物质

的量浓度为0.5 mol/L。硫酸的物质的量浓 度为0.15mol/L 。向其中加入5.76克铜粉, 微热,使其充分反应。
?(1)求溶液中Cu2+的物质的量浓度
?(2)若要使5.76克铜粉完全溶解,且溶

液中只存在一种盐,则原溶液中硝酸和硫 酸的物质的量浓度分别是多少 ?

用100mL 12mol/L的浓HNO3与足量的铜粉 反应,完全反应后,产生的气体在标准 状况下的体积为(不考虑NO2转化为N2O4) ( ) A、小于6.72 L C、等于13.44 L 之间 B、等于6.72 L D、介于6.72 L至13.44 L

常温下,在100 mL 12mol/L 的浓HNO3中 加入足量的铁粉,最终产生标准状况下 气体的体积为(不考虑NO2转化为N2O4) ( ) A、几乎无气体产生 B、等于6.72 L C、等于13.44 L D、介于6.72 L至13.44 L之间

把3.84 g铜投入盛有一定量的浓 HNO3的试管中,当在标准状况 下收集到1.68 L气体时,金属铜 恰好全部消耗,求反应中消耗 HNO3的物质的量。

解法1:设跟浓HNO3反应的Cu为x mol,
跟稀HNO3反应的铜为y mol Cu—4HNO3—2NO2 1 x 4 4x 2 2x 3Cu—8HNO3—2NO 3 y 8 8y/3 2 2y/3

依题意,得x+y=3.84/64=0.06
2x+2y/3=1.68/22.4=0.075

得:x=0.026 mol y=0.034 mol
故消耗HNO3的物质的量为: 4x+8y/3=0.195 mol

解法2:设起酸的作用的HNO3为x mol, 起氧化剂作用的HNO3为y mol

Cu———2HNO3
1 2

HNO3——NOm
1 1

3.84/64

x

y

1.68/22.4

得:x=3.84/64 ×2=0.12 mol

y=1.68/22.4=0.075 mol
则HNO3的物质的量为:x+y=0.12+0.075=0.195 mol

解法 3 : 从元素守恒的角度分析, HNO3 反应后生成 Cu ( NO3 ) 2 、 NO2 和 NO 。 由于N元素的物质的量反应前后必守恒, 所以有:

n(反应前N)=n(反应后N)
=2n(Cu)+n(NOm) =2×3.84/64+1.68/22.4

=0.195 mol

解法4:根据电子得失守恒分析,在氧化还原反应中,氧化剂
得电子数和还原剂失电子数相等。 氧化剂HNO3 还原剂Cu NO 得 3e Cu2+ 失2e NO2 得1e

设生成NO2为x mol,同时生成NO为y mol

x×1+(1.68/22.4 –x)×3=2×3.84/64
得x=0.0525 4HNO3—2NO2 4 0.075-x=0.0225 8HNO3—2NO 2 0.0525 8 0.0225 2

n(HNO3)=4×0.0525/2+8×0.0225/2=0.195 mol

四、氨
分子结构:
三角锥形

思考:
为什么氨水显弱碱性?如何检 验氨的存在?

NH3+H2O

NH3· H2O

弱碱性和 不稳定性

NH4+ + OH-

氨水的成份: 三种分子:
NH3、H2O、NH3· H2O

三种离子:
NH4+ 、OH- 、H+

(2)、氨的化学性质:
与酸反应生成铵盐:(氨的主要 性质)

NH3 + HCl = NH4Cl
形成络合离子:

2NH3+Ag+=[Ag(NH3)2]+
4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+

氨的还原性

氨跟氧气反应:
4NH3+5O2=4NO+6H2O+Q(Q>0) 催化剂用铂,氧化铁均可。

氨在纯氧中可燃烧:
4NH3+3O2==2N2+6H2O
点燃

氨与氯气反应:

2NH3+3Cl2 =N2+6HCl(氨气适量) 8NH3+3Cl2 = N2+6NH4Cl(氨气过量)
(4)氨气与氧化铜反应: 2NH3 + 3CuO=N2 + 3Cu + 3H2O

某实验小驵用下装置制取少量氮 气,分析其中每部分仪器的作用。

五、铵盐的性质
(1)铵盐受热易分解

NH4Cl==NH3↑+HCl↑
(2)铵盐与碱反应放出氨气
NH4NO3 + NaOH == NaNO3 + H2O + NH3 ↑

NH4Cl + Ca(OH)2 == CaCl2 + H2O + NH3 ↑


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