必修一《氮及其化合物》学习笔记VIP免费

必修一《氮及其化合物》学习笔记1、氮气(1)氮元素在自然界的存在形式既有游离态也有化合态。空气中约含N278%(体积分数)或75%(质量分数);化合态氮存在于多种无机物和有机物中，氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素。(2)氮气的物理性质纯净的氮气是无色气体，密度比空气略小，氮气在水中的溶解度很小。在常温下，降温可以变为液体，再变为雪花状固体。(3)氮气的分子结构氮气分子(N2)的电子式为结构式为N=N。由于N2分子中N=N键很牢固，所以通常情况下，氮气的化学性质不活泼。(4)氮气的化学性质①N2与H2化合生成NH3:(催化剂，高温高压)N2+3H2=2NH3(工业合成氨的原理);②N2和O2化合生成NO:(放电)N2+O2==2NO(在闪电或行驶的引擎中会发生以上反应);③与活泼的金属如Mg反应:(点燃)N2+3Mg=Mg3N2。产物遇水发生双水解反应:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑;④N2可做保护气的原因是氮气的化学性质很不活泼。(5)氮气的用途①合成氨，制硝酸;②代替稀有气体作焊接金属的保护气，防止金属被氧化;③在灯泡中填充氮气防止钨丝被氧化;③保存粮食、水果等食品，防治腐烂;④医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉条件下进行手术;⑤利用液氮制造低温环境，如使某些超导材料在低温下获得超导性能。[说明]将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定，固定氮的方式有自然固氮和人工固氮。①自然固氮:雷雨天产生NO气体豆科植物根瘤菌固氮;②人工固氮:合成氨工业。2、氮的氧化物氮元素有+1、+2、+3、+4、+5五种正价，五种正价对应六种氧化物N2O(俗称“笑气”，具有麻醉作:用)NO、N2O、NO2、、N2O3、N2O4、N2O5(白色固体)。其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。它们都是空气污染物，空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。NO,NO2的性质、实验室制法的比较见下表氮的氧化物及某些碳氢化合物经紫外线的照射发生一系列的光化学反应所形成的有毒烟雾，称为光化学烟雾3、氨(1)分子结构(2)物理性质NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气大，其熔沸点比较低，易液化，极易溶于水，其水溶液显弱碱性。常温下，1体积水约能溶700体积氨气。氨对人的眼睛、鼻子、喉咙等黏膜有刺激作用，接触时应小心。如果不慎接触过多的氨出现病状，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛。(3)化学性质①与水反应;NH3+H2O=NH3·H2O=NH4++OH-(两个反应均可逆)，氨的水溶液叫氨水。在氨水中所含的微粒有:NH3、H2O、NH3.H2O、NH、H+、OH-。氨水具有碱的通性，如能使无色酚酞溶液变红。②与酸反应生成铵盐;反应实质为:NH3+H+=NH4+(正四面体)例如:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4[知识延伸]NH3分子中N原子有一对孤电子对，能够跟有空轨道的H+形成配位键。③具有还原性;(催化剂)4NH3+5O2=4NO+6H2O(工业制HNO3的基础反应)2NH3+3Cl2=6HCl+N2(Cl2过量)8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2(NH4过量，可用于检验Cl2瓶是否漏气)2NH3+3CuO=N2+3Cu+3H2O(实验室制N2)(催化剂)6NO2+8NH3=7N2+12H2O(催化剂)2xNH3+3NOx-=(2x+3/2)N2+3xH2O(治理氮氧化物污染)④与CO2反应制尿素;(200atm，180℃)2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O⑤配合反应。Ag++2NH3=[Ag(NH3)2]+(4)氨的用途①氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料;②氨也是有机合成工业(如制尿素、合成纤维、燃料等)上的常用原料;③氨还可用作制冷剂。(5)氨的结构与性质的关系总结①分子结构理论，电子式为空间构型为三角锥型;②相对分子质量为17,比空气轻，可用向下排空气法收集(使用棉花);③分子间存在特殊作用力(氢键)，易液化，做制冷剂;④和水分子能形成氢键，易形成一水合氨;⑤和水、酸电离出的H+作用，呈弱碱性，跟酸及某些盐反应;⑥N原子处于最低价态，具有还原性，能被Cl2、O2、CuO等氧化。4、氨气的实验室制法①药品:氯化铵与氢氧化钙固体;②反应原理:(Δ)2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑;③反应类型:固+固→气体;④发生装置:大试管;⑤干燥方法:通过装有碱石灰的干燥管或U形管(不可用浓硫酸、P2O5和无水CaCl2干燥);⑥验满方法:1，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，试纸变蓝2，用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近试管口，产生白烟⑦收集方法:向下排空气法;⑧尾气处理:用水吸收(用防倒吸装置);⑨装置图:5...