-
氮族元素
氮族元素：是指最外层电子数为
—的主族元素，分别为
_______________________________________
。
NHs N?
代表執话
N
—
I
―
I
—
—
I
——
I
~
I
——
I
----------------------
1
——
*
珂
-s 0
+1
+2
+3
+4
+5
化合价
1
体积水
NiOi NO
：
NXh
NO ILNO; NHb HN
（
h
NH
3
+
铵盐
1.
NH
3
的物理性质：无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小
，极易溶于水，常温下，
约可溶解
7
00
体积的
NH
3
,
NH
3
溶于水形成氨水
注意：氨水的密度比水小，且氨水浓度越大，密度越小。
_
2.
NH
3
的结构式：
___________
,NH
3
的电子式为：
____________
,
NH
3
的空间构型为：
____________
c
3.
NH
3
的化学性质：
（
1
）与水反应：
< br>Ml
呵
=
讯
?
切一
+
氨水显
________________________
性（填“酸”或“碱”）。
氨水中存在的微粒有：
_________________________________
。
（
2
）与酸
（
HCI
、
HNO
3
、
H
2
SO
4
）<
/p>
反应：
+ T
（产生白烟）
+
T
（
3
）
与某些盐溶液（如氯化铝、氯化铜、硝酸镁等）反应，生成沉淀：
+ +
亠
?
T
（
,
-
亠
）
/+
+
（
NH<
/p>
3
催化氧化，工业制
< br>HNO
3
的基础）
（
4
）
NH
3
具有还原性，可与
< br>
O
2
、
Cl
2
、
F
2
、
CuO
等反应：
< br>
4NH
3
+3O
2
2N
2
+6H
2
O,
2NH
3
+3CuO
—
?
3CU+N
2
+3H
2
O,
8NH
3
+3CI
2
^N
2
+6NH
4
CI
2NH
3
+3F
2F 2
+6HF
3
的实验室制法：
（
1
）实验原理：用铵盐与消石灰混合加热来制取氨气。
（
2
）
实验装置：
发生装置：“固固加热”型，发生装置与制
O
2
相似。
干燥装置：干燥剂选碱石灰。
收集装
置：向下排空气法收集气体。在收集装置的试管口塞上棉花团，是为了防止
_
_______
NH
3
与空气对
流。
尾气处理装置：用水，注意防倒吸。
检验：
（
a
）
湿润的红色石蕊试纸变蓝；
（
b
）
蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口产生白烟。
（
3
）
注意事项：
⑻制氨气所用的铵盐不能用硝酸铵、碳酸铵。不用硝酸铵是因为
NH
4
NO
3
受热可能发生爆炸性分
解，如
22NH
4
NO
33
?2N
2
f+
（
O
2
T44HHOD
:
不用碳酸铵是因为碳酸铵受热分解产牛
CO?
，使生
成的氨气中混有
CO
2
杂质。
（
b
）
消石灰不能用
NaOH
、
KOH
代替，因为
NaOH
、
KO
H
具有吸湿性，易结块，不利于产生
NH
3
,
且它们在高温
下会腐蚀试管。
（
4
）
NH
3
的其他实验室制法：浓氨水加热或常
温下浓氨水中加入碱石灰或
CaO
或
NaOH
等。
1
5.
NH
3
的工业制法：
N
2
+3H
2
2NH
3
(
哈伯法制氨
)
。
6.
NH
3
的用途：致冷剂、制化肥、制
HNO
3
。
7.
铵盐的物理性质：属于离子晶体
，易溶于水「溶于水一般会吸热
(
填“吸”或“放”
)
。
8.
铵盐的化学性质：
(
1
)
不稳定，受热易分解，如
NH
4
CI
、
NH
4
HCO
3
、
(NH
4
)
2
CO
3
受热分解：
NH
4
CI
—
NH
s
f
+ HCI f, NH
4
HCO
3<
/p>
.4
NH
3
f
+ CO
2
f +H
2
O, (NH
4
)
283
一、
2NH
3
f + CO
z
f
+
出
0
(2)
与强碱
(NaOH
、
KOH
等
)
反应：
〕
亠
、
亠
亠
反应的本质是：
》
■
(
用离子方程式表示
)
。
9.
NH
4
的检验：将样品与碱共热，然后用检验
+
说明样品中有
NH
4
。
10.
常用氮肥：
< br>铵态氮肥：氨水、碳酸氢铵
(
简称“碳铵”
NH
3
的方法检验生成的
气体。若有
-
)
< br>、氯化铵、硫酸铵
(
简称“硫铵”)等；
NH^
存在，则
-
硝态氮肥：硝酸铵
(
简称“硝铵”)、硝酸钾等；
有机氮肥：尿素，人
工合成的第一例有机物，是含氮量最高的固体氮肥；
注意：铵
态氮肥不能与草木灰等碱性物质混合使用，否则会导致氮肥肥效损失。
N
2
1.
N
2
的物理性质：无色、无味的气体，
密度比空气
/
小，难溶于水，可液化，液氮温度可达
-196C
，
常作冷
冻剂。
2.
N
2<
/p>
的电子式：
________
，<
/p>
N
2
的结构式
__________
。
两个氮原子通过三对共用电子对结合起来，键能大，结构稳定，所以
3.
N
2<
/p>
的化学性质：
(1)
与氧气反应：
:-
——
上
■闿
电兰
(2)
与氢气反应：
N
2
+3H
2
催比
删
2NH
3
N
2
的化学性质很不活泼。
(
3
)
与金
属镁反应：
血沁
—
也叫
注意：
Mg
3
N
2
是一种白色固体，遇水会剧烈反应生成氨气和氢
氧化镁。
反应为：
Mg
3
N
2
+6H
2S
3Mg(OH)
2
J
+2NHf
，
反应类型为复分解反应。
4.
N
2<
/p>
的工业制法：将空气液化，液化过程中分离出
N
2
。
5.
N2
的
作用：作保护气、作冷冻剂、合成氨、制
HNO
3
等。
6.
氮的固定：把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定。
7.
氮的固定的主要途径：
(1)
自然固氮：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，渗入土壤被植物
根系吸收，即“雷雨肥庄稼”，该过程涉及的化学反应有：
?
+
T
(2)
收。
>
+
人工固氮：如工业固氮，
N
2
+3H
2
蛊址刑
2NH
3
(<
/p>
哈伯法制氨
)
。
(3)
生物固氮：豆科植物的根部附
有根瘤菌，其中含有固氮酶，能把空气中游离的氮变成氨作为
养分吸
氮氧化物
1.
氮氧化物有
MO
、
NO
、
N
2
O
3
、
NO
?
、
N
2
O
5
(
五种
)
，它们均有毒，能污染空气。
(1)
N
2
O
:
俗称笑气，无色气体，曾作
牙科麻醉剂使用；
(2)
NO
:
无色无味气体，能与血红蛋白结合使人缺氧而中毒，
NO
易与氧气反应：
_
____________________________
；
(3)
N
2
O
3
,
亚硝酐，与出
0
反应：
N
2
O
3
?
H
z
Or 2HNO
2
；
2
(4)
NaOH
溶液反应：
+
T
+
；
NO<
/p>
2
：红棕色
,
具
有刺激性气味的气体，可与
H
2
O
、
2NaOH+2NO
2
^
NaNO
s
+NaNO
2
+H
2
O
;
思考：若
NO
与
NO
?
按物质的量之比
1
:
1
被足量
< br>NaOH
溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠
盐的化学式是
__________________________
。
NaNO
2
可见，单独的
NO
不能被
NaOH
溶液
吸收，而单独的
NO
?
能被
NaOH
溶液吸收。若
NO
、
NO
2
的
混合气体能完全
被
< br>NaOH
溶液吸收，则
n(NO
2
)
:
n(NO)
迢。
(5)
MI
t?
三色
;
N
2
O
4
：
无色气体，易液化，能与
NO
2
互相转化，反应为：
址棕冠
(6)
N
2
O
5
：无色固体，硝酐，与
出
0
反应：
N
2
O
5
? H
2
O
—
；
< br>
2HNO
3
2.
NO
x
对环境的
3
种污染类型
(1)
光化学烟雾：
NO
x
在紫外线作用下，与碳氢化合物发生
一系列光化学反应，产生的一种有毒
的烟雾。
(2)
酸
雨：
NO
x
排入大气中后，与水反应生
成
HNO
3
和
HNO
2
，随雨水降到地面。
(3)
破坏臭氧
层：
NO
?
可使平流层中的臭氧减少，
导致地面紫外线辐射量增加。
3.
NO
、
NO
2
与
O
2
溶于水
的相关计算：
(1)
NO
2
溶于
水的化学反应为：
3NO
2
H
2
O >
2HNO
3
NO
(2)
NO
与
。
2
混合溶于水的计算：
r
+
t
相关的化学反应为：
、
+
T
总反应化学方程式为：
■:
■:
-
+
小结：⑻
V NO
:V
。
2
=4:3
时完全反应，无气体剩余；
(b)
V NO :V
O
2
：：
:
4:3
时，
O
2
过量，剩余气体为
。
2
；
(c)
V NO :V
O
2
4:3
时，
NO
过量，剩余气体为
NO
;
(3)
NO
2
和
O
2
混合
气体溶于水的计算：
「
+
T
相关的化学反应为：
+
>
小结：
(a)V
NO
2
:V O
2
=4:1
时完全反应，无气体剩余
;
.
+
T
总反应化学方程式为：
(b)
V
NO
2
:V
O
2
<4:1
时，
< br>0
2
过量，剩余气体为
。
2
；
(c)
V
NO
2
:V O
2
4:1
,
NO
2
过量，剩余气体为
NO
，且
V
NO
=-
V NO
2
-4V O
2
；
3
(
4
)
NO
、
NO
2
与<
/p>
。
2
溶于水，恰好完全反应，
则总的化学反应为：
aNO+bNO
2
+CO
2
+
H
2
C2
HNO
3,
a
、
b
、
c
要满足的等量关系为：
3a+b=4c
。
4. NO
2
和
B
「
2
蒸汽均为红棕色，鉴
别它们方法有
:
(
1
)
通入水中，
NO
?
溶于水发生反应
3NO
2
+H
2
OT
2HNO
3
+N
O
,
反应后溶液无色，而溴蒸气溶于
水后溶液为橙黄
色。
(2)
通
入
AgNO
3
溶液中，有淡
黄色沉淀生成的为溴蒸气，无此现象的为
NO
2
。
相关的化学反应为
:
血曲° X
'
1
旧田咏】
,
HBr+AgNO
3
宀
AgBr J +HNQ
(3)
通
入
CCI
4
有机溶剂中，易溶于
CCI
4
且
CCI
4
溶液呈红棕色的为
< br>
B
「
2
，无此现象的为
NO
2
。
(4)
将盛有溴蒸气和
NO
2
气体的试管放入冷水中冷却，气体颜色变浅的为
溴蒸气。相关的化学反应为
:
NO<
/p>
2
,
无此现象的为
HNO
3
+
硝酸盐
3
的物理性质：无色、有刺激性气味的液体，沸点低、易挥发，在空气中遇水蒸气而产生白
3
雾。质
量分数
69%
以上的硝酸为浓硝酸，
9
8%
的硝酸称为“发烟”硝酸。浓
H
NO
3
中因溶有
HNO
3
4
分解产生的
NO
2
而呈黄色。
3
的化学性质：
+
—
(
1
)
强酸性，其电离方程式为：
HNO
3
TH
+N0
3
。
将少量稀硝酸滴在石蕊试纸上观察到现象是
_______________________
将少量浓硝酸滴在石蕊试纸上观察到现象是
_______________________
以上对比说明：浓硝酸具有漂
白性，浓硝酸的氧化性比稀硝酸强
(
填“强”或“弱”
(
2
)
不稳定性，见光或受热易分解：
》
-
-
)
。
故
HNO
3
应保存在棕色细口瓶中，放于阴凉
处，瓶塞用玻璃塞
(
填“玻璃”或“橡胶”
)
。
(
3
)
稀硝
酸和浓硝酸均有强氧化性，硝酸浓度越低，对应的还原产物中
N
元素的化合价越小，
一般情况下，浓硝酸对应的还原产物为
_____________
，稀硝酸对应的还原产物为
____________
。
很稀的硝酸还原产物也可能为
20<
/p>
、
N
2
、
NH
3
、
NH
4
。
⑻除
Pt
、
Au
外的金属均
能与
HN0
3
反应，如与金属
Cu
、
Ag
、
Zn
反应：
Zn
与浓
HN0
3
反应：
Zn+4HN0
3
(
浓
)
T
Zn (NO
3
)
2
+2NO
2
^
+
2H
2
O
;
Cu
与稀
HNO
3
反应：
3Cu+8HNO
3
一
3Cu(NO
< br>3
)
2
+2NO f + 4H
2
0
(
实验室制
NO
);
Cu
与浓
HN0
3
反应：
Cu+4HN0
3
(
浓
)
T
Cu(NO
3
)
2
+2NO
2
f + 2H
2
O
(
实验室制
NO
2
)
；
Ag
与稀
HNO
3
反应：
3Ag +4HN0
3
一
3AgN0
3
+NO f
+2H
2
O
;
注意：常温下，
Fe
、
Al
等金属在浓
HNO
3
中
发生钝化反应，金属表面生成致密的氧化膜。
王水有强氧化性，
能溶解
Pt
、
Au
等金属。王水
是由浓硝酸和浓盐酸按体积比
13
混合而成。
(b)
浓硝酸可与非金属单质反应，能氧化
C
、
S
等非金属单质：
C
与浓
HNO
3
反应：
C+4HN0
3
(
浓
)
一
< br>；
CO
2
f
+4NO
2
f + 2H
2
0
;
S
与浓
HN0
3
反应：
S+6HNO
3
(
浓
)
一
< br>HSO
4
+6NO
2
f + 2
出
0
;
(4)
HNO
3
与其他还原剂，如
HBr
、
HI
、
H
2
S
、
SO
2
、
Na
2
< br>SO
3
、
FeC^
、
Fe(0H)
2
、
FeO
、
Fe
3
O
4
等发
生反应：
(
5
)
与有机物反应：
浓
H
2
SO
4
(a)
苯的硝化反应：
C
6
H
6
+
HNO
3
------------
>
C
6
H
5
NO
2<
/p>
+
出
0
。
△
(b)
颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
3.
硝酸盐一般也具有强氧化性，如硝酸钡和二氧化硫的反应：
_____________________________
。
4.
<
/p>
涉及硝酸计算的常用解题技巧有：元素守恒法、电子得失守恒法、电荷守恒法、极限法等。
例
1.
下列
不
属于铵盐共同性质的有
(
A
)
①一定含有离子键和共价键，②易溶于水，且溶于水时一般
会吸热，③和火碱共热生成
NH
3
,
④受热分解都能生成
NH
3
,
⑤可以作氮肥。
A.1
个
B. 2
个
C. 3
个
D. 4
个
例
2.
将
40
mL NO
和
N0
2
< br>的混合气体和
20 mL 0
2
同时通入装满水倒立于水槽中的量筒中，
应后，有
5mL
气体剩余，求原
NO
和
NO
2
的体积各是什么？
解：
1.
若剩余气体为
。
2
，则
无
NO
和
NO
2
剩余，设原有
NO
2
体积为
X
,
贝
U NO
的体积为
(
40-x
)
故原气体组成
为：
V
NO2
=30mL
,
V
NO
=10mL
充分反
2.
若剩余气体为
< br>NO
,
无
0
2
、
N0
2
剩余，设原
NO
体积为
y
,
贝
V NO
2
体积为
(
40-y) y=27.5mL
,
则
N0
2
体积为
12.5mL
例
3.
在含有
1 mol HNO
3
和
2 mol H
2
SO
4
的混合稀溶液中，加
入
的
气体体积在标准状况下约为
(
1.5 mol
Cu
加热，充分反应后产
生
C
)
B.11.2
L
5
A.
5.6 L
C.22.4 L
例
4
?
已知
1.92g
Cu
片与定量的浓
HNO
3
作用，
Cu
片恰好完全
溶解，且收集到
NO
?
和
NO
气体共
1.12 L
（标准状况）时，则反应中消耗
HNO
3 ________________
mol
，被还原的
HNO
3 _______________
mol
，反应转
移的电子数为
________
mol
。
解
：
n^n
cu
X 2=
x
2=0.06mol
64g / mol
。
1.92g
n
被还原
HNO<
/p>
3
_n
NO<
/p>
2
1.12L
申
_22.4L/mol
2
」
NO
—
0
?
05mo
.
64g / mol
n
总
HNO
3
=n
cu
1.92g x
2+0
.
05mol
0
11mo
1
=
.
答案：
0.11
、
0.05
、
0.06.
例
5.
将
13.2
克可能混有下列物质的
（
NH
4
）
2
SO
4
样品，在加热的条件下，与过量的
收集
到
4.3LNH<
/p>
3
（
标准状况
）
，则样品中不可能含有的物质是（
D
）
4
HCO
3
、
NH<
/p>
4
NO
3
B.(NH
4
)
2
CO
3
、
NH
4
NO
3
NaOH
反应，可
< br>
4
HCO
3
、
NH
4
CI
4
CI
、
(NH
4
)
2
CO
3
A
）
B.
<
/p>
氨水可使酚酞指示剂变
D.
氨水中溶质的
质量分数越大，溶液密度越小
变式训练
:
1.
关于氨水的叙述中，错误的是
（
C.
氨水中含三种分子和三种离子
2.
右图
的装置中，干燥烧瓶
内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤
< br>
压滴管的胶头，下列与实
验事实不相符的是（
A
）
2
（
NaHCO
3
溶液
）
/
无色喷泉
3
（出
0
中含酚酞
）
/
红色喷泉
C.H
（
AgNO
溶液
）
/
白色喷泉
3.
S
（
CuSO
溶液）
/
黑色喷泉
（
双选）同主族元素所
形成的同一类型的化合物结构和性质往往相似，已知
化
合物
PH
4
I
是一种无色晶体，试判断下列对其描述正确的是（
BD
）
<
/p>
4
I
可由
PH<
/p>
3
与
HI
化合而
成
4
I
不能与
NaOH
反应
4.
下列
A.
氮气和氢气合成氨气
B.
氮气与氧气在放电的条件下反应
生成一氧化
氮
C.
氨气与水反应生成氨水
D.
5.
要使冶炼金属镁时得到的镁蒸
D
A.O
2
2
C.N
2
D.H
2
3
是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质
（
如图
）
。下列有关表述正
确的是（
C
)
4
CI
和<
/p>
NaHCO
3
都是常用的化肥
B.
NO
2
与水反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为
1
:
1
C.
NH
3
和
NO
2
在
一定条件下可发生氧化还原反应
D.
利用上述关系制取
NaHCO
3
的操作为向饱和
NaCI
溶液中依次通入过量的
CO
2
、
NH
3
,
然后过滤
<
/p>
得到
NaHCO
3
7.
如图所示，室温下，两个容积相等的烧瓶中分别集满了
A
和
B
两种气体（同温、同压），当取
下
K
夹，使两烧瓶内气体充分接触后，容器内压强由小到大的顺序正确的
是（
B
）
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