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2015-08-27
【知识规律】
1、氮元素的化学活动性与氮分子的稳定性
元素的性质取决于元素的原子结构。氮的原子半径小,吸引电子的能力较强,故表现出较强的化学活动性,所以说氮元素是一种较为活泼的非金属元素。
氮气的设计一些基本试验稳定性则取决于氮分子的结构。氮分子是由两个氮原子共用三对电子结合而成的,氮分子中有共价三键(N≡N),它的键能很大(946kJ/mol),当氮气参加化学反应时,必须打开分子中的共价三键,这就需要吸收很高的能量。因此,在通常情况下,氮气的性质很不活泼,很难跟其它物质反应。只有在高温或放电条件下,氮分子获得了足够的能量,使氮分子中的共价键断裂而形成活动性较强的氮原子,才能跟氢气、氧气、金属等物质发生反应。
2、氮元素的价态变化与氧化还原性规律
-30+1+2+3+4+5
N⇋N2→N→N⇋N→N⇋N
存在NH3N2N2ONON2O3NO2N2O5
物质NH4+HNO2N2O4HNO3
Mg3N2硝酸盐
↓↓↓
只有还原性既有氧化性、又有还原性只有氧化性
3、氮的氧化物
包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5,都是大气污染物。
(1)N2O:俗称为笑气,具有麻醉作用。
(2)NO:无色气体,难溶于水,能与血红蛋白作用引起中毒。
实验室制法:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
NO易与O2反应:2NO+O2=2NO2
(3)N2O3:暗蓝色气体,是亚硝酸的酸酐,N2O3+H2O=2HNO2
(4)NO2:红棕色刺激性气味气体,有毒;
实验室制法:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
NO2在低温时可生成无色的N2O4,2NO2⇋N2O4+57kJ,(一般情况下)NO2中都混有N2O4;
NO2可与水反应生成HNO3和NO(不可排水收集),但NO2不是HNO3的酸酐;
NO2能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(氧化性)。
实验室常用NaOH来吸收NO2:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。
(5)N2O5:白色固体,极不稳定,是硝酸的酸酐:N2O5+H2O=2HNO3
4、关于NH3与氨水的分析与思考
(1)氨气或液氨均为纯净物,它们溶于水得氨水,其中主要成分是一水合氨NH3·H2O,氨水是混合物,氨水的密度比水小,而且氨水越浓其密度越小。计算氨水浓度时溶质是NH3而不是NH3·H2O。一定量的浓氨水用相同质量的水稀释时所得氨水的质量分数应为原溶液质量分数的一半,若改用相同体积的水稀释则所得溶液的质量分数应比原溶液质量分数的一半要小。
(2)氨水可导电,但电解质是NH3·H2O,不是NH3。
(3)氨水中存在如下平衡:NH3+H2O⇋NH3·H2O⇋NH4++OH-
可见氨水显弱碱性,是一种重要的可溶性碱,常用润湿的红石蕊纸检验NH3的存在。
(4)氨水中存在的微粒有三种分子:NH3、H2O、NH3·H2O。三种离子:NH4+、OH-、H+。
(5)一水合氨不稳定,氨水受热可放出NH3,因此加热无法使氨水浓缩成较浓的浓氨水。实验室可用浓氨水加固体NaOH快速制NH3,但当氨水浓度低于20%且无加热的条件下,常加入铵盐和NaOH固体仍能快速制取多量NH3,这是因为当加入固体铵盐和NaOH固体时,溶液中[NH4+]和[OH-]浓度增大,使该溶液中原平衡体系NH3+H2O⇋NH3·H2O⇋NH4++OH-向左移动,NH3逸出,同时烧碱溶于水放热,促使NH3的溶解度降低,可产生大量NH3。
(6)NH3的还原性
NH3中的N元素为-3价(最低价),所以有还原性,具体表现在:
点燃
4NH3+3O2===2N2+6H2O(NH3在纯氧中燃烧)
2NH3+3Cl2==N2+6HCl(NH3不足)
8NH3+3Cl2==N2+6NH4Cl(NH3过量)
标签:高中化学学习方法
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