化合价:

-3氨气NH3氮化物

0氮气N2

+1一氧化二氮笑气N2O

+2一氧化氮NO

+3三氧化二氮N2O3亚硝酸HNO2亚硝酸盐

+4二氧化氮NO2四氧化二氮N2O4

+5五氧化二氮N2O5硝酸HNO3硝酸盐

三氧化二氮N2O3五氧化二氮N2O5酸性氧化物一氧化氮NO二氧化氮NO2不成盐氧化物


 一、氮气

化学式:N2

物理性质:无色无味气体密度略小于空气难溶于水

化学性质:

  不活泼

  自然固氮N2 + O2 =放电/闪电/高温= 2NO

  人工固氮N2 + 3H2 ⇌催化剂⇌高温高压⇌ 2NH3

  与镁Mg反应:3Mg + N2 =点燃= Mg3N2

氮气N2约占空气体积的78%。


水解反应

  二氮化三镁Mg3N2水解:Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3

  碳化钙CaC2水解(实验室制乙炔C2H2):CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

  三氯化氮NCl3水解:NCl3 + 3H2O = 3HClO + NH3


 二、一氧化氮

化学式:NO

物理性质:无色无味气体密度略大于空气难溶于水

化学性质:

  与氧气O2反应:2NO + O2 = 2NO2

  与水H2O氧气O2反应(化学计量数4,2,3,4):4NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3

收集方法:排水法


三、二氧化氮

化学式:NO2

物理性质:红棕色具有刺激性气味气体密度大于空气

化学性质:

  与水H2O反应:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

  与水H2O氧气O2反应(化学计量数4,2,1,4):

  二聚反应2NO2 ⇌ N2O4


四、氨气

化学式:NH3

物理性质:无色具有强烈刺激性气味气体密度小于空气极易溶于水能与水H2O以1:700的体积比互溶1体积的水H2O中能溶解700体积的氨气NH3防倒吸),易液化


 区分氨气液氨氨水

  氨气NH3气体纯净物

  液氨NH3液体纯净物

  氨水氨气NH3的水H2O溶液混合物


 化学性质:

  与水H2O反应:NH3 + H2O ⇌ NH3·H2O

  与反应:

    NH3 + HCl = NH4Cl

    2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

    NH3 + HNO3 = NH4NO3

  与二氧化碳CO2反应:

    2NH3 + H2O + CO2(少量) = (NH4)2CO3

    NH3 + H2O + CO2(足量) = NH4HCO3

  与氯气Cl2反应:

    2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl

    8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl

  催化氧化4NH3 + 5O2 =催化剂=△= 4NO + 6H2O


 实验室制氨气NH3

方法一:加热氯化铵NH4Cl固体和氢氧化钙Ca(OH)2固体的混合物

原理:2NH4Cl + Ca(OH)2 =△= CaCl2 + 2H2O + 2NH3

装置:固固加热型

  注:

    1.加热时,试管口略向下倾斜防止冷凝水H2O倒流回试管底部炸裂试管)。

    2.棉花防止氨气NH3与空气对流

收集方法:向上排空气法

验满:将湿润的红色石蕊试纸放到集气瓶口,若湿润的红色石蕊试纸变,则证明氨气NH3已满。

干燥剂:碱石灰氧化钙CaO和氢氧化钠NaOH固体的混合物)/氧化钙CaO/氢氧化钠NaOH固体

尾气处理:蒸馏水H2O

  防倒吸:

    玻璃导管空气蒸馏水H2O

    玻璃导管倒扣的漏斗蒸馏水H2O

    玻璃导管倒扣的球形干燥管蒸馏水H2O

    玻璃导管四氯化碳CCl4蒸馏水H2O

 

方法二:加热浓氨水

原理:NH3·H2O =△= NH3↑ + H2O

装置:液加热型

 

方法三:向浓氨水中加入碱石灰氧化钙CaO和氢氧化钠NaOH固体的混合物)/氧化钙CaO/氢氧化钠NaOH固体。

装置:固液不加热型


 五、一水合氨

化学式:NH3·H2O

电离方程式:NH3·H2O ⇌ NH4+ + OH-


 氨水的成分:三分子三离子

  “三分子”:氨分子NH3水分子H2O一水合氨分子NH3·H2O主要成分)。

  “三离子”:氢离子H+少量)、氢氧根离子OH-铵根离子NH4+


 化学性质:

  热不稳定性NH3·H2O =△= NH3↑ + H2O

  弱碱性

    MgCl2 + 2NH3·H2O = Mg(OH)2↓ + 2NH4Cl

    AlCl3 + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4Cl


 六、铵盐

化学性质:

  热不稳定性

    NH4Cl =△= NH3↑ + HCl↑

    NH4HCO3 =△= NH3↑ + H2O + CO2

    NH4NO3 -△-> N2不生成氨气NH3


七、硝酸

物理性质:无色具有刺激性气味液体易挥发

质量分数95%以上浓硝酸HNO3(浓)称为发烟硝酸

浓硝酸HNO3(浓)在实验室中通常显黄色,原因是硝酸HNO3见光分解,生成二氧化氮NO2溶在其中。

清除浓硝酸HNO3(浓)黄色向浓硝酸HNO3(浓)中通入足量的空气或氧气O2

化学性质:

  见光分解4HNO3 =光照= 4NO2↑ + 2H2O + O2

  强氧化性

    与金属单质反应:

      稀硝酸HNO3(稀)铜Cu反应:3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

      浓硝酸HNO3(浓)铜Cu反应Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

      稀硝酸HNO3(稀)铁Fe反应:

        铁Fe少量Fe(少量) + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O

        铁Fe足量3Fe(足量) + 8HNO3 = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2

    与非金属单质反应:

      浓硝酸HNO3(浓)碳C反应:C + 4HNO3(浓) = CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O

  铝Al铁Fe浓硝酸HNO3(浓)发生钝化反应

  漂白性永久性漂白)。

 


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