化合價:

-3氨氣NH3氮化物

0氮氣N2

+1一氧化二氮笑氣N2O

+2一氧化氮NO

+3三氧化二氮N2O3亞硝酸HNO2亞硝酸鹽

+4二氧化氮NO2四氧化二氮N2O4

+5五氧化二氮N2O5硝酸HNO3硝酸鹽

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不成鹽氧化物


 一、氮氣

化學式:N2

物理性質:無色無味氣體密度略小於空氣難溶於水

化學性質:

  不活潑

  自然固氮N2 + O2 =放電/閃電/高溫= 2NO

  人工固氮N2 + 3H2 ⇌催化劑⇌高溫高壓⇌ 2NH3

  與鎂Mg反應:3Mg + N2 =點燃= Mg3N2

氮氣N2約占空氣體積的78%。


水解反應

  二氮化三鎂Mg3N2水解:Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3

  碳化鈣CaC2水解(實驗室制乙炔C2H2):CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

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


 二、一氧化氮

化學式:NO

物理性質:無色無味氣體密度略大於空氣難溶於水

化學性質:

  與氧氣O2反應:2NO + O2 = 2NO2

  與水H2O氧氣O2反應(化學計量數4,2,3,4):4NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3

收集方法:排水法


三、二氧化氮

化學式:NO2

物理性質:紅棕色具有刺激性氣味氣體密度大於空氣

化學性質:

  與水H2O反應:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

  與水H2O氧氣O2反應(化學計量數4,2,1,4):

  二聚反應2NO2 ⇌ N2O4


四、氨氣

化學式:NH3

物理性質:無色具有強烈刺激性氣味氣體密度小於空氣極易溶於水能與水H2O以1:700的體積比互溶1體積的水H2O中能溶解700體積的氨氣NH3防倒吸),易液化


 區分氨氣液氨氨水

  氨氣NH3氣體純凈物

  液氨NH3液體純凈物

  氨水氨氣NH3的水H2O溶液混合物


 化學性質:

  與水H2O反應:NH3 + H2O ⇌ NH3·H2O

  與反應:

    NH3 + HCl = NH4Cl

    2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

    NH3 + HNO3 = NH4NO3

  與二氧化碳CO2反應:

    2NH3 + H2O + CO2(少量) = (NH4)2CO3

    NH3 + H2O + CO2(足量) = NH4HCO3

  與氯氣Cl2反應:

    2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl

    8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl

  催化氧化4NH3 + 5O2 =催化劑=△= 4NO + 6H2O


 實驗室制氨氣NH3

方法一:加熱氯化銨NH4Cl固體和氫氧化鈣Ca(OH)2固體的混合物

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

裝置:固固加熱型

  注:

    1.加熱時,試管口略向下傾斜防止冷凝水H2O倒流回試管底部炸裂試管)。

    2.棉花防止氨氣NH3與空氣對流

收集方法:向上排空氣法

驗滿:將濕潤的紅色石蕊試紙放到集氣瓶口,若濕潤的紅色石蕊試紙變,則證明氨氣NH3已滿。

干燥劑:鹼石灰氧化鈣CaO和氫氧化鈉NaOH固體的混合物)/氧化鈣CaO/氫氧化鈉NaOH固體

尾氣處理:蒸餾水H2O

  防倒吸:

    玻璃導管空氣蒸餾水H2O

    玻璃導管倒扣的漏斗蒸餾水H2O

    玻璃導管倒扣的球形干燥管蒸餾水H2O

    玻璃導管四氯化碳CCl4蒸餾水H2O

 

方法二:加熱濃氨水

原理:NH3·H2O =△= NH3↑ + H2O

裝置:液加熱型

 

方法三:向濃氨水中加入鹼石灰氧化鈣CaO和氫氧化鈉NaOH固體的混合物)/氧化鈣CaO/氫氧化鈉NaOH固體。

裝置:固液不加熱型


 五、一水合氨

化學式:NH3·H2O

電離方程式:NH3·H2O ⇌ NH4+ + OH-


 氨水的成分:三分子三離子

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

  “三離子”:氫離子H+少量)、氫氧根離子OH-銨根離子NH4+


 化學性質:

  熱不穩定性NH3·H2O =△= NH3↑ + H2O

  弱鹼性

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

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


 六、銨鹽

化學性質:

  熱不穩定性

    NH4Cl =△= NH3↑ + HCl↑

    NH4HCO3 =△= NH3↑ + H2O + CO2

    NH4NO3 -△-> N2不生成氨氣NH3


七、硝酸

物理性質:無色具有刺激性氣味液體易揮發

質量分數95%以上濃硝酸HNO3(濃)稱為發煙硝酸

濃硝酸HNO3(濃)在實驗室中通常顯黃色,原因是硝酸HNO3見光分解,生成二氧化氮NO2溶在其中。

清除濃硝酸HNO3(濃)黃色向濃硝酸HNO3(濃)中通入足量的空氣或氧氣O2

化學性質:

  見光分解4HNO3 =光照= 4NO2↑ + 2H2O + O2

  強氧化性

    與金屬單質反應:

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

      濃硝酸HNO3(濃)銅Cu反應Cu + 4HNO3(濃) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

      稀硝酸HNO3(稀)鐵Fe反應:

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

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

    與非金屬單質反應:

      濃硝酸HNO3(濃)碳C反應:C + 4HNO3(濃) = CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O

  鋁Al鐵Fe濃硝酸HNO3(濃)發生鈍化反應

  漂白性永久性漂白)。

 


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