(一)氮?dú)?/p>

1. 氮元素的存在

既有游離態(tài)又有化合態(tài)。它以雙原子分子(N₂)存在于大氣中，約占空氣總體積的78%或總質(zhì)量的75%。氮是生命物質(zhì)中的重要組成元素，是構(gòu)成蛋白質(zhì)和核酸不可缺少的元素。是農(nóng)作物生長所必需的元素.充足的氮肥使植物枝葉茂盛.葉片增大，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

2. 氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)

(1)物理性質(zhì)

純凈的氮?dú)馐且环N無色、無味、密度比空氣稍小的氣體，熔點(diǎn)為－209.86℃。沸點(diǎn)為－195.8℃，難溶于水。(思考N₂的收集方法?)

(2)結(jié)構(gòu)：電子式為：______________ 結(jié)構(gòu)式為___________，氮氮叁鍵的鍵能高達(dá)946kJ·mol^－1，鍵能大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑。

(3)化學(xué)性質(zhì)

常溫下，N₂的化學(xué)性質(zhì)很不活潑，可代替稀有氣體做保護(hù)氣，但在高溫、放電、點(diǎn)燃等條件下，N₂能與H₂、O₂等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

①N₂+3H_2??2NH₃(可逆反應(yīng))

是工業(yè)上合成氨的反應(yīng)原理。

②與O₂反應(yīng)：

③與Mg反應(yīng)：

N₂?+3 Mg?Mg₃N₂；Mg₃N₂?+ 6H₂O=3Mg(OH)₂↓+ 2NH₃↑

3. 氮?dú)獾挠猛九c工業(yè)制法

(1)氮?dú)獾挠猛?#xff1a;

合成氨；制硝酸；用作保護(hù)氣；保護(hù)農(nóng)副產(chǎn)品；液氮可作冷凍劑。

(2)氮?dú)獾墓I(yè)制法

工業(yè)上從液態(tài)空氣中，利用液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低加以分離而制得氮?dú)狻?/p>

4. 氮的固定

將空氣中游離的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锏姆椒?#xff0c;統(tǒng)稱為氮的固定。氮的固定有三種途徑：

(1)生物固氮：豆科作物根瘤菌將N₂轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮。

(2)自然固氮：天空中打雷閃電時，N₂轉(zhuǎn)化為NO。

(3)工業(yè)固氮：在一定的條件下，N₂和H₂人工合成氨。

(二)氮的氧化物

(1)物理性質(zhì)

NO：無色、無味的氣體，難溶于水，有毒。

NO₂：紅棕色、有刺激性氣味的氣體，有毒。

(2)化學(xué)性質(zhì)

NO：不與水反應(yīng)，易被氧氣氧化為NO₂。

2NO+ O₂=== 2NO₂

NO₂：①易與水反應(yīng)生成硝酸和NO，在工業(yè)上利用這一反應(yīng)制取硝酸。

3NO₂+ H₂O=2HNO₃+NO

②有較強(qiáng)的氧化性，可使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)。

(三)氨

1. 結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

(1)物理性質(zhì)

氨是無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易液化.極易溶于水，常溫常壓下，1體積水能溶解約700體積的氨.

(2)分子結(jié)構(gòu)

化學(xué)式NH₃；電子式 ___________；結(jié)構(gòu)式：__________________

氨分子為三角錐形

(3)化學(xué)性質(zhì)

①與水反應(yīng)

氨溶于水的水溶液稱為氨水，其中大部分NH₃與水結(jié)合成一水合氨(NH₃·H₂O)，但氨水的溶質(zhì)仍然為NH₃.一水合氨可以部分電離成NH₄⁺和 OH^－，故氨水顯弱堿性，能使酚酞試液變紅。NH₃·H₂O受熱又容易分解為NH₃和H₂O。氨水的密度小于1g·mL^－1，且溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，溶液的密度越小。NH₃是中學(xué)化學(xué)中唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，常用此性質(zhì)檢驗(yàn)NH₃的存在。

NH₃?+H₂O??NH₃·H₂ONH₄⁺?+ OH^－

②與酸反應(yīng)

NH₃?+HCl=NH₄Cl(產(chǎn)生白煙，可用于檢驗(yàn)NH₃?)

NH₃?+CO₂+ H₂O =NH₄HCO₃(俗稱碳氨)

2NH₃?+H₂SO₄?=(NH₄)₂SO₄；NH₃?+ HNO₃?=NH₄NO₃

③具有還原性

4NH₃?+ 5O₂??6 H₂O + 4NO

(氨的催化氧化，是工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ)，也是工業(yè)上制NO的方法)

2 NH₃?+3Cl₂=N₂?+ 6HCl；8 NH₃?+3Cl₂=N₂?+ 6NH₄Cl

2 NH₃?+3CuO??N₂?+3Cu+3H₂O

2. 氨的用途與保存

(1)用途：

①氨是氮肥工業(yè)及制造硝酸、銨鹽、純堿等的重要原料。

②氨也是有機(jī)合成工業(yè)的常用原料(如制尿素合成纖維、染料等)。

③氨還可用作制冷劑。

(2)保存：

氨水盛裝在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷壇或內(nèi)涂瀝青的鐵桶內(nèi)。

3. 氨的實(shí)驗(yàn)室制法

(1)實(shí)驗(yàn)原理：用銨鹽與堿共熱。

2NH₄Cl+ Ca(OH)₂CaCl₂+ 2NH₃↑+2H₂O

(2)裝置：(見下圖)

(3)收集：向下排空氣法。

(4)檢驗(yàn)：

①用紅色的石蕊試紙檢驗(yàn)是否變藍(lán)。

②用粘有濃鹽酸的玻璃棒檢驗(yàn)，產(chǎn)生白煙。

(5)干燥：用堿石灰干燥。

注意：也可用濃氨水與強(qiáng)堿混合；或向濃氨水中加生石灰：

2NH₃·H₂O+CaO=Ca(OH)₂+2NH₃↑+ H₂O

(四)銨鹽

1. 定義

由銨根離子(NH₄⁺)和酸根離子構(gòu)成的化合物叫做銨鹽。

2. 銨鹽的性質(zhì)

銨鹽都是晶體，均溶于水。

(1)銨鹽受熱分解

NH₄Cl?NH₃↑+HCl；NH₄HCO₃?NH₃↑+ H₂O+ CO₂↑

(2)銨鹽與堿的反應(yīng)

固態(tài)：NH₄NO₃+ NaOH?NaNO₃+NH₃↑+ H₂O

(NH₄)₂SO₄+ 2NaOH?Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O

液態(tài)：NH₄⁺?+ OH^－??NH₃↑+ H₂O

(3)NH₄⁺的檢驗(yàn)

向含有NH₄⁺的溶液或晶體中滴加濃NaOH溶液，加熱時有刺激性氣味的氣體生成且氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，則證明了溶液或晶體中NH₄⁺的存在。

(五)硝酸

1. 硝酸的物理性質(zhì)

純硝酸是無色易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，能與水以任意比混溶。

98%以上的濃硝酸在空氣中由于揮發(fā)出HNO₃而產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象，通常叫做發(fā)煙硝酸。

2. 硝酸的化學(xué)性質(zhì)

(1)硝酸的不穩(wěn)定性

硝酸不穩(wěn)定，很容易分解、硝酸越濃，就越容易分解。

4HNO₃(濃)2H₂O+ 4NO₂↑+O₂↑

濃硝酸呈黃色，就是由于硝酸分解產(chǎn)生的NO₂溶于硝酸的緣故。

(2)硝酸的強(qiáng)氧化性

①氧化金屬

硝酸是一種強(qiáng)氧化劑，幾乎能與所有的金屬(Pt.Au除外)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化。

Cu + 4HNO₃(濃)= Cu(NO₃)₂?+2NO₂↑+ 2H₂O

3 Cu + 8HNO₃(稀)= 3Cu(NO₃)₂?+2NO↑+ 4H₂O

Ag+ 2HNO₃(濃)= AgNO₃?+NO₂↑+ H₂O

3Ag+ 4HNO₃(稀)= 3AgNO₃?+NO↑+ 2H₂O

②氧化非金屬

硝酸還能與許多非金屬及某些有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

4HNO₃(濃)+ C?4NO₂↑+ 2H₂0 +CO₂↑

6HNO₃(濃)+ S6NO₂↑+ 2H₂0 +H_?2SO₄↑

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總結(jié)

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