精品小班课程辅导讲义讲义编号2014暑假12HX01辅导科目：化学年级：新高三课题氮及其化合物教学目标NH3、NO、NO2的性质。
理解硝酸与硝酸盐的性质。
教学重点、难点NH3、NO、NO2的性质。
理解硝酸与硝酸盐的性质。
教学内容一、考纲要求主题学习内容学习水平说明一些元素的单质和化合物氮氨 B（1）氨的物理性质和化学性质（2）工业合成氨的原理铵盐 B（1）铵根离子与碱溶液的反应（2）铵盐的不稳定性氮肥 A（1）常见氮肥：铵盐（NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3）二、知识梳理（一）氮气(1)氮元素在自然界中的存在形式：既有游离态又有化合态．空气中含N2 78％(体积分数)或75％(质量分数)；化合态氮存在于多种无机物和有机物中，氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素．(2)氮气的物理性质：纯净的氮气是无色气体，密度比空气略小．氮气在水中的溶解度很小．在常压下，经降温后，氮气变成无色液体，再变成雪花状固体．(3)氮气的分子结构：氮分子(N2)的电子式为，结构式为N≡N．由于N2分子中的N≡N键很牢固，所以通常情况下，氮气的化学性质稳定、不活泼．(4)氮气的化学性质：①N2与H2化合生成NH3N2 +3H22NH3说明该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理．②N2与O2化合生成NO：N2 + O2放电2NO说明在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应．(5)氮气的用途：①合成氨，制硝酸；②代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化；⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发；④保存粮食、水果等食品，以防止腐烂；⑤医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术；⑥利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能．（二）一氧化氮和二氧化氮1、一氧化氮：无色无味气体，难溶于水，有很大毒性，在常温下极易被氧化成二氧化氮。
2NO＋O2→2NO22、二氧化氮：红棕色有刺激性气味气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮。
3NO2＋H2O→2HNO3＋NO 2NO2N2O4（无色）【特别提醒】：通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，因为在常温、常压下能发生2NO2N2O4反应。
由于此可逆反应的发生，通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要小。
此外涉及NO2气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。
因而可逆反应2NO2N2O4在解化学题中有很重要的应用。
【光化学烟雾】NO、NO2有毒，是大气的污染物．空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气．NO2在紫外线照射下，发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾．因此，NO2是造成光化学烟雾的主要因素．光化学烟雾刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡．注意：关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。
①NO2或NO2与N2（或非O2）的混合气体溶于水时可依据：3NO2＋H2O→ 2HNO3＋NO 利用气体体积变化差值进行计算。
②NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2＋2H2O＋O2→4HNO3可知，当体积比为＝4：1，恰好完全反应V(NO2)：V(O2) ＞4：1，NO2过量，剩余气体为NO＜4：1，O2过量，乘余气体为O2③NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO＋O2→2NO2，3NO2＋H2O→ 2HNO3＋NO ，总反应式为：4NO＋2H2O＋3O2→4HNO3当体积比为＝4：3，恰好完全反应V(NO)：V(O2) ＞4：3，NO过量，剩余气体为NO＜4：3，O2过量，乘余气体为O2④NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按①求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按③方法进行计算。
（三）硝酸(1)物理性质：①纯硝酸是无色、易挥发(沸点为83℃)、有刺激性气味的液体．打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生．(与盐酸相同)②质量分数为98％以上的浓硝酸挥发出来的HNO3蒸气遇空气中的水蒸气形成的极微小的硝酸液滴而产生“发烟现象”．因此，质量分数为98％以上的浓硝酸通常叫做发烟硝酸．(2)化学性质：①具有酸的通性．例如：CaCO3 + 2HNO3(稀) →Ca(NO3)2 + CO2↑+ H2O(实验室制CO2气体时，若无稀盐酸可用稀硝酸代替)②不稳定性．HNO3见光或受热发生分解，HNO3越浓，越易分解．硝酸分解放出的NO2溶于其中而使硝酸呈黄色．有关反应的化学方程式为：4HNO3加热或光照2H2O + 4NO2↑+O2↑1、HNO3具有酸的通性。
2、HNO3具有强氧化性，表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反应。
③强氧化性：不论是稀HNO3还是浓HNO3，都具有极强的氧化性．HNO3浓度越大，氧化性越强．其氧化性表现在以下几方面：a．几乎能与所有金属(除Hg、Au外)反应．当HNO3与金属反应时，HNO3被还原的程度(即氮元素化合价降低的程度)取决于硝酸的浓度和金属单质还原性的强弱．对于同一金属单质而言，HNO3的浓度越小，HNO3被还原的程度越大，氮元素的化合价降低越多．一般反应规律为：金属+ HNO3(浓) →硝酸盐+ NO2↑+ H2O金属+ HNO3(稀) →硝酸盐+ NO↑+ H2O较活泼的金属(如Mg、Zn等) + HNO3(极稀) →硝酸盐+ H2O + N2O↑(或NH3等)金属与硝酸反应的重要实例为：3Cu + 8HNO3(稀) →3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O该反应较缓慢，反应后溶液显蓝色，反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO2)。
实验室通常用此反应制取NO气体．Cu + 4HNO3(浓) →Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O该反应较剧烈，反应过程中有红棕色气体产生．此外，随着反应的进行，硝酸的浓度渐渐变稀，反应产生的气体是NO2、NO等的混合气体．b．常温下，浓HNO3能将金属Fe、A1钝化，使Fe、A1的表面氧化生成一薄层致密的氧化膜．因此，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸，但要注意密封，以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应．(与浓硫酸相似) c．浓HNO3与浓盐酸按体积比1∶3配制而成的混合液叫王水．王水溶解金属的能力更强，能溶解金属Pt、Au．d．能把许多非金属单质(如C、S、P等)氧化，生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物．例如：C + 4HNO3(浓) →CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2Oe．能氧化某些具有还原性的物质，如H2S、SO2、Na2SO3、HI、HBr、Fe2＋等．应注意的是，NO3－无氧化性，而当NO3－在酸性溶液中时，则具有强氧化性．例如，在Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸，因引入了H＋而使Fe2＋被氧化为Fe3＋；又如，向浓HNO3与足量的Cu反应后形成的Cu(NO3)2中再加入盐酸或硫酸，则剩余的Cu会与后来新形成的稀HNO3继续反应．f．能氧化并腐蚀某些有机物，如皮肤、衣服、纸张、橡胶等．因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂液洗涤．(3)保存方法．硝酸易挥发，见光或受热易分解，具有强氧化性而腐蚀橡胶，因此，实验室保存硝酸时，应将硝酸盛放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中，并贮存在黑暗且温度较低的地方．(4)用途．硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等．（四）氨(1)氨的物理性质：①氨是无色、有刺激性气味的气体，比空气轻；②氨易液化．在常压下冷却或常温下加压，气态氨转化为无色的液态氨，同时放出大量热．液态氨气化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降；③氨气极易溶于水．在常温、常压下，1体积水中能溶解约700体积的氨气(因此，氨气可进行喷泉实验)；④氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用．若不慎接触过多的氨而出现病症，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛．(2)氨分子结构：NH 3的电子式为，结构式为，氨分子的结构为三角锥形，N 原子位于锥顶，三个H 原子位于锥底，键角107.3°，是极性分子．(3)氨的化学性质：①与水反应．氨气溶于水时(氨气的水溶液叫氨水)，大部分的NH 3分子与H 2O 分子结合成NH 3·H 2O(叫一水合氨)．NH 3·H 2O 为弱电解质，只能部分电离成NH 4＋和OH －：NH 3 + H 2ONH 3·H 2ONH 4＋+ OH－a ．氨水的性质：氨水具有弱碱性，使无色酚酞试液变为浅红色，使红色石蕊试液变为蓝色．氨水的浓度越大，密度反而越小(是一种特殊情况)．NH 3·H 2O 不稳定，故加热氨水时有氨气逸出：b ．氨水的组成：氨水是混合物(液氨是纯净物)，其中含有3种分子(NH 3、NH 3·H 2O 、H 2O)和3种离子(NH 4＋和OH －、极少量的H ＋)．c ．氨水的保存方法：氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装氨水．通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里．d ．有关氨水浓度的计算：氨水虽然大部分以NH 3·H 2O 形式存在，但计算时仍以NH 3作溶质．②与酸反应：NH 3 + HClNH 4C1a ．氨气与挥发性酸(浓盐酸、浓硝酸等)相遇，因反应生成微小的铵盐晶体而冒白烟，这是检验氨气的方法之—．NH 3 + HCl NH 4C1 （当蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时，产生大量白烟．这种白烟是氨水中挥发出来的NH 3与盐酸挥发出来的HCl 化合生成的NH 4C1晶体小颗粒．）b ．氨气与不挥发性酸(如H 2SO 4、H 3PO 4等)反应时，无白烟生成．③还原性NH 3分子中氮元素呈－3价，具有还原性，能在一定条件下与O 2、Cl 2、CuO 等反应，被它们氧化：a ．跟氧气反应：4NH 3 + 5O 2催化剂4NO + 6H 2O（催化剂：铂铑合金或三氧化二铬）说明这一反应叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化)，是工业上制硝酸的反应原理之一．ｂ．跟氯气反应(检查氯气是否泄漏)：2NH 3 + 3Cl 2N 2 + 6HCl8NH 3 + 3Cl 2N 2 + 8 NH 4Clｃ．跟氧化铜反应：(4)氨气的用途：①是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料；②是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常[特别提醒]：有硝酸参与的氧化还原反应的计算：（1）单质与硝酸的反应，分析讨论是金属还是非金属，若为金属参加的反应硝酸分为两部分，一部分作氧化剂，另一部分起酸性生成硝酸盐，应先确定未被还原的硝酸，再由电子得失守恒求解。