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第2节 氮的循环

8HNO3 (稀) 3Cu 3Cu( NO3 )2 2NO 4H2O
铁在稀浓硝酸中的反应方程式有哪些情况? 浓硝酸为何可装在铁质或铝质容器中?
与非金属反应:
4 HNO3 (浓) C 2 H 2O 4 NO2 CO2
加热
④与还原性化合物
可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等还原性物质
①加热浓氨水法 ②浓氨水加碱石灰法
浓氨水
CaO
4、铵盐
物理性质: 铵盐是离子型化合物,都是白色晶体, 易溶于水,溶水时吸热。 化学性质: 1.受热分解 2.与碱反应 铵根的检验: 氮肥:
注意不一定都产生氨气
(四)硝酸及其应用
硝酸是一种重要的化工原料,可用 于制造炸药、染料、塑料和硝酸盐等; 也是一种重要的化学试剂。
问题:将石蕊试液滴入浓硝酸中或将浓硝酸滴 在蓝色石蕊试纸上,均会先变红,后变白,试 解释试纸变白色的原因。
3)硝酸盐、硝酸根的性质及检验
硝酸盐的溶解性、硝酸根酸性条件下的氧化性
随课训练:
1.将 NH3 通入 CuSO4 溶液中能使 Cu2 还原为 Cu。(

)
2.N2→NO2 不能一步完成。(
)
3.向未知溶液中加入烧碱溶液,将湿润的红色石蕊试纸放在 试管口未见变蓝色,不能证明溶液中不含 NH4 。(
试管中气体的颜色褪去,液面上升,剩余 气体大约占试管总体积的1/3。
2、若使试管中液面上升,可采取什么措施? 通入氧气
2NO + O2 = 2NO2
(三)氨气与铵态氮肥
1、氨气的物理性质
色态味、密度、溶解度、熔沸点
无色有刺激性气味的气体,密度比空气 小;易液化,极易溶于水(1∶700)。
喷泉实验—形成的原因 喷泉实验成功的关键 ◇收集的氨气要纯和满 ◇收集氨气时烧瓶干燥
一定条件下,将等体积的NO和O2的混合气体 置于试管中,并将试管倒立于水槽中,充分反应 后,剩余气体的体积约为原体积的多少?
2NO +O2 3NO2+H2O 2NO2 2HNO3+NO 4HNO3
4NO +3O2 +2H2O
NO和O2的体积比为4:3,等体积混和,剩余O2 积,为原混合气体的 1/8
C.0.30 mol/L
B.0.225 mol/L
D.0.45 mol/L


氨气和氯气接触发生反应的方程式是什么? 在纯氧中燃烧如何反应? ①2NH3+ 3Cl2= N2 + 6HCl (氨气不足) ②8NH3+ 3Cl2= 6NH4Cl+N2(氨气过量)
NH3在纯氧中点燃即可燃烧,通常产物是N2和水
1)硝酸的物理性质
纯硝酸无色,易挥发,有刺激性气味,熔沸点较 低,密度比水大。打开盛浓硝酸的试剂瓶,会在空气 中产生白雾。市售浓硝酸呈黄色。
2)硝酸的化学性质
①不稳定性—见光易分解
加热或光照
4HNO3 2H 2O 4 NO2 O2
②具有酸的通性
③强氧化性 与金属反应:
4HNO3 (浓) Cu Cu(NO3 )2 2NO2 2H2O
4NH3+5O2===4NO+6H O 2 催化剂 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO HNO3+NH3=NH4NO3
白烟
高温
3、氨气的实验室制法
原理:
2NH4Cl+Ca(OH)2== CaCl2+2NH3↑+2H2O

固+固,加热型 装置: 收集方法: 向下排空气法
检验方法: ①湿润红色石蕊试纸
与O2的反应
N2 + O2 ====
放电
2NO
无色气体
2NO + O2 = 2NO2
红棕色气体
与活泼金属的反应 镁条与氮气的反应 镁条在空气中燃烧的反应 与氢气的反应
N2+3H2
高温、高压 催化剂
可逆反应
2NH3
可逆反应特点
2、氮的固定
N2+3H2
高温、高压 催化剂
2NH3
(1)概念:使空气中游离态的氮转化为含氮化合物 (2)分类: 高能固氮
¼体
实验室合成氨装置如图所示,试回答: 装 置甲的作用是:①________,②________,从乙 处导出的气体是_____,检验产物的简单化学方 法是_________________。
液氨
纯净物
非电解质
一水合氨
纯净物 电解质
氨水
混合物
既不是电解质也不 是非电解质
NH3
NH3
NH3· H 2O
NH3 、NH3· H2 O H2O 、NH4+ OH- 、 H+
②、氨跟酸的反应
NH3 + HCl = NH4Cl
NH3 + HNO3 = NH4NO3
(白烟) (白烟)
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
C.H1=H2=H3=H4
D.H1>H2>H3>H4
7.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、
N2O4、NO的混合气体,这些气体与 1.68 L O2(标准状况)
混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若
向所得硝酸铜溶液中加入 5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好 完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( )
A.60 mL
C.30 mL
B.45 mL
D.15 mL
8.在某100 mL的混合液中,硝酸和硫酸的物质的量浓 度分别是 0.4 mol/L 、 0.1 mol/L ,向该混合液中加入
1.92 g 铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中铜离
子物质的量浓度是(假设反应后溶液体积不变)( )
A.0.15 mol/L
俗语说“雷雨天发庄稼”,这句话隐含着什么原理? N2+O2
放电
2NO (无色,难溶于水) 2NO2 (红棕色,有刺激性气味) 2HNO3+NO
2NO +O2 3NO2+H2O
思考· 讨论
1、现有一试管二氧化氮,将其倒置于盛满水的水 槽中,足够长的时间后,有什么现象?
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

)
4.浓硝酸与木炭加热反应生成 CO2、NO2,体现了硝酸的酸 性和强氧化性。( ) )
5.实验室收集 NO 应用排水法,不能用排空气法。(
6.现有等体ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ混合而成的四组气体:①NO2+NO、 ②NO2+O2、③HCl+N2、④NO+N2,将其分别通入 体积相同的试管并立即倒立在足量的水中,试 管内水面上升的高度分别为H1、H2、H3和H4, 其中高度关系是 A.H2>H3>H1>H4 B.H3>H2>H1>H4
氮 自然固氮 生物固氮 的 合成氨 固 定 人工固氮 仿生固氮
(二)氮的氧化物 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 NO与NO2的比较
NO
物理 性质
NO2
红棕色有刺激性气味 无色气体 气体,易溶于水,剧 难溶于水,剧毒! 毒!
化学 性质
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O= 2HNO3+NO
②蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟
净化氨气的常用试剂:
①CaO、碱石灰等碱性干燥剂 ②无水CaCl2不能用来干燥NH3(形成CaCl2· 8NH3)
吸收氨气时要注意防止倒吸
可用于吸收氨气并能防倒吸的常用装置为:
注意:
棉花的作用:
防止对流,提高氨气收集速度和纯度。
实验室中还可以用哪些方法快速制氨气:
◇烧瓶装置气密性要好
2、氨气的化学性质 ①、氨与水的反应
NH3+H2O
(一水合氨)
NH3•H2O
— + NH4 +OH
思考:氨水中存在哪些微粒?
3种分子: NH3
H2O
NH3•H2O H+
3种离子: NH4+ OH—
分析:氨气、液氨、氨水、一水合氨四者的区别
氨气
物质分 类 粒子种 类
纯净物
非电解质
③、NH3具有还原性
4NH3+5O2=== 4NO+6H2O 催化剂
2NH3+ 3Cl2= N2 + 6HCl
高温
氮循环过程中的主要价态线索
-3
NH3 NH4
-3
+
N2
0
+2
NO
+4
NO2
HNO3 NO3-
+5
+5
氧气
①铂丝附近有 红棕色气体 ②铂丝保持红热 ③瓶口可能有白烟
灼热的铂丝
浓氨水
将烧红的铂丝伸入盛有浓氨水的锥形瓶中, 使其接近液面,反应方程式:
第三章
自然界中的元素
第2节 氮的循环
氮循环过程中的主要价态线索
-3
NH3 NH4
-3
+
N2
0
+2
NO
+4
NO2
HNO3 NO3-
+5
+5
从氧化还原角度分析应该具有的化学性质?
氮循环中的重要物质及其变化
(一)氮气与氮的固定 1、氮气的性质
结 构
物理性质
无色无味气体,密度 比空气略小,难溶于水。
化学性质
4NH3+3O2=2N2+6H2O
迁 移:
1、将等体积的NO2和O2混和气体同时通入 水中发生的反应?
3NO2+H2O
2NO +O2
2HNO3+NO 2NO2 4HNO3
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