氮族元素知識點歸納

2021-09-23 21:41:48 字數 3592 閱讀 3534

氮族元素

【知識歸納】

一.氮族元素概況

二.氮氣(空氣中體積80%的組成成分)

1.概況:n2是一種無色無味的氣體,密度比空氣略小,不溶於水。分子結構式為__ n≡n,該化學鍵很牢固,鍵能很大,難以破壞,所以通常情況下氮氣性質__很穩定 。

2.化學性質:(1)工業合成氨的反應方程式:

(2)高溫或閃電時與o2的反應的反應方程式

3)點燃時與金屬mg(或ca, sr, ba) 的反應方程式

以上反應均為__氮的固定,即將空氣中_游離_態的氮氣轉化為化合態的氮。

三.氮的氧化物:n2o、(笑氣麻醉劑)no、n2o3、no2、n2o4、n2o5

注意:n2o3是 hno2 酸酐;n2o5是 hno3 酸酐。其它的氧化物都不是酸酐。

1.no和no2的性質

注意:2no2n2o4(通常情況下no2氣體不是純淨物)

2.如何鑑別一瓶紅棕色氣體是二氧化氮或溴蒸氣?(找出盡可能多的方法)

①agno3 :加入少量硝酸銀溶液振盪,若有淺黃色沉澱生成,是溴蒸氣,若無淺黃色沉澱生成,是二氧化氮。(二者的共同現象是紅棕色消失

② h2o:加入少量的水後振盪,若紅棕色消失,是二氧化氮,若紅棕色不消失,是溴蒸氣。

③ccl4 :加入少量ccl4後振盪,若紅棕色消失且ccl4由無色變為橙紅色,是溴蒸氣。若紅棕色不消失,是二氧化氮。

④降溫:冷凝成紅棕色液體的是溴蒸氣,顏色變淺的是no2。

不能用濕潤的澱粉—ki試紙鑑別二者

四.氨氣

1.概況:氨是一種無色,有刺激性氣味的氣體,易液化形成液氨,極易溶於水,

2.性質:(1)氨水顯弱鹼性,在溶液中存在如下轉化(方程式表示) nh3+h2onh3·h2onh4+ +oh—。氨水密度小於水的密度,所以氨水的濃度越大,密度越小。

(2) nh3中n\的化合價為-3價,具有還原性,如4nh3+5o24no+6h2o;

(3) 氨氣還能與酸反應,用以製備化肥銨鹽。如nh3+hcl=nh4cl

(4) 你認為氨水,液氨,一水合氨有何區別?

氨水是混合物,是氨氣的水溶液,其溶質是一水合氨,溶劑是水。還含有nh4+,h+,oh-等離子;一水合氨是純淨物,化學式為nh3·h2o;液氨是指溫度達在-33℃以下的純氨。

3. 氨的實驗室制法

(1)製取的方程式為2nh4cl+ca(oh)2cacl2 +2h2o+2nh3↑

(2)製取裝置特點:固體+固體氣體(與實驗室製取o2 的裝置相似)。

(3)乾燥:氨氣為鹼性氣體,常用鹼石灰乾燥,不能用無水氯化鈣乾燥(因cacl2+8nh3==cacl2·8nh3),更不能用酸性乾燥劑(如濃硫酸.p2o5)乾燥。

(4)收集:只能用向下排空氣法收集,不能用向上排空氣法和排水法收集,因為極易溶於水)。注意事項:

在收集nh3的試管口塞一團棉花,作用有兩點:①防止與空氣對流,提高收集氨氣的速率和純度;②吸收向外擴散的氨,防止氨對環境造成汙染。

(5)檢驗方法:用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗nh3,現象試紙變藍;

或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,現象產生白煙 。

(6)尾氣處理:多餘的nh3可通過在水槽上倒扣乙個漏斗用水吸收。

4.噴泉實驗

(1)實驗原理:由於氨氣極易溶於水(1∶700),擠壓膠頭滴管,使燒瓶內氣體由於溶解迅速減少,從而導致壓強急劇減小,外界大氣壓將燒杯中的水壓入燒瓶,形成美麗的噴泉。

(2)現象:燒杯裡的水(滴有酚酞)由玻璃管進入燒瓶,產生紅色噴泉

(3)實驗關鍵:①實驗前,氨氣應收集滿; ②氨和燒瓶應該絕對乾燥;③整個裝置不漏氣。

(4)實驗表明:nh3、hcl、so2等易溶於水的氣體都能產生噴泉。

雖然co2、h2s、cl2等氣體在水中溶解度較小,不能形成噴泉,但若採用naoh等鹼性溶液,這些氣體易被強鹼溶液吸收而形成噴泉。

五.銨鹽

1.概念:由酸根和銨根離子組成的鹽;都是白色晶體,易溶於水,是重要的化肥,如,nh4no3,(nh4)2so4,這些銨鹽中均存在離子鍵和共價鍵化學鍵。

2.化學性質(請用化學方程式表示)

(1)由非氧化性酸的構成的銨鹽受熱易分解: nh4clnh3↑+hcl

實驗現象(教材演示實驗): 加熱後不久,在試管上端的試管壁上有白色固體附著(現象類似昇華和凝華,但有本質的差別後者為物理變化,可用來做物質的分離和提純)

(2)與強鹼共熱反應用以製備氨氣:nh4cl+naohnacl +h2o+nh3

3.nh4+的檢驗方法:如證明某種白色固體或無色溶液是否含有銨鹽,即檢驗nh4+的存在。方法:

取樣在試管中配製少量溶液,加入濃鹼溶液→加熱→檢驗nh4+,若在試管口放濕潤的紅色石蕊試紙,則現象是試紙變藍,原理(離子方程式) nh4+ +oh—nh3+h2o

【提示】①並非所有銨鹽加入都產生nh3,不能用加熱放nh3的方法來檢驗銨鹽。

②銨態氮肥儲存:密封包裝並放陰涼通風處。施肥時,應埋在土下,並及時灌水,以保證肥效。

六.氮的主要氧化物

注:其中no, no2是n最重要的氧化物,將它們與o2按一定比例混合通入水中制硝酸。

4no+3o2+2h2o = 4hno3, 4no2+o2+2h2o = 4hno3

七.硝酸

1. 概況:無色,有刺激性氣味的液體,易溶於水,易揮發,見光易分解,69%以上的硝酸稱為濃硝酸,通常呈黃色,是因為硝酸分解產生了no2氣體(紅棕色)溶於其中,所以儲存時避光低溫貯存。

2.硝酸的主要化學性質

(1).一元強酸具有酸的通性:能使紫色石蕊試液變紅,與金屬氧化物反應形成鹽和水等。

(2).不穩定性(受熱或光照時):4hno3==2h2o+4no2↑+o2↑

(3).強氧化性(硝酸濃度越大,氧化性越強):表現在hno3中+5價n原子上

①能和除金、鉑外所有金屬反應,如濃硝酸和稀硝酸都能與銅反應,前者反應激烈,產生紅棕色氣體;後者反應較緩慢,有無色氣體產生,但在試管口也變成紅棕色。有關反應方程式為:濃硝酸 cu+4hno3(濃)=cu(no3)2 +2no2↑+2h2o

與稀硝酸 3cu+8hno3(稀)=3cu(no3)2 +2no↑+4h2o ; 2no+o2=2no2

②能和一些非金屬如與c反應,如:c+4hno3(濃)=4no2↑+co2↑+2h2o

③能與還原性化合物反應,如:h2s+4hno3(濃)=8no2↑+ h2so4 +4h2o

feo+4hno3(濃)=fe(no3)3+ no2↑+2h2o

④與濃鹽酸混合(體積比1:3)形成的王水,也叫王酸,能溶解金和鉑等。

(4).與某些有機物反應,如與苯發生取代反應:

3.濃硝酸和稀硝酸的性質比較

八.白磷和紅磷(二者互為同素異形體)

在自然界中,磷以磷酸鹽的形式存在,是生命體的重要元素。存在於細胞、蛋白質、骨骼和牙齒中。在含磷化合物中,磷原子通過氧原子而和別的原子或基團相聯結。

⑶如何鑑別一瓶紅棕色氣體是二氧化氮或溴蒸氣?(找出盡可能多的方法)

①agno3 :加入少量硝酸銀溶液振盪,若有淺黃色沉澱生成,是溴蒸氣,若無淺黃色沉澱生成,是二氧化氮。(二者的共同現象是紅棕色消失

② h2o:加入少量的水後振盪,若紅棕色消失,是二氧化氮,若紅棕色不消失,是溴蒸氣。

③ccl4 :加入少量ccl4後振盪,若紅棕色消失且ccl4由無色變為橙紅色,是溴蒸氣。若紅棕色不消失,是二氧化氮。

④降溫:冷凝成紅棕色液體的是溴蒸氣,顏色變淺的是no2。

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