氮及其化合物
一、树立转化思想——成体系
1.形成知识“面”
2.掌握重要“点”
(1)实验室制取氨气的化学方程式:
2NH4Cl+Ca(OH)2△=====CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)氨气催化氧化的化学方程式:
4NH3+5O2催化剂4NO+6H2O。
(3)用NH3检验Cl2管道是否漏气的化学方程式:
3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl。
(4)NH3分别与NO2、NO在催化剂作用下发生反应的化学方程式:8NH3+6NO2催化剂=====7N2+12H2O、4NH3+6NO催化剂=====5N2+6H2O。
(5)NO2与水反应的化学方程式:
3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(6)NO2与NaOH溶液反应的离子方程式:
2NO2+2OH-=NO3-+NO2-+H2O。
(7)Cu与浓HNO3、稀HNO3反应的离子方程式分别为
Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O、
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
(8)浓HNO3久置变黄的原因是(用化学方程式表示)
4HNO3(浓)光照=====4NO2↑+O2↑+2H2O。
二、深化知识能力——攻重难
1.氮及其化合物的“八大思维盲点”
(1)NO只能用排水法或气囊法收集,NO2不能用排水法,可用排苯法收集。
(2)工业上制备的盐酸显黄色是因为溶有Fe3+,而浓HNO3显黄色是因为溶有NO2。
(3)NO2能被NaOH溶液吸收,NO单独不能被强碱溶液吸收,NO与NO2混合能被NaOH溶液吸收。
(4)NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3两个方程式,也可以利用N元素化合价的变化,根据电子守恒进行计算。
(5)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2;金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
(6)实验室制备NH3,除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外,还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取,而检验NH4+需用浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,以确定NH4+的存在。
(7)收集NH3时,把一团干燥的棉花放在试管口,以防止NH3与空气对流;收集完毕,尾气处理时,应放一团用稀硫酸浸湿的棉花在试管口,以吸收NH3。
(8)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成,常用于HCl和NH3的相互检验。
2.非金属化合物的“三大酸性规律”
(1)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于元素非金属性的强弱。如非金属性:Cl>S>P>C>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。
(2)利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律判断酸性强弱顺序,如:Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓,则酸性:H2CO3>H2SiO3;NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO,则酸性:H2CO3>HClO。
(3)酸的氧化性与还原性
①氧化性酸:HNO3、浓H2SO4、HClO等,其发生氧化还原反应时,中心原子被还原,其还原产物为HNO3→NO2或NO(N2、N2O、NH4+等)、H2SO4(浓)→SO2、HClO→Cl-(或Cl2)。
②还原性酸:H2SO3、H2S、HI、HBr、HCl等。
三、拓展认知层面——备高考
1.砷的硫化物——As2S3(雌黄)
(1)在空气中煅烧As2S3:
2As2S3+9O2△=====2As2O3+6SO2。
(2)在浆状As2S3中通入O2氧化,生成单质硫和H3AsO4:2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S。
2.砷的氢化物——AsH3
(1)室温下,AsH3在空气中自燃:
2AsH3+3O2=As2O3+3H2O。
(2)在缺氧条件下受热分解为单质:
2AsH3500 K,2As+3H2。
(3)鉴定砷的方法:2AsH3+12AgNO3+3H2O=As2O3+12HNO3+12Ag↓。
(4)还原性:
2AsH3+Cr2O72-+8H+=2As+2Cr3++7H2O。
3.砷的氧化物——As2O3(砒霜)
(1)与碱反应生成亚砷酸盐:
As2O3+2OH-=2AsO2-+H2O。
(2)具有还原性,在碱性条件下被I2氧化成砷酸根离子:
As2O3+2I2+10OH-=2AsO43-+4I-+5H2O。
4.砷的含氧酸——砷酸(H3AsO4)与亚砷酸(H3AsO3)
(1)H3AsO3具有还原性,能被强氧化剂氧化成砷酸:
Cl2+H3AsO3+H2O=H3AsO4+2HCl。
(2)H3AsO4在酸性条件下表现出氧化性,能将I-氧化成I2:H3AsO4+2HI=H3AsO3+I2+H2O。
(3)砷酸与I-反应时,随介质酸碱性的改变,会引起反应方向的改变。如在酸性介质中,砷酸能将I-氧化成I2;在碱性介质中,I2能将亚砷酸根离子氧化成砷酸。
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