1.加强对中央机构的控制是强化皇权的有效手段,为此,秦始皇采取的办法是( )
A.太尉由丞相领导,御史大夫由皇帝直接领导
B.太尉和御史大夫由丞相统一领导
C.丞相、御史大夫、太尉三者互不统属,都对皇帝直接负责
D.御史大夫由丞相领导,太尉由皇帝直接领导
4.形成如下知识网络:元素化合物的知识在中学化学教材中占有较重的比例,内容繁多琐碎,要尽可能以最佳的方法或方式来总结成网络图,主线明确、脉络清晰.
3.研究结构应分三层次考虑.
(1)原子结构(价电子数、原子半径、核电荷数等)
(2)分子结构(主要指化学键的种类及牢固程度)
(3)晶体结构(构成微粒、微粒间的作用力、空间构型等)
2.注意该族元素与其代表物在结构、性质上的相似性、递变性和特殊性.
Mg3N2→NH3 NH3·H2O铵盐(NH4Cl)
空气→ N2 → NO NO2 HNO3 硝酸盐(NaNO3)
说明:元素化合物知识的复习方法与技巧
1.每族元素抓住代表物.重点讨论该元素的单质、氧化物、氢化物、酸、碱或盐等有关知识.
5.硝酸(HNO3)
(1)物理性质:无色、刺激性气味、易挥发液体,能与水以任意比例互溶,常用浓硝
酸的质量分数大约为69%。
(2)化学性质:硝酸为强酸,具有以下性质:①具有酸的通性,② 不稳定性:
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4HNO3 = 4NO2↑+ O2↑ + 2H2O ③强氧化性:无论浓稀硝酸均具有强氧化性,与金属反应时不放出氢气。a.与金属反应:Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O ;3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O;3Ag + 4HNO3(稀)= 3AgNO3 + NO↑ + 2H2O ;常温下浓硝酸与铁、铝发生钝化。b.与非金属反应:C + 4HNO3(浓)= CO2 ↑+ 4NO2↑ + 2H2O 。c.与其他还原剂反应,如H2S、SO2、Fe2+等。d.与有机物反应:硝化反应、酯化反应、与蛋白质发生颜色反应等。
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(4)用途:制硝酸盐、氮肥、炸药、染料等。
例题:已知A、B、C、D、E五种物质有如图
所示的转化关系(部分反应物及反应条件未列出,若解
题时需要,可作合理假设),且五种物质中均含有A元
素。若A为一种气体单质
① D的化学式为 ,
② D→E的化学方程式为
③ B→C的化学方程式
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答案:① NO2 ②3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ③ 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
④3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
分析:解决本题,要熟练掌握含氮元素物质之间的转化关系。
4.氮的氧化物
(1)氮的氧化物简介:氮元素有+1、+2、+3、+4、+5五种正价态,对应有六种氧化物
种 类 |
色 态 |
化学性质 |
N2O |
无色气体 |
较不活泼 |
NO |
无色气体 |
活泼,不溶于水 |
N2O3(亚硝酸酐) |
蓝色液体(-20℃) |
常温极易分解为NO、NO2 |
NO2 |
红棕色气体 |
较活泼,与水反应 |
N2O4 |
无色气体 |
较活泼,受热易分解 |
N2O5(硝酸酸酐) |
无色固体 |
气态时不稳定,易分解 |
(2)NO和NO2的重要性质和制法①性质:2NO + O2 = 2NO2(易被氧气氧化,无色
气体转化为红棕色);2NO2 (红棕色) N2O4(无色)(平衡体系);3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (工业制硝酸);NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O(尾气吸收); NO2有较强的氧化性,能使湿润的KI淀粉试纸变蓝。②制法:NO: 3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O(必须__________法收集NO);NO2:Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O (必须___________法收集NO2)
(3)氮的氧化物溶于水的计算:①NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水可依据
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 + O2 + 2H2O = 4HNO3进行计算,当体积比V(NO2):V(O2)=4:1时,恰好反应;>4:1时,NO2过量,剩余NO;<4:1时,O2过量,剩余O2。③NO和O2同时通入水中时,由
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3进行计算,原理同②方法。④NO、NO2、O2的混合气体通入水中,先按①求出NO的体积,再加上混合气体中NO的体积再按③方法进行计算。
(4)氮的氧化物(NO、NO2)对环境的影响:氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因,同时也可造成水体污染。汽车尾气中的氮氧化物(燃料在发动机内高温燃烧时,空气中的氮气与氧气反应生成的)与碳氢化合物经紫外线照射发生反应生成形成的一种有毒的烟雾,称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味,刺激眼睛、伤害植物并使大气能见度降低。另外,氮氧化物与空气中的水反应生成硝酸和亚硝酸,是酸雨的成分。大气中氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧、汽车尾气和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。因此必须减少氮氧化物的排放,控制进入大气、陆地和海洋的含氮的氧化物。在工业上含氮氧化物的尾气吸收常用以下反应:NO2 + NO + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O,既可以回收尾气,生成的亚硝酸盐又是重要的化工原料。
例题:在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和氧化反应的物质的质量之比为 A.3︰1 B.1︰3 C.1︰2 D.2︰1
答案:C
解析:在3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO中,3 molNO2中有2mol失电子,被氧化。
3.氮气(N2)
(1)分子结构:电子式为∶N┇┇N∶,结构式为N≡N,氮氮叁键键能大,分子结构稳
定,化学性质不活泼。
(2)物理性质:纯净的氮气是无色无味的气体,难溶于水,空气中约占总体积的78%。
(3)化学性质:常温下性质稳定,可作保护气;但在高温、放电、点燃等条件下能与H2、O2、IIA族的Mg、Ca等发生化学反应,即发生氮的固定(将空气中的氮气转变为含氮化合物的过程,有自然固氮和人工固氮两种形式)N2中N元素0价,为N的中间价态,既有氧化性又有还原性
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||||
①与H2反应: N2 + 3H2 2NH3 ②与O2反应: N2 + O2 = 2NO
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③与活泼金属反应: N2 +3 Mg = Mg3N2
(4)氮气的用途:化工原料;液氮是火箭燃烧的推进剂;还可用作医疗、保护气等。
例题:下列反应起了氮的固定作用的是
A.氨经催化氧化生成NO B.NO与O2反应生成NO2
C.N2在一定条件下与Mg反应生成Mg3N2
D.NH3与硝酸反应生成NH4NO3
答案:C
解析:由氮元素的单质变为含氮的化合物,才是氮的固定。
2.铵盐
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(2)化学性质:①受热分解: NH4HCO3 = NH3↑ + H2O + CO2↑(30℃以上可分解),
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NH4Cl = NH3↑+ HCl↑②与碱反应: Ca(OH)2 + 2NH4Cl = CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
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铵盐与碱溶液反应的离子方程式:NH4+ + OH- = NH3↑+ H2O(该性质可用于氨气的制取和铵根离子的检验)
例题:下列关于铵盐的叙述:①铵盐中氮元素化合价都为-3价 ②铵盐都是晶体,都易溶于水 ③铵盐与碱共热放出氨气 ④铵盐都不能与酸反应 ⑤所有铵盐均能分解 ⑥铵态氮肥不宜与草木灰混合施用。其中叙述正确的是 ( )
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤⑥
答案:D
分析:NH4NO3中NO3-中的N为+5价,(NH4)2CO3或NH4HCO3可与酸反应.
氮元素是一种典型的变价元素,掌握氮元素形成的单质和化合物的有关知识,应抓住以
下线索(N元素化合价为线索)
化合价 -3 0 +2 +4 +5
物 质 NH3 N2 NO NO2 HNO3
(铵盐) (硝酸盐)
而对其中每种物质都从结构、性质(物理、化学)、制法、用途四方面来认识理解记忆,最后在各物质(不同价态间)间形成相互转化的知识网络。
1.氨气(NH3):
(1)分子结构:由极性键形成的三角锥形的极性分子,N原子有一孤对电子;N -3价,
为N元素的最低价态
(2)物理性质:无色、刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,常温常压下
1体积水能溶解700体积的氨气,易液化(可作致冷剂)
(3)化学性质:①与H2O反应:NH3 + H2O NH3·H2ONH4+ + OH-,
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(4)实验室制法 Ca(OH)2 + 2NH4Cl = CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O,工业上采取N2与H2在高温高压催化剂条件下合成氨气
(5)用途:化工原料,制硝酸、氮肥等,作致冷剂
例题:某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验:
在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可能是________________溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是:___________________________________ ______。
答案:稀氨水+酚酞的混合溶液 加热时氨气逸出,导致溶液的红色变浅
分析:氨水溶液呈弱碱性,受热易分解出氨气,冷却后,氨气又溶于水。
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