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氮和磷的重要规律漫谈
氮和磷是重要的非金属元素,氮、磷及其化合物知识在高考内容中占有重要地位。氮、磷及其化合物有许多规律,现总结如下:
一、 氮、磷的“二、三”规律
(一)涉及“二”的知识点
1、氮族元素中有两种金属元素:锑(Sb)和 铋(Bi)
2、检验氨气是否收集满的方法有两种:①用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口部②用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口.
3.干燥氨气不能使用的两种干燥剂:无水氯化钙和无水硫酸铜,它们都可以与氨气生成氨合物.
4.氨盐的化学性质有二:(1)受热易分解;(2)与碱反应生成NH3。
5.硝酸与铜反应有二: (1)稀硝酸与铜反应被还原成NO; (2)浓硝酸与铜反应还原成NO2。
6.浓硝酸可使铝、铁两种金属钝化。
7.磷单质有两种主要同素异形体:红磷和白磷。
8.红磷在氯气中燃烧可得到两种产物:PCl3和PCl5。
9.P2O5溶于水有两种情况:溶于冷水得HPO3;溶于热水得到H3PO4。
10.铁与稀硝酸反应可产生两种铁盐:铁过量时,生成Fe(NO3)2;稀硝酸过量生成Fe(NO3)3。
11.治理硝酸工业尾气的NO和NO2常用两种方法:
① NaOH溶液吸收法,2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O.NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O.
②氨催化还原法,NOx + NH3 催化剂 N2 + H2O
12.氮的氧化物中只有两种是酸酐:N2O3 和N2O5
(二)涉及“三”的知识点
1. NO2和溴蒸汽的鉴别,常用试剂有三种:AgNO3溶液、水和CCl4。
2. 氨的分子构型是三角锥形,分子呈极性,故氨气极易溶于水。
3. 喷泉实验成功的条件有三:①烧瓶中的气体易溶于烧杯中的液体或烧瓶中的气体易与烧杯中的液体反应;②烧瓶干燥;③装置气密性良好。
4. NH3的化学性质有三:(1)与水反应;(2)与酸反应;(3)氨的还原性(O2,Cl2,NO2,CuO等)。
5. 硝酸工业制法的三个过程(1)NH3 O2 NO
(2)NO O2 NO2 H2O HNO3
(3)尾气处理
6. 硝酸的化学性质有三:(1)强酸性 (2)不稳定性 (3)强氧化性。
7. 磷的含氧酸常见的有三种:磷酸(H3PO4)、 亚磷酸(H3PO3) 和次磷酸(H3PO2)。
二、 NO 、NO2 、O2混合气体溶于水的规律
由3NO2 +H2O ═2HNO3 + NO , 2NO +O2 ═ 2NO2可以得出如下两个关系式:①4NO2+O2+2H2O═4HNO3, ②4NO+3O2+2H2O═4HNO3
由①、②知:当N:O=2:5(相当于N2O5)时,无气体剩余。
三、 氨气溶于水的规律
1. 氨气溶于水时存在着两个平衡:溶解平衡和电离平衡
NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ +OH-,当加热时,平衡向左移动但氨水的电离度增大;加压时,平衡向右移动但氨水的电离度减小。
2.氨水的成分:三种分子(NH3•H2O和NH3·H2O),三种离子(NH4+ OH-和 H+)。
3氨水中微粒的浓度大小关系:[NH3·H2O]>[NH3]>[OH-]>[NH4+]>>[H+]。
4.氨水是混合物,计算其浓度时,溶质应计算NH3而不是计算NH3·H2O。
5.氨水的浓度越大其密度越小。
四、 NO和NO2的混合气体与NaOH溶液反应的规律
NO +NO2 +2NaOH ═ 2NaNO2 + H2O;
2NO2 + 2NaOH ═ NaNO3 + NaNO2+H2O
由上述两个化学方程式可知:①n(N) = n(NaOH); ②当V(NO2)≥V(NO)时,NO和NO2的混合气体通过NaOH溶液时,气体被全部吸收,即平均分子组成为NOx的混合气体,2>x≥3/2时,可被NaOH溶液全部吸收。
五、 金属与硝酸反应的规律
1.金属无论与浓硝酸还是稀硝酸反应,均不产生H2,一般说来金属与浓硝酸反应产生NO2;与稀硝酸反应产生NO。硝酸在反应中既起酸的作用又起氧化剂的作用。
2.金属与浓硝酸反应,若还原产物只有NO2,则参加反应的硝酸中一半作酸,一半作氧化剂;金属与稀硝酸反应,若还原产物只有NO,则参加反应的硝酸中有1/4作氧化剂、3/4作酸使用。
3.Al 、Fe在常温下遇浓硝酸钝化。Pt、Au不溶于浓硝酸而溶于王水。
六、 硝酸盐的有关规律
1.硝酸盐均易溶于水。
2.硝酸盐受热易分解,分解的规律是:Na-----Mg的活泼金属硝酸盐受热分解的产物是亚硝酸盐和O2;Mg----Cu的硝酸盐受热分解的产物是金属氧化物、NO2和O2;Cu后面的硝酸盐受热分解的产物是金属单质、NO2和O2。
3.硝酸盐在高温条件下和酸性溶液中具有强氧化性(高温时硝酸盐分解产生氧气;在酸性溶液中NO3—具有强氧化性)。
4.硝酸铜受热分解产生的气体通过水洗,体积变为0(2CuNO3═2CuO+4NO2↑+O2↑);硝酸银受热分解产生的气体通过水洗,体积变为原来的1/6(2AgNO3═2Ag+2NO2↑+O2↑)。
七、 氮和硫的有关性质的相似性规律
NH3
N2 NO NO2 HNO3
H2S
S SO2 SO3 H2SO4
八、 有关NH3、 NO2、 NO2和O2混合气体、 NO和O2混合气体、 NO、NO2和O2混合气体做喷泉实验的规律(均在标准状况)
1.用NH3做喷泉实验,结果烧瓶内氨水的物质的量浓度为1/22.4mol/L.
2.用NO2做喷泉实验,结果烧瓶内硝酸的物质的量浓度为1/22.4mol/L.
3.用NO2和O2体积比为4:1的混合气体做喷泉实验,结果烧瓶内硝酸的物质的量浓度为4/5×1/22.4mol/L.
4.用NO和O2体积比4:3的混合气体做喷泉实验,结果烧瓶内硝酸的物质的量浓度为4/7×1/22.4mol/L.
5.用NO、NO2和O2的混合气体做喷泉实验(气体被全部吸收),结果烧瓶内硝酸的物质的量浓度介于1/28mol/L-----1/39.2mol/L之间。
九.Ba(OH)2溶液和H3PO4溶液之间反应规律
1. Ba(OH)2溶液中逐滴滴入H3PO4溶液
3Ba(OH)2 2H3PO4 Ba3(PO4)2↓ H3PO4 3BaHPO4↓ 3H3PO4
3Ba(H2PO4)2
2. H3PO4溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液
2H3PO4 Ba(OH)2 Ba(H2PO4)2 Ba(OH)2 2BaHPO4↓ Ba(OH)2 Ba3(PO4)2↓
一、 氮、磷的“二、三”规律
(一)涉及“二”的知识点
1、氮族元素中有两种金属元素:锑(Sb)和 铋(Bi)
2、检验氨气是否收集满的方法有两种:①用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口部②用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口.
3.干燥氨气不能使用的两种干燥剂:无水氯化钙和无水硫酸铜,它们都可以与氨气生成氨合物.
4.氨盐的化学性质有二:(1)受热易分解;(2)与碱反应生成NH3。
5.硝酸与铜反应有二: (1)稀硝酸与铜反应被还原成NO; (2)浓硝酸与铜反应还原成NO2。
6.浓硝酸可使铝、铁两种金属钝化。
7.磷单质有两种主要同素异形体:红磷和白磷。
8.红磷在氯气中燃烧可得到两种产物:PCl3和PCl5。
9.P2O5溶于水有两种情况:溶于冷水得HPO3;溶于热水得到H3PO4。
10.铁与稀硝酸反应可产生两种铁盐:铁过量时,生成Fe(NO3)2;稀硝酸过量生成Fe(NO3)3。
11.治理硝酸工业尾气的NO和NO2常用两种方法:
① NaOH溶液吸收法,2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O.NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O.
②氨催化还原法,NOx + NH3 催化剂 N2 + H2O
12.氮的氧化物中只有两种是酸酐:N2O3 和N2O5
(二)涉及“三”的知识点
1. NO2和溴蒸汽的鉴别,常用试剂有三种:AgNO3溶液、水和CCl4。
2. 氨的分子构型是三角锥形,分子呈极性,故氨气极易溶于水。
3. 喷泉实验成功的条件有三:①烧瓶中的气体易溶于烧杯中的液体或烧瓶中的气体易与烧杯中的液体反应;②烧瓶干燥;③装置气密性良好。
4. NH3的化学性质有三:(1)与水反应;(2)与酸反应;(3)氨的还原性(O2,Cl2,NO2,CuO等)。
5. 硝酸工业制法的三个过程(1)NH3 O2 NO
(2)NO O2 NO2 H2O HNO3
(3)尾气处理
6. 硝酸的化学性质有三:(1)强酸性 (2)不稳定性 (3)强氧化性。
7. 磷的含氧酸常见的有三种:磷酸(H3PO4)、 亚磷酸(H3PO3) 和次磷酸(H3PO2)。
二、 NO 、NO2 、O2混合气体溶于水的规律
由3NO2 +H2O ═2HNO3 + NO , 2NO +O2 ═ 2NO2可以得出如下两个关系式:①4NO2+O2+2H2O═4HNO3, ②4NO+3O2+2H2O═4HNO3
由①、②知:当N:O=2:5(相当于N2O5)时,无气体剩余。
三、 氨气溶于水的规律
1. 氨气溶于水时存在着两个平衡:溶解平衡和电离平衡
NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ +OH-,当加热时,平衡向左移动但氨水的电离度增大;加压时,平衡向右移动但氨水的电离度减小。
2.氨水的成分:三种分子(NH3•H2O和NH3·H2O),三种离子(NH4+ OH-和 H+)。
3氨水中微粒的浓度大小关系:[NH3·H2O]>[NH3]>[OH-]>[NH4+]>>[H+]。
4.氨水是混合物,计算其浓度时,溶质应计算NH3而不是计算NH3·H2O。
5.氨水的浓度越大其密度越小。
四、 NO和NO2的混合气体与NaOH溶液反应的规律
NO +NO2 +2NaOH ═ 2NaNO2 + H2O;
2NO2 + 2NaOH ═ NaNO3 + NaNO2+H2O
由上述两个化学方程式可知:①n(N) = n(NaOH); ②当V(NO2)≥V(NO)时,NO和NO2的混合气体通过NaOH溶液时,气体被全部吸收,即平均分子组成为NOx的混合气体,2>x≥3/2时,可被NaOH溶液全部吸收。
五、 金属与硝酸反应的规律
1.金属无论与浓硝酸还是稀硝酸反应,均不产生H2,一般说来金属与浓硝酸反应产生NO2;与稀硝酸反应产生NO。硝酸在反应中既起酸的作用又起氧化剂的作用。
2.金属与浓硝酸反应,若还原产物只有NO2,则参加反应的硝酸中一半作酸,一半作氧化剂;金属与稀硝酸反应,若还原产物只有NO,则参加反应的硝酸中有1/4作氧化剂、3/4作酸使用。
3.Al 、Fe在常温下遇浓硝酸钝化。Pt、Au不溶于浓硝酸而溶于王水。
六、 硝酸盐的有关规律
1.硝酸盐均易溶于水。
2.硝酸盐受热易分解,分解的规律是:Na-----Mg的活泼金属硝酸盐受热分解的产物是亚硝酸盐和O2;Mg----Cu的硝酸盐受热分解的产物是金属氧化物、NO2和O2;Cu后面的硝酸盐受热分解的产物是金属单质、NO2和O2。
3.硝酸盐在高温条件下和酸性溶液中具有强氧化性(高温时硝酸盐分解产生氧气;在酸性溶液中NO3—具有强氧化性)。
4.硝酸铜受热分解产生的气体通过水洗,体积变为0(2CuNO3═2CuO+4NO2↑+O2↑);硝酸银受热分解产生的气体通过水洗,体积变为原来的1/6(2AgNO3═2Ag+2NO2↑+O2↑)。
七、 氮和硫的有关性质的相似性规律
NH3
N2 NO NO2 HNO3
H2S
S SO2 SO3 H2SO4
八、 有关NH3、 NO2、 NO2和O2混合气体、 NO和O2混合气体、 NO、NO2和O2混合气体做喷泉实验的规律(均在标准状况)
1.用NH3做喷泉实验,结果烧瓶内氨水的物质的量浓度为1/22.4mol/L.
2.用NO2做喷泉实验,结果烧瓶内硝酸的物质的量浓度为1/22.4mol/L.
3.用NO2和O2体积比为4:1的混合气体做喷泉实验,结果烧瓶内硝酸的物质的量浓度为4/5×1/22.4mol/L.
4.用NO和O2体积比4:3的混合气体做喷泉实验,结果烧瓶内硝酸的物质的量浓度为4/7×1/22.4mol/L.
5.用NO、NO2和O2的混合气体做喷泉实验(气体被全部吸收),结果烧瓶内硝酸的物质的量浓度介于1/28mol/L-----1/39.2mol/L之间。
九.Ba(OH)2溶液和H3PO4溶液之间反应规律
1. Ba(OH)2溶液中逐滴滴入H3PO4溶液
3Ba(OH)2 2H3PO4 Ba3(PO4)2↓ H3PO4 3BaHPO4↓ 3H3PO4
3Ba(H2PO4)2
2. H3PO4溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液
2H3PO4 Ba(OH)2 Ba(H2PO4)2 Ba(OH)2 2BaHPO4↓ Ba(OH)2 Ba3(PO4)2↓

