氮族中的十五个三


氮族中的十五个三



氮、磷是氮族元素中的两种重要元素 , 由它们形成了许多重要的化合物 , 掌握好这族元素及其化合物的知识 , 对于学好中学化学有不言而喻的重要作用 。 笔者认为:抓住氮族元素中“三”的特点 , 有助于掌握该族元素的有关知识 , 因此 , 本文特举例如下 , 供同学们学习参考 。
一、氮族元素原子最外层有三个未成对电子
氮族元素原子最外层均有五个电子 , 其中有三个未成对电子 , 一般易与其它原子形成三个共价键 。
二、氮分子中有三个共价键
N2分子结构中有三个共价键 , N≡N键能很大 , 化学性质很稳定 , 不易与其它物质发生化学反应 。
三、N2的三种转化方式
在高温、V2O放电或有催化剂的条件下 , N2可发生下列三种转化:
1.N2+O2=(放电)2NO
2.N2+3H2=(催化剂、高温高压)
2NH3
3.N2+3Mg=(点燃)Mg3N2
四、氮族元素的氢化物分子中有三个氢原子
由于氮族元素均有三个未成对电子 , 所以其氢化物分子均有三个氢原子 , 其分子式分别为:NH3、PH3、AsH3 , 且形成三角锥形空间结构 。
五、铵盐中有三种键
从结构上看 , 多数铵盐都具有离子键、共价键、配位键(特殊共价键) , 且都属于离子晶体 。
六、铵盐的三性
铵盐有三种重要性质 。 即:溶解性、不稳定性和遇碱放出NH3 。
1.溶解性:铵盐都是无色晶体 , 均能溶于水 , 且可以发生水解反应 。
2.不稳定性:铵盐不稳定 , 受热易分解 , 其分解产物通常由组成中酸的性质而定 。
(1)当组成铵盐的酸是挥发性酸且为非氧化性酸时 , 分解产物为氨气和相应酸的气体 。
如:NH4Cl=(加热)NH3↑+HCl
(2)当酸不具挥发性时 , 分解产物为氨气和相应的酸 , 如:
(NH4)2SO4=(加热)2NH3↑
+H2SO4
(3)对热不稳定酸的铵盐 , 分解产物为NH3和相应酸分解的产物 , 如:
NH4HCO3=(加热)2NH3↑+H2O
+CO2↑
(4)氧化性酸的铵盐 , 分解产物受温度的影响很大 。 一般在低温下分解可得到NH3和相应的酸 , 但随着温度的升高 , 产物则较复杂 。
如:NH4NO3(110℃)=NH3↑
+HNO3
NH4NO3(185-200℃)=N2O↑
+H2O↑
5NH4NO3(400℃)=4N2↑
+2HNO3+9H2O
3.遇碱易反应 , 铵盐与碱可发生反应放出氨气 , 所以实验室常用铵盐(NH4Cl)与碱[Ca(OH)2
反应来制取氨气 。 反应为:
2NH4Cl+Ca(OH)2=(加热)CaCl2
+2NH3↑+H2O
七、合成氨四个三
工业上用N2和H2反应合成氨 , 学习时应抓住下面四个三:
1.三原料:
(1)焦炭;(2)空气;(3)水 。
2.三条件:
(1)高温500℃;
(2)高压2×107~5×107Pa;
(3)催化剂Fe 。
3.三产生过程:
(1)原料气的制备、净化、压缩;
(2)氨的合成;
(3)氨的分离 。
4.三个主要反应:
(1)C+H2O(g)=(高温)CO+H2
(2)CO+H2O=(催化剂)CO2+H2
(3)N2+3H2=(催化剂、高温)2NH3
八、硝酸的三性
硝酸具有酸性、不稳定性、强氧化性 。
1.酸性:硝酸为三大强酸之一 , 它具有酸的通性 。 能使指示剂变色 , 与金属氧化物、碱反应生成盐和水 , 与某些盐反应等 。
2.不稳定性:硝酸见光、受热均会分解 , 且硝酸越浓越易分解:
4HNO3(浓)=(光或热)4NO2↑
+O2↑+2H2O ,
因此 , 浓HNO3常保存在棕色瓶中 , 并置于冷暗处 。
3.强氧化性:浓、稀HNO3均有强氧化性 , 且酸越浓氧化性越强 , 如:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2
+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3 Cu(NO3)2
+2NO↑+4H2O
九、硝酸与金属反应的三种情况
1.发生反应 。
2.发生钝化(Fe、Al) 。
3.不反应(PtAu) 。
十、硝酸的工业生产三个三
1.三原料:
(1)氨气;(2)空气;(3)水 。
2.三反应:
(1)4NH3+5O2=(Pt、800℃)
4NO+6H2O
(2)2NO+O2=2NO2
(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO
3.三个阶段:
(1)氨氧化为NO ,
(2)NO氧化为NO2 , NO2被水吸收生成HNO3 ,
(3)尾气的处理 。
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2
+H2O
十一、硝酸盐受热分解的三段
硝酸盐受热很容易发生分解 , 按金属活动性顺序 , 其分解规律为:
K→ Na
分解生成亚硝酸盐+O2
Mg →Cu
分解生成金属氧化物+NO2+O2
Hg →Au
分解生成金属+NO2+O2
十二、黑火药的三种成分

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