内容正文:
4.4 氮及其化合物
知识点九 氮气及其氧化物
1.氮气
纯净的N2是一种无色无味的气体,难溶于水,在空气中约占总体积的五分之四。通常情况下,N2化学性质很稳定,只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。如:与H2、O2、Mg的反应:①3Mg+N2 Mg3N2; ②N2+3H2 2NH3; ③N2+O2 2NO。
2.氮的氧化物[来源:学科网]
氮有各种正价态的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等,且所有的氮的氧化物有毒。
⑴NO和NO2的比较:
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
不溶于水
能溶于水
化学性质
与O2反应
2NO+O2===2NO2
与H2O反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
⑵氮氧化物对环境的污染及防治
①常见的污染类型
A.光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生的一种有毒的烟雾。B.酸雨:NOx排入大气中,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。C.破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。D.NO与血红蛋白结合沉降,使人中毒。
②常见的NOx尾气处理方法
A.碱液吸收(记好这两步方程式):2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O,NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。
B.催化转化法:在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2),如 6NO2+8NH3===7N2+12H2O,或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2) ,如2CO+2NO N2+2CO2。一般适用于汽车尾气的处理。
思考
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定,是化学变化( )
(2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮在高温下与氧气反应转化而来( )
(3)氮元素有负化合价,正化合价和零价,因而常温下,N2既能与氧气反应,又能与H2反应( )
(4)在实验室里,NO和NO2均用排水法收集( )
(5)可用NO2与水反应制取硝