内容正文:
第02练 氮及其化合物
5.氮气与氮的固定
(1)氮气
存在
游离态
以_______________的形式存在于空气中
化合态
存在于动植物体内的蛋白质中,土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中
分子结构
氮分子内两个氮原子间以_______________结合,断开该化学键需要较多的能量
物理性质
无色、无味、难溶于水,密度与空气相近,约占空气体积的4/5
化学性质
氧化性
N2+3MgMg3N2 N2+3H22NH3
还原性
N2+O22NO
(2)氮的固定和循环
①的固定
概念
将大气中___________的氮转化为___________的过程
分类
自然固氮
高能固氮
如雷雨天气N2转化为NO
生物固氮
如豆科植物的根瘤菌固氮
人工固氮
合成氨(工业上合成氨) 仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用)
②氮的循环
6.一氧化氮和二氧化氮
(1)不同价态的氮的氧化物
氮的氧化物
N2O(笑气)
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
氮元素化合价
________
________
________
________
________
________
上述氮的氧化物中属于酸性氧化物的是________________。
(2)NO和NO2性质比较
氮氧化物
NO
NO2
物理性质
色、味、态
无色无味气体
红棕色、有刺激性气味气体
溶解性
________水
________水且与水反应
毒性
有毒(易结合血红蛋白使人中毒)
有毒(刺激腐蚀呼吸道黏膜)
氧化物类别
非酸性氧化物(不成盐氧化物)
非酸性氧化物(不成盐氧化物)
化学性质
氧化性
弱氧化性,与NH3反应
具有氧化性,能氧化SO2、KI等物质
还原性
具有强还原性
2NO+O2=2NO2
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
氧化性与还原性
——
3NO2+H2O=2HNO3+NO
实验室制法
铜与________反应
铜与________反应
实验室尾气处理:
通氧气,用NaOH溶液吸收:
①2NO+O2=2NO2;
②NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O(归中反应)
实验室尾气处理:
用NaOH溶液吸收:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O(歧化反应)
(4)氮氧化物污染物的处理
汽车尾气NOx(NO、NO2)经催化处理生成无污染的N2。硝酸工业尾气是用氢氧化钠溶液处理生成有用的工业产品硝酸盐和亚硝酸盐。
NOx尾气处理:
①NOx与氨气归中反应生成氮气(见上图汽车尾气处理1和2)。
②NO、NO2与碱可以发生归中反应生成亚硝酸盐(O)(上图硝酸工业尾气处理1);NO2与碱可以发生歧化反应生成亚硝酸盐(O)和硝酸盐(O)(见上图硝酸工业尾气处理2),常用碱有NaOH(或石灰乳、Na2CO3)溶液。
7.氨气及铵盐
(1)氨气
①物理和化学性质
物理性质
无色有________气味的气体,密度比空气________,________溶于水,容易________
化学性质
与水的反应
NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
NH3·H2O不稳定,受热易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O,因此,氨水应密封保存在阴凉处
与酸反应
NH3+HCl=NH4Cl(产生白烟)
NH3+HNO3=NH4NO3(产生白烟)
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4(不产生白烟)
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3(工业制碳铵)
还原性
4NH3+5O24NO+6H2O(工业制NO) 2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
2NH3(少量)+Cl2=2NH4Cl+N2 8NH3(过量)+3Cl2=6NH4Cl+N2
氧化性
2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑
②实验室制备
干法
湿法
原理
________________________
________________________
________________________
发生装置
收集
向上排空气法
干燥
________ (NaOH和CaO固体的混合物),不能用浓硫酸、无水CaCl2和P2O5干燥
验满
用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变________;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有________
③NH3的用途
液氨汽化吸收热量,可用作________。NH3是一种重要的化工原料,可用来制硝态氮肥、铵态氮肥、尿素等。
(2)铵盐
①常