17氮氧化物和氨气

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氮氧化物和氨气氮元素的存在空气:N2血红蛋白中叶绿素中一.氮气的物理性质氮气是无色无味密度比空气稍小,熔、沸点低,难溶于水的气体二.氮分子的结构N≡N3、结构式:1、化学式N22、电子式:NN三.氮气的化学性质1.氮气跟氢气的反应(合成氨)N2+3H22NH3(工业合成氨)高温、高压催化剂3.氮气跟氧气的反应2.氮气跟某些金属的反应Mg3N2N2+3Mg点燃氮分子中氮氮三键非常牢固氮分子的化学性质很稳定3NO2+H2O=2HNO3+NO(工业制硝酸)2NO+O2=2NO2N2+O2==2NO放电或高温(无色,难溶于水)红棕色,易溶于水为什么说:“雷雨发庄稼”四、氮的氧化物N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O52NO2N2O4无色红棕色无色(NO2和N2O4均无纯净可言)NO、NO2都是大气污染物,有毒NO2易溶于水,氧化性强,使湿润KI-淀粉试纸变蓝.硝酸的酸酐是?N2O5氮氧化物(NOx)对环境的污染•NOx的来源:氮肥的生产、金属的冶炼、汽车等的使用.•NOx的危害:①形成酸雨•②形成光化学烟雾•O2→O3(NO2做催化剂)•O3+CxHy→有毒烟雾③破坏臭氧层(形成臭氧空洞)氮的氧化物、氟氯烃(氟利昂)等。光预防措施:氮氧化物与环境污染的防治使用清洁能源,减少氮氧化物的排放为汽车安装尾气转化装置对生产化肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理2CO+2NO===2CO2+N2催化剂碱液吸收法NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2ONH3还原法6NO+4NH3=5N2+6H201、现给你一试管二氧化氮,将其倒置于水槽中,问试管内会有什么变化?红棕色气体消失,水位上升,最后水充满试管的2/3,无色气体充满试管的1/3(上部)3NO2+H2O==2HNO3+NO2、若要使得试管内的水面上升到试管顶部,应该如何操作?2NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO……交流与讨论3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2×3×2+)4NO+3O2+2H2O=4HNO3关于NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算1、NO和O2混合叠加法:2、NO2和O2混合3NO2+H2O=2HNO3+NO×22NO+O2=2NO2+)4NO2+O2+2H2O=4HNO3一般NO2、NO、O2与H2O反应,可归纳成四种情况:(4)NO、NO2、O2三种混合溶于水(1)NO和O2混合溶于水(3)NO和NO2混合溶于水(2)NO2和O2混合溶于水4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NO例3:将40mLNO和NO2的混合气体跟20mLO2同时通入装满水倒立于水槽中的量筒中,发现有5mL气体剩余,问原NO和NO2混合气体的体积组成是什么?1、若剩余气体为O2,则无NO和NO2剩余,设原有NO2体积为x,则NO的体积为(40-x)3NO2+H2O=====2HNO3+NO31xx/34NO+3O2+2H2O=====4HNO34340-x+x/3(20-5)X=30mLVNO=10mL故原气体组成为:VNO2=30mL2、若剩余气体为NO,无O2、NO2剩余设原NO体积为y,则NO2体积为(40-y)3NO2+H2O=====2HNO3+NO3140-y(40-y)/34NO+3O2+2H2O=====4HNO34320y+(40-y)/3-5y=27.5mL,则NO2体积为12.5mL例1:在标况下,把一个50mL量筒装满水,倒置于水槽中,先通入10mLNO,然后通入20mLO2,问最后剩余气体为多少?解:4NO+3O2+2H2O=====4HNO34mL3mL10mLx现有氧气20mL,所以O2过量,应根据NO的体积计算,剩余氧气有12.5mL.X=7.5mL返回例2:将12mLNO2与O2混合气体被水充分吸收后,发现剩余2mL气体,问原混合气体体积各为多少?讨论:(1)若剩余气体为O2,则4NO2+O2+2H2O=====4HNO3ΔV4mL1mL5mLx12-2=10mLX=4╳10/5=8mL所以有O2=(12-8)mL=4mL(2)若剩余气体是NO,则3NO2+H2O=====2HNO3+NO2mL6mL4NO2+O2+2H2O=====4HNO34mL1mL4xx4x+x+6=12X=1.2mL所以有NO2:6+4╳1.2=10.8mL返回植物氮肥的来源主要有三个方面:(1)自然固氮—“雷雨发庄稼”(2)生物固氮—豆科植物根瘤菌固氮(3)人工固氮—工业生产这种将游离态的氮转化为化合态氮的过程称为“氮的固定”农作物的生长离不开氮肥。氮肥的使用使农作物的产量和质量得以显著提高,缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾,为人类的生活提供了保障。氮肥的种类:铵态化肥都来源于NH3硝态化肥:硝酸盐尿素(CO(NH2)2)NH4Cl(氯铵)NH4HCO3(碳铵)(NH4)2SO4(硫铵或肥田粉)NH4NO3(硝铵)铵态化肥一、氨的生产20世纪初,德国化学家哈伯、波施成功开发了合成氨的工艺,解决了化肥的大规模生产的难题。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol10MPa~30MPa铁触媒4000C~5000C压强:催化剂:温度:(1)原理(2)条件选择课本P98观察与思考实验现象结论实验1实验2实验3产生红色喷泉氨气极易溶于水,氨水呈碱性红色石蕊试纸变蓝色氨水易挥发,氨水呈碱性产生白色的烟氨气与挥发性酸发生反应产生白烟----氨气的喷泉实验演示实验(2)溶液为什么变为红色?(3)实验成败的关键是什么?(1)氨为什么会形成喷泉?a.收集氨气的烧瓶干燥;b.装置的气密性好;c.收集的气体纯度尽可能高。氨气溶于水溶液显碱性。氨极易溶于水,使烧瓶内外形成较大的气压差;1、氨的物理性质(1)色,有气味的气体。无刺激性(2)密度比空气。小(3)易液化,可用作剂。致冷(4)极易溶于水。常温下,1体积水约能溶解体积的氨。氨水的密度比水,且氨水浓度越大,其密度越。700小小二、氨2.化学性质(1)氨跟水的反应NH3·H2ONH3NH4+H2OOH-H+④氨水保存:①分析氨水的成份(氨水与液氨不同):③氨水的密度:NH3·H2O==NH3↑+H2O②氨水的溶质:(2)氨跟酸的反应NH3+HCl=NH4Cl2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4NH3+HNO3=NH4NO3氨遇挥发性酸(浓盐酸、浓硝酸)产生白烟(氯化铵、硝酸铵的固体小颗粒)(3)氨跟氧气反应----催化氧化(接触氧化)催化剂△4NH3+5O2====4NO+6H2O体现氨的还原性(1)氮肥4.用途:(3)化工原料(2)致冷剂无机:生产硝酸、铵盐和纯碱等有机:合成纤维、塑料、染料和尿素等HNO3+NONH3NONO2生产硝酸原理:侯德榜制碱法:NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑5.实验室制取2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2Oa.用润湿的红色石蕊试纸检验变蓝;b.用沾有浓盐酸的玻璃棒检验,产生白烟。(2)装置(5)检验:(3)干燥:(4)收集:向下排空气法。通常用碱石灰(不能用CaCl2、P2O5)(1)原理NH4++OH-NH3↑+H2O三、铵盐的性质1.结构:属于_____晶体2.物理性质均为能溶于水的无色晶体(1)水解反应:3.化学性质(2)与碱反应:(3)受热分解NH4++H2ONH3·H2O+H+离子铵盐溶于的△H____04.NH4+的检验将待检验的物质配成溶液,取少量置于试管中,滴加NaOH溶液,振荡,给试管加热,同时用湿润的红色石蕊试纸在试管中检验,若试纸变蓝,则说明原溶液为铵盐。

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