氮氧化物的产生及转化

生产生活中的含氮化合物氮氧化物的产生及转化1、物理性质氮气是一种无色、无味、密度比空气稍小、熔、沸点低，难溶于水的气体一、氮气2、分子的结构：根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属，为什么氮气很稳定？氮气的性质不仅与原子结构有关，还与氮分子的构成有关；氮气分子中的N≡N键，键能很大，分子结构稳定，故氮气很稳定。非金属活动性顺序：F、O、Cl、N、Br、I、S3、化学性质：在高温或放电情况下，氮气也能与氢气、氧气和活泼金属等发生反应Mg3N2+H2O=Mg3N2+HCl=PCl5+H2O=LiH+H2O=Al2S3+H2O=IBr+H2O=总结：特殊化合物——“类盐”与水的反应分别写出它们的反应方程式？如何固氮？1、生物固氮2、人工固氮3、自然固氮（从游离态转化为化合态）自然界中氮元素主要以氮气存在，游离态的氮（氮气）不能被植物直接吸收。N2与O2NOO2NO2H2OHNO3闪电矿物质硝酸盐自然固氮4、氮气的用途：⑴工业上合成氨、制硝酸等化学品；⑵用作保护气，用于：焊接金属、填充灯泡、保鲜食品；⑶医学上用于冷冻麻醉；⑷高科技中用液氮制造低温环境等。5、氮气的制取：（1）、分离空气（物理方法）（2）、空气C→→石灰乳氮气N2O-----NO-----N2O3---NO2----N2O5+1+4+5+2+3N2O41、氮的氧化物种类：二、氮的氧化物不反应不反应红棕色刺激性气味有毒气体无色无味有毒气体微溶于水O2H2O化学性质物理性质NO2NO2、氮氧化物的性质思考：如何收集NO、NO2气体？3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2不反应不反应红棕色刺激性气味有毒气体无色无味有毒气体微溶于水O2H2O化学性质物理性质NO2NO2、氮氧化物的性质思考：如何鉴别溴蒸汽、NO2气体？3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO22.取出试管并敞口放置在空气中看到有何现象产生，这时什么原因？【思考】1.现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛有一定量水的烧杯中，一段时间后，观察试管内的液面有什么变化？气体颜色有何变化？例3、在一定温度和压强下，装满NO2气体的试管倒立于水中，充分反应后，试管中水的体积与试管的体积关系为？例4、在一定温度和压强下，装满NO气体的试管倒立于水中，充分反应后，试管中水的体积与试管的体积关系为？例5、在一定温度和压强下，装有NO和NO2混合气的试管倒立于水中，充分反应后，试管内气体体积缩小为原体积的3/5，则原混合气中NO和NO2的体积比为A.5:3B.2:3C.3:2D.3:5例6、在一定温度和压强下，装有6mlO2和6mlNO2混合气的试管倒立于水中，充分反应后，试管内气体体积剩余多少毫升？4NO2+O2+2H2O=4HNO3不反应不反应红棕色刺激性气味有毒气体无色无味有毒气体微溶于水O2和H2OO2H2O化学性质物理性质NO2NO2、氮氧化物的性质3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2例6、在一定温度和压强下，装有6mlO2和6mlNO2混合气的试管倒立于水中，充分反应后，试管内气体体积剩余多少毫升？例7、在一定温度和压强下，装有6mlO2和30mlNO2混合气的试管倒立于水中，充分反应后，试管内气体体积剩余多少毫升？例8、在一定温度和压强下，装有12mlNO的试管倒立于水中，再通入6mlO2，充分反应后，试管内气体体积剩余多少毫升？4NO+3O2+2H2O=4HNO3不反应不反应红棕色刺激性气味有毒气体无色无味有毒气体微溶于水O2和H2OO2H2O化学性质物理性质NO2NO2、氮氧化物的性质3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO3例8、在一定温度和压强下，装有12mlNO的试管倒立于水中，再通入6mlO2，充分反应后，试管内气体体积剩余多少毫升？例9、在一定温度和压强下，装有12mlNO的试管倒立于水中，再通入12mlO2，充分反应后，试管内气体体积剩余多少毫升？例10、现有NO2和O2的混合气体共12ml，与水充分反应后剩余2ml气体，试计算原混合气体中NO2和O2可能各为多少ml例11、在一定温度和压强下，装有12mlNO的试管倒立于水中，再通入O2，充分反应后剩余气体的体积为4ml，则通入的O2多少毫升？3、氮氧化物的用途⑴少量的NO可以促进血管扩张⑵少量的NO可以增强免疫能力等⑶制取硝酸等4、氮氧化物的危害1、硝酸型酸雨2、光化学烟雾3、臭氧层破坏臭氧+碳氢化合物➝光化学烟雾3O22O3NOx光化学烟雾的形成：1、汽车尾气2、硝酸工厂、氮肥厂、3、金属的冶炼厂的废气5、氮氧化物的主要来源1.开发清洁能源，减少排放2.安装尾气转化装置3.工业废气处理5、氮氧化物的防治2CO+2NO=2CO2+N2催化剂4CO+2NO2=4CO2+N2汽车尾气转化反应：【课后练习】1.常温常压下，下列气体不能共存的是A．SO2与O2B．NO2与NOC．O2与N2D．NO与O2D2．某集气瓶内装有红棕色气体，加入足量蒸馏水后盖上玻璃片振荡，得橙黄色溶液，气体颜色消失；再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，则该气体可能是()A．N2、NO2、Br2B．NO2、NO、N2C．NO2、NO、O2D．N2、O2、Br2A3．在NO2溶于水的反应中：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，下列说法中正确的是()A．NO2是氧化剂，H2O是还原剂B．此反应不是氧化还原反应C．NO2既是氧化剂又是还原剂D．每当有1molNO2参加反应转移2mol电子C4．将容积为50mL的量筒内充满二氧化氮和氧气的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5mL。则原混合气体中NO2和O2的体积比可能是________或________。18∶7或43∶7氨气和铵盐无刺激性极易液化浓度越大，密度越小致冷剂___色________气味，比空气轻。_____溶于水，氨水。易______，液氨汽化时吸收大量的热，因此液氨可作。一、氨的物理性质：氨极易溶于水，可做喷泉实验考点：喷泉实验1、原理利用氨气极易溶于水后产生的压强差引发喷泉实验的操作：如何引发图2、图3的喷泉？2、喷泉实验成功的三个条件：①“干”——一般圆底烧瓶要干燥，不带水。②“纯”——气体要越纯越好。③“严”——装置的气密性要好，不能漏气。例、某同学用NH3气体做喷泉实验时，喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3，其原因不可能是：A、烧瓶潮湿B、装置气密性不好C、水里没有加酚酞试液D、烧瓶内未集满NH3C3、常见可形成喷泉实验组合气体A溶液B溶液C喷泉HClH2O石蕊红色HClH2OAgNO3白色NH3H2O酚酞红色NH3H2OFeCl3红褐色Cl2NaOHKI-淀粉蓝色CO2NaOH澄清石灰水白色4、形成喷泉后所得溶液的浓度计算①气体是溶质：如，HCl、HBr、HI、NH３等②气体不是溶质：如，NO2和水、NO2和O2的混合气体一份气体产生一份溶液的浓度为1/22.4mol.L-1其他的以此类推例：标准状况下，在六个干燥的圆底烧瓶中分别充满：①纯净的NH３，②混有少量空气的HCl，③纯净的NO2，④混有少量NO的NO2，⑤NO2和O2（４∶１），⑥NO2和O2（４∶３），分别进行喷泉实验，所各溶液的物质的量浓度之比为A．１∶１∶１∶１∶１∶１Ｂ．３∶３∶２∶２∶３∶３Ｃ．５∶５∶５∶５∶４∶４Ｄ．无法计算C氨气溶于水制氨水时，都要用一倒置的漏斗如右图，说说为什么？还可以用下列装置代替。abcdad2、二、化学性质1、跟水的反应：大部分氨与水结合生成一水合氨，没有NH4OH，小部分NH3·H2O分子可电离NH3+H2ONH3·H2ONH+4+OH-考点:氨水的成分分子有：H2O、NH3和NH3·H2O离子有：NH4+、H+和OH-溶解平衡：NH3（气）NH3（液）化学平衡：NH3＋H2ONH3·H2O电离平衡：NH3·H2ONH4＋＋OH－H2OH++OH-c(NH3·H2O)＞c(NH3)＞c(NH4＋)1、氨水的主要成分是NH3·H2O，反应方程式用NH3·H2O3、NH3是非电解质，NH3·H2O是电解质，氨水既不是电解质，也不是非电解质4、氨水为生成物时，如果反应不加热写成NH3·H2O，如果为浓溶液或者加热的条件下，应写成NH3；化学反应中氨水成分的使用2、氨水成分复杂,计算其浓度时,通常把氨气作为溶质.例：下列离子方程式书写正确的是（）A、氯化铝溶液中加入过量氨水Al3＋＋4NH3·H2O=AlO2-＋4NH4＋+2H2OB、碳酸氢铵受热分解NH4＋＋HCO3-=NH3↑＋CO2↑＋H2OC、氢氧化钠与氯化铵两溶液混合加热OH－＋NH4+=NH3↑＋H2OD、氨水中滴加盐酸H＋＋OH-=H2O△△5、氨水的多重性①刺激性（存在NH3）②挥发性（NH3易挥发）③不稳定性可用加热浓氨水制氨气④弱碱性氨水中一水合氨能电离出OH-例、请写出在盐酸中通NH3，离子方程式为：，在氨水中滴加硫酸，则离子方程式为：。NH3+H+=NH4+H++NH3·H2O=NH+4+H2O2、氨跟酸的反应氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；也能与挥发性酸反应生成白烟检验氨气的两种方法3、与盐溶液反应一种很好的沉淀剂NH3·H2O+Mg2+Fe3+Al3+4、还原性：ⅰ、跟氧气反应ⅱ、与氯气ⅲ、与氧化铜反应判断下列说法是否正确，不正确的说明理由。①氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质。②实验室用浓氨水与NaOH固体制取氨气。③氨与酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟。④某晶体与NaOH共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该晶体中含有NH＋4。⑤氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH＋4。⑥把NH3通入稀HNO3中，当溶液的pH等于7时，是NH3和HNO3等物质的量反应。⑦液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O。答案②③④正确。三、氨的制法1、工业制法N2+3H22NH3（人工固氮）高温高压催化剂三、氨的制法2、实验室制法：①药品：②原理：③装置：铵盐（氯化铵）与消石灰固体混合加热2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O与实验室用KClO3和MnO2固体混合加热制O2装置⑤、收集：⑥、验满：④、干燥：常用碱石灰作干燥剂，不能用酸性干燥剂如浓H2SO4、P2O5等。只能用向下排空气法。用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，也可用玻璃棒蘸有浓盐酸，靠近试管口。a．棉花的作用：为防止气体对流，提高收集氨气的速率和纯度；也可用来吸收尾气。b．不使用NaOH的原因：加热时NaOH碱性强，易腐蚀试管。消石灰碱性相对弱，且比较疏松，氨气容易逸出。c．制取干燥氨气也不能用CaCl2作干燥剂：原因是CaCl2和NH3加合生成CaCl2·8NH3。d．尾气不能排放到大气中的原因:氨气有毒,污染环境⑦、注意点：例．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是A、CABCD四、铵盐性质1、易溶于水的无色离子晶体2、与碱反应3、水解反应NH4++H2ONH3H2O+H+NH4++OH-==NH3+H2O加热或浓溶液4、受热发生分解反应A、非氧化性酸的铵盐，加热分解为氨和相应的酸或酸酐气体遇冷形成白色固体NH4Cl===NH3+HCl(NH4)2CO3===2NH3+CO2+H2O微热B、由氧化性强的酸组成的铵盐，加热发生氧化还原反应NH4NO3======N2O+2H2O或敲击2NH4NO3======2N2+O2+2H2O或敲击1.固态NH4Cl受热变成气体，气体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，这两种现象的本质是否相同？请说明判断的理由。2、用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是①幕布的着火点升高②幕布的质量增加③氯化铵分解吸收热量，降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A.①②B.③④C.①③D.②④B5、铵盐的检验方法铵盐加NaOH溶液加热氨气①用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）②蘸有浓盐酸的