氮的化学性质.doc

德光中學97學年度第二學期高綜二化學-氮氣（南一版） 姓名: 美如師編授 -4-1、氮的化學性質:與氧反應：? 與鋰或鎂反應：與電石(CaC2)反應：N2+O2 2NON2+6Li 2Li3NN2+CaC2 CaCN2(氰胺基化鈣)+C2NO+O2 2NO2(紅棕色)N2+3Mg Mg3N22.氮氣的檢驗(1)將空氣通過高熱的鎂粉，生成黃色的氮化鎂N2+3Mg Mg3N2(2)氮化鎂遇水即產生氨氣，可以濕潤的紅色石蕊試紙檢驗之Mg3N2+6H2O 3Mg(OH)2+2NH33.氮的製備1.實驗室法2.工業法(1)亞硝酸鈉與氯化銨共熱NaNO2(s) + NH4Cl將空氣在低溫加壓液化成液態空氣，利用氮氣的沸點與其它氣體不同，以分餾法分離之。即將空氣緩緩蒸發，由於氮的沸點(-195.8)較氧低 (-182.96)，因而氮先蒸發出來(2)氨氣通過灼熱的氧化銅2NH3(g)+3CuO(s)(3)由空氣製取將純淨空氣通過灼熱的銅粉(或銅絲網)除去氧，剩餘氣體導入水中以排水及氣法收集即得氮空氣(主要含N2、O2)+CuCuO(s)+N2(g)此法最簡便，但缺點為無法得到純氮4、氮的用途 1.緩和氧的氧化(1)空氣中由於氮的大量存在，其不可燃和不助燃特性，能緩和氧過於活潑的氧化特性，使生物較適宜生存，氮之取名，實有沖淡之意(2)純氮可充入燈泡中以驅逐出空氣，防止(鎢)絲燈在高溫時快速氧化而減短其壽命2.作為冷卻劑(因氮的沸點低)*3.N2H4，亦稱聯胺，可用於火箭的燃料，其所用之助燃物為N2O42N2H4+N2O43N2+4H2O4.肥料或國防工業氮的化合物如硝酸、氨等，除用在製造肥料外，亦可用於製造炸藥例1：下列何項反應可得純氮？ (A)空氣通過灼熱的銅粉 (B)液態空氣分餾 (C)NaNO2(s) + NH4Cl (D)Ca(OH)2 + NH4Cl (E)NH3+CuO例2：試寫出鎂與水檢驗氮之方程式複習氣體:1.分壓：定溫定容下，互不反應之數種氣體混合置於一密閉容器中，混合氣體所呈現的壓力稱為總壓力；而各成份氣體單獨佔有該容器時之壓力稱為氣體的分壓2.道耳吞分壓定律1. 在定溫定容時，混合氣體之總壓力等於各成份氣體分壓之和公式：Pt=PA+PB+PC+.2. 各成份氣體之分壓 = 總壓各莫耳分率3.各成份氣體之分壓比 = 莫耳分率比= 莫耳數比公式：課外補充:化學符號N，原子序數7，原子量14.006747，屬週期系A族。1772年英國D.盧瑟福使磷在密閉的器皿中燃燒，發現剩下的氣體不能維持生命，但能滅火，不溶於氫氧化鉀溶液，被命名為濁氣。1774年法國A.-L.拉瓦錫將這種氣體命名為azote，含義是無益於生命。氮的英文名稱來源於希臘文nitre，含義是硝石。氮在地殼中的含量為0.0046，它是空氣的主要成分，約佔空氣的78（體積）。氮以多種形式存在於化合物中，它是所有種類的蛋白質和很多有機化合物（如胺類）的成分，動植物體內都含有氮。主要礦產資源是硝石，以智利的蘊藏量最豐富。氮的同位素有氮14和氮15。氮是無色、無臭、無味的氣體，熔點209.86，沸點195.8，密度1.25046克升（0，1105帕），臨界溫度146.95，臨界壓力33.54105帕。氮分子是雙原子分子，兩個氮原子之間以三個共價鍵結合成NN，要使這樣的分子分解，必須供給大量的能量，分子的離解能為940千焦摩爾，因此氮氣特別穩定，既不易分解，又表現惰性，在常溫下不與氧、氫、硫、鹵素等作用。在高溫下與氧化合，氮與氫的反應必須在高壓高溫條件下，並有催化劑存在下，才能順利地進行。在高溫下，氮與金屬發生反應，生成氮化物，例如與鎂作用，生成氮化鎂（Mg3N2）。氮在水中的溶解度很小，也不與酸、鹼作用。氮的氧化態為3、2、1、1、2、3、4和5。氮的氧化物一共有5種： 一氧化二氮。又稱氧化亞氮，分子式N2O，1800年英國H.戴維將它用作麻醉劑，被稱為笑氣。是無色氣體，易溶於水，可以助燃，在原子吸收分光光度法中用作乙炔的助燃氣。 一氧化氮。分子式NO，無色氣體，在電火花中可由空氣中的氧氣和氮氣直接化合而成，在水中的溶解度很小，不與水發生反應。 三氧化二氮。分子式N2O3，液體和晶體都是藍色的，氣態時大部分離解為NO和NO。與水反應生成亞硝酸，故它是亞硝酐。 二氧化氮，分子式NO2，紅棕色氣體，冷至11.2以下，成為無色晶體，即N2O4。二氧化氮易溶于水，是氧化劑。 五氧化二氮。分子式N2O5，無色晶體，不穩定，與水發生反應生成硝酸，故它是硝酸酐。氮氣可由液態空氣分餾製得，氮的沸點比氧低13，先從液態空氣中蒸出，可以在1.5107帕下裝入鋼瓶中貯存。在自然界中，氮不斷地進行循環，以維持生態平衡。動植物在腐爛時，體內大部分氮的化合物轉變為氨，氨被土壤吸收轉變為硝酸，成為肥料，又會進一步進入植物和動物體內。某些豆科植物的根部有許多固氮菌，能將空氣中的氮分子轉變為氮的化合物而被吸收，大氣中的氮和氧在放電作用下，也會生成一氧化氮，後進一步轉化為硝酸而被土壤吸收，使氮循環不已。工業上氮主要用于合成氨，液氮用作製冷劑，氮在冶金和銲接中可做保護氣體。氮的化合物:主要為氨、硝酸、亞硝酸氨硝酸亞硝酸性質含物性和化性常溫下具刺激性，易溶於水熔點 77.7沸點 3