氮和氮的化合物.ppt

二、二氧化氮和一氧化氮,课前复习,氮气：是一种化学性质不活泼较稳定的无色气体，在空气中占79%（体积分数）左右。从单质（游离态）状态转化为化合物（化合态）称之为固氮，目前氮的固定有三种途径：自然固氮、人工固氮和生物固氮。,工业上常用液化空气或将空气通过灼热的铜网的方法分离得到氮气。氮气主要的用途是合成氨，进而合成硝酸或硝酸盐等，也有用氮气的稳定性做保护气，医学上用液氮做冷冻剂。,氧化性：N2+3H2=2NH3,催化剂,高温、高压,（工业合成氨）,还原性：N2+O2=2NO,放电或高温,1、一氧化氮,一氧化氮的自然形成（闪电时）,一氧化氮的性质,一氧化氮（NO）是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体（毒理与CO类似），实验室用排水法收集；易被氧气氧化（不能用排空气法收集）。,2NO+O2=2NO2,NO能使人中毒，其原理与CO相似，是通过呼吸道被人体吸入后与血红蛋白结合生成一氧化氮血红蛋白，使其失去携带O2的能力，导致中毒。,2、二氧化氮,二氧化氮的自然形成（闪电时）,2NO+O2=2NO2,二氧化氮的性质,NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水且与水反应。,3NO2H2O2HNO3NO,（工业生产硝酸的化学反应原理）,请用氧化还原反应原理分析以上反应。,N2O俗名笑气，是一种麻醉剂，N2O3是亚硝酸（HNO2）的酸酐，N2O4是一种无色气体，是NO2的双分子结构。N2O5是硝酸的酸酐，是一种白色固体。其中N2O3、N2O5是酸性氧化物,分别是亚硝酸（HNO2）、硝酸（HNO3）的酸酐。,小知识,氮元素的化合价较多，并都有对应的常见的物质，请写出氮的化合价从-3到+5所有常见的物质。,NH3(或NH4+)N2H4NH2OHN2N2ONON2O3(或HNO2或NO2-)NO2(或N2O4)N2O5(或HNO3或NO3-),问题讨论,2NO+O2=2NO23NO2H2O2HNO3NO,+2得：,4NO2O22H2O4HNO3,NO2与O2以4：1的体积比（物质的量比）混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。,假如是NO和O2混合呢？当体积比是多少的时候跟足量的水反应才能完全转变成硝酸呢？,4：3,三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染,酸雨在国外被称为“空中死神”酸雨可对森林植物产生很大危害。根据国内对105种木本植物影响的模拟实验，当降水pH值小于3.0时，可对植物叶片造成直接的损害，使叶片失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越长，受到的损害越严重。野外调查表明，在降水PH值小于4.5的地区，马尾松林、华山松和冷杉林等出现大量黄叶并脱落，森林成片地衰亡。例如重庆奉节县的降水pH值小于4.3的地段，20年生马尾松林的年平均高生长量降低50%。,乐山大佛遭受酸雨腐蚀,左侧图片摄于1908年,右侧图片摄于1968年,氨硝酸硫酸,4,一、氨,氮循环,人工固氮,自然固氮,生物固氮,1、氨气工业制法,2氨气的物理性质,颜色：气味：状态：密度：水溶性：沸点：,无色有刺激性气味气体比空气的密度小极易溶于水（标况1:700）,氨易液化。,反应特点：1.条件高。2.可逆反应。,极易溶于水的气体：NH3、HCl等易溶于水的气体：SO2可溶于水的气体：Cl2、CO2等难溶于水的气体：O2、N2等,3氨气的化学性质,氨与水反应,氨的溶解更主要的是化学反应。氨溶于水时，大部分氨与水结合，形成一水合氨（NH3H2O），它不稳定加热分解成氨和水。NH3H2O可以部分电离形成NH4+和OH-，所以氨水显弱碱性。,NH3H2O=NH3+H2O,NH3H2ONH4+OH-,分子：NH3、H2O、NH3H2O离子：NH4+、OH-H+等,氨水的成分分析：,所以：氨水是混合物。,在计算氨水的质量分数及物质的量浓度时应将通入的氨气作为溶质。,（2）氨与酸反应,氨与氯化氢反应,NH3+HCl=NH4Cl（白烟）,NH3+HNO3=NH4NO3（白烟）,2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,与挥发性的酸反应才有白烟,注：氨气是中学中唯一的碱性气体,可以用于鉴别氨气或氨水或HCl,总结：常温下能反应的气体(常见)。,1.NO与O2,2.H2S与SO2,3.NH3与HCl,（3）氨与氧气反应-氨的还原性,氨的氮处于最低价，具有还原性，易被氧化剂（如氧化铜、氯气、一氧化氮、二氧化氮等氧化；但不易被硝酸、浓硫酸等氧化剂氧化（NH3在水溶液不易被氧化）。,工业制硝酸的第一步。,请试写上述反应的化学方程式。,4氨气的用途,是化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱，尿素；作制冷剂。,铵盐,由铵根离子(NH4+)与酸根离子构成的化合物。,铵盐都是离子化合物。,铵盐与碱反应,NH4NO3+NaOH=NH3+NaNO3+H2O,注：铵盐的通性均能与碱共热产生氨气。据此鉴别铵盐。,三、硝酸,（一）硝酸的物理性质：,纯硝酸是无色（工业硝酸常呈黄色是由于溶有NO2的缘故）、易挥发、有刺激性气味的液体。,能以任意比溶于水；浓缩时需加浓硫酸或硝酸镁后蒸馏。密度比水大；沸点低：83；常用浓硝酸的浓度为69，98的浓硝酸叫作“发烟硝酸”。,（二）硝酸的化学性质,HNO3=H+NO3-,1、具有酸的通性（同学们自己写反应方程式）,2、不稳定性,3、强氧化性,大多数金属（Pt、Au除外）都能被硝酸氧化,不活泼金属与硝酸反应，硝酸被还原为NO2或NO，活泼金属与硝酸反应，硝酸的还原产物很复杂。冷的浓硝酸能使铁、铝等金属钝化.,王水：,V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3,Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,与非金属反应,C+4HNO3（浓）=2H2O+4NO2+CO2,