《氮氧化物的产生及转化》PPT精选文档

1,第一节、氮氧化物的产生及转化,一、氮气（N2）1、氮元素的存在：游离态，化合态。2、氮的固定：氮转化为氮。自然固氮：闪电时，N2转化为。方程式。生物固氮：豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮。人工固氮：工业合成氨，方程式。,N2体积分数78%,皮肤、血红素、叶绿素、氨基酸,游离态,化合态,NO,2,3、物理性质：N2色、味的气体，密度比空气，溶于水。4、雷雨发庄稼：,。,无,无,难,略小,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,5化学性质很稳定，高温或放电时才反应，故N2常作保护气。,3,二、氮的氧化物。,1、NO和NO2,N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,重要反应：,无色气体,红棕色气体,无味,刺激味,有毒,难溶,易溶,排水法,向上排空气法,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,4,2、除去NO中的NO2：。3、NO2和Br2(g)的鉴别：,将气体通入水中,红棕色刺激味,通入水中,溶液无色,溶液橙色,通入CCl4,溶液无色,溶液橙红色,通入AgNO3,无现象,淡黄色沉淀,均有氧化性，能使KI淀粉溶液变蓝,拓展氮的其它氧化物：（1）N2O俗名笑气，是一种麻醉剂；（2）N2O3是亚硝酸（HNO2）的酸酐；（3）N2O4是无色气体；（4）N2O5是硝酸的酸酐，是一种白色固体。,5,4、氮氧化物的用途：制氮肥、硝酸等。人体中极少量NO会促进血管扩张，防止血管栓塞,防治：使用洁净能源，减少氮氧化物的排放汽车安装尾气转化装置处理工厂废气,5、氮氧化物来源：氮肥的生产金属的冶炼汽车等交通,污染和危害：硝酸型酸雨的产生及危害造成光化学烟雾破坏臭氧层,6,第二节氮肥的生产和使用,一、氨气（NH3）1.物理性质：氨是色、气味气体，密度比空气，液化，液氨气化时吸收大量热，使周围空气迅速变冷(常用作)。溶于水(1：)。,无,刺激性,小,易,制冷剂,极易,700,7,形成喷泉，溶液充满烧瓶,溶液呈红色,实验现象:,氨气极易溶于水,氨气的水溶液呈碱性,喷泉实验,8,2、化学性质(1)与水反应：，a.氨水不稳定,b.NH4+与OH-共存,思考液氨成分：（纯净物/混合物）氨水成分：,不,NH3,NH3H2ONH3H2O,NH4+OH-H+,9,实验3在一只烧杯中放两个棉花球，分别在两个棉花球上滴加几滴浓氨水和浓盐酸，用表面皿盖住烧杯口，观察现象。,实验现象:,结论:,产生白烟,氨水具有挥发性，能与酸反应,10,NH3+HClNH3+HNO3,=NH4Cl,产生白烟,=NH4NO3,产生白烟,2NH3+CO2(少)+H2O=(NH4)2CO3,2NH3+H2SO4,=(NH4)2SO4,HCl,（2）与酸反应,HNO3,挥发性酸：HCl、HNO3,难挥发性酸：H2SO4,NH3+CO2(多)+H2O=NH4HCO3,检验氨气,11,铵盐(铵态氮肥):都是晶体,溶于水,受热,避光保存。,（3）NH3有还原性：,白色,易,易分解,氨的催化氧化,12,二、NH3的制法1.工业制法：,2.实验室制法：,（1）原料铵盐：NH4Cl(NH4)2SO4NH4NO3，碱：NaOHKOHCa(OH)2。,13,2、原理：,向下排空气法,（1）湿润的红色石蕊试纸靠近试管口（2）玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口,用碱石灰或生石灰干燥,用水或稀酸吸收,3、装置：,4、收集：,5、验满：,6、干燥：,7、尾气处理：,14,实验室制氧气,实验室制氨气,15,干燥管,U型管,D,16,吸收尾气装置,17,第三节、硝酸的性质,一、物理性质纯硝酸是色，易，有气味的液体，与水互溶。实验室看到的浓硝酸呈黄色，是的缘故。常用浓硝酸的质量分数为，“发烟硝酸”的质量分数为。硝酸的保存方法是。,无,挥发,刺激性,NO2溶于水,69,98以上,棕色细口瓶，避光，低温,18,二、化学性质(1)硝酸是一种强酸，具有酸的通性。HNO3的电离方程式a与石蕊作用b碱和碱性氧化物反应c盐反应d活泼金属反应不产生H2,HNO3=H+NO3-,(2)不稳定性，见光易分解(浓度越大，越易分解),19,(3)强氧化性常温下，、在冷的浓硝酸、浓硫酸会发生现象，所以可用铁槽车或铝槽车运输浓硝酸。王水是和体积比为1：3的混合物。a.b.c.d.与还原性物质,氧化性酸,Fe,Al,钝化,浓硝酸,浓盐酸,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,思考紫色石蕊试剂中滴加浓硝酸现象：,先变红，后褪色,稀硝酸：变红，不褪色,20,三、硝酸的用途：重要的化工原料，常用来制造氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。重要的化学试剂：溶解难溶物、合成物质等。,四、硝酸的制备（氨催化氧化法）：（1）（2）（3）（4）尾气处理：,NH3,NO,NO3,HNO3,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,NaOH溶液,2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,21,22,第一单元从铝土矿到铝合金第一节铝及铝合金(学案)一、铝的性质：活泼金属1铝与氧气的反应常温时，Al在空气中易被氧气氧化，表面生成一层_，从而防止铝被_，所以常温时铝有良好的_(同_)。铝粉在O2中点燃：,致密的氧化膜,进一步氧化,抗腐蚀性,Mg,23,2铝与盐酸、NaOH溶液的反应,产生气泡,溶解,爆鸣,产生气泡,溶解,爆鸣,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+6H+=2Al3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2,24,结论：铝是一种既可以与_反应又可以与_反应的金属。,酸,碱,3钝化：常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3会在表面生成致密的氧化膜发生_，从而阻止内部金属进一步发生反应，因此可以用_或_运输浓H2SO4、浓HNO3。,钝化,铁槽车,铝槽车,25,4铝热反应(1)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(_)的混合物。(2)方程式_(3)反应类型：_反应特点_。,FeOFe2O3Fe3O4Cr2O3V2O5MnO2,氧化还原反应、置换反应,放出大量热,26,5铝的用途,(1)铝合金a特点：_等。b应用于_等。(2)利用其_，制电线、电器元件等。(3)铝热反应：利用其强_，冶炼高熔点金属，焊接铁轨等。,书P66,书P66,导电性,还原性,27,第二节铝的氧化物与氢氧化物(学案),一、氧化铝物理性质：_色固体，_溶于水，熔点_，沸点_，常用于制造_，硬度_，纯净的Al2O3俗称_。,白,不,2054,2098,耐火材料,大,刚玉,红宝石、蓝宝石,28,2.化学性质Al2O3是_氧化物，与_或_溶液都能反应生成盐和水。(1)与强酸反应：_，_。(2)与强碱反应：_，_。3.用途(1)冶炼金属_的原料；(2)良好的_材料。,两性,酸,碱,Al2O3+6H+=2Al3+3H2O,Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,Al,耐火,29,二、氢氧化铝物性：_色_物质，_溶于水，具有一定的_，能凝聚水中的悬浮物。,白,胶状,不,吸附性,1.Al(OH)3的制备与性质探究,AlCl3,现象：,化学：,离子：,产生白色胶状沉淀,AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl,Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+,30,现象：,化学：,离子：,沉淀溶解,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,现象：,化学：,离子：,沉淀溶解,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,31,2.Al(OH)3的两性Al(OH)3是_氢氧化物，既能跟_反应又能跟_反应生成盐和水的强氧化物。,两性,强酸,强碱,3.Al(OH)3的不稳定性：。,32,思考：往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量。方程式：_，_。现象：_。思考：往NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量。方程式：_，_。现象：_。,AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,先产生白色沉淀，后溶解,AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O,3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl,先无现象，后产生白色沉淀，后溶解,33,4.Al(OH)3的用途利用Al(OH)3的_来中和过多的胃酸，作净水剂。三.硫酸铝钾：化学式为_，俗名_，_于水，可用作_。_，_。,弱碱性,KAl(SO4)212H2O,明矾或白矾,可溶,净水剂,KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-,34,第三节从铝土矿中提取铝(学案),一、铝的存在：地壳中含量最多的金属元素是；地壳中含量最多的元素是。二、从铝土矿中提炼铝铝土矿：主要成分为Al2O3，还有少量杂质(Fe2O3等)。从铝土矿中提取铝的工艺流程及反应：,只有化合态,O,Al,35,(1)工艺流程,问题1、用NaOH溶液溶解铝土矿中什么物质？,Al2O3,问题2、NaOH溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？残渣是什么？,残渣为Fe2O3等,NaAlO2,问题3、把滤液酸化的目的是什么？,除去过量的NaOH，防止其与CO2反应,问题4、为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，而是通足量的CO2酸化？,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,36,(2)有关方程式碱溶：_；酸化：_；灼烧：_；电解：_。,问题6、加入冰晶石的目的是什么？,降低熔融温度，节约能源,Na3AlF6,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3,37,1氮气的化学性质非常稳定，常温下很难与其他物质反应。2NO与O2反应生成红棕色的NO2，NO2与水反应生成硝酸和无色的NO。反应方程式为：2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO。3光化学烟雾：臭氧与空气中的一些碳氢化合物作用产生的一种有毒烟雾。,38,1.氮元素的存在大部分氮元素以的形式存在于空气中；少部分以形式存在于动、植物体内，土壤及无机盐中。2物理性质色味的气体，溶于水，密度比空气，因此收集氮气不能用排气法，而用排水法。,游离态,化合态,无,无,难,略小,39,3化学性质氮气的化学性质非常稳定，很难与其它物质反应，只有在高温或放电等特定条件下才能反应，故氮气常用作保护气。(1)与氧气反应：。(2)与氢气反应：(工业合成氨)。(3)与活泼金属反应：。,40,41,42,自学教材填要点,1一氧化氮(1)物理性质：色态：，溶解性：，毒性：。(2)化学性质：。2二氧化氮(1)物理性质：色态：，气味：，毒性：。(2)化学性质：与H2O反应：。,无色气体,微溶于水,有毒,与O2反应：2NOO2=2NO2,红棕色气体,刺激性,有毒,3NO2H2O=2HNO3NO,43,3氮氧化物的来源、危害及防治(1)来源：人类活动中的生产、的冶炼和尾气的排放。自然界中的火山爆发、电闪雷鸣。(2)危害：形成、产生，破坏臭氧层。(3)防治：开发清洁能源，减少排放。安装尾气转化装置。工业废气处理。,氮肥,金属,汽车,酸雨,光化学烟雾,44,师生互动解疑难,45,46,(3)NO和O2的混合气体：NO和O2的混合气体溶于水时涉及反应：4NO3O22H2O=4HNO3。其计算如下表：,47,(4)NO、NO2、O2的混合气体：NO、NO2、O2三种混合气体溶于水中，可先由反应3NO2H2O=2HNO3NO求出其生成NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按(3)的方法进行计算。,48,2常温常压下，下列气体不能共存的是()ASO2与O2BNO2与NOCO2与N2DNO与O2解析：SO2与O2反应需要的条件是催化剂，NO2与NO不反应；O2与N2反应需要的条件是放电或高温。答案：D,49,50,51,例1将盛有amolNO2和bmolNO混合气体的试管倒立于水槽中，再通入bmolO2，充分反应后试管里剩余气体的成分及物质的量决定于a与b的关系，请填写表格：,52,53,54,答案,55,氮的氧化物溶于水计算的解题思路(1)要明确试题要求，如反应后容器内是否有剩余气体？剩余气体可能是什么？剩余气体不可能是NO2，也不可能是NO与O2的混合气体。(2)计算中可能用到的化学反应：3NO2H2O=2HNO3NO4NO2O22H2O=4HNO34NO3O22H2O=4HNO3(3)要对试题中产生的结果进行可能情况的讨论，如讨论NO2与O2混合气体溶于水时，剩余的气体是NO还是O2。,56,1向盛有15mLNO气体，倒立于水槽的试管中通入O2，充分反应后，试管中还剩余气体3mL，则通入的O2体积可能是()9mL12.25mL14.25mL15.0mLABCD,57,解析：此题属于混合气体与水反应的计算，应分析讨论试管中剩余的3mL气体为何物，依据有关反应方程式进行计算。(1)若剩余气体是NO，则反应的NO为15mL3mL12mL。据总反应式：4NO3O22H2O=4HNO34312mLV(O2)V(O2)9mL。,58,(2)若剩余