实践2-1基于含氮化合物核心知识系列复习

,基于“含氮化合物”核心知识系列复习-氮的氢化物的性质与应用,一、氮的氢化物生成,N2,N2H4,NH3,HN3,1.结构分析,N2,2.实践基础-氨的生成,NH3,一、氮的氢化物生成,（1）1898年，德国A.弗兰克等人发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氰氨化钙（又称石灰氮），进一步与过热水蒸气反应即可获得氨。,CaC2N2CaCN2C,CaCN23H2O2NH3CaCO3,（）直至1909年,德国物理化学家F.哈伯用锇催化剂将氮气与氢气在17.520MPa和500600下直接合成。,N2,2.实践基础-工业合成氨,NH3,问题1：根据右图能量变化图，从反应的自发性看，工业合成氨应该在什么条件下有利反应的进行？请用过渡态理论解释使用催化剂能加快反应速率的原因。,1.利用H、S可以判断反应的自发性，但自发与非自发只对给定的条件而言。,2.碰撞理论和过渡态理论是解释影响化学反应速率因素的两个理论。,一、氮的氢化物生成,N2,N2H4,一、氮的氢化物生成,NH3,HN3,问题2：工业上以氨为原料可以制备用作发射火箭燃料的氮的一种氢化物，最常见的方法是在丙酮为催化剂条件下，用次氯酸钠与氨反应制得。请分析反应的原理，并写出该反应化学方程式。,问题3：用亚硝酸氧化联氨可生成氮的另一种氢化物,其中氮原子的质量分数为97.7，则该氢化物的分子式是。并写出反应的化学方程式。,NaClO+2NH3NaCl+N2H4+H2O,N2H4+HNO2HN3+2H2O,2.实践基础-联氨与氢叠氮酸的生成,N2,N2H4,二、氮的氢化物的性质与应用,NH3,HN3,性质？,角度1：氮元素的化合价,-还原性,（1）利用氨制取联氨，利用联氨制取氢叠氮酸,（2）氨的催化氧化,（3）根据SNCR-SCR技术脱销反应,1.氮的氢化物的还原性与应用,问题解决1：（1）有研究者利用水合肼（N2H4.H2O）做还原剂制备纳米铜，在85oC碱性条件下与硫酸铜溶液反应，肼被氧化为无毒气体。写出该反应的离子方程式。,N2,N2H4,NH3,HN3,N2H4+2Cu2+4OH-2Cu+N2+4H2O,（2）向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到什么现象？并写出该反应的化学方程式。,浅黄色固体逐渐变黑，并有气泡产生,N2H4+4AgBr4Ag+N2+4HBr,N2,N2H4,二、氮的氢化物的性质与应用,NH3,性质？,角度2：水溶液中行为,-水溶液的酸碱性,（1）HN3的弱酸性,HN3,HN3H+N3,信息提示：氢叠氮酸是无色有刺激性气味的液体，是一种爆炸物，对热十分稳定，但受撞击就爆炸:2HN33N2+H2,【问题解决2】常温下HN3的电离平衡常数ka=1.910-5。在0.1mol/L的HN3中PH约多少？HN3不稳定，其盐类化合物比较稳定，但撞击时会发生爆炸生成氮气。一种仅由两种元素组成的叠氮化物，每1mol该叠氮化合物分解时只产生4mol气体单质，该变化过程中转移电子的数目是，写出该叠氮化合物分解的化学方程式。,2.氮的氢化物水溶液的性质与应用,-（1）水溶液的酸性,N2,N2H4,NH3,HN3,NH4N32N2+2H2,4NA,C(H+)=1.910-3PH=2.86,N2,N2H4,二、氮的氢化物的性质与应用,NH3,性质？,角度2：水溶液中行为,-水溶液的酸碱性,（1）HN3的弱酸性,（2）NH3和N2H4的弱碱性,HN3,HN3H+N3,NH3+H2ONH4+OH,N2H4+H2OH2NNH3+OH,思考：相同温度和浓度的氨的水溶液与联氨的水溶液，碱性谁强？,N2H5+H2OH3NNH32+OH,【问题解决3】,2.氮的氢化物水溶液的性质与应用,-（2）水溶液的碱性,N2,N2H4,NH3,HN3,已知常温下N2H4+H+N2H5+,平衡常数为k=8.5107。求N2H4水溶液的Kb1,常温下，氨水Kb=1.810-5，氨的水溶液碱性较强些,Kb1=8.510-7,3.氮的氢化物综合应用,（1）液氨和水类似，也能自离解(电离)，25时，液氨的离子积K=1.010-30。若将0.39gNaNH2固体溶入液氨中得到1L溶液。则所得溶液中c(NH4+)等于多少？,根据下面有关氨与联氨(N2H4)的性质及应用的研究，回答问题：,c(NH4+)=1.010-28,（2）肼可用作发射卫星的燃料，也可用形成肼-空气燃料电池。回答下列问题：已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H+67.7kJ.mol-1，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H534kJ.mol-1，写出气态肼和NO2反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式若电解质溶液是20%-30%的KOH溶液的肼-空气碱性燃料电池，写出该电池放电时的负极电极反应式。,2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1135.7kJmol-1,N2H4-4e+4OH-N2+H2O,3.氮的氢化物综合应用,（3）联氨的性质类似于氨气，将联氨通入CuO浊液中，有关物质的转化如下图所示。在转化过程中通入氧气发生反应后，溶液的pH将_(填“增大”、“减小”或“不变”)