氮和氮的化合物.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,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：,N,2,+3H,2,=2NH,3,催化剂,高温、高压,（工业合成氨）,还原性：,N,2,+O,2,=2NO,放电或高温,1、,一氧化氮,N,2,+O,2,=2NO,放电,一氧化氮,的自然形成（闪电时）,或 N,2,+O,2,=2NO,高温,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+O,2,=2NO,2,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O,2,的能力，导致中毒。,2、二,氧化氮,二,氧化氮,的自然形成（闪电时）,N,2,+O,2,=2NO,放电,2NO+O,2,=2NO,2,二,氧化氮,的性质,NO,2,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。,3NO,2,H,2,O2HNO,3,NO,（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。,N,2,O俗名笑气，是一种麻醉剂，N,2,O,3,是亚硝酸（HNO,2,）的酸酐，N,2,O,4,是一种无色气体，是NO,2,的双分子结构。N,2,O,5,是硝酸的酸酐，是一种白色固体。,其中N,2,O,3,、N,2,O,5,是酸性氧化物,分别是亚硝酸（HNO,2,）、硝酸（HNO,3,）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。,NH,3,(或NH,4,+,)N,2,H,4,NH,2,OH N,2,N,2,O NO N,2,O,3,(或HNO,2,或NO,2,-,)NO,2,(或N,2,O,4,)N,2,O,5,(或HNO,3,或NO,3,-,),问题讨论,2NO+O,2,=2NO,2,3NO,2,H,2,O,2HNO,3,NO,+2得：,4NO,2,O,2,2H,2,O4HNO,3,NO,2,与O,2,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,O,2,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,大气中,N,2,NO,3,-,NH,3,尿素及动植物遗体,NO,3,-,土壤中的微生物,氮素,化肥,氮循环,人工固氮,自然固氮,生物固氮,1,、氨气工业制法,N,2,+3H,2,2NH,3,高温高压,催化剂,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：,NH,3,、,HCl,等,易,溶于水的气体：,SO,2,可,溶于水的气体：,Cl,2,、,CO,2,等,难,溶于水的气体：,O,2,、,N,2,等,3,氨气的化学性质,氨与水反应,NH,3,+H,2,O,NH,3,H,2,O,（一水合氨）,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（,NH,3,H,2,O,），它不稳定加热分解成氨和水。,NH,3,H,2,O,可以部分电离形成,NH,4,+,和,OH,-,，所以氨水显弱碱性。,NH,3,H,2,O=NH,3,+H,2,O,NH,3,H,2,O NH,4,+,+OH,-,分子：,NH,3,、,H,2,O,、,NH,3,H,2,O,离子：,NH,4,+,、,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,NH,3,+HCl=NH,4,Cl,（,白烟,）,NH,3,+HNO,3,=NH,4,NO,3,（,白烟,）,2NH,3,+H,2,SO,4,=(NH,4,),2,SO,4,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,O,2,2.H,2,S,与,SO,2,3.NH,3,与,HCl,（,3,）氨与氧气反应,-,氨的还原性,4NH,3,+5O,2,=4,NO,+6H,2,O,催化剂,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（,NH,3,在水溶液不易被氧化）。,工业制硝酸的第一步。,N,2,NH,3,NO,NO,2,HNO,3,O,2,H,2,O,O,2,-3,价,(NH,3,),-2,价,-1,价,+4,价,+5,价,0,价,+1,价,+2,价,+3,价,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。,2NH,3,+H,2,SO,4,=(NH,4,),2,SO,4,NH,3,+HNO,3,=NH,4,NO,3,NH,3,+CO,2,+H,2,O,=NH,4,HCO,3,制铵盐,（化肥）,（硫铵）,（硝铵）,（碳铵）,4NH,3,+5O,2,=4NO+6H,2,O,催化剂,2 NO+O,2,=2NO,2,3NO,2,+H,2,O=2HNO,3,+NO,制硝酸,2NH,3,+CO,2,=CO(NH,2,),2,+H,2,O,催化剂,制尿素,NaCl+CO,2,+NH,3,+H,2,O=NaHCO,3,+NH,4,Cl,2NaHCO,3,=Na,2,CO,3,+CO,2,+H,2,O,制纯碱,NH,3,(g),NH,3,(l),制冷剂,放热,吸热,铵盐,由铵根离子,(NH,4,+,),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,NH,4,NO,3,+,NaOH,=NH,3,+NaNO,3,+H,2,O,（,NH,4,),2,SO,4,+2NaOH=2NH,3,+Na,2,SO,4,+H,2,O,注：,铵盐的通性,均,能与碱共热产生氨气。据此鉴别铵盐。,NH,4,+,+OH,-,=NH,3,+H,2,O (,溶液中,),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,NO,2,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,HNO,3,=H,+,+NO,3,-,1,、具有酸的通性,（同学们自己写反应方程式）,2,、不稳定性,4HNO,3,=4NO,2,+O,2,+2H,2,O,光照或,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,NO,2,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+4HNO,3,（浓）,=Cu(NO,3,),2,+2NO,2,+2H,2,O,3Cu+8HNO,3,（稀）,=3 Cu(NO,3,),2,+2NO,+4H,2,O,与非金属反应,C,+4,HNO,3,（浓）,=2H,2,O,+4NO,2,+CO,2,硝酸还能氧化,FeO,、,Fe(NO,3,),2,(Fe,2+,),、,HBr(Br,-,),、,HI(I,-,),、,H,2,S(S,2-,),、,SO,2,等具有还原性的化合物发生氧,化还原反应，因此，不能用硝酸与有关的盐反应制取,HI,、,SO,2,、,H,2,S,、,HBr,等气体,.,与金属反应,硝酸既做氧化剂又做酸。,