氮及其氧化物专家讲座.pptx

氮及其氧化物氮及其氧化物专家讲座第1页一、氮气一、氮气物理性质物理性质无色无味气体，难溶于水无色无味气体，难溶于水结构结构电子式为电子式为 ，结构式为，结构式为 ，键能键能 ，分子结构，分子结构 ，常温下，常温下N2性质性质 。N N大大稳定稳定不活泼不活泼对比：氮原子结构示意图对比：氮原子结构示意图氮原子较活泼，因而氮元素是活泼非金属元素，氮原子较活泼，因而氮元素是活泼非金属元素，氮气常温下性质稳定，高温下活泼氮气常温下性质稳定，高温下活泼氮及其氧化物专家讲座第2页与活泼金属反应：与活泼金属反应：N23Mg Mg3N2与与H2反应：反应：N23H2 2NH3化学性质化学性质常常温温下下，N2化化学学性性质质很很 ，可可代代替替稀稀有有气气体体做做 ，但但在在 、等等条条件件下下，N2能能与与 等发生化学反应。等发生化学反应。Mg3N26H2O3Mg（OH）22NH3不活泼不活泼保护气保护气高温高温放电放电点燃点燃H2、O2、Mg放电放电或高温或高温与与O2反应：反应：N2O2 2NO镁在空气中燃烧产物？镁在空气中燃烧产物？（工业合成氨）（工业合成氨）（打雷、汽车引（打雷、汽车引擎中发生反应）擎中发生反应）氮及其氧化物专家讲座第3页氮分子结构与性质氮分子结构与性质氮分子结构与性质氮分子结构与性质 例题例题1氮气能大量存在于空气中根本原因是（氮气能大量存在于空气中根本原因是（）A.氮气性质稳定，即使在高温下也极难跟其它物质发生反应氮气性质稳定，即使在高温下也极难跟其它物质发生反应 B.氮气比空气轻，且不溶于水氮气比空气轻，且不溶于水 C.氮分子中存在三个共价键，它键能很大，分子结构稳定氮分子中存在三个共价键，它键能很大，分子结构稳定 D.氮气无氧化性，也无还原性，不跟其它物质反应氮气无氧化性，也无还原性，不跟其它物质反应C氮及其氧化物专家讲座第4页（4 4）氮固定）氮固定将游离态氮转化为化合态氮方法叫将游离态氮转化为化合态氮方法叫氮固定氮固定包含：人工固氮和自然固氮包含：人工固氮和自然固氮（5 5）氮气用途）氮气用途 1 1、保护气、保护气 2 2、作原料：合成氨，制硝酸、作原料：合成氨，制硝酸（6 6）氮气工业制法）氮气工业制法 由空气液化，然后低温蒸发由空气液化，然后低温蒸发氮及其氧化物专家讲座第5页N2O NO N2O3 NO2（N2O4）N2O52NO +O2=2NO2（红棕色）（红棕色）3NO2+H2O=2HNO3+NO二、氮氧化物N2 +O2=2NO(无色无色)放电放电其中其中N N2 2O O3 3和和N N2 2O O5 5分别为分别为HNOHNO2 2和和HNOHNO3 3酸酐酸酐2NO2 N2O4(无色无色)氮及其氧化物专家讲座第6页NONO2物性化性与水与O2与O2、H2O与NaOH试验室制备尤其注意：尤其注意：2NO2 N2O4氮氧化物氮氧化物-NO-NO与与NONO2 2性质比较性质比较无色，无味无色，无味有毒有毒红棕色刺激性气味红棕色刺激性气味有毒有毒3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O3Cu+8HNO3（稀）（稀）=3Cu(NO3)2+2NO +4H2OCu+4HNO3（浓）（浓）=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O不溶于水（排水法）不溶于水（排水法）强还原性与强还原性与O2反应反应强氧化性与强氧化性与SO2、KI反应反应向上排空气法搜集向上排空气法搜集（除硝酸厂尾气）（除硝酸厂尾气）氮及其氧化物专家讲座第7页尤其提醒尤其提醒通常通常“纯净纯净”NO2或或N2O4并不纯，因为在常温、常压下能并不纯，因为在常温、常压下能发生反应：。因为此可逆反应发生，通常发生反应：。因为此可逆反应发生，通常试验测得试验测得NO2相对分子质量大于它实际值。另外包括相对分子质量大于它实际值。另外包括NO2气气体颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应，因而可逆反应体颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应，因而可逆反应在解化学题中有很主要应用。在解化学题中有很主要应用。如：如：搜集搜集1 mol NO2时，在标准情况下体积应小于时，在标准情况下体积应小于22.4 L。将将NO、O2等体积混合后，所得混合气体中含等体积混合后，所得混合气体中含NO2、O2、N2O4，平均相对分子质量大于，平均相对分子质量大于41.33，压强比原来，压强比原来3/4还小。还小。氮及其氧化物专家讲座第8页1、有一装有活塞密闭容器，内盛、有一装有活塞密闭容器，内盛22.4mL一氧化氮。若一氧化氮。若通入通入11.2mL氧气（气体体积均在标准情况下测定），氧气（气体体积均在标准情况下测定），保持温度、压强不变，则容器内密度（保持温度、压强不变，则容器内密度（）A等于等于1.369g/L B等于等于2.054g/LC在在1.369g/L和和2.054g/L之间之间 D大于大于2.054g/L练习练习:2、判别、判别NO2和溴蒸气和溴蒸气,可选取试剂是可选取试剂是()A.淀粉碘化钾溶液淀粉碘化钾溶液 B.蒸馏水蒸馏水 C.NaOH溶液溶液 D.AgNO3溶液溶液氮及其氧化物专家讲座第9页氮氧化物对环境污染与防治氮氧化物对环境污染与防治氮氧化物对环境污染氮氧化物对环境污染（1 1）酸雨（硝酸型酸雨）酸雨（硝酸型酸雨）（3 3）光化学烟雾）光化学烟雾 氮氧化物氮氧化物+一些烃一些烃=光化学烟雾光化学烟雾（2 2）对臭氧层破坏）对臭氧层破坏氮及其氧化物专家讲座第10页2 2氮氧化物起源和防治氮氧化物起源和防治（1 1）起源：）起源：（2 2）防治：）防治：开发使用洁净能源；开发使用洁净能源；对工厂排放废气进行处理对工厂排放废气进行处理对汽车尾气进行净化处理。对汽车尾气进行净化处理。氮氧化物主要起源于氮氧化物主要起源于化石燃料燃烧化石燃料燃烧，汽车尾气汽车尾气、工厂废气排放工厂废气排放，其中，汽，其中，汽车尾气是城市大气中氮氧化物主要起车尾气是城市大气中氮氧化物主要起源之一。源之一。氮及其氧化物专家讲座第11页