氮和氮的氧化物

主编:黄冈中学化学集体备课组

一、氮气

2、物理性质:无色无味的气体,难溶于水(1∶0.02),密度比空气略小,可液化(101kpa,-195.8℃,无色液体;-209.9℃,雪化状固体)。

3、化学性质

  N2; N≡N

  由于N≡N中,键长短,键能大(946kJ·mol-1),化学性质稳定。通常情况下,N2的化学性质不活泼,很难与其它物质发生反应。但是,在一定条件下,如高温、高压、放电等,N2能与一些物质如H2、O2等发生化学反应。

(1)与H2反应

  

(2)与某些金属反应

  

(3)与O2反应

  

  2NO+O2=2NO2

  3NO2+H2O=2HNO3+NO

  ①以上三个反应可说明“为什么雷雨发庄稼”,因为

  ② “放电”相当于高温高压,汽车引掣中也有此反应,生成NO、NO2造成环境污染:如光化学烟雾

  光化学烟雾,排入大气中的NOX和烃类在阳光照射下产生一系列的光化学反应,生成一种有刺激性气味的烟雾。

4、N2的制法

(1)实验室制法

其中NH4Cl用饱和溶液,NaNO2用晶体或饱和溶液。

(2)工业制法

①物理方法:低温分馏液态空气

O2:-183℃; N2:-196℃

②化学方法:

5、用途

①N2→NH3→HMO3,及制氮肥

②焊接金属保护气

③填充灯泡(N2或N2+Ar)

④液氮致冷:通过极度冷冻的状态,将病区细胞迅速杀死,脱落,达到治疗的目的,皮肤科一种常的物理疗法。高科技领域:液氮制造过低环境经液氮处理超导材料。

⑤低氧高氮保护粮食、水果等。

二、氮的氧化物

  N2O  NON3  O2  NO2  N2O4  N2O5

(笑气)

1、NO

(1)物理性质:无色有毒,不溶于水的气体。(NO使人中毒的原理,与CO使人中毒原理一样,使血红蛋白失去载氧能力,使人中毒)

(2)化学性质

  ①既有氧化性,又有还原性,以还原性为主

  2NO+O2=2NO2

  (除硝酸尾气)

  ②不与碱作用生成盐,为不成盐氧化物。

(3)制法

  ①实验室:Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O(排水法收集)

  ②工业上:4NH3+5O24NO+6H2O

2、NO2

(1)物理性质:红棕色,有刺激性气味的气体,易溶于水,易液化

(2)化学性质:

  ①与水反应

  3NO2+H2O=2HNO3+NO

  

  ②

  

  (红棕色)  (无色)

  (全部NO2>150℃)  (<-11℃,全部,N2O4

  故常温常压下,NO2为混合物。

  ③氧化性

  

  NO2+SO2=SO3+NO

思考:

NO2、Br2(g)均为红棕色气体,怎样区分?

①AgNO3溶液

②加CCl4溶液

③加水

(3)制法:

实验室:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O

   (向上排空气法收集)

工业上:

4NH3+5O24NO+6H2O

2NO+O2=2NO2

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