《生产生活中的含氮化合物.docVIP

专 题 4 第 二 单 元 生 产 生 活 中 的 含 氮 化 合 物 扬州邗江红桥高级中学 严文君 扬州邗江教育局教研室 范世燕 【学海导航】 一、氮气和氮氧化物 1、氮气：无色无味、难溶于水的气体。空气中78%（体积分数）是氮气。 氮分子（N2）为双原子分子，结构稳定，决定了氮气性质的稳定性，常温下氮气很稳定，很难与其它物质发生反应，因此，生产上常用氮气作保护气。但这种稳定是相对的，在一定条件下（如高温、放电等），也能跟某些物质（如氧气、氢气等）发生反应。 N2 + O2 2NO N2 + 3H2 2NH3 2、固氮作用：游离态氮转变为化合态氮的方法。 途径 举例 自然固氮 → 闪电时，N2 转化为NO 生物固氮 → 豆科作物根瘤菌将N2 转化为化合态氮 工业固氮 → 工业上用N2 和H2合成氨气 3、氮氧化物（NO和NO2）： NO NO2 色、态（常温下） 无色气体 红棕色气体 气 味 没有气味 刺激性气味 毒 性 有 毒 有 毒 重要反应 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 氮氧化物对环境的污染、危害及防治措施 ①硝酸型酸雨的产生及危害 ②造成光化学烟雾的主要因素③破坏臭氧层 措施：使用洁净能源，减少氮氧化物的排放；为汽车安装尾气转化装置；处理工厂废气 氮的氧化物是大气污染气体，常用碱液 （NaOH溶液）吸收。 二、氮肥的生产和使用 1、氨的合成： N2 + 3H2 2NH3 2、氨气的物理性质： 氨气是无色、有刺激性气味的气体，在标准状况下，密度是0.771g.L-1，比空气小。氨易液化，液氨气化时要吸收大量的热，使周围温度急剧下降，所以液氨可作致冷剂。 氨极易溶于水，常温常压下，1体积水中大约可溶解700体积的氨气。氨的水溶液称氨水。计算氨水的浓度时，溶质应为NH3 。 3、氨的化学性质： （1）氨溶于水时，大部分氨分子和水分子形成一水合氨分子（NH3·H2O）。一水合氨分子（NH3·H2O）不稳定，受热时分解为氨气和水。 NH3 + H2O NH3·H2O NH3·H2O NH4+ + OH- 氨水显弱碱性。 比较液氨与氨水： 名 称 液 氨 氨 水 形 成 氨降温加压 液 化 氨溶于水 物质分类 纯净物 混合物 成 分 NH3 NH3、NH3·H2O 、H2O 、 NH4+ 、 OH- 、H+ （2）氨具有弱碱性，可以与酸（硫酸、硝酸、盐酸等）反应，生成铵盐。 NH3 + H+ = NH4+ （3）与氧气反应（具有还原性） 氨气在催化剂（如铂等）、加热的条件下，生成一氧化氮和水，并放出热量。此反应是放热反应，是工业制硝酸的基础。 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 4、铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐。 如：硫酸铵【（NH4）2SO4 ，俗称硫铵，又称肥田粉】，氯化铵【NH4Cl，俗称氯铵】，硝酸铵【NH4NO3，俗称硝铵】，碳酸氢铵【NH4HCO3，俗称碳铵】，它们都是白色、易溶于水的晶体。铵盐属于铵态氮肥。常用氮肥有硝态氮肥和尿素【 CO（NH2）2 】 ①铵盐受热易分解： NH4Cl NH3 + HCl NH4HCO3 NH3 ↑+ H2O + CO2↑ ②铵盐能与碱反应放出氨气： NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 ↑+ H2O ▲铵态氮肥，要避免与碱性肥料混合施用。 5、实验反思：①喷泉实验的实质是什么？氨气为什么可做喷泉实验？是否只有氨气才能做该实验？ ②用氯化铵和氢氧化钙固体混合共热制氨气，应使用什么实验装置？注意哪些问题？ 三、硝酸： 1、硝酸的工业制法：氨催化氧化法 原理： 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 总反应式：NH3 + 2O2 = HNO3 + H2O 2、硝酸的物理性质： 纯硝酸为无色有刺激性气味的液体，沸点较低（83℃），易挥发，在空气中遇水蒸气形成硝酸的小液滴而呈白雾状。98%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”，69%的硝酸溶液称为浓HNO3。浓HNO3由于HNO3分解产生的NO2溶于硝酸中而一般呈黄色。 3、硝酸的化学性质： （1）不稳定性：4HNO34NO2- + 2H2O + O2- 硝酸越浓越易分解，因此浓HNO3应存放在棕色试剂瓶中。 （2）强酸性：具有酸的通性。 （3）强氧化性：