氮氧化物和氨氣

1、,化學(xué) 1 專題 4,第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物,氮氧化物和氨氣,空氣: N2,血紅蛋白中,葉綠素中,一.氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì),氮?dú)馐菬o(wú)色無(wú)味密度比空氣稍小，熔、沸點(diǎn)低，難溶于水的氣體,二.氮分子的結(jié)構(gòu),N N,3、 結(jié)構(gòu)式：,1、化學(xué)式,N2,2、電子式：,三.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì),1.氮?dú)飧鷼錃獾姆磻?yīng)（合成氨）,3.氮?dú)飧鯕獾姆磻?yīng),2.氮?dú)飧承┙饘俚姆磻?yīng),氮分子中氮氮三鍵非常牢固 氮分子的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （工業(yè)制硝酸）,2NO + O2 = 2NO2,N2 + O2 = 2NO,放電或高溫,（無(wú)色，難溶于水）,紅棕色，易溶于水,為什么說(shuō)：“雷雨

2、發(fā)莊稼”,四、氮的氧化物,N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,無(wú)色,紅棕色,無(wú)色,（NO2和N2O4均無(wú)純凈可言）,NO、NO2都是大氣污染物，有毒,NO2易溶于水，氧化性強(qiáng),使?jié)駶?rùn)KI-淀粉試紙變藍(lán).,硝酸的酸酐是？,N2O5,氮氧化物（）對(duì)環(huán)境的污染,的來(lái)源：氮肥的生產(chǎn)、金屬的冶 煉、汽車等的使用 的危害：形成酸雨 形成光化學(xué)煙霧 （做催化劑) 有毒煙霧 破壞臭氧層（形成臭氧空洞） 氮的氧化物、氟氯烴（氟利昂）等。,光,預(yù) 防 措 施：,氮氧化物與環(huán)境污染的防治,使用清潔能源，減少氮氧化物的排放,為汽車安裝尾氣轉(zhuǎn)化裝置,對(duì)生產(chǎn)化肥、硝酸的工廠排放的廢氣進(jìn)行處理,堿液吸收法

3、NO+NO2 +2NaOH=2NaNO2 +H2 O 2NO2 +2NaOH=NaNO2 + NaNO3 + H2 O NH3還原法 6NO+4NH3=5N2 +6H2 0,1、現(xiàn)給你一試管二氧化氮，將其倒置于水槽中，問(wèn)試管內(nèi)會(huì)有什么變化？,紅棕色氣體消失，水位上升，最后水充滿試管的2/3， 無(wú)色氣體充滿試管的 1/3（上部）,3NO2+H2O=2HNO3+NO,2、若要使得試管內(nèi)的水面上升到試管頂部，應(yīng)該如何操作？,2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO ,交流與討論,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,2NO + O2 = 2NO2,3,2,4NO + 3O

4、2 + 2H2O = 4HNO3,關(guān)于NO2、NO、O2混合氣體溶于水的計(jì)算,1、NO和O2混合,疊加法：,2、NO2和O2混合,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,2,2NO + O2 = 2NO2,4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3,一般NO2、NO、O2與H2O反應(yīng)，可歸納成四種情況：,（4）NO、NO2、O2三種混合溶于水,（1）NO和O2混合溶于水,（3）NO和NO2混合溶于水,（2）NO2和O2混合溶于水,4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,例3

5、：將40mLNO和NO2的混合氣體跟20mLO2同時(shí)通入裝滿水倒立于水槽中的量筒中，發(fā)現(xiàn)有5mL氣體剩余，問(wèn)原NO和NO2混合氣體的體積組成是什么？,1、若剩余氣體為O2，則無(wú)NO和NO2剩余， 設(shè)原有NO2體積為x， 則NO的體積為（40-x）,3NO2+H2O=2HNO3+NO,3 1 x,x/3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4 3 40-x+x/3 (20-5),X=30mL VNO=10mL 故原氣體組成為：VNO2=30mL,2、若剩余氣體為NO，無(wú)O2、NO2剩余 設(shè)原NO體積為y，則NO2體積為（40-y),3NO2+H2O=2HNO3+NO 3 1 40-y,(40-

6、y)/3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4 3 20,y+(40-y)/3-5,y=27.5mL,則NO2體積為12.5mL,例1：在標(biāo)況下，把一個(gè)50mL量筒裝滿水， 倒置于水槽中，先通入10mLNO，然后通入20mLO2，問(wèn)最后剩余氣體為多少？,解： 4NO+3O2+2H2O=4HNO3,4mL 3mL 10mL x,現(xiàn)有氧氣20mL,所以O(shè)2過(guò)量， 應(yīng)根據(jù)NO的體積計(jì)算，剩余氧氣有12.5mL.,X=7.5mL,返回,例2：將12mLNO2與O2混合氣體被水充分 吸收后，發(fā)現(xiàn)剩余2mL氣體 ，問(wèn) 原混合氣體體積各為多少？,討論：（1）若剩余氣體為O2，則 4NO2 + O2+2H

7、2O=4HNO3 V 4mL 1mL 5mL x 12-2=10mL,X=4 10/5=8mL,所以有O2 （12-8）mL 4mL,（2）若剩余氣體是NO，則 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2mL,6mL,4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4mL 1mL 4x x,4x+x+6=12 X=1.2mL,所以有NO2：6+4 1.2=10.8mL,返回,氮肥,植物氮肥的來(lái)源主要有三個(gè)方面： （1）自然固氮 “雷雨發(fā)莊稼” （2）生物固氮 豆科植物根瘤菌固氮 （3）人工固氮 工業(yè)生產(chǎn) 這種將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程稱為“氮的固定”,農(nóng)作物的生長(zhǎng)離不開氮肥。氮肥的 使用使農(nóng)作物的產(chǎn)量

8、和質(zhì)量得以顯 著提高,緩解了地球上有限的耕地資 源與龐大的糧食需求之間的矛盾， 為人類的生活提供了保障。,氮肥的種類：,硝態(tài)化肥：硝酸鹽,尿素（CO(NH2)2）,一、氨的生產(chǎn),20世紀(jì)初，德國(guó)化學(xué)家哈伯、波施成功開發(fā)了合成氨的工藝，解決了化肥的大規(guī)模生產(chǎn)的難題。,N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H= 92.4KJ/mol,10MPa30MPa,鐵觸媒,4000C 5000C,(1)原理,(2)條件選擇,課本P98觀察與思考,實(shí)驗(yàn)探究,產(chǎn)生紅色噴泉,氨氣極易溶于水，氨水呈堿性,紅色石蕊試紙變藍(lán)色,氨水易揮發(fā)，氨水呈堿性,產(chǎn)生白色的煙,氨氣與揮發(fā)性酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生白煙,-氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn),演

9、 示 實(shí) 驗(yàn),（2）溶液為什么變?yōu)榧t色？,（3）實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？,（1）氨為什么會(huì)形成噴泉？,a.收集氨氣的燒瓶干燥； b.裝置的氣密性好； c.收集的氣體純度盡可能高。,氨氣溶于水溶液顯堿性。,氨極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)外形成較大的氣壓差；,1、氨的物理性質(zhì),（1） 色，有 氣味的氣體。,無(wú),刺激性,（2）密度比空氣 。,小,（3）易液化， 可用作 劑。,致冷,（4）極易溶于水。常溫下，1體積水約能溶解 體積的氨。氨水的密度比水 ，且氨水濃度越大，其密度越 。,700,小,小,二、氨,2化學(xué)性質(zhì),（1）氨跟水的反應(yīng),NH3H2O NH3 NH4+ H2O OH- H+,氨水保存：,分析氨水

10、的成份（氨水與液氨不同）：,氨水的密度：,氨水的溶質(zhì)：,（2）氨跟酸的反應(yīng),NH3+HCl = NH4Cl,2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4,NH3+HNO3 = NH4NO3,氨遇揮發(fā)性酸(濃鹽酸、濃硝酸） 產(chǎn)生白煙（氯化銨、硝酸銨的固體小顆粒）,(3)氨跟氧氣反應(yīng)-催化氧化（接觸氧化）,體現(xiàn)氨的還原性,(1)氮肥,4用途:,(3)化工原料,(2)致冷劑,無(wú)機(jī)：生產(chǎn)硝酸、銨鹽和純堿等,有機(jī)：合成纖維、塑料、染料和尿素等,生產(chǎn)硝酸原理：,侯德榜制堿法：,NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3,5.實(shí)驗(yàn)室制取,2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O,a.用潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)變藍(lán)； b.用沾有濃鹽酸的玻璃棒檢驗(yàn)，產(chǎn)生白煙。,(2)裝置,(5)檢驗(yàn)：,(3)干燥：,(4)收集：,向下排空氣法。,通常用堿石灰（不能用CaCl2、P2O5）,(1)原理,N