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0.5氮及化合物
、氮?dú)饧捌浠衔?br>1.氮?dú)獾男再|(zhì)
(1)物理性質(zhì):無(wú)色無(wú)味的氣體,難溶于水,是空氣的主要成分。
(2)化學(xué)性質(zhì):通常情況氮?dú)獾男再|(zhì)比較穩(wěn)定,常用作保護(hù)氣。但在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)。
①放電條件下與氧氣反應(yīng):N2 +O2

  2NO,
②在一定條件下,與H2反應(yīng):N2+ 3H2

  2NH3 (工業(yè)合成氨的主要反應(yīng),也是人工固氮的方法。)自然固氮主要是雷雨和豆科植物的根瘤菌的固氮。
③與金屬反應(yīng):3Mg + N2

  Mg3N2,
2.氮的氧化物
(1)NO是無(wú)色無(wú)味的有毒氣體,微溶于水,在空氣中易被氧化為NO2。2NO + O2== 2NO2.在有氧氣的條件下,NO和O2混合氣被水吸收:4NO + 3O2+ 2H2O ==4HNO3.
(2)NO2:紅棕色有刺激性味有毒氣體,溶于水,并與水反應(yīng):3NO2+ 2H2O ==2HNO3 + NO .
在有氧氣的條件下:4NO2+ O2 + 2H2O ==4HNO3.
另外,NO和NO2的混和氣體也可以被堿液吸收:NO + NO2+ 2NaOH ==2NaNO2 + H2O.
(3)NO、NO2的污染:大氣中的氮的氧化物主要來(lái)源于汽車的尾氣和工業(yè)生產(chǎn)的尾氣的排放等,大氣中的NO、NO2不僅可以形成酸雨,也能形成光化學(xué)煙霧,還能破壞臭氧層。因此要嚴(yán)格控制氮的氧化物的排放。
3.氨的性質(zhì)
(1)氨的物理性質(zhì):無(wú)色有刺激性味的氣體,極易溶于水(1:700),易液化。
(2)氨的化學(xué)性質(zhì):
①與水反應(yīng):NH3+ H2O

  NH3 H2O

  NH4+ + OH-,氨溶于水后,大部分氨分子與水反應(yīng)生成一水合氨分子,一小部分一水合氨分子電離成銨根和氫氧根,因此氨水顯堿性??捎脻駶?rùn)的紅色石蕊試紙來(lái)檢驗(yàn)氨氣的存在。
②易與酸反應(yīng):NH3+ H+ ==NH4+,可用濃鹽酸來(lái)檢驗(yàn)氨氣的存在,有白煙現(xiàn)象。
③催化氧化:4NH3+ 5O2

  4NO + 6H2O(是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的基礎(chǔ)反應(yīng))。
另外,氨氣可與氯氣反應(yīng):3Cl2+ 2NH3 ==N2 + 6HCl,氨氣足夠時(shí):3Cl2+ 8NH3 ==N2 + 6NH4Cl。
(3)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法:常用NH4Cl和Ca(OH)2的固體混和加熱,
2NH4Cl + Ca(OH)2 == CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O。也可用向濃氨水中加CaO或NaOH固體制氨氣。
4.硝酸的性質(zhì)

 ?。?)物理性質(zhì):純的硝酸是無(wú)色,易揮發(fā)的液體,常見的濃硝酸濃度一般是69%左右,濃硝酸久置變黃色,是因?yàn)橄跛嵋姽夥纸猱a(chǎn)生的二氧化氮溶在其中。
(2)化學(xué)性質(zhì):①見光分解:4HNO3 4NO2 ↑+ O2 ↑+ 2H2O.
②酸的通性。但是金屬與硝酸反應(yīng)無(wú)氫氣放出。
③強(qiáng)氧化性: A.常溫下,濃硝酸能使Fe、Al鈍化;
B.與金屬反應(yīng):Cu + 4HNO3(濃)== Cu(NO3)2+ 2NO2↑+ 2H2O,
3Cu+ 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O。
C.與非金屬反應(yīng):C + 4HNO3(濃) == CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O.
另外:硝酸具有很強(qiáng)的腐蝕性。
(3)硝酸的工業(yè)制法:
流程:氨氣的催化氧化

  NO

  進(jìn)一步氧化生成NO2

  用水吸收生成硝酸。
設(shè)備:①氧化爐:4NH3+ 5O2

  4NO + 6H2O,進(jìn)一步氧化:2NO + O2== 2NO2.
②吸收塔:用水吸收:4NO2+ O2 + 2H2O ==4HNO3.
尾氣處理:在工業(yè)生產(chǎn)中,將尾氣進(jìn)行循環(huán)使用,處理后進(jìn)行進(jìn)一步氧化,再生產(chǎn)硝酸。
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