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,N≡N结构稳定,决定了氮气常温下很稳定,很难与其它物质发生反应 (作保护气) 。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
②光化学烟雾
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,密度比空气小。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( 1:700),氨的水溶液称氨水。计算氨水的浓度时,溶质应视为NH3 。
3、氨的化学性质:
(1)氨溶于水时,因为氢 键,大部分氨分子和水分子形成N H3•H2O,NH3•H2O不稳定,受热分解为氨气和水。
NH3 + H2O NH3•H 2O NH3•H2O NH4+ + OH-
氨水显弱碱性,使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
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[来源:Z#xx#k.Com] 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