高中化学素材集锦2氮气的用途
高中化学氮的知识点大全
高中化学氮的知识点大全氮是一种化学元素,它的化学符号是N,它的原子序数是7。
氮是空气中最多的元素,在自然界中存在十分广泛,在生物体内亦有极大作用,是组成氨基酸的基本元素之一。
下面小编给大家分享一些高中化学氮的知识点大全,希望能够帮助大家,欢迎阅读!高中化学氮的知识点氮气1. 氮元素的存在既有游离态又有化合态。
它以双原子分子(N2)存在于大气中,约占空气总体积的78%或总质量的75%。
氮是生命物质中的重要组成元素,是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素。
是农作物生长所必需的元素.充足的氮肥使植物枝叶茂盛.叶片增大,从而提高农作物的产量和质量。
2. 氮气的结构和性质(1)物理性质纯净的氮气是一种无色、无味、密度比空气稍小的气体,熔点为-209.86℃。
沸点为-195.8℃,难溶于水。
(思考N2的收集方法?)(2)结构:氮氮叁键的键能高达946kJ·mol-1,键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼。
(3)化学性质常温下,N2的化学性质很不活泼,可代替稀有气体做保护气,但在高温、放电、点燃等条件下,N2能与H2、O2等发生化学反应。
是工业上合成氨的反应原理。
②与O2反应③与Mg反应3. 氮气的用途与工业制法(1)氮气的用途:合成氨;制硝酸;用作保护气;保护农副产品;液氮可作冷冻剂。
(2)氮气的工业制法工业上从液态空气中,利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气。
4. 氮的固定将空气中游离的氮气转变为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。
氮的固定有三种途径:(1)生物固氮:豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮。
(2)自然固氮:天空中打雷闪电时,N2转化为NO。
(3)工业固氮:在一定的条件下,N2和H2人工合成氨。
氮的氧化物(1)物理性质NO:无色、无味的气体,难溶于水,有毒。
NO2:红棕色、有刺激性气味的气体,有毒。
(2)化学性质NO:不与水反应,易被氧气氧化为NO2。
2NO+ O2=== 2NO2NO2:①易与水反应生成硝酸和NO,在工业上利用这一反应制取硝酸。
高中化学-氮及其氧化物
氮的循环闪电:人工固氮:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 都是大气污染物N2O3是HNO2 的酸酐②氧化反应:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 6 NO + 4 NH3 = 5N2 + 6H2O (催化剂) NO2+ 2KI + H2O = NO + 2KOH+I2(使KI碘化钾淀粉试纸变蓝,可用于NO2 的检验)歧化反应:3NO2+H2O = 2HNO3+NO 4NO2+O2 +2H2O = 4HNO32NO2+2NaOH = NaNO2+NaNO3+H2O(尾气吸收)③NO2和溴蒸气在性质上的相似之处: A .均有氧化性 B .溶于水后溶液呈酸性C .能与碱溶液反应,颜色消失鉴别两者不能用淀粉 KI 试纸、碱溶液等。
NO2和溴蒸气在性质上的差异之处:A .通入水中,NO2溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色B .通入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气C .通入CCl4有机溶剂中, 溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为Br2(g)D .将盛有溴蒸气和 NO2 气体试管放入冷水中冷却,气体颜色变浅的为 NO2②氨水中含有三种分子(H2O 、NH3•H2O 、NH3)和三种离子(OH —、NH4+、H+),含量最多的是NH3•H2O ,但计算其浓度时要将所有的含氨微粒换算为NH3 ③氨水是一种弱碱,当反应物时,在离子方程式中用分子式表示。
4.氨的制备 ① 反应原理 2NH4Cl+Ca(OH)2==2NH3↑+2H2O+CaCl2 反应装置 固固加热装置 净化 用碱石灰干燥 收集 向下排空气法验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色 ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生尾气处理 收集时,一般在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花,可减少NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3△棉花的作用:防止空气对流不能用氢氧化钠代替氢氧化钙:氢氧化钠易吸水,易结块,不易产生NH3;热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。
2024年高中化学知识点:非金属及其化合物
2024年高中化学知识点:非金属及其化合物硅及其化合物一、硅1.硅的存在和物理性质⑴存在:只以化合态存在,主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里,在地壳中含量居第二位。
⑵物理性质:晶体硅是一种灰黑色固体,具有金属光泽,硬而脆的固体,熔沸点较高,能导电,是良好的半导体材料。
2. 硅的化学性质⑴与单质(O2、F2)反应⑵与酸(HF)反应Si+4HF = SiF4↑+2H2↑⑶与强碱(如NaOH)溶液反应Si+2NaOH +H2O ==Na2SiO3+2H2↑3.用途:制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。
二、CO2和SiO2的比较三、硅酸及硅酸盐1. 硅酸⑴物理性质:与一般的无机含氧酸不同,硅酸难溶于水。
⑵化学性质:①. 弱酸性:是二元弱酸,酸性比碳酸弱,与NaOH溶液反应的化学方程式为:H2SiO3+2NaOH== Na2SiO3+2H2O。
②. 不稳定性:受热易分解,化学方程式为:H2SiO3 H2O+ SiO2。
⑶制备:通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得,如Na2SiO3溶液与盐酸反应:Na2SiO3+2HCl== H2SiO3↓+2NaCl⑷用途:硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。
2. 硅酸盐定义:硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。
⑴硅酸盐结构复杂,一般不溶于水,性质很稳定。
通常用氧化物的形式来表示其组成。
例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2),高岭石Al2Si2O5(OH)4(Al2O3·2SiO2·2H2O)。
书写顺序为:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。
注意事项:①氧化物之间以“· ”隔开;②计量数配置出现分数应化为整数。
例如:钾长石KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2,应写成K2O·Al2O3·6SiO2。
⑵硅酸钠:Na2SiO3,其水溶液俗名水玻璃,是一种无色粘稠液体,是一种矿物胶,用作黏合剂和木材防火剂。
高中化学必修二教案讲义:氮气和氮氧化物(教师版)
氮气和氮氧化物1.了解氮的固定和自然界中氮的循环。
2.了解氮气的主要化学性质。
3.认识氮氧化物的性质与转化。
一、氮气与氮的固定 1.氮元素的原子结构和性质(1)氮元素的原子结构氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA 族,氮原子最外层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。
氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。
(2)氮元素在自然界中的存在①游离态:主要以氮气分子的形式存在于空气中,约占78%(体积分数)。
②化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,土壤、海洋的硝酸盐和铵盐中。
2.氮气的性质(1)物理性质通常情况下,氮气是无色、无味的气体,密度比空气的稍小,难溶于水。
(2)化学性质氮分子内两个氮原子间以共价三键(N ≡N)结合,断开该化学键需要较多的能量,所以氮气的化学性质很稳定,通常情况下很难与其他物质发生化学反应,但在高温、放电等条件下,氮气也可以与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。
写出氮气与下列物质反应的化学方程式。
①金属镁:N 2+3Mg=====点燃Mg 3N 2,氮气表现氧化性; ②氢气:N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3,氮气表现氧化性;③氧气:N 2+O 2=======放电或高温2NO ,氮气表现还原性。
(3)用途①氮气常用作保护气,如焊接金属、填充灯泡、保存食品等。
②氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。
③液氮可用作制冷剂,应用于医学、科技等领域。
3.氮的固定(1)含义:将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
(2)分类:①自然固氮:大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的化合物(高能固氮),或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨(生物固氮)。
②人工固氮:工业合成氨。
二、一氧化氮和二氧化氮1.一氧化氮、二氧化氮的物理性质氧化物颜色状态气味水溶性NO无色气态无味难溶NO2红棕色气态刺激性气味与水反应2.一氧化氮、二氧化氮的相互转化操作一:在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO,观察颜色,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器。
高中化学知识点—氮族元素
高中化学知识点规律大全——氮族元素1.氮和磷[氮族元素]包括氮(7N)、磷、(15P)、砷(33As)、锑(51Sb)、铋(83Bi)五种元素.氮族元素位于元素周期表中第V A族,其代表元素为氮和磷.[氮族元素的原子结构](1)相似性:①最外层电子数均为5个;②主要化合价:氮有-3、+1、+2、+3、+4、+5价;磷和砷有-3、+3、+5价;锑、铋有+3、+5价.(2)递变规律:按氮、磷、砷、锑、铋的顺序,随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大,失电子能力增强,得电子能力减弱,非金属性减弱,金属性增强.在氮族元素的单质中,氮、磷具有较明显的非金属性;砷虽然是非金属,但有一些金属性;锑、铋为金属.[氮族元素单质的物理性质]N2P As Sb Bi颜色无色白磷:白色或黄色红磷:红棕色灰砷:灰色银白色银白色或微显红色状态气体固体固体固体固体密度逐渐增大熔点、沸点先按N2、P、As的顺序逐渐升高,而后按Sb、Bi的顺序逐渐降低[氮气](1)氮元素在自然界中的存在形式:既有游离态又有化合态.空气中含N2 78%(体积分数)或75%(质量分数);化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素.(2)氮气的物理性质:纯净的氮气是无色气体,密度比空气略小.氮气在水中的溶解度很小.在常压下,经降温后,氮气变成无色液体,再变成雪花状固体.(3)氮气的分子结构:氮分子(N2)的电子式为,结构式为N≡N.由于N2分子中的N≡N键很牢固,所以通常情况下,氮气的化学性质稳定、不活泼.(4)氮气的化学性质:①N2与H2化合生成NH3N2 +3H22NH3说明该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理.②N2与O2化合生成NO:N2 + O22NO说明在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应.(5)氮气的用途:①合成氨,制硝酸;②代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化;⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发;④保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;⑤医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术;⑥利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能.[NO、NO2性质的比较]氮的氧化物一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO2)物理性质为无色、不溶于水、有毒的气体为红棕色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水化学性质①极易被空气中的O2氧化:2NO + O2= 2NO2②NO中的氮为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性与H2O反应:3NO2 + H2O=2HNO3 + NO(工业制HNO3原理.在此反应中,NO2同时作氧化剂和还原剂)[自然界中硝酸盐的形成过程](1)电闪雷鸣时:N2+O 22NO(2) 2NO + O2= 2NO2(3)下雨时:3NO2 + H2O=2HNO3 + NO(4)生成的硝酸随雨水淋洒到土壤中,并与土壤中的矿物作用生成能被植物吸收的硝酸盐.[光化学烟雾]NO、NO2有毒,是大气的污染物.空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气.NO2在紫外线照射下,发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾.因此,NO2是造成光化学烟雾的主要因素.光化学烟雾刺激呼吸器官,使人生病甚至死亡.[磷](1)磷元素在自然界中的存在形式:自然界中无游离态的磷.化合态的磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中.动物的骨骼、牙齿和神经组织,植物的果实和幼芽,生物的细胞里都含有磷.(2)单质磷的化学性质:①与O2反应:4P+5O 22P2O5②磷在C12中燃烧:2P+3C12(不足量) 2PCl32P+5Cl2(足量) 2PCl5[磷的同素异形体——白磷与红磷]磷的同素异形体白磷红磷说明物理性质颜色、状态无色蜡状固体红棕色粉末①白磷与红磷的结构不同是物理性质存在差别的原因②由两者物理性质的不同,证明了白磷与红磷是不同的单质密度(g·cm-3)1.822.34溶解性不溶于水,溶于CS2不溶于水,也不溶于CS2毒性剧毒无毒着火点40℃(白磷受到轻微的摩擦就会燃烧;常温时,白磷可被氧化而发光)240℃化学性质白磷、红磷在空气中燃烧,都生成白色的P2O5白磷与红磷燃烧都生成P2O5,证明它们都是由磷元素形成的单质相互转化白磷红磷证明白磷与红磷所含元素相同——互为同素异形体保存方法密封保存,少量白磷保存在水中密封保存,防止吸湿切削白磷应在水中进行用途制造高纯度磷酸;制造燃烧弹、烟幕弹制造高纯度磷酸;制农药、安全火柴[五氧化二磷、磷酸](1)五氧化二磷的性质:五氧化二磷是白色粉末状固体,极易吸水(因此可作酸性气体的干燥剂).P2O5是酸性氧化物,与水反应:P2O5+3H2O2H3PO4(2)磷酸的性质、用途:磷酸(H3PO4)是一种中等强度的三元酸,具有酸的通性.磷酸主要用于制造磷肥,也用于食品、纺织等工业.[氮、磷元素及其单质、化合物性质的比较]元素氮(N)磷(P)自然界中存在的形式游离态和化合态只有化合态单质与O2化合的情况N2+O22NO(易)4P+5O22P2O5(难)单质与H2化合的情况N2 +3H22NH32P(蒸汽) + 3H22PH3单质的化学活泼性及原因单质活泼性:N2<P原因:N2分子中N≡N键很牢固,故N2性质稳定、不活泼氢化物的稳定性 NH 3>PH 3 最高价氧化物对应水化物的酸性 HNO 3>H 3PO 4非金属性 N >P2.铵盐 [氨](1)氨的物理性质:①氨是无色、有刺激性气味的气体,比空气轻;②氨易液化.在常压下冷却或常温下加压,气态氨转化为无色的液态氨,同时放出大量热.液态氨气化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降;③氨气极易溶于水.在常温、常压下,1体积水中能溶解约700体积的氨气(因此,氨气可进行喷泉实验);④氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用.若不慎接触过多的氨而出现病症,要及时吸入新鲜空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛.(2)氨分子的结构:NH 3的电子式为,结构式为,氨分子的结构为三角锥形,N 原子位于锥顶,三个H 原子位于锥底,键角107°18′,是极性分子. (3)氨的化学性质:①跟水反应.氨气溶于水时(氨气的水溶液叫氨水),大部分的NH 3分子与H 2O 分子结合成NH 3·H 2O(叫一水合氨).NH 3·H 2O 为弱电解质,只能部分电离成NH 4+和OH -:NH 3 + H 2O NH 3·H 2O NH 4+ + OH -a .氨水的性质:氨水具有弱碱性,使无色酚酞试液变为浅红色,使红色石蕊试液变为蓝色.氨水的浓度越大,密度反而越小(是一种特殊情况).NH 3·H 2O 不稳定,故加热氨水时有氨气逸出:NH 4++ OH -NH 3↑+ H 2Ob .氨水的组成:氨水是混合物(液氨是纯净物),其中含有3种分子(NH 3、NH 3·H 2O 、H 2O)和3种离子(NH 4+和OH -、极少量的H +).c .氨水的保存方法:氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装氨水.通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里.d .有关氨水浓度的计算:氨水虽然大部分以NH 3·H 2O 形式存在,但计算时仍以NH 3作溶质. ②跟氯化氢气体的反应:NH 3 + HCl = NH 4C1说明 a .当蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时,产生大量白烟.这种白烟是氨水中挥发出来的NH 3与盐酸挥发出来的HCl 化合生成的NH 4C1晶体小颗粒.b .氨气与挥发性酸(浓盐酸、浓硝酸等)相遇,因反应生成微小的铵盐晶体而冒白烟,这是检验氨气的方法之—.c .氨气与不挥发性酸(如H 2SO 4、H 3PO 4等)反应时,无白烟生成.③跟氧气反应: 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2O说明 这一反应叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化),是工业上制硝酸的反应原理之一. (4)氨气的用途:①是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料;②是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料;③用作冰机中的致冷剂.[铵盐]铵盐是由铵离子(NH 4+)和酸根阴离子组成的化合物.铵盐都是白色晶体,都易溶于水. (1)铵盐的化学性质:①受热分解.固态铵盐受热都易分解.根据组成铵盐的酸根阴离子对应的酸的性质的不同,铵盐分解时有以下三种情况:a .组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时,则加热时酸与氨气同时挥发,冷却时又重新化合生成铵盐。
2020年高中化学·强化讲义 第26节 氮气
第26节氮气自然界中的氮元素,主要以游离态形式存在于大气中,约占空气体积的78%。
此外,以化合态存在于硝酸盐、土壤、蛋白质和某些矿石中。
一、氮气的物理性质纯净的氮气是一种无色、无气味的气体,密度比空气密度略小。
氮气在水中的溶解度很小,1体积水中约可溶解0.02体积的氮气。
液态氮的沸点为-196℃二、氮气的化学性质氮分子的电子式为,结构式为N ≡N 。
由于N ≡N 分子中叁键的键能很大,所以氮气性质很不活泼,通常情况下几乎不与任何物质作用。
在高温下,氮分子获得了足够的能量,也能与氢气、氧气、金属及一些非金属发生化合反应。
1.氮气和氢气反应高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气和氢气可以直接化合生成氨工业上就是利用这个反应来合成氨:223N +3H 2NH 高温、高压催化剂2.氮气和氧气反应在高温或在电火花条件下,氮气与氧气能直接化合生成一氧化氮.22N O 2NO +→电火花3.氮气与某些金属反应在碱金属中,锂容易与氮气在加热时反应,但其他碱金属不反应236Li N 2Li N+−−→在碱土金属中,Mg 、Ca 、Sr 、Ba 在炽热条件下也能与氮气反应生成氮化物。
如:m(m)2323Mg N Mg N +→这类氮化物大多是固体,属离子化合物,遇水即水解为氨气和相应的碱。
如:32232Mg N 6H O 2NH 3Mg(OH)+→↑+↓三、氮的固定氮的固定是指把游离态的氮转化为化合态氮的过程。
在闪电时大气中有氮的氧化物生成,这是自然界中的一种固氮形式。
豆科作物的根部常附有小根瘤,其中含有固氮菌,它是种生物催化剂,能使大气中的氮气在常温常压下转化为硝酸盐,这是自然界中的又一种固氮形式。
工业上用氮气和氢气合成氨,或在放电条件下制备氮的氧化物,进一步合成硝酸,这是人工固氮,另一种人工固氮是仿生固氮。
在研究一些金属有机化合物的过程中,发现某些金属有机物能起到根瘤菌中固氮酶的作用,并在实验室中利用这些金属有机物作催化剂,实现了常温常压下固氮,这就是仿生固氮。
氮气的作用和用途
氮气的作用和用途
氮气具有以下作用和用途:
1. 作为背景气体:在许多实验室和工业应用中,氮气被用作背景气体。
它可以提供稳定的环境气氛,并排除其他气体的干扰。
2. 保护食品:在食品加工和包装过程中,氮气被用作保护性气体。
将食物置于氮气环境中可以延长其保质期,防止氧气和湿气氧化和腐败食物。
3. 制冷剂:氮气被广泛用作制冷剂。
在食品冷冻、医疗冷藏以及工业过程中,氮气的低温和惰性特性使其成为理想的制冷介质。
4. 气体喷射:氮气常被用作驱动喷射装置的工作介质,如氮气喷雾装置、火箭发动机和轮胎充气。
5. 电子工业:在电子元器件制造和组装过程中,氮气通常用于去除和防止氧化。
通过将氮气泡泡在溶剂中,可以有效地去除溶剂中的氧气。
6. 医疗应用:氮气在医疗领域中有多种应用。
例如,在手术中可以用作麻醉剂,还可用于呼吸道治疗、组织冷冻和激光手术中。
7. 气动工具:氮气在许多气动工具中用作动力来源,例如气枪、钉枪和喷枪。
与空气比较,氮气具有更高的稳定性和可靠性。
8. 气体保护焊接:在保护焊接过程中,氮气被用作保护气体。
它可以防止焊接区域与外界空气接触,减少氧化反应,提高焊接质量。
9. 气体充填:由于其稳定性和非反应性,氮气通常用于充填许多产品,如灭火器、轮胎和充气娱乐设施。
10. 呼吸辅助:氮气混合物常被用于辅助呼吸过程。
例如,氮气与氧气的混合物被用于潜水员的潜水气瓶中,以提供呼吸支持。
氮气初中二年级
氮气初中二年级氮气是一种无色、无味、无毒的气体,在自然界中占据着重要的地位。
作为一种重要的元素,氮气在日常生活中扮演着重要的角色。
本文将从氮气的性质、应用和环境问题等方面进行论述。
一、氮气的性质氮气是一种化学元素,化学符号为N,原子序数为7。
在常温常压下,氮气为一种无色、无味、无毒的气体。
它的密度较空气略高,不溶于水,并且不会发生燃烧。
氮气的化学稳定性也很高,因此常用于保护其他物质的性质。
氮气的最大特点是它的丰度。
在大气中,氮气的含量约占78%,远远超过其他气体。
这使得氮气在农业、工业和医疗等领域有广泛的应用。
二、氮气的应用1. 农业领域在农业生产中,氮气具有重要的作用。
植物生长需要充足的氮源来合成蛋白质和其他营养物质。
因此,农民常常会使用含有氮素的化肥来提高农作物的产量和质量。
氮气还可以应用于植物保护,通过改变土壤中氮气的含量来控制一些害虫和病菌的生长。
2. 工业领域氮气在工业生产中有广泛的应用。
由于氮气的化学稳定性和惰性,它常被用于保护灭菌和防止氧化反应。
例如,在电子行业中,氮气可以用来保护电子元件的焊接和组装过程,避免其受到氧化的影响。
此外,氮气还用于氮化处理和退火等高温工艺中,以提高材料的硬度和强度。
3. 医疗领域氮气在医疗领域中被广泛应用,尤其是在麻醉和呼吸相关的治疗中。
氮气具有麻醉作用,可以使患者在手术过程中处于无痛或半意识状态。
此外,氮气还可以用于制造具有舒缓和抗炎作用的气体,如氮气氧化物。
三、氮气的环境问题虽然氮气在许多领域中有着广泛的应用,但其过量排放也给环境造成了一些问题。
1. 大气污染工业生产过程中排放的氮氧化物(NOx)和动植物的排泄物中的氮化合物(NH3)会与空气中的其他物质发生反应,形成大气污染物,如酸雨和臭氧。
这些污染物对人类的健康和生态系统产生负面影响。
2. 土壤和水体污染过量使用含氮化合物的化肥会导致农田土壤中氮的积累,造成土壤的酸化和养分失衡。
这不仅对农作物的生长产生不良影响,还会导致农田径流水体中氮的迁移,引起水体富营养化问题。
氮气的性质与用途
氮气的性质与用途氮气理化性质物理性质氮气占空气总量的78.12%,二氧化碳,水汽和一些稀有气体占空气总量的0.93%,氧气20.95%单质氮在常况下是一种无色无臭的气体,在标准情况下的气体密度是1.25g·dm-3,氮气在标准大气压下,冷却至-195.8℃时,变成没有颜色的液体,冷却至-209.86℃时,液态氮变成雪状的固体。
氮分子结构式氮气在水里溶解度很小,在常温常压下,1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。
它是个难于液化的气体。
在水中的溶解度很小,在283K时,一体积水约可溶解0.02体积的N2。
氮气在极低温下会液化成白色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。
化学性质氮气分子的分子轨道式为 ,对成键有贡献的是三对电子,即形成两个π键和一个σ键。
对成键没有贡献,成键与反键能量近似抵消,它们相当于孤电子对。
由于N2分子中存在叁键N≡N,所以N2分子具有很大的稳定性,将它分解为原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。
N2分子是已知的双原子分子中最稳定的,氮气的相对分子质量是27。
检验方法:将燃着的Mg条伸入盛有氮气的集气瓶,Mg条会继续燃烧提取出燃烧剩下的灰烬(白色粉末Mg3N2),加入少量水,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(氨气)反应方程式3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化镁)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图也可以看出,除了NH4离子外,氧化数为0的N2分子在图中曲线的最低点,这表明相对于其它氧化数的氮的化合物来讲,N2是热力学稳定状态。
氧化数为0到+5之间的各种氮的化合物的值都位于HNO3和N2两点的连线(图中的虚线)的上方,因此,这些化合物在热力学上是不稳定的,容易发生歧化反应。
在图中唯一的一个比N2分子值低的是NH4+离子。
(详细氧化态-吉布斯自由能图请参照/jpkc/kj/kj14.ppt)由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图和N2分子的结构均可以看出,单质N2不活泼,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气可以和氢气反应生成氨:在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮2NO+O2=2NO2二氧化氮溶于水,生成硝酸,一氧化氮3NO2+H2O=2HNO3+NO在水力发电很发达的国家,这个反应已用于生产硝酸。
硫化过程中氮气的作用
硫化过程中氮气的作用
氮气在硫化过程中扮演着重要的角色。
硫化是指将硫与其他物质结合形成硫化物的化学反应。
而氮气的存在可以影响硫化反应的速度和产物的性质。
氮气可以作为氧化剂参与硫化反应。
在一些特定的条件下,氮气可以与硫形成氮化硫。
氮化硫是一种重要的化学物质,广泛应用于材料科学和电子工业。
它具有优异的导电性和热导性,因此在制造电子元件和导电材料时非常重要。
氮气还可以作为氧化剂促进硫的氧化反应。
在氧气不足的情况下,氮气可以与硫反应生成氮氧化物。
氮氧化物是一类气体化合物,具有强烈的气味和刺激性。
它们在大气中的存在对环境和人类健康有一定的影响。
此外,氮氧化物也是酸雨的主要成分之一,对生态环境造成了一定的破坏。
氮气还可以影响硫化反应的速率和产物的性质。
在一些情况下,氮气可以作为催化剂加速硫化反应的进行。
而在其他情况下,氮气的存在则会抑制硫化反应的发生。
这取决于硫化反应的具体条件和反应物的性质。
总的来说,氮气在硫化过程中扮演着不可忽视的角色。
它参与了硫化反应的氧化和还原过程,影响了反应速率和产物性质。
我们需要深入研究氮气在硫化反应中的作用机制,以便更好地理解和控制硫
化过程,从而实现更高效、环保的工业生产。
高中化学必修2 专题02 氮及其化合物专项训练新解析版)
专题02 氮及其化合物专项训练1.下列用途中应用了氮气的稳定性的是:()A.以氮气为原料之一制造硝酸B.合成氨气后,制氮肥C.金属焊接时的保护气D.镁可以和氮气反应【答案】C【详解】A、利用N2制备硝酸,发生的反应为N2+3H22NH3、4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,与N2的稳定性无关,故A不符合题意;B、根据A选项分析,合成氨气,制备氮肥,与N2的稳定性无关,故B不符合题意;C、单质氮的化学性质相对稳定,因此氮气常作金属焊接时的保护气,与氮气的稳定性有关,故C符合题意;D、Mg能与N2反应生成Mg3N2,与N2的稳定性无关,故D不符合题意。
2.下列关于氮及其化合物,说法不正确的是( )A.氮的固定是将N2转化成含氮化合物B.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态C.NO和NO2都可稳定存在于空气中D.N2既可作氧化剂又可做还原剂【答案】C【详解】A.氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。
如豆类植物共生的根瘤菌。
它们能吸收大气中的氮气分子,将其转变成氨及铵离子,A正确;B.自然界中N有游离态,如N2,也有化合态,如铵盐、硝酸盐等,B正确;C.NO不稳定,易与O2反应生成NO2,C错误;D.N2中N元素处于中间价态,既可以升高又可以降低,N2既可以做氧化剂又可以做还原剂,D正确;故答案选C。
3.下列叙述正确的是()A.液氨用作制冷剂发生的是化学反应B.氨气溶水得到氨水发生的只是物理变化C.分离液态空气制取氮气属于氮的固定D.氮气与氢气化合生成氨气属于人工固氮【答案】D【详解】A. 液氨用作制冷剂,是因为它汽化时会吸收大量的能量,汽化是物理变化,A错误;B. 氨气溶水得到氨水,大部分氨气和水反应生成了一水合氨,发生的既有物理变化又有化学变化,B错误;C. 氮的固定是把空气中的氮气转变成含氮化合物的过程,分离液态空气制取氮气是物理变化,不属于氮的固定,C错误;D.氮的固定有自然固氮和人工固氮,氮气与氢气化合生成氨气属于人工固氮,D正确;答案选D。
高中化学考点复习-氮及其化合物
氮及其化合物一、N 2及氮的氧化物1.氮气 (1) 结构:电子式:,结构式:N ≡N 。
(2) 化学性质: 氮气(N≡N )的结构特点使得N 2化学性质很稳定,但在一定条件下,能发生下列反应:N 2+3H 22NH 3(人工固氮) N 2+O 2 2NO (自然固氮) N 2+3Mg Mg 3N 22.氮的氧化物(N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2(N 2O 4)、N 2O 5)(1) 一氧化氮: NO 是一种无色有毒的不溶于水的气体;极易与氧气反应生成NO 2:2NO +O 2 == 2NO 2(2) 二氧化氮:NO 2是一种红棕色、有刺激性气味的气体,具有强氧化性。
能溶于水并跟水反应:3NO 2+H 2O == 2HNO 3+NO (NO 2不是硝酸的酸酐);NO 2与N 2O 4可以相互转化:2NO 2(红棕色)N 2O 4(无色)(3) NO 、NO 2的混合气体通入NaOH 溶液:NO +NO 2+2NaOH == 2NaNO 2+H 2O(4) NO 、NO 2的实验室制法3Cu +8HNO 3(稀) == 3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O Cu +4HNO 3(浓) == Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O(5) 氮的氧化物溶于水的计算:可能用到的化学方程式有①2NO +O 2 == 2NO 2 ②3NO 2+H 2O == 2HNO 3+NO③4NO 2+O 2+2H 2O == 4HNO 3 ④4NO +3O 2+2H 2O == 4HNO 3,不同情况下剩余的气体为:二、NH 3常温下,氨气是无色有刺激性气味的气体,比空气轻,易液化,极易溶于水(形成氢键)且能形成喷泉。
2. 喷泉实验(1)喷泉实验的原理是:利用气体极易被一种液体吸收而形成烧瓶内外压强差。
(2)能发生喷泉实验的物质:① NH 3、HCl 和H 2O ;② NO 2+O 2和H 2O ; ③CO 2、SO 2、Cl 2和NaOH 溶液。
2019-2020年高中化学第二册必修氮气
2019-2020年高中化学第二册必修氮气教学目标1.认识氮气的分子结构、性质及其重要用途。
2.熟悉氮在五种不同氧化物中的化合价;掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质。
3.了解氮的固定和重要性。
教学重点氮分子的结构和化学性质。
教学过程复习空气中氮气的体积百分含量为多少?由此计算出氮气的质量百分含量。
(假定空气成分是N2占78%、O2占21%和Ar占1%)新课一、氮气的物理性质演示:展示一瓶氮气,观察它的颜色和状态,并闻其气味。
小结:纯净的氮气是一种没有颜色、没有气味的气体,密度比空气稍小,难溶于水。
加压和冷却后分别变成无色的液体和雪状固体。
思考:为什么氮气的熔、沸点很低?二、氮气的化学性质练习:画出氮原子的结构示意图,写出氮分子的电子式和结构式。
思考:⑴从化学键的角度预测氮气的性质活泼与否?⑵从氮气中氮的化合价指出氮气的主要化学性质(氧化性和还原性)。
1.与氢气的反应介绍:工业上合成氨的反应化学方程式:N2 + 3H22NH3+ 92.4 kJ(反应特点:①可逆反应②正反应是体积缩小的放热反应) 2.与某些金属的反应演示:镁带在氮气中燃烧。
小结:镁带在氮气中继续燃烧,生成淡黄色的固体。
化学方程式:3Mg+N2点燃=====Mg3N2思考:能否用液态氮灭火器来扑灭镁带的燃烧。
指出:高温时,氮气还能与钙、锶和钡等金属化合(周期表中ⅡA族金属)。
练习:写出氮化镁分别与水和盐酸反应的化学方程式,并描述有关实验现象。
3.与氧气的反应化学方程式:N2+O2放电===2NO 2NO+O2==2NO2NO3NO2+H2O==2HNO3+NO 水(反应时NO2中有2/3的氮变成硝酸,1/3的氮变成NO)介绍:“雷雨发庄稼”的原理。
22325小结:氮在化合物中的化合价:-3、+1~+5。
三、氮气的制法1.工业制法:分离空气。
2.实验室制法:NH4Cl+NaNO2===N2+2H2O (利用NH4NO2的不稳定性)练习:将上述反应改写成离子方程式,并选择实验的发生装置和收集方法。
氮气的三个用途
氮气的三个用途
1. 氮气可用于冷冻和保存食物和药物。
氮气是一种惰性气体,具有良好的保鲜性能。
在食品和药物加工过程中,将其置于密封容器中,可有效地延长产品的保质期,并防止氧化和微生物污染。
2. 氮气可用作工业过程中的保护气体。
许多工业生产过程中需要保持无氧环境,以防止金属的氧化和燃烧。
氮气可以提供稳定的无氧环境,用于焊接、切割、表面处理和防护材料。
3. 氮气可用于氮气泡沫灭火系统。
由于氮气是一种惰性气体,它不会引起火灾的燃烧过程。
氮气泡沫灭火系统通过将氮气释放到火灾区域中,消耗空气中的氧气,从而扑灭火焰,并防止火势蔓延。
这种灭火系统被广泛用于电子设备、仓库、办公室和其他机构中需要保护重要设备和贵重物品的场所。
高中化学素材集锦2氮气的用途
氮气的用途
1.化工合成
氮主要用于合成氨,还是合成纤维(锦纶、腈纶)、合成树脂、合成橡胶等的重要原料。
氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。
例如:碳酸氢铵(NH4HCO3),氯化铵(NH4Cl),硝酸铵(NH4NO3)等等。
2.汽车轮胎
a.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性
氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30%~40%,能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度。
b.防止爆胎和缺气碾行
与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地减少爆胎的几率。
c.延长轮胎使用寿命
使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,提高了轮胎的使用寿命;氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其他杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,延长了轮胎的使用寿命。
d.减少油耗,保护环境
轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水,热传导性低,升温慢的特性,降低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的。
3.其他作用
由于氮的化学惰性,常用作保护气体,液氮还可用作深度冷冻剂等。
九年级化学上册 4.1 空气的成分 氮气的用途素材 (新版)鲁教版
氮气的用途
在国民经济和日常生活中,氮气有广泛的用途。
首先,利用它“性格孤独”的特点,我们将它充灌在电灯泡里,可防止钨丝的氧化和减慢钨丝的挥发速度,延长灯泡的使用寿命。
还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。
在博物馆里,常将一些贵重而稀有的画页、书卷保存在充满氮气的圆筒里,这样就能使蛀虫在氮气中被闷死。
利用氮气使粮食处于休眠和缺氧状态、代谢缓慢,可取得良好的防虫、防霉和防变质效果,粮食不受污染,管理比较简单,所需费用也不高,故近年来进展较快。
目前,日本和意大利等国已进入小型生产试验阶段。
近年来。
我国不少地区也应用氮气来保存粮食,叫做“真空充氮贮粮”,亦可用来保存水果等农副产品。
利用液氮给手术刀降温,就成为“冷刀”。
医生用“冷刀”做手术,可以减少出血或不出血,手术后病人能更快康复。
使用液氮为病人治疗皮肤病,效果也很好。
这是因为液氮的气化温度是-195.8℃,因此,用来治疗表浅的皮肤病常常很容易使病变处的皮肤坏死、脱落。
过去皮肤科常以“干冰”治疗血管瘤,用意虽然相同,但冷度远不及液氮。
医治肺结核的“人工气胸术”,也是把氮气(或空气)打进肺结核病人的胸腔里,压缩有病灶的肺叶,使它得到休息。
现在,人们还利用液氮产生的低温,来保存良种家畜的精子,贮运各地,解冻后再用于人工授精。
如广西省水产研究所试用液态氮保藏鲵鱼精液,获得成功。
氮气还是一一种重要的化工原料,可用来制取多种化肥,炸药等等。
高中化学08氮气的用途
四.氮气的用途
保 护 气 化 工 原 料 炸 药 等
农 药
氮气跟氧气的反应1
小结:
-3 0 +2 +4
N
Mg3N2
N
N2
+5
N
NO
高温、高压 催化剂
N
NO2
2 NH3
N
HNO3
NH3
3N2 N2+O2==2NO
放电
点燃
2NO+O2==2NO2
习题
3NO2+H2O==2HNO3+NO
习题1
试用两种方法鉴别溴蒸气和NO2两种红棕色气体。
•1.通入水中,得无色溶液的是NO2 ,溶液为橙色的是溴
蒸气;
3NO2+H2O==2HNO3+NO
•2.通入硝酸银溶液中,无沉淀生成的为NO2,产生浅黄 色沉淀的为溶液为橙色的是溴蒸气; Ag++Br- ==== AgBr
习题2
五.氮的固定
氮 、 氧 直 接 化 合 氨 的 合 成
将空气中游离的氮转变为氮的化 合物的方法,统称氮的固定。
氮气的化学性质及用途
氮气的化学性质及用途
氮气是地球大气中所占比例最高的气体,想要了解氮气的小伙伴快来瞧瞧吧!下面由小编为你精心准备了“氮气的化学性质及用途”,持续关注本站将可以持续获取更多的考试资讯!
氮气的化学性质
氮气的化学性质不活泼,常温下很难跟其他物质发生反应,所以常被用来制作防腐剂,但在高温条件下可与某些物质发生化学变化,用来制取对人类有用的新物质。
氮气的用途:
1、氮气是制硝酸和氮肥的重要原料。
2、由于氮气的性质不活泼,所以用它做常用的保护气,在氮气中焊接金属,可以防止金属氧化。
3、灯泡充氮气可以延长使用寿命。
4、食用包装里充氮气可以防止腐烂。
5、医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术。
6、超导材料在液氮的低温环境下显示超导性能。
氮气的化学符号是什么?
氮气的化学符号N₂。
通常状况下是一种无色无味的气体,而且一般氮气比空气密度小。
氮气占大气总量的78.08%,是空气的主要成份之一。
在标准大气压下,氮气冷却至-195.8℃时,变成无色的液体,冷却至-209.8℃时,液态氮变成雪状的固体。
氮气的化学性质不活泼,常温下很难跟其他物质发生反应,所以常被用来制作防腐剂。
氮气的用途
氮气的用途
氢气的用途有:用作保护气;延长灯泡寿命;用来储存粮食;抗氧化;制作化肥;用在医疗卫生等方面。
1、用作保护气:在常温下,氮气的化学性质比较稳定,所以可以将其作为惰性气体,用作焊接金属时的保护气。
2、延长灯泡寿命:氮气有抗氧化的功效,将其灌在灯泡里,可以防止钨丝氧化,从而延长灯泡的寿命。
3、用来储存粮食:可以用氮气来储存粮食,以免产生粮食生虫子、发霉、变质等现象。
4、抗氧化:铲玻璃时,可以将氮气作为保护气体,以免产生锡槽氧化的现象。
5、可制作化肥:可以将氨气制作化肥,它是制造叶绿素及蛋白质的原料。
6、用在医疗卫生等方面:氮气还可以用在医疗卫生等方面,该气体对医疗卫生做出了重要贡献。
初中化学知识点之氮气和氧气的用途
初中化学知识点之氮气和氧气的用途在空气中,氮气的体积分数约为78%,氧气的体积分数约为21%,稀有气体的体积分数约为0.934%,二氧化碳的体积分数约为0.04%,其他物质的体积分数约为0.002%。
接下来看一下体积最多的氮气和氧气的用途。
氮气和氧气的用途(一)氮气1.定义氮气在常况下是一种无色无味的气体,熔点是63 K,沸点是77 K,临界温度是126 K,难于液化。
溶解度很小,常压下在283 K 时一体积水可溶解0.02体积的氮气。
2.氮气的用途(1)氮主要用于合成氨、纤维(锦纶、腈纶)、树脂、橡胶等的重要原料。
(2)氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。
(3)由于氮的化学惰性,常用作保护气体,如:瓜果,食品,灯泡填充气,以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化。
(4)液氮还可用作深度冷冻剂,即将斑,包,豆等冻掉。
(二)氧气1.定义氧气化学式O2。
化学式量:32.00,无色无味气体,氧元素最常见的单质形态。
2.氧气的物理性质熔点-218.4℃,沸点-183℃。
不易溶于水,1L水中溶解约30mL 氧气。
在空气中氧气约占21% 。
液氧为天蓝色。
固氧为蓝色晶体。
常温下不很活泼,与许多物质都不易作用。
3.氧气的用途(1)供给呼吸:用于缺氧、低氧和无氧的环境。
例如:登山运动、医疗抢救等(2)国防工业:液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。
(3)化学工业:在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,以强化工艺过程,提高化肥产量。
再例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等。
(4)其它方面:它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用,达到焊割金属的作用,各行各业中,特别是机械企业里用途很广,作为切割之用也很方便,是首选的一种切割方法。
(三)其他气体1.稀有气体稀有气体是元素周期表上的0族元素。
在常温常压下,它们都是无色无味的单原子气体,很难进行化学反应。
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氮气的用途
1.化工合成
氮主要用于合成氨,还是合成纤维(锦纶、腈纶)、合成树脂、合成橡胶等的重要原料。
氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。
例如:碳酸氢铵(NH4HCO3),氯化铵(NH4Cl),硝酸铵(NH4NO3)等等。
2.汽车轮胎
a.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性
氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30%~40%,能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度。
b.防止爆胎和缺气碾行
与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地减少爆胎的几率。
c.延长轮胎使用寿命
使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,提高了轮胎的使用寿命;氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其他杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,延长了轮胎的使用寿命。
d.减少油耗,保护环境
轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水,热传导性低,升温慢的特性,降低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的。
3.其他作用
由于氮的化学惰性,常用作保护气体,液氮还可用作深度冷冻剂等。