高中化学含氮及其化合物

第二单元 生产生活中的含氮化合物

一、氮氧化物的生产

（一）氮及其氧化物

1、氮气

无色无味的气体，难溶于水。

（1）与O 2的化合（放电或高温条件下）

NO O N 222放电+ 2222NO O NO =+ NO HNO O H NO +=+32223

（2）与H 2的化合

N 2+3H 22NH 3

氮气主要有以下三方面的应用：化工原料（合成氨、制硝酸等）；保护气（填充灯泡、保鲜水果、粮食的保存等）；冷冻剂（超低温手术、超导材料的低温环境等）。

（二）氮氧化物对环境的污染与防治

1.形成

氮肥的生产、金属的冶炼和汽车等交通工具的使用等，产生大量的氮氧化物，火山爆发、雷鸣电闪等也会将氮气转变为氮氧化物。

2.危害

（1）产生硝酸型酸雨 （2）产生光化学烟雾

3.防治

①使用洁净能源，减少氮氧化物的排放

②为机动车辆安装尾气转化装置，将汽车尾气中的CO 和NO 转化成CO 2和N 2

22222N CO NO CO ++催化剂

③对生产化肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理

O H NaNO NaOH NO NO O

H NaNO NaNO NaOH NO 22222322222+=++++=+ 二、氮肥的生产和使用

（一）氨气

1.氨气的合成 N 2+3H 2

2NH 3

2.氨气的性质

氨是没有颜色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化。液态的氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，所以液氨常用作制冷剂。

氨气极易溶于水（1体积水能溶解700体积的NH 3），水溶液叫氨水，其密度随质量分数的增大而下降。

氨的化学性质主要有：

①与水反应 NH 3+H 2O NH 3·H 2O NH 4＋＋OH － 氨水是混合物，溶液中含有H 2O 、NH 3·H 2O 、NH 3等分子和NH 4＋、OH －（还含有极少量的H +）等离子（氨在水中大部分以NH 3·H 2O 形式存在），所以，溶液呈弱碱性，能使无色的酚酞试液变红色。 氨水易挥发，受热时容易逸出氨气（NH 3·H 2O

NH 3↑+ H 2O ），不

易运输保存等，所以常将氨转化成各种铵盐。

②与酸反应 NH 3+HCl=NH 4Cl

呈现冒白烟现象，白烟是生成的NH 4Cl 小颗粒，这可以检验氨气的存在。

③与一些氧化剂的反应 4NH 3+5O 2

4NO+6H 2O 3.氨气的实验室制备 Ca(OH)2+2NH 4Cl CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 收集NH 3用向下排空气法；检验用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）或用蘸有浓盐酸的玻璃棒（冒白烟）；干燥用盛碱石灰（CaO 和NaOH 的混合物）的干燥管。

（二）铵盐

由铵根离子（NH 4＋）和酸根离子构成的化合物叫铵盐，铵盐都是晶体、易溶于水。

1.不稳定性

一般．．

铵盐受热分解出氨气和相应的酸。 NH 4HCO 3

NH 3↑+CO 2↑+ H 2O （NH 4）2SO 42NH 3↑+H 2SO 4

NH 4Cl NH 3↑+HCl ↑ NH 4Cl 受热分解有类似“升华”现象（Cl NH HCl NH 43冷 ），可用于物质的提纯，如NaCl 混入NH 4Cl 中可加热提纯。

2.与碱的反应

NH 4Cl+NaOH NaCl+ NH 3↑+ H 2O

铵盐与碱共热都能产生氨气，这是铵盐的特征反应。可据此检验铵盐的存在，即取样品与NaOH 溶液共热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明样品含铵盐。

贮存铵盐应密封包装并放在阴凉通风处，铵盐属于铵态氮肥，在施用铵态氮肥时，要避免与碱性肥料混合施用。

三、硝酸

（一）硝酸的工业制法

4NH 3+5O 24NO+6H 2O

4NO+3O 2+2H 2O=HNO 3

（二）硝酸的性质

硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，能以任意比溶解于水。69%的硝酸被称为浓硝酸，98%的浓硝酸通常叫“发烟硝酸”，浓硝酸常带有黄色。

1.不稳定性

↑+↑+222342HNO 4O NO O H 光或热

硝酸应贮存在避光、低温处。

2.强氧化性

3Cu ＋8HNO 3（稀）=3 Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O

Cu ＋4HNO 3（浓）= Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O

浓HNO 3还能使铁、铝等发生钝化现象。所以可用铝制容器装运浓硝酸。

四、规律总结