氮氧化物的产生及转化

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1、氨水的主要成分是NH3·H2O,反应方程式用NH3·H2O
2、氨水成分复杂,计算其浓度时,通常把氨气作为溶质.
3、NH3是非电解质, NH3·H2O是电解质,氨水既不是 电解质,也不是非电解质
4、氨水为生成物时,如果反应不加热写成NH3·H2O, 如果为浓溶液或者加热的条件下,应写成NH3;
例:下列离子方程式书写正确的是(
例9 、在一定温度和压强下,装有12mlNO的试 管倒立于水中,再通入12mlO2,充分反应后, 试管内气体体积剩余多少毫升?
例10、现有NO2和O2的混合气体共12ml,与水 充分反应后剩余2ml气体,试计算原混合气体 中NO2和O2可能各为多少ml
例11 、在一定温度和压强下,装有12mlNO的 试管倒立于水中,再通入O2,充分反应后剩余 气体的体积为4ml,则通入的O2多少毫升?
5、氮气的制取:
(1)、分离空气(物理方法)
→ → C
(2)、空气
石灰乳 氮气
二、氮的氧化物
1、氮的氧化物种类:
+1
+2
+3
+4
+5
N2O-----NO-----N2O3---NO2----N2O5
N2O4
2、氮氧化物的性质
物理性质
NO
NO2
无色无味有毒气 红棕色刺激性气
体微溶于水
味有毒气体
化 H2O
5、氮氧化物的防治
1.开发清洁能源,减少排放 2.安装尾气转化装置 3.工业废气处理
汽车尾气转化反应:
催化剂
2CO+2NO = 2CO2+N2
4CO+2NO2 = 4CO2+N2
【课后练习】
1. 常温常压下,下列气体不能共存的是 D
A.SO2与O2 C.O2与N2
B.NO2与NO D.NO与O2
例4 、在一定温度和压强下,装满NO气体的 试管倒立于水中,充分反应后,试管中水的 体积与试管的体积关系为?
例5、在一定温度和压强下,装有NO和NO2混合气 的试管倒立于水中,充分反应后,试管内气体体
积缩小为原体积的3/5,则原混合气中NO和NO2的 体积比为
A. 5:3
B. 2:3 C. 3:2 D. 3:5
、 ④ 干燥: 常用碱石灰作干燥剂,不能用酸性干
燥剂如浓H2SO4、P2O5等。
⑤、收集: 只能用向下排空气法。
⑥、验满: 用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,也
可用玻璃棒蘸有浓盐酸,靠近试管口。
⑦、注意点:
a.棉花的作用:为防止气体对流,提高收集氨气的速 率和纯度;也可用来吸收尾气。 b.不使用NaOH的原因:加热时NaOH碱性强,易腐蚀试 管。消石灰碱性相对弱,且比较疏松,氨气容易逸出。
下列说法中正确的是
( C)
A.NO2 是氧化剂,H2O 是还原剂
B.此反应不是氧化还原反应
C.NO2 既是氧化剂又是还原剂
D.每当有 1 mol NO2 参加反应转移 2 mol 电子
4.将容积为 50 mL 的量筒内充满二氧化氮和氧气的混 合气体,倒置量筒在盛满水的水槽里,一段时间后,量 筒里剩余气体体积为 5 mL。则原混合气体中 NO2 和 O2 的体积比可能是________或________。
3、与盐溶液反应
一种很好的沉淀剂
NH3·H2O+ Mg 2+ Fe 3+ Al3+
4、还原性:
ⅰ、跟氧气反应 ⅱ、与氯气 ⅲ、与氧化铜反应
判断下列说法是否正确,不正确的说明理由。 ①氨气溶于水能导电,所以氨气是电解质。 ②实验室用浓氨水与 NaOH 固体制取氨气。 ③氨与酸反应生成铵盐,与挥发性酸相遇时能形成白烟。 ④某晶体与 NaOH 共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气 体,该晶体中含有 NH+ 4 。 ⑤氨水中含氮微粒中最多的微粒是 NH+ 4 。 ⑥把 NH3 通入稀 HNO3 中,当溶液的 pH 等于 7 时,是 NH3 和 HNO3 等物质的量反应。 ⑦液氨作为清洁能源的反应原理是 4NH3+5O2催==△化==剂=4NO+6H2O。
答案 ②③④正确。
三、氨的制法
1、工业制法N2
+
3H2
高温高压 催化剂
2NH3
(人工固氮)
三、氨的制法
2、实验室制法:
①药品: 铵盐(氯化铵)与消石灰固体混合加热
②原理: 2NH4Cl +Ca(OH)2 ③装置:
CaCl2+2NH3 +2H2O
与实验室用KClO3和MnO2固体混合加热制O2装置
不反应

O2
2NO+O2=2NO2


3NO2+H2O=2HNO3+NO
不反应
思考:如何收集NO、 NO2气体?
2、氮氧化物的性质
物理性质
NO
NO2
无色无味有毒气 红棕色刺激性气
体微溶于水
味有毒气体
化 H2O
不反应
学 O2 性
2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO
不反应
思考:如何鉴别溴蒸汽、NO2气体?
3、水解反应 NH4+ +H2O
NH3 H2O + H+
4、受热发生分解反应
A、非氧化性酸的铵盐,加热分解为氨和相应的酸或酸酐
(NH4)2CO3 =微=热=2NH3 + CO2 + H2O NH4Cl === NH3 + HCl 气体遇冷形成白色固体 B、由氧化性强的酸组成的铵盐,加热发生氧化还原反应
3、氮氧化物的用途
⑴少量的NO可以促进血管扩张 ⑵少量的NO可以增强免疫能力等 ⑶制取硝酸等
4、氮氧化物的危害
1、硝酸型酸雨 2、光化学烟雾 3、臭氧层破坏
光化学烟雾的形成:
3O2 NOx 2O3
臭氧+碳氢化合物➝光化学烟雾
5、氮氧化物的主要来源
1、汽车尾气 2、硝酸工厂、氮肥厂、 3、金属的冶炼厂的废气
例6 、在一定温度和压强下,装有6mlO2和 6mlNO2混合气的试管倒立于水中,充分反应后, 试管内气体体积剩余多少毫升?
2、氮氧化物的性质
物理性质
NO
NO2
无色无味有毒气 红棕色刺激性气
体微溶于水
味有毒气体
化 H2O
学 O2
性 质
O2和 H2O
不反应
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
C、水里没有加酚酞试液
D、烧瓶内未集满NH3
3、常见可形成喷泉实验组合
气体A
溶液B
溶液C
HCl
H2O
石蕊
HCl
H2O
AgNO3
NH3
H2O
酚酞
NH3
H2O
FeCl3
Cl2
NaOH
KI-淀粉
CO2
NaOH
澄清石灰水
喷泉 红色 白色 红色 红褐色 蓝色 白色
4、形成喷泉后所得溶液的浓度计算
①气体是溶质:如,HCl、HBr、HI、NH3等 ②气体不是溶质:如,NO2和水、NO2和O2的混合气体
【思考】
1.现有一试管二氧化氮,将其倒置于盛有一定
量水的烧杯中,一段时间后,观察试管内的液 面有什么变化?气体颜色有何变化?
2. 取出试管并敞口放置在空气中看到有何现
象产生,这时什么原因?
例3 、在一定温度和压强下,装满NO2气体 的试管倒立于水中,充分反应后,试管中水 的体积与试管的体积关系为?
3、化学性质:
在高温或放电情况下,氮气也能与氢气、氧 气和活泼金属等发生反应
分别写出它们的反应方程式?
总结:特殊化合物——“类盐”与水的反应
Mg3N2 + H2O= PCl5+ H2O= Al2S3+ H2O =
Mg3N2 + HCl = LiH+ H2O= IBr + H2O=
自然界中氮元素主要以氮气存在,游离态 的氮(氮气)不能被植物直接吸收。
2、氮氧化物的性质
物理性质
NO
NO2
无色无味有毒气 红棕色刺激性气
体微溶于水
味有毒气体
化 H2O
学 O2
性 质
O2和 H2O
不反应
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
不反应
4NO+3O2+2H2O= 4NO2+O2+2H2O=
4HNO3
4HNO3
例8、在一定温度和压强下,装有12mlNO的试 管倒立于水中,再通入6mlO2,充分反应后,试 管内气体体积剩余多少毫升?
③不稳定性
可用加热浓氨水制氨气
④弱碱性
氨水中一水合氨能电离出OH-
2、氨跟酸的反应
例、请写出在盐酸中通NH3,离子方程式为:
NH3+H+=NH4+

在氨水中滴加硫酸,则离子方程式为:
H++ NH3·H2O=NH+4+H2O

氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝; 也能与挥发性酸反应生成白烟
检验氨气的两种方法
A.1∶1∶1∶1∶1∶1
C
B.3∶3∶2∶2∶3∶3
C.5∶5∶5∶5∶4∶4
D.无法计算
2、
氨气溶于水制氨水时,都要用一倒 置的漏斗如右图,说说为什么?
还可以用下列 ad 装置代替。
a
b
c
d
二、化学性质
1、跟水的反应:
NH3+H2O NH3·H2O NH+4 +OH-
大部分氨与水结合生成一水合氨,没有 NH4OH,小部分NH3·H2O分子可电离
c.制取干燥氨气也不能用CaCl2作干燥剂:原因是 CaCl2和NH3加合生成CaCl2·8NH3。 d.尾气不能排放到大气中的原因:氨气有毒,污染环境
例.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,
其中错误的是
A、C
A
B
C
D
四、铵盐性质
1、易溶于水的无色离子晶体
2、与碱反应
加热或浓溶液
NH4+ + OH - == NH3 + H2O
不反应
4NO2+O2+2H2O= 4HNO3
例6 、在一定温度和压强下,装有6mlO2和 6mlNO2混合气的试管倒立于水中,充分反应后, 试管内气体体积剩余多少毫升?
例7 、在一定温度和压强下,装有6mlO2和 30mlNO2混合气的试管倒立于水中,充分反应后, 试管内气体体积剩余多少毫升?
例8、在一定温度和压强下,装有12mlNO的试 管倒立于水中,再通入6mlO2,充分反应后,试 管内气体体积剩余多少毫升?
2.某集气瓶内装有红棕色气体,加入足量蒸馏水后盖上玻
璃片振荡,得橙黄色溶液,气体颜色消失;再打开玻璃
片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是 ( )
A.N2、NO2、Br2 C.NO2、NO、O2
B.NO2、NO、N2 D.N2、O2、Br2
A
3.在 NO2 溶于水的反应中:3NO2+H2O===2HNO3+NO,
一份气体产生一份溶液的浓度为1/22.4mol.L-1
其他的以此类推
例:标准状况下,在六个干燥的圆底烧瓶中分
别充满:
①纯净的NH3,②混有少量空气的HCl, ③纯净的NO2,④混有少量NO的NO2, ⑤NO2和O2(4∶1),⑥NO2和O2(4∶3), 分别进行喷泉实验,所各溶液的物质的量浓度
之比为

A、氯化铝溶液中加入过量氨水
Al3++4NH3·H2O = AlO2- +4NH4++2H2O B、碳酸氢铵受热△ 分解
NH4++HCO3- = NH3↑+CO2↑+H2O C、氢氧化钠与氯化铵两溶液混合加热 OH-+NH4+ =△NH3↑+H2O D 、氨水中滴加盐酸
H++OH-=H2O
5、氨水的多重性 ①刺激性(存在NH3) ②挥发性(NH3易挥发)
引发喷泉实验的操作:
如何引发图2、图3的喷泉?
2、喷泉实验成功的三个条件:
①“干”——一般圆底烧瓶要干燥,不带水。 ②“纯”——气体要越纯越好。 ③“严”——装置的气密性要好,不能漏气。
例、某同学用NH3气体做喷泉实验时,喷入 烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3,其原因不
可能是:
A、烧瓶潮湿
C
B、装置气密性不好
生产生活中的含氮化合物
氮氧化物的产生及转化
一、氮气 1、物理性质
氮气是一种无色、无味、密度比空气 稍小、熔、沸点低,难溶于水的气体
2、分子的结构:
根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素 是一种活泼的非金属,为什么氮气很稳定?
非金属活动性顺序:F、O、Cl、N、Br、I、S
氮气的性质不仅与原子结构有关,还与氮分子的构成有 关;氮气分子中的 N≡N 键,键能很大,分子结构稳定, 故氮气很稳定。
如何固氮? (从游离态转化为化合态)
1、生物固氮 2、人工固氮 3、自然固氮
自然固氮

N2 与
闪 电
NO
O2
NO2
H2O HNO3
物 质
硝酸盐
O2
4、氮气的用途:
⑴工业上合成氨、制硝酸等化学品; ⑵用作保护气,用于:焊接金属、填充灯泡、 保鲜食品; ⑶医学上用于冷冻麻醉; ⑷高科技中用液氮制造低温环境等。
考点:氨水的成分
溶解平衡:NH3(气 ) NH3(液)
化学平衡:NH3+H2O
NH3·H2O
Leabharlann Baidu
电离平衡:NH3·H2O NH4++OH-
H2O
H++OH-
分子有:H2O、NH3 和NH3·H2O 离子有:NH4+、H+ 和 OH-
c(NH3·H2O)>c(NH3)>c(NH4+)
化学反应中氨水成分的使用
18 ∶7 或 43 ∶7
氨气和铵盐
一、氨的物理性质:
_无__色_刺__激__性___气味,比空气轻。_极_易___溶
于水,氨水 浓度越大,密度越小
。易
液__化____,液氨汽化时吸收大量的热,因此
液氨可作 致冷剂 。
氨极易溶于水,可做喷泉实验
考点:喷泉实验
1、原理
利用氨气极易溶于水 后产生的压强差
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