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O2的化合（放电或高温条件下）

N2 O2放电2NO 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO

（2）与H2的化合

N2+3H22NH3

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CO2和N2

2CO 2NO催化剂2CO2 N2

③对生产化肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理

2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O

NO2 NO 2NaOH 2NaNO2 H2O

二、氮肥的生产和使用

（一）氨气

1.氨气的合成 N2+3H2

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NH3），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 NH3+H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－ 2NH3

氨水是混合物，溶液中含有H2O、NH3·H2O、NH3等分子和NH4＋、OH－（还含有极少量的H+）等离子（氨在水中大部分以NH3·H2O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（NH3·H2O

易运输保存等，所以常将氨转化成各种铵盐。

②与酸反应 NH3+HCl=NH4Cl

呈现冒白烟现象，白烟是生成的NH4Cl小颗粒，这可以检验氨气的存在。 NH3↑+ H2O），不

③与一些氧化剂的反应 4NH3+5O2

3.氨气的实验室制备 Ca(OH)2+2NH4Cl4NO+6H2O CaCl2+2NH3↑+2H2O 收集NH3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（NH4＋）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。 ．．

NH4HCO

3

NH4Cl NH3↑+CO2↑+ H2O （NH4）2SO4 NH3↑+HCl↑ 2NH3↑+H2SO4

NH4Cl受热分解有类似“升华”现象（NH3 HCl冷NH4Cl），可用于物质的提纯，如NaCl混入NH4Cl中可加热提纯。

2.与碱的反应

NH4Cl+NaOHNaCl+ NH3↑+ H2O

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

4NH3+5O24NO+6H2O

4NO+3O2+2H2O=HNO3

（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

4 HNO3光或热2H2O 4NO2 O2

硝酸应贮存在避光、低温处。

2.强氧化性

3Cu＋8HNO3（稀）=3 Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

Cu＋4HNO3（浓）= Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

浓HNO3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

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qgu1.html