知识讲解-氮及其氧化物（提高）

1 氮及其氧化物 【学习目标】 1、掌握氮气的物理、化学性质，了解氮气的工业制法； 2、掌握一氧化氮、二氧化氮的物理、化学性质，了解二者的实验室制法； 3、掌握有关一氧化氮、二氧化氮的简单计算。 【要点梳理】 要点一、氮气 1．物理性质： 　　无色、无味的气体，密度比空气略小，在水中溶解度很小（体积比=1：0.02），在压强为 101KPa 下，氮气 在—195.8℃时变成无色液体，氮气分子在—209.9℃时变成雪花状固体。 2．化学性质： 　　（1）通常状况下很难与其它物质发生化学反应 　　（2）在一定条件下，能与一些物质发生化学反应 　　①与 H2 反应： 　　 　　②与某些金属反应： 　　3Mg+N2 Mg3N2 　　③与 O2 反应：在通常情况下，与 O2 不发生反应，但在放电或高温的条件下能与 O2 直接化合生成 NO。 N2+O2 2NO（闪电、汽车引擎中发生的反应） 　　 NO 为无色无味有毒的难溶于水的气体，NO 很容易在常温下与空气中的 O2 化合，生成 NO2。 2NO+O2==2NO2， NO2 为红棕色、有刺激性气味，有毒的气体，易溶于水并发生反应： 　　3NO2+H2O=2HNO3+NO 　　NO、NO2 为大气污染物 3．工业制法： 　　（1）分离液态空气： 　　 　　（2）耗氧法： 　　 4．用途： 　　工业原料，合成氨，制化肥，HNO3，保护气，制冷剂 要点二、二氧化氮和一氧化氮的比较 【高清课堂：氮及其氧化物 ID: 395519#氮的氧化物】 　 NO NO2 物 色态味 无色、无味、气体 红棕色、刺激性气味、气体 放电或高温2 密度 密度略大于空气 密度比空气大 熔沸点 很低 低，易液化 理 性 质 溶解性 不溶 易溶 毒性 有毒 有毒 与水 　不反应 3NO2+H2O=2HNO3+NO NO2 既是氧化剂，又是还原剂 与碱 　不反应 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O NO＋NO2 ＋2NaOH=2NaNO2 +H2O 氧化性 2NO+2CO=2CO2+N2 2NO2+2KI=I2+2KNO2 还原性 2NO+O2=2NO2 可使 KMnO4 褪色 可使 KMnO4 褪色 与 O2 混合，通 入水中 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 实验室制取 3Cu+8HNO3( 稀 )===3C u ( N O 3 ) 2 +2NO↑+4H2O　 Cu+4HNO3( 浓 )===C u ( N O 3 ) 2 +2NO2 ↑+2H2O 化 学 性质 收集方法 　排水法 向上排空气法 要点诠释： 氮的氧化物除 NO、NO2 外，还有 、 、 、 ，其中 N2O5、N2O3 分别是硝酸、亚硝 酸（HNO2）的酸酐。 要点三、氮的氧化物溶于水的几种情况分析 （1）NO2 或 NO2 与 N2 混合气体溶于水时，3NO2+H2O==2HNO3+NO，利用气体体积变化差进行计算。 （2）NO2 与 O2 的混合气体溶于水，由 3NO2+H2O==2HNO3+NO 及 2NO+O2==2NO2，得： 4NO2+O2+2H2O==4HNO3 ，可知， （3）NO 和 O2 同时通入水中时，其反应是 2NO+O2==2NO2 ①，3NO2+H2O==2HNO3+NO ②，将①×3+ ②×2 得总反应式为：4NO+3O2+2H2O==4HNO3。 （4）NO、NO2、O2 三种混合气体通入水中，可先按情况（1）求出 NO2 与 H2O 反应生成的 NO 的体积，再 加上原混合气体中的 NO 的体积即为 NO 的总体积，再按情况（3）进行计算。 要点四、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 1．大气的主要污染物是二氧化硫和二氧化氮，溶于水后会形成酸性溶液，随雨水降下来会形成酸雨，pH＜ 5.6。 2．酸雨的主要危害是能直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业 1 2N O + 3 2 3N O + 4 2 4N O + 5 2 5N O + 2 2 4 3, (NO) (O ) 4 3, NO 4 3, O V V = > 