氮氧化合物的合成及轉(zhuǎn)化

第二單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物專題4硫、氮和可持續(xù)發(fā)展（一）氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化師范12（1）12231123鐘裕娟雷雨發(fā)莊稼？農(nóng)作物生長(zhǎng)離不開(kāi)氮元素含氮化合物作為火箭的燃料血紅蛋白中含有氮元素1、氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)單質(zhì)氮在常況下是一種無(wú)色無(wú)臭的氣體，難于液化，在水中的溶解度很小.一、氮?dú)?.氮元素的存在:以游離態(tài)形式存在于空氣中，以化合態(tài)形式存在于多種無(wú)機(jī)物及有機(jī)物。N2＋O22NO放電3.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)（很穩(wěn)定）在放電高溫等條件下能與O2，H2，Mg等活潑金屬反應(yīng)（催化劑N2+3MgMg3N2高溫（1）

氮?dú)馀c氧氣的反應(yīng)（2）

氮?dú)馀c氫氣的反應(yīng)（3）

氮?dú)馀c金屬鎂的反應(yīng)N2+3H22NH3高溫高壓（1）常用作保護(hù)氣體。以防止某些物體暴露于空氣時(shí)被氧所氧化（2）用氮?dú)馓畛浼Z倉(cāng)，可使糧食不霉?fàn)€、不發(fā)芽，長(zhǎng)期保存。（3）液氨還可用作深度冷凍劑。性質(zhì)→用途4、氮?dú)獾挠猛径⒁谎趸投趸?.NO和NO2的物理性質(zhì)：NO：無(wú)色、無(wú)味、難溶于水的有毒氣體。NO2：紅棕色、有剌激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水。NO只能排水法，NO2只能上排氣法，如何收集NO和NO2氣體？NO21、將一試管二氧化氮?dú)怏w倒立在一定量的水槽中，一段時(shí)間后，觀察試管內(nèi)的液面有什么變化？氣體顏色如何讓變化？2、取少量水槽中溶液，滴加紫色石蕊試液，有什么現(xiàn)象？為什么會(huì)有這些現(xiàn)象？現(xiàn)象：1、試管內(nèi)液面上升至2/3

2、所得溶液為無(wú)色

3、氣體由紅棕色變?yōu)闊o(wú)色

4、紫色石蕊試液變紅思考？

如果繼續(xù)通入O2，又會(huì)看到什么現(xiàn)象？

能讓水充滿試管嗎？

改成NO呢？①②①＋②×24NO2+2H2O+O2

＝4HNO3①×3＋②×24NO+2H2O+3O2

＝4HNO32.NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)⑴NO不與水反應(yīng)，在常溫下易與O2化合生成NO2:

⑵NO2難被O2氧化，易與水反應(yīng)生成HNO3和NO:2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+2H2O+3O2

＝4HNO34NO2+2H2O+O2

＝4HNO3NO只能排水法，NO2只能上排氣法，1、如何收集NO和NO2氣體？2、如何除去NO中NO2

？混合氣通過(guò)水洗若用排空氣法收集則得到NO2；現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用：能否顛倒過(guò)來(lái)？若用排水法收集則得到NO在新疆和青海交界處有一狹長(zhǎng)山谷，每當(dāng)牧民和牲畜進(jìn)入后，風(fēng)和日麗的晴天頃刻間電閃雷鳴，狂風(fēng)大作，人畜往往遭雷擊倒下。奇怪的是這里的牧草茂盛，四季常青，被當(dāng)?shù)啬撩穹Q為“魔鬼谷”。你能用化學(xué)方程式及必要的文字?jǐn)⑹鼋忉尅澳Ч砉取蹦敛菝?、四季常青的原因?催化劑催化劑你知道嗎？

請(qǐng)同學(xué)們用簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式來(lái)解釋此地牧草茂盛的原因。N2+O2=2NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO硝酸硝酸鹽雷雨發(fā)莊稼一氧化氮和二氧化氮性質(zhì)比較

O2

H2O化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)NO2NO無(wú)色無(wú)味有毒氣體微溶于水紅棕色刺激性氣味有毒氣體不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2不反應(yīng)收集方法排水法向上排空氣法3.氮的其它氧化物：N2O俗名笑氣，是一種麻醉劑；

N2O3是亞硝酸（HNO2）的酸酐；

N2O4

是無(wú)色氣體；

N2O5是硝酸的酸酐，是一種白色固體。氮的幾種重要氧化物思考：二氧化氮是硝酸的酸酐嗎？為什么？哪種氧化物是亞硝酸(HNO2)的酸酐？氧化物化合價(jià)N2ONON2O3NO2N2O4N2O5+1+2+3+4+4+5----亞硝酐硝酐------------酸酐？天上人間地下N2NONO2HNO3NH3NH3、NH4+、

NO3—三.氮的循環(huán)空氣中氮元素的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，只有少數(shù)豆科植物能夠直接吸收轉(zhuǎn)化加以利用。直到1919年，德國(guó)化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室中首次人工合成了NH3，才使大規(guī)模合成化肥成為現(xiàn)實(shí)。N2+3H22NH3催化劑高溫高壓氮元素的固定（氮固定）:

把游離態(tài)的氮（N2

）轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮（1）人工固氮①豆科植物能夠直接吸收轉(zhuǎn)化加以利用工業(yè)合成氨：N2＋3H2催化劑2NH3高溫、高壓②雷雨發(fā)莊稼或閃電時(shí)N2轉(zhuǎn)化為NO（2）自然固氮空氣中的氮在閃電作用下由游離態(tài)的氮?dú)庾兂苫蠎B(tài)的氮的過(guò)程四、氮氧化合物對(duì)環(huán)境的污染與防治１．氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染（1）酸雨（硝酸型酸雨）（3）光化學(xué)煙霧

臭氧+碳?xì)浠衔?光化學(xué)煙霧（2）對(duì)臭氧層的破壞（4）有毒城市中的光化學(xué)煙霧污染汽車尾氣含有大量的氮氧化物（NO）和碳?xì)浠衔?HC)等一次污染物，氮氧化物主要是一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)，NO和NO2都是對(duì)人體有害的氣體。當(dāng)?shù)趸锖吞細(xì)浠衔镌诖髿猸h(huán)境中受強(qiáng)烈的太陽(yáng)紫外線照射后,發(fā)生光化學(xué)和熱化學(xué)反應(yīng)，在這種復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,產(chǎn)生的以臭氧為主的醛、酮、酸、過(guò)氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物。我們將參與光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成新的煙霧污染（氣體和顆粒物）現(xiàn)象，叫做光化學(xué)煙霧。

光化學(xué)煙霧的成分非常復(fù)雜，具有強(qiáng)氧化性，刺激人們眼睛和呼吸道黏膜，傷害植物葉子，加速橡膠老化，并使大氣能見(jiàn)度降低。對(duì)人類、動(dòng)植物和材料有害的主要是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。臭氧、PAN等還能造成橡膠制品的老化、脆裂，使染料褪色，并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。有害影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：損害人和動(dòng)物的健康人和動(dòng)物受到主要傷害是眼睛和粘膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。在1943年美國(guó)洛杉磯發(fā)生的首宗事件曾引起400多人死亡影響植物生長(zhǎng)臭氧影響植物細(xì)胞的滲透性，可導(dǎo)致高產(chǎn)作物的高產(chǎn)性能消失，甚至使植物喪失遺傳能力。植物受到臭氧的損害，開(kāi)始時(shí)表皮褪色，呈蠟質(zhì)狀，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后色素發(fā)生變化，葉片上出現(xiàn)紅褐色斑點(diǎn)。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色，影響植物的生長(zhǎng)，降低植物對(duì)病蟲害的抵抗力。影響材料質(zhì)量光化學(xué)煙霧會(huì)促成酸雨形成，造成橡膠制品老化、脆裂，使染料褪色，建筑物和機(jī)器受腐蝕，并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。降低大氣的能見(jiàn)度光化學(xué)煙霧的重要特征之一是使大氣的能見(jiàn)度降低，視程縮短。2．氮氧化物對(duì)環(huán)境污染的防治（1）來(lái)源：（2）防治：氮氧化物主要來(lái)源于化石燃料的燃燒，汽車尾氣、工廠廢氣的排放，其中，汽車尾氣是城市大氣中氮氧化物的主要來(lái)源之一。①開(kāi)發(fā)使用潔凈能源；②對(duì)工廠排放的廢氣進(jìn)行處理③對(duì)汽車尾氣進(jìn)行凈化處理。

汽車尾氣（含烴類、CO、NO和NO2等）是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管裝上催化轉(zhuǎn)化器，使NO或NO2與CO反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無(wú)毒氣體，請(qǐng)用相應(yīng)的化學(xué)方程式來(lái)表示：2CO+NO=2CO2+N24CO+2NO2=4CO2+N2催化劑催化劑問(wèn)題解決：1、氮氧化合物物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化3、環(huán)境污染與防治例題：如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體（可能是混合物），當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r(shí)，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿，原來(lái)試管中盛裝的可能是什么氣體

A．可能是N2與NO2的混和氣體

B．可能是O2與NO2的混和氣體

C．可能是NO與NO2的混和氣體

D．只可能是NO2一種氣體ＢＣD1.下列過(guò)程屬于人工固氮的是（）

A、分離液態(tài)空氣制氮?dú)?/p>

B、閃電時(shí)N2轉(zhuǎn)化為NOC、工業(yè)合成氨

D、豆科植物根瘤菌固氮C思考·討論2、現(xiàn)有一試管二氧化氮，將其倒置于盛滿水的水槽中，足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，有什么現(xiàn)象？試管中氣體的顏色褪去,液面上升，剩余氣體大約占試管總體積的1/3。3、若使試管中液面上升，可采取什么措施？通入氧氣4.標(biāo)況下，50mL量筒裝滿水倒置水槽，先通10mLNO，再通20mLO2，問(wèn)最后剩余氣體為多少？解：4NO+3O2+2H2O=====4HNO34mL

3mL10mLX20mL-7.5mL=12.5mL.X=7.5mL5.12mLNO2與O2混合氣體被水充分吸收后，發(fā)現(xiàn)剩余2mL氣體，問(wèn)原混合氣體體積各為多少？4NO2+O2+2H2O=====4HNO34mL1mL4XmL

xmL則：5X=