0.5氮及化合物

、氮气及其化合物
1．氮气的性质
（1）物理性质：无色无味的气体，难溶于水，是空气的主要成分。
（2）化学性质：通常情况氮气的性质比较稳定，常用作保护气。但在一定条件下可发生反应。
①放电条件下与氧气反应：N2 +O2

　　2NO,
②在一定条件下,与H2反应:N2+ 3H2

　　2NH3 (工业合成氨的主要反应,也是人工固氮的方法。）自然固氮主要是雷雨和豆科植物的根瘤菌的固氮。
③与金属反应：3Mg + N2

　　Mg3N2,
2．氮的氧化物
（1）NO是无色无味的有毒气体,微溶于水,在空气中易被氧化为NO2。2NO + O2== 2NO2.在有氧气的条件下,NO和O2混合气被水吸收：4NO + 3O2+ 2H2O ==4HNO3.
(2)NO2：红棕色有刺激性味有毒气体，溶于水，并与水反应：3NO2+ 2H2O ==2HNO3 + NO .
在有氧气的条件下：4NO2+ O2 + 2H2O ==4HNO3.
另外，NO和NO2的混和气体也可以被碱液吸收：NO + NO2+ 2NaOH ==2NaNO2 + H2O.
（3）NO、NO2的污染：大气中的氮的氧化物主要来源于汽车的尾气和工业生产的尾气的排放等，大气中的NO、NO2不仅可以形成酸雨，也能形成光化学烟雾，还能破坏臭氧层。因此要严格控制氮的氧化物的排放。
3．氨的性质
（1）氨的物理性质：无色有刺激性味的气体，极易溶于水（1:700），易液化。
（2）氨的化学性质：
①与水反应：NH3+ H2O

　　NH3 H2O

　　NH4+ + OH-,氨溶于水后，大部分氨分子与水反应生成一水合氨分子，一小部分一水合氨分子电离成铵根和氢氧根，因此氨水显碱性。可用湿润的红色石蕊试纸来检验氨气的存在。
②易与酸反应：NH3+ H+ ==NH4+,可用浓盐酸来检验氨气的存在，有白烟现象。
③催化氧化：4NH3+ 5O2

　　4NO + 6H2O(是工业生产硝酸的基础反应)。
另外，氨气可与氯气反应：3Cl2+ 2NH3 ==N2 + 6HCl，氨气足够时：3Cl2+ 8NH3 ==N2 + 6NH4Cl。
（3）氨气的实验室制法：常用NH4Cl和Ca(OH)2的固体混和加热，
2NH4Cl + Ca(OH)2 == CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O。也可用向浓氨水中加CaO或NaOH固体制氨气。
4．硝酸的性质

　　（1）物理性质：纯的硝酸是无色，易挥发的液体，常见的浓硝酸浓度一般是69％左右，浓硝酸久置变黄色，是因为硝酸见光分解产生的二氧化氮溶在其中。
（2）化学性质：①见光分解：4HNO3 4NO2 ↑+ O2 ↑+ 2H2O.
②酸的通性。但是金属与硝酸反应无氢气放出。
③强氧化性： A．常温下，浓硝酸能使Fe、Al钝化；
B．与金属反应：Cu + 4HNO3(浓)== Cu(NO3)2+ 2NO2↑+ 2H2O,
3Cu+ 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O。
C．与非金属反应：C + 4HNO3(浓) == CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O.
另外：硝酸具有很强的腐蚀性。
（3）硝酸的工业制法：
流程：氨气的催化氧化

　　NO

　　进一步氧化生成NO2

　　用水吸收生成硝酸。
设备：①氧化炉：4NH3+ 5O2

　　4NO + 6H2O，进一步氧化：2NO + O2== 2NO2.
②吸收塔：用水吸收：4NO2+ O2 + 2H2O ==4HNO3.
尾气处理：在工业生产中，将尾气进行循环使用，处理后进行进一步氧化，再生产硝酸。