二单元生产生活中的含氮化合物.ppt
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1、第二单元 生产生活中的含氮化合物,第一节 氮氧化物的产生和转化,一、氮气,1、氮元素的存在及单质的物理性质,游离态形式存在于空气中 化合态形式存在于多种无机物及有机物中,存在,物理性质,无色无味的气体、密度比空气小; 难溶于水,1体积水溶解0.02体积的氮气。,近代化学之父是谁?,法国的化学家拉瓦锡 (1743-1794),你了解他的成就吗?,确定了空气的组成。,发现了氮气,并命名为 Nitrogen(无益于生命)。,防氧化 防挥发,防腐烂,保护气,冷冻剂,合成氨,作保护气焊接金属,充填灯泡,贮存粮食、水果等,冷冻麻醉条件下做手术;,氮氧化物的产生和转化,一、氮气,1、氮元素的存在及单质的物理
2、性质,游离态形式存在于空气中 化合态形式存在于多种无机物及有机物中,存在,物理性质,无色无味的气体、密度比空气小; 难溶于水,1体积水溶解0.02体积的氮气。,2、氮气的分子结构和化学性质,分子结构,电子式,结构式,3、 N2的化学性质,1.与H2反应,2.与O2反应,3.与某些金属反应,N2O2,2NO,放电,高温条件下能与Na、Mg、Ca、Ba等反应生成金属氮化物,你知道吗,在新疆与青海交界处有一山谷,人称魔鬼谷。每当人畜进入后,经常电闪雷鸣,狂风暴雨,把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛,四季常青。 请解释原因。,2NO + O2 = 2NO2 (红棕色),3NO2 + H2O = 2HNO
3、3 + NO,NO:无色、无气味的难溶于水的 有毒气体。,NO2:红棕色、有刺激性气味的易溶于水的 有毒气体,(工业制硝酸的反应),+4 +5 +2,光化学烟雾的产生 光化学烟雾是一种淡蓝色的烟雾.汽车尾气和工厂废气里含大量碳氢化合物和氮氧化物.由碳氢化合物和氮氧化物在阳光紫外线的作用下,发生光化学和热化学反应后,产生的以臭氧为主的氧化剂及颗粒物混合物。 在世界环境污染八大公害事件中,这类烟雾事件便占了5起,最有代表性的是美国洛杉矶光化学烟雾事件。1955年9月的几天里,严重的汽车尾气污染再加上气温偏高,洛杉矶光化学烟雾的浓度非常高,导致了几千人受害,两天之内就有400多名65岁以上老人死亡。
4、,光化学烟雾的危害 光化学烟雾对人体有很大的刺激性和毒害作用。它刺激人的眼、鼻、气管和肺等器官,产生眼红流泪、气喘咳嗽等症状,长期慢性危害使肺机能减退、支气管发炎,甚至发展成癌。严重时可使人头晕胸痛,恶心呕吐,手足抽搐,血压下降,昏迷致死。光化学烟雾可导致成千上万人受害或死亡, 可使植物褪掉绿色、改变颜色,造成叶伤、叶落、花落和果落,直到减产或绝收。 还可使家畜发病率增高,使橡胶制品龟裂老化、腐蚀金属、损坏各种器物、材料和建筑物等。,练习 1、鉴别NO2和Br2蒸气可用( ) A、湿润的淀粉KI试纸 B、AgNO3溶液 C、水 D、烧碱溶液,BC,练习 与 思考,如何除去NO中的NO2? 盛有
5、NO2的试管到置于水中,会发生什么现象?,标况下,将一充满NO2的试管倒立于盛有足量水 的水槽中,充分反应后,若不考虑试管内物质向外 扩散,求: (1)试管中液面上升的高度与试管总长度的比值; (2)试管中溶液的物质的量浓度。,考考你,将充满NO和NO2的混合气体45mL的试管,倒立 于水中,一段时间后,气体的体积为35mL,原混 合气体中,NO和NO2的体积比为 A2:1 B2:7 C7:2 D9:7,练一练,思考 可以把NO换成N2 、 H2 、 O2吗?,想想看:,若将NO2和O2同时通入水中的反应是什么? 若是NO与O2?,2+得:,4NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3,同理
6、2+3得:,4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,用排水法收集12mlNO于试管中,然后向倒立于水槽中的该试管内间歇地通入氧气共12ml ,下列说法正确的是( ) A、剩余氧气 B、剩余NO C、试管中气体为红棕色 D、试管内气体先变为红棕色,后红棕色消失,反复几次,最后剩余无色气体,A D,1、NO 与 O2 的混合气体溶于水,例、盛有12mLNO气体的试管倒立于水槽中,通入一 定量的O2,充分反应后,试管内气体的体积为4mL,则通入氧气的体积可能为( ). A.8mL B.6mL C.11mL D.13mL,BD,例、室温时,在容积为90ml的大试管里充满NO2气体,然后 倒置
7、在水里,至试管内液面不再上升时,再通入一定量的氧 气,则试管内液面继续上升,最后试管内留有10ml气体。问: (1)这10ml可能是什么气体? (2)通入氧气的体积是多少?,(1)若10ml为NO,则通入氧气为15ml (2)若10ml为O2,则通入氧气为32.5ml,2.NO2 与 O2 的混合气体溶于水,例、把40mlNO和NO2的混合气体与20mlO2同时通入倒立在水 槽中盛满水的量筒里,充分反应后,量筒里还剩下5ml气体, 求原混合气体中NO和NO2的体积各是多少ml?(气体体积均 是在相同条件下测得),若氧气过量,V(NO)=10ml,V(NO2)=30ml 若氧气不足,V(NO)=
8、27.5ml,V(NO2)=12.5ml,3、NO2、NO 与 O2 三种气体溶于水,练 习,1、在一定的温度和压强下,将装有N2和NO2的混合气体的试管倒置于水槽中,充分反应后水面上升到试管容积的2/5处,求N2和NO2的体积比? (23) 2、将50mL的试管充满NO2和O2的混合气体,倒立于水中,充分反应后,试管内还有10mL无色气体,由此判断原混合气体中NO2和O2的体积分别是( ) A. 20mL、 30mL B. 32mL、 18mL C. 40mL、 10mL D. 46mL、 4mL,1、如下图所示,当用分液漏斗向烧瓶中慢慢注入水后,若试管内液面仍保持原来位置,则进入试管中的氧
9、气与原来一氧化氮的物质的量之比是_。,7/4,思考题,4、自然界氮的固定,氮的固定-把大气中的氮转化为氮的化合物,人工固定,工业上用氮气合成氨 在放电条件下制备氮的氧化物再合成硝酸盐或铵盐,硝酸盐。,自然固定,雷电时大气中有氮的氧化物生成以及豆科作物根瘤中的固氮菌常温下将空气中的氮气转化为硝酸盐。,25,二、氮的氧化物,氮有多种正化合价,有多种氧化物 氮的化合价 +1 +2 +3 +4 +5 氮的氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O5 俗名与特征 笑气 无色气体 亚硝酐 红棕色 硝酐 其中重要的是NO和NO2 ,是大气污染物;,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+N
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