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)
(2 )与H2的化合
N2+3H2 2NH3
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
③对生产化肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理
二、氮肥的生产和使用
(一)氨气
1.氨气的合成 N2+3H2 2NH3
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+H2O NH3•H2O NH4++OH-
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•H 2O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 NH3↑+ H2O),不易运输保存等,所以常将氨转化成各种铵盐。
②与酸反应 N H3+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。
③与一些氧化剂的反应 4NH3+5O2 4NO+6H2O
3.氨气的实验室制备 Ca(OH)2+2NH4Cl CaC l2+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。
NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+ H2O (NH4)2SO4 2NH3↑ +H2SO4
NH4Cl NH3↑+HCl↑
NH4Cl受热分解有类似“升华”现象( ),可用于物质的提纯,如NaCl混入NH4Cl中可加热提纯。