高中化学第二单元 重要的含氮化工原料图文课件ppt

这是一份高中化学第二单元 重要的含氮化工原料图文课件ppt，共31页。
氨气是人类制备各种含氮化合物的基础原料。与化学性质相对稳定的氮气不同，氨气容易参与多种化学反应，转化为其他含氮化合物。例如，氨气与酸反应可用于制备各种铵盐，铵盐是最常用的氮肥；氨气经过氧化等一系列过程可以生成硝酸，硝酸是最重要的无机强酸之一，也是重要的化工原料。氮的许多化合物在工农业生产和人类生活中发挥着极为重要的作用。
氨气在通常状况下是无色、具有刺激性气味的气体，密度比空气小(在标准状况下，氨的密度是0.771 g·L-1)。
氨气容易被液化，在常压下冷却至-33.5℃或在常温下加压至700~800 kPa，氨气就液化成无色液体，同时放出大量的热。液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，所以液态氨在工业上常用来作制冷剂。
作制冷剂：氨分子间容易形成氢键，这使得氨气容易被液化，在常压下冷却至-33.5 ℃或在常温下加压至 700~800 kPa，氨气就液化成无色液体，同时放出大 量的热。液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，所以液态氨在工业上常用来作制冷剂。
（1）氨气与水的反应（喷泉实验）：
烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色。
氨极易溶于水；其水溶液呈碱性。
2.该喷泉实验成功的关键是什么？
延伸：1.二氧化碳和氢氧化钠能否形成喷泉？为什么？
氢氧化钠会和二氧化碳反应，二氧化碳消耗后，烧瓶内的压力减少。造成水沿著玻璃管上升，如喷泉般喷出於烧瓶中。
（1）装置气密性良好；（2）圆底烧瓶要干燥；（3）装置内气体的纯度要高；（4）气体要充满烧瓶
氨气极易溶于水，常温常压下，1体积水大约可溶解700体积氨气。氨气溶于水形成的水溶液称为氨水。氨水中的氨分子大部分与水分子结合成一水合氨(NH3·H2O)，一水合氨可部分电离成铵根离子和氢氧根离子，所以氨水显弱碱性。
NH3·H2O是一元弱碱，能使无色酚酞溶液变红
NH3·H2O不稳定易分解
用氨水作氮肥，成本较低，但易挥发，直接施用肥效低，浓度较大时还会烧伤作物茎叶，必须加大量的水稀释。氨水对眼睛、呼吸道等有强烈的刺激作用，贮存、运输和施用的要求也比较高。目前人们已很少在农田中直接施用氨水。
湿润的红色的石蕊试纸变蓝
氨水易挥发，氨气的水溶液呈碱性
浓氨水、浓盐酸具有挥发性，NH3与HCl结合，有固体NH4Cl生成
(用于NH3与挥发性酸的互相检验)
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
NH3+HCl===NH4Cl
氨可以与酸反应，生成铵盐。
铵盐大多是无色晶体，运输、储存比较方便，并且都能溶于水，易于被农作物吸收。因此，固态氮肥已经代替了氨水，成为目前使用最广泛的化肥。
NH3是氮的最低价(-3价)化合物，氨中的N可以失去电子，化合价升高，在一定条件下氨与氧化剂作用时作还原剂，表现出还原性。在通常情况下，氨与氧气不易反应，但在加热和催化剂(如铂丝或Cr2O3)存在下，氨与氧气反应生成一氧化氮和水，并放出热。这一反应叫作氨的催化氧化，它是工业制备硝酸的重要反应之一。
硝酸是一种无色、易挥发、具有刺激性气味的液体，沸点为83℃，密度为1.42 g·cm-3，能与水以任意比互溶。
硝酸不稳定，在常温下受热或见光会发生分解，生成红棕色的二氧化氮气体。因此，硝酸应密封贮存在低温、避光处。市售浓硝酸的质量分数约为69%，常因溶有少量NO2而略显黄色。
观察下列有关硝酸性质的实验，将实验现象和分析所得结论填入下表中。[实验1] 将铜片置于具支试管的底部，通过分液漏斗加入2 mL浓硝酸，将产生的气体通入倒置于水槽里充满水的集气瓶中 (如图)，观察实验现象。[实验2] 在上述装置中，用分液漏斗向试管内加5 mL水，稀释硝酸，继续收集产生的气体，观察实验现象。
硝酸是一种氧化性很强的酸，能与绝大多数金属(除金、铂等少数金属以外 )、许多非金属以及有机物发生氧化还原反应，其中+5价的氮被还原。浓硝酸与铜反应生成的气体主要是二氧化氮，稀硝酸与铜反应生成的气体主要是一氧化氮。
Cu+4HNO3（浓）===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3（稀）===3Cu(NO3)2 + 2NO↑+4H2O
溶液中有气泡产生；试管中充满红棕色气体；烧杯中收集到无色气体。
溶液中有气泡产生；试管烧杯中收集到无色气体。
Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O
常温下，浓硝酸与浓硫酸相似，也能使铝、铁表面形成致密的氧化膜而钝化，所以可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。浓硝酸在加热的条件下，还能与木炭等非金属单质发生氧化还原反应
硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。
氮及其化合物的转化在大量实验的基础上，化学家利用大气中的氮气为原料建立了合成氨工业。氨的合成不仅为人类解决粮食危机作出了不可磨灭的贡献，而且为含氮化合物的制备奠定了重要的基础。以氨气为原料，通过非氧化还原反应的途径可以将氨转化成铵态氮肥，而以氧化还原反应方式则可将氨转化成硝酸等重要的无机化工产品。
1.下列对NO和NO2的描述正确的是( )A．NO2与水的反应中， NO2既是氧化剂又是还原剂B．NO2是无色气体，可用向上排空气法收集C．NO2可由和NO2直接化合得到D．实验室制取NO2 ，可以通过金属铜与浓硝酸反应制得
2. 下列事实不能说明浓硝酸氧化性比稀硝酸强的是( )A. 浓硝酸遇石蕊试液变红后褪色，稀硝酸遇石蕊试液只变红不褪色B. 浓硝酸能与NO反应生成NO2，而稀硝酸不能与NO反应C. 浓硝酸在加热条件下可与碳单质反应，而稀硝酸则不能D. 足量的铜还原1ml浓硝酸和1ml稀硝酸转移电子数分别为NA和3NA
3．在下列变化中，能表明硝酸具有氧化性的是( )A．能使石蕊溶液变红色 B．能跟Ag反应生成AgNO3C．能和碳酸钙反应 D．能和CuO反应生成Cu(NO3)2
4．不能使用铁质容器储运的是( )A．浓盐酸 B．液氯 C．浓硝酸 D．浓硫酸