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1、生产生活中的含氮化合物,第二单元,厦大附中 常宗艳 2010 3 9,猜猜看： 美丽的闪电除了给我们带来的视觉和听觉上的冲击，还带来了什么？,丰收的田野 与 快乐的农民,丰收在望的田野,一场雷雨一场肥,(一)氮的存在,1.大部分氮元素以游离态的形式存在于空气中-体积分数占78% ; 质量分数占75%,(二)氮气的物性,无色无味的气体, 难溶于水密度比空气略小(与空气密度相近，只能用排水法收集N2),看了刚才的图片后，我们知道在闪电的作用下氮气和氧气可以发生反应从而得到氮的化合物，因此农村中有一句俗话：“雷雨发庄稼”。那么在电闪雷鸣的条件下空气中游离的氮气是怎样变为化合态氮的呢？,氮的固定,固氮
2、作用：游离态氮转变为化合态的氮的方法。 （1）人工固氮：N2 + H2 NH3 （2）自然固氮： N2 + O2 （3） 生物固氮：,生物固氮,根瘤菌,与大豆、蚕 豆等豆科植 物共生的根 瘤菌中存在 固氮酶，能 在常温常压 下把空气中 的氮气转变 为氨。,思考讨论: 雷雨又是如何将空气中氮气生成肥料的,它的成分是什么 ？,雷雨与肥料,肥料的种类,空气的成分,转化的途径,自然界的固氮,雷雨天氮的循环:,相关反应:,NO：无色、无味气味的难溶于水的有毒气体,极易和氧气反应。,NO2：红棕色、有刺激性气味的易溶于水的有毒气体,NO和NO2的转化,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （工业
3、制硝酸）,2NO + O2 = 2NO2,N2 + O2 = 2NO,放电或高温,（无色，难溶于水）,红棕色，易溶于水,氮气除了可以在放电条件下和氧气发生反应外，在一定条件下还可以和氢气、Mg等发生反应,工业合成氨 （合成氨反应）,氮氧化物对环境的污染与防治,氮氧化物对环境的污染,（1）酸雨,（3）光化学烟雾 臭氧+碳氢化合物光化学烟雾,（2）对臭氧层的破坏,硝酸型酸雨,城市中的光化学烟雾污染,现学现用,NO只能排水法， NO2只能向上排气法，,混合气通过水洗,若用排空气法收集则得到NO2； 若用排水法收集则得到NO,思 考 现给你一试管二氧化氮，将其倒置于水槽中，问试管内会有什么变化？,红棕
4、色气体消失，水位上升，最后水充满试管的2/3， 无色气体充满试管的 1/3（上部）,3NO2+H2O=2HNO3+NO,在新疆和青海交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲畜进入后， 风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风大作，人畜往往遭雷击 倒下。奇怪的是这里的牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。你能用化学方程式及必要的文字叙述解释“魔鬼谷”牧草茂盛、四季常青的原因吗?,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,2NO + O2 = 2NO2,3,2,4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,关于NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算,1、NO和O2混合,叠加法：,2、NO2和O
5、2混合,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,2,2NO + O2 = 2NO2,4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3,一般NO2、NO、O2与H2O反应，可归纳成四种情况：,（4）NO、NO2、O2三种混合溶于水,（1）NO和O2混合溶于水,（3）NO和NO2混合溶于水,（2）NO2和O2混合溶于水,4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,NO+NO2+O2+H2O=2HNO3,例1：将12mLNO2与O2混合气体被水充分 吸收后，发现剩余2mL气体 ，问 原混合
6、气体体积各为多少？,讨论：（1）若剩余气体为O2，则 4NO2 + O2+2H2O=4HNO3 V 4mL 1mL 5mL x 12-2=10mL,X=4 10/5=8mL,所以有O2 （12-8）mL 4mL,（2）若剩余气体是NO，则 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2mL,6mL,4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4mL 1mL 4x x,x+(4x+6)=12 X=1.2mL,所以有NO2：6+4 1.2=10.8mL,返回,例4 、 将体积为10mL的试管倒置于盛水的水槽中，先向试管中注入一定量的NO，再通入O2，两种气体共为10mL，水面逐渐上升，至余3mL气体时为止。求原
7、混合气体中NO和O2各多少毫升？,根据 刚才的分析可以知道，在不知道具体哪个多的情况下有气体剩余，则剩余气体可能是NO；也可能是O2,解（1）若剩余气体为NO则氧气完全反应，设氧气的体积为x 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 4 3,4x/3+ x = （10-3）=7mL x=3mL V(NO)=7mL,（2）若剩余气体为O2,则NO完全反应，设NO的体积为y 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 4 3,y+ 3y/4 =（10-3）=7mL y=4mL V(O2)=6mL,例3：将40mLNO和NO2的混合气体跟20mLO2同时通入装满水倒立于水槽中的量筒中，
8、发现有5mL气体剩余，问原NO和NO2混合气体的体积组成是什么？,1、若剩余气体为O2，则无NO和NO2剩余， 设原有NO2体积为x， 则NO的体积为（40-x）,3NO2+H2O=2HNO3+NO,3 1 x,x/3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4 3 40-x+x/3 (20-5),X=30mL VNO=10mL 故原气体组成为：VNO2=30mL,2、若剩余气体为NO，无O2、NO2剩余 设原NO体积为y，则NO2体积为（40-y),3NO2+H2O=2HNO3+NO 3 1 40-y,(40-y)/3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4 3 20,y+(40-y)/3-5,y=27.5mL,则NO2体积为12.5mL,