氮的氧化物及硝酸

硝酸雾氮氧化物-概述说明以及解释1.引言1.1 概述硝酸雾是一种由氮氧化物（NOx）在大气中氧化形成的颗粒状悬浮物。

它主要由工业排放和交通尾气排放中产生的氮氧化物以及大气中的其他有机氮物质反应生成。

硝酸雾在许多地区都是一个严重的环境问题，对人类健康和生态系统造成了严重危害。

硝酸雾的形成过程主要涉及氮氧化物的光化学反应。

在光照的作用下，氮氧化物与大气中的氧气和水反应生成硝酸。

这些硝酸分子会聚集形成微小颗粒，并随着大气中的气流而扩散。

当这些颗粒悬浮在空气中时，它们能够吸附其他污染物质，如重金属和有机物，从而增加了其毒性和危害性。

硝酸雾的危害主要表现在对人体健康和环境的影响上。

首先，硝酸雾中的颗粒物能够进入人体呼吸道，导致呼吸系统疾病的发生，如支气管炎、哮喘和肺癌等。

其次，硝酸雾中的氮氧化物还参与光化学反应，产生臭氧和其它有害气体，对大气质量产生进一步的破坏。

此外，硝酸雾的形成也对生态系统造成了许多负面影响，如土壤酸化、水质污染和植被损害等。

针对硝酸雾的危害，应对措施方面需从源头减少氮氧化物的排放量，如加强工业废气治理、改善交通尾气排放标准等。

此外，通过提高能源利用效率和推广清洁能源技术，也可以有效地减少氮氧化物的产生。

在治理硝酸雾过程中，还需要采取空气污染监测和预警机制，及时通报大气质量状况，并制定合理的应急措施。

展望未来，应进一步加强国际合作，共同应对全球硝酸雾问题。

在技术上，需要加大对氮氧化物治理和减排技术的研究和开发力度，推动环保科技创新。

在政策层面，需要建立更为严格的环境保护法规和标准，加大对污染企业的监管力度。

只有各方共同努力，才能有效地减少硝酸雾的形成和危害，保护人类健康和生态环境的可持续发展。

1.2文章结构文章结构是指文章的整体组织形式和内容安排方式。

在本文中，为了清晰地展现硝酸雾和氮氧化物相关的信息，我们将按照以下结构来进行表述：1. 引言1.1 概述在引言部分，我们将简要介绍硝酸雾和氮氧化物的概念，以及它们在环境污染和健康方面的重要影响。

氮的氧化物和硝酸讲义一、 氮气及氮的氧化物1．氮气(1)氮的固定 使空气中游离态的氮转化为化合态的过程 (2)氮气的性质①物理性质： 无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的78%①结构：电子式为··N①①N ··，结构式为N≡N ，氮氮三键的键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。

①化学性质 N 2化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。

a ．与H 2反应： N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3b ．与O 2反应：N 2＋O 2=====放电2NOc.镁在空气中燃烧：3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2 2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C Mg 3N 2＋6H 2O===3Mg(OH)2＋2NH 3 Mg 3N 2＋8HCl===3MgCl 2＋2NH 4Cl2．一氧化氮 无色无味有毒气体，难溶于水，能与血红蛋白结合使人中毒，可以转化成NO 2（2NO ＋O 2===2NO 2） 形成酸雨、光化学烟雾。

3. 二氧化氮(1)物理性质：红棕色有刺激性气味的有毒气体，能溶于水，能形成酸雨、光化学烟雾 (2)化学性质 具有较强的氧化性，NO 2能使湿润的淀粉­KI 试纸变蓝。

3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 2NO 2N 2O 44.氮的氧化物对环境的污染 ①形成光化学烟雾，污染空气。

①形成酸雨。

①破坏臭氧层。

【总结梳理】1.N 2的稳定性和氮元素的活泼性的关系：氮元素的活泼性是指氮原子的活泼性，而N 2的性质不仅与原子结构有关，还与氮分子的构成有关；N 2中的N≡N 键能很大，故分子很稳定；同主族元素自上而下非金属性一般在递减，单质的活泼性减弱，但是磷比N 2活泼，也是因为N 2中的N≡N 键能很大，性质稳定，在自然界中有游离态的氮而无游离态的磷。

2．空气中NO 、NO 2主要来源于煤和石油的燃烧（汽车发动机内温度很高，N 2＋O 2=====2NO ）、硝酸工厂等、细菌对含氮有机物的分解以及雷电。

氮及其化合物方程式总结氮气是一种无色、无臭的气体，它是大气中最主要的成分之一、氮的化学式为N2，它是由两个氮原子组成的。

氮气在常温下是稳定的，不易与其他物质反应，但是在一些特殊的条件下，氮与其他元素形成氮化物或氮氧化物。

氮气可以与氧气反应生成氮氧化物，在工业生产中，氮气与氧气的混合物是可以燃烧的，反应生成氮氧化物和燃烧产物，其中最主要的产物是二氧化氮（NO2）和一氧化氮（NO）。

氧化氮可以与大气中的水反应生成硝酸（HNO3），形成酸性雨。

氮气也可以与氢反应生成氨气（NH3），这个反应通常称为哈伯-博什过程（Haber-Bosch process），是工业上合成氨气的重要方法。

该反应的方程式为：N2+3H2→2NH3氨气在工业上广泛应用于制造化肥，它是植物生长所必需的营养物质之一在自然界中，土壤中的一些细菌可以利用氮气，通过固氮作用将氮气转化为能被植物吸收利用的形式。

这个过程被称为生物固氮作用，其中一种常见的细菌是根瘤菌。

根瘤菌与豆科植物共生，根瘤菌能够与植物共同形成根瘤，菌根瘤中的根瘤菌利用空气中的氮气形成是细菌能够通过酶将氮气转化为氨气，植物则能够通过氨气获得氮元素。

氮化物是氮的化合物之一、典型的氮化物有氨（NH3）、硝酸（HNO3）和亚硝酸（HNO2）。

氨是一种气体，具有刺激性的气味。

它是制造化肥的重要原料，也可以用于制造合成纤维、颜料等。

氨的化学式为NH3，氨气加水会生成氢氧化铵（NH4OH）。

硝酸和亚硝酸是氮的氧化物化合物。

它们在环境中重要，因为它们可以与其他化合物反应生成酸性雨，对环境造成危害。

硝酸的化学式为HNO3，亚硝酸的化学式为HNO2在工业上，氮还可以与其他元素形成各种氮化物。

例如，氮可以与钙、硅等元素反应生成氮化钙（Ca3N2）和氮化硅（Si3N4）。

氮化钙在火柴生产和炮火制造中有应用，氮化硅是一种硬度很高的陶瓷材料，可以用于制造刀具和机械零件。

综上所述，氮及其化合物在自然界和工业中都具有重要的应用。

考点1 氮的氧化物1.氮元素有＋1、＋2、＋3、＋４、＋5等五种正价态，五种正价对应六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。

其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。

NO是一种无色还原性较强的气体，易被O2氧化生成NO2，NO2是一种红棕色的易溶于水且与水反应的气体，氧化性强，能氧化SO2，能使湿润的KI－淀粉试纸变蓝。

2.NO、NO2都是大气污染物，空气中NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。

其中空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。

3．NO、NO2的制法（1）NO的实验室制法①原理：3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②装置：铁架台、铁夹、铁圈、烧瓶、分液漏斗、胶塞、导管、酒精灯等③收集：排水集气法④检验：无色气体和空气接触立即变红棕色（2）NO2的实验室制法①原理：Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O②装置：锥形瓶(或烧瓶)、分液漏斗、带导管胶塞221．氨的物理性质氨气为无色、有刺激性气味的气体，比空气轻，易液化，极易溶于水，氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度越大，密度越小。

2．氨的化学性质；（1）与水反应，溶液呈碱性：NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-氨水中所含有微粒：NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+，氨水中溶质通常看作为NH3，而不是NH3·H2O。

（2）与酸反应NH3+HNO3NH4NO3HCl+NH3NH4ClH2SO4+2NH3(NH4)2SO4氨气与氯化氢相遇便产生白烟，可用于NH3与HCl的相互检验。

（3）还原性NH3分子中氮元素呈－3价，具有还原性，能在一定条件下与O2、Cl2、CuO等反应，被它们氧化：2NH3＋3Cl2N2＋6HCl2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O3．氨气的实验室制法（1）原理：固态铵盐与碱加热反应：2NH4Cl＋Ca(OH) 2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O （2）发生装置：固+固+加热型，与制备O2气体相似；（3）收集：向下排空气法。

延伸·拓展①同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3 ②NO2，进行喷泉实验，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度大小关系为( C )A.①＞②B.①＜②C.①=②D.不能确定设圆底烧瓶的体积为VL，所含气体的物质的量为V/Vm mol。

则：c(NH3)=(V/Vm)/V mol/L = 1/Vm mol/L而3NO2+H2O=2HNO3+NO，c(HNO3)=［2V/(3Vm) mol］/［2/3VL］= 1/Vm mol/L规律：只要在同温同压下，单一气体（或某一气体中混有空气）如进行“喷泉”实验（在H2O中）后所得溶液的浓度均相同。

它与液体上升高度无关。

如在标准状况下，则浓度为1/22.4 mol/L。

②.例 1.铜粉放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体产生,该物质可能是( C ) 。

A. Fe2(SO4)3B. Na2CO3C. KNO3D.FeSO4例 2.铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后,剩余金属m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余金属m2 g, 则m1与m2的关系是( A )。

A.m1一定大于m2B. m1一定等于m2C. m1可能等于m2D. m1可能大于m2值得注意的是：硝酸盐中的NO3- 与其它酸中的H+形成硝酸。

硝酸与金属反应的计算③例 3.在100 mL 混合溶液中,HNO3 和H2SO4 的物质的量浓度分别是 0.4 mol/L, 0.1 mol/L 向该混合液中加入 1.92 g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中Cu2+ 的物质的量浓度是( B )。

A. 0.15B. 0.225C. 0.35D. 0.45【解析】考虑到硝酸与铜反应生成的硝酸铜中硝酸根离子会与其它酸中的氢离子形成的溶液会继续与铜反应n(Cu)=0.03mol n(HNO3)=0.04mol n(H2SO4)=0.01mol3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O（H+ 少量）3 8 2 30.06 (0.06/8)*3=0.0225解得：C(Cu2+）= 0.0225/0.1 mol/L④物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为氮的氧化物，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是AA．1∶4 B．1∶5 C．2∶3 D．2∶5【解析】硝酸与金属反应，反应的硝酸包括做酸介质的硝酸(未被还原）和做氧化剂的硝酸（被还原）两部分设n(Zn)=2mol n(HNO3)=5molZn --Zn(NO3)2 -- 2HNO3（酸）2mol 2mol 4mol则做氧化剂被还原的硝酸5mol-1 mol=4mol⑤将1.92 g 铜粉与一定量浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 1120 mL。