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1、基于基于“含氮化合物含氮化合物”核心知识系列复习核心知识系列复习-氮的氢化物的性质与应用氮的氢化物的性质与应用一、氮的氢化物生成一、氮的氢化物生成N2 N2H4NH3 HN31.结构分析结构分析N2 2.实践基础实践基础-氨的生成氨的生成NH3 一、氮的氢化物生成一、氮的氢化物生成（1）1898年，德国年，德国A.弗兰克等人发现空气中的氮能被碳弗兰克等人发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氰氨化钙（又称石灰氮），进一步与过热化钙固定而生成氰氨化钙（又称石灰氮），进一步与过热水蒸气反应即可获得氨。水蒸气反应即可获得氨。CaC2N2CaCN2CCaCN23H2O2NH3CaCO3（）直至（）直至19
2、09年年,德国物理化学家德国物理化学家F.哈伯用锇催化剂将哈伯用锇催化剂将氮气与氢气在氮气与氢气在17.520MPa和和500600下直接合成。下直接合成。N2 2.实践基础实践基础-工业合成氨工业合成氨NH3 问题问题1：根据右图能量变化图，：根据右图能量变化图，从反应的自发性看，工业合成从反应的自发性看，工业合成氨应该在什么条件下有利反应氨应该在什么条件下有利反应的进行？请用过渡态理论解释的进行？请用过渡态理论解释使用催化剂能加快反应速率的使用催化剂能加快反应速率的原因。原因。1.利用利用H、S可以判断可以判断反应的自发性，但自发与非自发反应的自发性，但自发与非自发只对给定的条件而言。只对
3、给定的条件而言。2.碰撞理论和过渡态理论是解释影响化学反应速率因素的碰撞理论和过渡态理论是解释影响化学反应速率因素的两个理论。两个理论。一、氮的氢化物生成一、氮的氢化物生成N2 N2H4一、氮的氢化物生成一、氮的氢化物生成 NH3 HN3问题问题2：工业上以氨为原料可以制备用作发射火箭燃料的：工业上以氨为原料可以制备用作发射火箭燃料的氮的一种氢化物，最常见的方法是在丙酮氮的一种氢化物，最常见的方法是在丙酮为为催化剂条件下，催化剂条件下，用用次氯酸钠与氨次氯酸钠与氨反应制得。请分析反应的原理，并写出该反应制得。请分析反应的原理，并写出该反应化学方程式。反应化学方程式。问题问题3：用：用亚硝酸氧化
4、联氨可生成氮的另一种氢化物亚硝酸氧化联氨可生成氮的另一种氢化物,其中其中氮原子的质量分数为氮原子的质量分数为97.7，则该氢化物的分子式是，则该氢化物的分子式是 。并写出反应的化学方程式。并写出反应的化学方程式 。NaClO+2NH3NaCl+N2H4+H2ON2H4+HNO2HN3+2H2O2.实践基础实践基础-联氨与联氨与氢叠氮酸的生成氢叠氮酸的生成N2 N2H4二、氮的氢化物的性质与应用二、氮的氢化物的性质与应用NH3 HN3性质？性质？角度角度1：氮元素的化合价：氮元素的化合价-还原性还原性（1）利用氨制取联氨，利用联氨制取氢叠氮酸）利用氨制取联氨，利用联氨制取氢叠氮酸（2）氨的催化氧
5、化）氨的催化氧化（3）根据）根据SNCR-SCR技术脱销反应技术脱销反应1.氮的氢化物的还原性与应用氮的氢化物的还原性与应用问题解决问题解决1：（：（1）有）有研究者利用水合肼（研究者利用水合肼（N2H4.H2O）做还原）做还原剂制备纳米铜，在剂制备纳米铜，在85oC碱性条件下与硫酸铜溶液反应，肼被碱性条件下与硫酸铜溶液反应，肼被氧化为无毒气体。氧化为无毒气体。写出写出该反应的离子方程式该反应的离子方程式。N2 N2H4NH3 HN3N2H4+2Cu2+4OH-2Cu+N2+4H2O（2）向装有少量）向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到什的试管中加入联氨溶液，观察到什么现象？并写出该
6、反应的化学方程式。么现象？并写出该反应的化学方程式。浅黄色固体逐渐变黑，并有气泡产生浅黄色固体逐渐变黑，并有气泡产生N2H4+4AgBr4Ag+N2+4HBrN2 N2H4二、氮的氢化物的性质与应用二、氮的氢化物的性质与应用NH3 性质？性质？角度角度2：水溶液中行为：水溶液中行为-水溶液的酸碱性水溶液的酸碱性（1）HN3的弱酸性的弱酸性HN3HN3H+N3信息提示：信息提示：氢叠氮酸是无色有刺激性气味的液体，是一氢叠氮酸是无色有刺激性气味的液体，是一种种爆炸物爆炸物，对热十分稳定，但受撞击就爆炸，对热十分稳定，但受撞击就爆炸:2HN 2HN3 33N3N2 2+H+H2 2【问题解决问题解决
7、2】常温下常温下HN3的电离平衡常数的电离平衡常数ka=1.910-5。在。在0.1mol/L的的HN3中中PH约多少？约多少？HN3不稳定，其盐类化合物比较稳定，但撞击时会发生爆炸不稳定，其盐类化合物比较稳定，但撞击时会发生爆炸生成氮气。一种仅由两种元素组成的叠氮化物，每生成氮气。一种仅由两种元素组成的叠氮化物，每1mol该叠该叠氮化合物分解时只产生氮化合物分解时只产生4mol气体单质，该变化过程中转移电气体单质，该变化过程中转移电子的数目是子的数目是 ，写出该，写出该叠氮化合物分解的化学方程式叠氮化合物分解的化学方程式。2.氮的氢化物水溶液的性质与应用氮的氢化物水溶液的性质与应用-（1）水
8、溶液的酸性）水溶液的酸性N2 N2H4NH3 HN3NH4N32N2+2H24NAC(H+)=1.910-3PH=2.86PH=2.86N2 N2H4二、氮的氢化物的性质与应用二、氮的氢化物的性质与应用NH3 性质？性质？角度角度2：水溶液中行为：水溶液中行为-水溶液的酸碱性水溶液的酸碱性（1）HN3的弱酸性的弱酸性（2）NH3和和N2H4的弱碱性的弱碱性HN3HN3H+N3NH3+H2ONH4+OHN2H4+H2OH2NNH3+OH思考：相同温度和浓度思考：相同温度和浓度的氨的水溶液与联氨的的氨的水溶液与联氨的水溶液，碱性谁强？水溶液，碱性谁强？N2H5+H2OH3NNH32+OH【问题解决
9、问题解决3】2.氮的氢化物水溶液的性质与应用氮的氢化物水溶液的性质与应用-（2）水溶液的碱性）水溶液的碱性N2 N2H4NH3 HN3已知常温下已知常温下N2H4+H+N2H5+,平衡常数为平衡常数为k=8.5107。求求N2H4水溶液的水溶液的Kb1常温下，氨水常温下，氨水Kb=1.810-5，氨的水溶液碱性较强些，氨的水溶液碱性较强些Kb1=8.510-73.氮的氢化物综合应用氮的氢化物综合应用（1）液氨和水类似，也能自离解）液氨和水类似，也能自离解(电离电离)，25时时，液氨的，液氨的离子离子积积K=1.010-30。若将。若将0.39gNaNH2固体溶入液氨中得到固体溶入液氨中得到1L
10、溶液。则所得溶液中溶液。则所得溶液中c(NH4+)等于多少？等于多少？根据下面有关氨与联氨根据下面有关氨与联氨(N2H4)的性质及应用的研究，回答问题：的性质及应用的研究，回答问题：c(NH4+)=1.010-28（2）肼可用作发射卫星的燃料，也可用形成肼）肼可用作发射卫星的燃料，也可用形成肼-空气燃料空气燃料电池。回答下列问题：电池。回答下列问题：已知已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H+67.7kJ.mol-1，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H534kJ.mol-1，写出气态肼和写出气态肼和NO2反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式反应生成氮气和水蒸气的热
11、化学方程式若若电解质溶液电解质溶液是是20%-30%的的KOH溶液的肼溶液的肼-空气碱性燃料空气碱性燃料电池，写出该电池，写出该电池放电电池放电时的负极时的负极电极反应电极反应式式。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1135.7kJmol-1N2H4-4e+4OH-N2+H2O3.氮的氢化物综合应用氮的氢化物综合应用（3）联氨的性质类似于氨气，将联氨通入）联氨的性质类似于氨气，将联氨通入CuO浊液中，有关浊液中，有关物质的转化如下图所示。物质的转化如下图所示。在转化过程中通入氧气发生反应后，溶液的在转化过程中通入氧气发生反应后，溶液的pH将将_(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)。转化中当有。转化中当有1molN2H4参与反应时，需要消耗参与反应时，需要消耗O2的物质的量为的物质的量为_。加入加入NaClO时发生的反应需在时发生的反应需在80以上进行，其目的是什么？以上进行，其目的是什么？写出该过程发生反应的离子方程式。写出该过程发生反应的离子方程式。Cu(NH3)42+2ClO2OHCuO2N2H42ClH2O