高中化学素材集锦2氮气的用途
高中化学氮的知识点大全

高中化学氮的知识点大全氮是一种化学元素,它的化学符号是N,它的原子序数是7。
氮是空气中最多的元素,在自然界中存在十分广泛,在生物体内亦有极大作用,是组成氨基酸的基本元素之一。
下面小编给大家分享一些高中化学氮的知识点大全,希望能够帮助大家,欢迎阅读!高中化学氮的知识点氮气1. 氮元素的存在既有游离态又有化合态。
它以双原子分子(N2)存在于大气中,约占空气总体积的78%或总质量的75%。
氮是生命物质中的重要组成元素,是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素。
是农作物生长所必需的元素.充足的氮肥使植物枝叶茂盛.叶片增大,从而提高农作物的产量和质量。
2. 氮气的结构和性质(1)物理性质纯净的氮气是一种无色、无味、密度比空气稍小的气体,熔点为-209.86℃。
沸点为-195.8℃,难溶于水。
(思考N2的收集方法?)(2)结构:氮氮叁键的键能高达946kJ·mol-1,键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼。
(3)化学性质常温下,N2的化学性质很不活泼,可代替稀有气体做保护气,但在高温、放电、点燃等条件下,N2能与H2、O2等发生化学反应。
是工业上合成氨的反应原理。
②与O2反应③与Mg反应3. 氮气的用途与工业制法(1)氮气的用途:合成氨;制硝酸;用作保护气;保护农副产品;液氮可作冷冻剂。
(2)氮气的工业制法工业上从液态空气中,利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气。
4. 氮的固定将空气中游离的氮气转变为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。
氮的固定有三种途径:(1)生物固氮:豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮。
(2)自然固氮:天空中打雷闪电时,N2转化为NO。
(3)工业固氮:在一定的条件下,N2和H2人工合成氨。
氮的氧化物(1)物理性质NO:无色、无味的气体,难溶于水,有毒。
NO2:红棕色、有刺激性气味的气体,有毒。
(2)化学性质NO:不与水反应,易被氧气氧化为NO2。
2NO+ O2=== 2NO2NO2:①易与水反应生成硝酸和NO,在工业上利用这一反应制取硝酸。
高中化学-氮及其氧化物

氮的循环闪电:人工固氮:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 都是大气污染物N2O3是HNO2 的酸酐②氧化反应:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 6 NO + 4 NH3 = 5N2 + 6H2O (催化剂) NO2+ 2KI + H2O = NO + 2KOH+I2(使KI碘化钾淀粉试纸变蓝,可用于NO2 的检验)歧化反应:3NO2+H2O = 2HNO3+NO 4NO2+O2 +2H2O = 4HNO32NO2+2NaOH = NaNO2+NaNO3+H2O(尾气吸收)③NO2和溴蒸气在性质上的相似之处: A .均有氧化性 B .溶于水后溶液呈酸性C .能与碱溶液反应,颜色消失鉴别两者不能用淀粉 KI 试纸、碱溶液等。
NO2和溴蒸气在性质上的差异之处:A .通入水中,NO2溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色B .通入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气C .通入CCl4有机溶剂中, 溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为Br2(g)D .将盛有溴蒸气和 NO2 气体试管放入冷水中冷却,气体颜色变浅的为 NO2②氨水中含有三种分子(H2O 、NH3•H2O 、NH3)和三种离子(OH —、NH4+、H+),含量最多的是NH3•H2O ,但计算其浓度时要将所有的含氨微粒换算为NH3 ③氨水是一种弱碱,当反应物时,在离子方程式中用分子式表示。
4.氨的制备 ① 反应原理 2NH4Cl+Ca(OH)2==2NH3↑+2H2O+CaCl2 反应装置 固固加热装置 净化 用碱石灰干燥 收集 向下排空气法验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色 ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生尾气处理 收集时,一般在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花,可减少NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3△棉花的作用:防止空气对流不能用氢氧化钠代替氢氧化钙:氢氧化钠易吸水,易结块,不易产生NH3;热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。
2024年高中化学知识点:非金属及其化合物

2024年高中化学知识点:非金属及其化合物硅及其化合物一、硅1.硅的存在和物理性质⑴存在:只以化合态存在,主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里,在地壳中含量居第二位。
⑵物理性质:晶体硅是一种灰黑色固体,具有金属光泽,硬而脆的固体,熔沸点较高,能导电,是良好的半导体材料。
2. 硅的化学性质⑴与单质(O2、F2)反应⑵与酸(HF)反应Si+4HF = SiF4↑+2H2↑⑶与强碱(如NaOH)溶液反应Si+2NaOH +H2O ==Na2SiO3+2H2↑3.用途:制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。
二、CO2和SiO2的比较三、硅酸及硅酸盐1. 硅酸⑴物理性质:与一般的无机含氧酸不同,硅酸难溶于水。
⑵化学性质:①. 弱酸性:是二元弱酸,酸性比碳酸弱,与NaOH溶液反应的化学方程式为:H2SiO3+2NaOH== Na2SiO3+2H2O。
②. 不稳定性:受热易分解,化学方程式为:H2SiO3 H2O+ SiO2。
⑶制备:通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得,如Na2SiO3溶液与盐酸反应:Na2SiO3+2HCl== H2SiO3↓+2NaCl⑷用途:硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。
2. 硅酸盐定义:硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。
⑴硅酸盐结构复杂,一般不溶于水,性质很稳定。
通常用氧化物的形式来表示其组成。
例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2),高岭石Al2Si2O5(OH)4(Al2O3·2SiO2·2H2O)。
书写顺序为:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。
注意事项:①氧化物之间以“· ”隔开;②计量数配置出现分数应化为整数。
例如:钾长石KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2,应写成K2O·Al2O3·6SiO2。
⑵硅酸钠:Na2SiO3,其水溶液俗名水玻璃,是一种无色粘稠液体,是一种矿物胶,用作黏合剂和木材防火剂。
高中化学必修二教案讲义:氮气和氮氧化物(教师版)

氮气和氮氧化物1.了解氮的固定和自然界中氮的循环。
2.了解氮气的主要化学性质。
3.认识氮氧化物的性质与转化。
一、氮气与氮的固定 1.氮元素的原子结构和性质(1)氮元素的原子结构氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA 族,氮原子最外层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。
氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。
(2)氮元素在自然界中的存在①游离态:主要以氮气分子的形式存在于空气中,约占78%(体积分数)。
②化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,土壤、海洋的硝酸盐和铵盐中。
2.氮气的性质(1)物理性质通常情况下,氮气是无色、无味的气体,密度比空气的稍小,难溶于水。
(2)化学性质氮分子内两个氮原子间以共价三键(N ≡N)结合,断开该化学键需要较多的能量,所以氮气的化学性质很稳定,通常情况下很难与其他物质发生化学反应,但在高温、放电等条件下,氮气也可以与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。
写出氮气与下列物质反应的化学方程式。
①金属镁:N 2+3Mg=====点燃Mg 3N 2,氮气表现氧化性; ②氢气:N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3,氮气表现氧化性;③氧气:N 2+O 2=======放电或高温2NO ,氮气表现还原性。
(3)用途①氮气常用作保护气,如焊接金属、填充灯泡、保存食品等。
②氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。
③液氮可用作制冷剂,应用于医学、科技等领域。
3.氮的固定(1)含义:将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
(2)分类:①自然固氮:大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的化合物(高能固氮),或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨(生物固氮)。
②人工固氮:工业合成氨。
二、一氧化氮和二氧化氮1.一氧化氮、二氧化氮的物理性质氧化物颜色状态气味水溶性NO无色气态无味难溶NO2红棕色气态刺激性气味与水反应2.一氧化氮、二氧化氮的相互转化操作一:在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO,观察颜色,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器。
高中化学知识点—氮族元素

高中化学知识点规律大全——氮族元素1.氮和磷[氮族元素]包括氮(7N)、磷、(15P)、砷(33As)、锑(51Sb)、铋(83Bi)五种元素.氮族元素位于元素周期表中第V A族,其代表元素为氮和磷.[氮族元素的原子结构](1)相似性:①最外层电子数均为5个;②主要化合价:氮有-3、+1、+2、+3、+4、+5价;磷和砷有-3、+3、+5价;锑、铋有+3、+5价.(2)递变规律:按氮、磷、砷、锑、铋的顺序,随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大,失电子能力增强,得电子能力减弱,非金属性减弱,金属性增强.在氮族元素的单质中,氮、磷具有较明显的非金属性;砷虽然是非金属,但有一些金属性;锑、铋为金属.[氮族元素单质的物理性质]N2P As Sb Bi颜色无色白磷:白色或黄色红磷:红棕色灰砷:灰色银白色银白色或微显红色状态气体固体固体固体固体密度逐渐增大熔点、沸点先按N2、P、As的顺序逐渐升高,而后按Sb、Bi的顺序逐渐降低[氮气](1)氮元素在自然界中的存在形式:既有游离态又有化合态.空气中含N2 78%(体积分数)或75%(质量分数);化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素.(2)氮气的物理性质:纯净的氮气是无色气体,密度比空气略小.氮气在水中的溶解度很小.在常压下,经降温后,氮气变成无色液体,再变成雪花状固体.(3)氮气的分子结构:氮分子(N2)的电子式为,结构式为N≡N.由于N2分子中的N≡N键很牢固,所以通常情况下,氮气的化学性质稳定、不活泼.(4)氮气的化学性质:①N2与H2化合生成NH3N2 +3H22NH3说明该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理.②N2与O2化合生成NO:N2 + O22NO说明在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应.(5)氮气的用途:①合成氨,制硝酸;②代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化;⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发;④保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;⑤医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术;⑥利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能.[NO、NO2性质的比较]氮的氧化物一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO2)物理性质为无色、不溶于水、有毒的气体为红棕色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水化学性质①极易被空气中的O2氧化:2NO + O2= 2NO2②NO中的氮为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性与H2O反应:3NO2 + H2O=2HNO3 + NO(工业制HNO3原理.在此反应中,NO2同时作氧化剂和还原剂)[自然界中硝酸盐的形成过程](1)电闪雷鸣时:N2+O 22NO(2) 2NO + O2= 2NO2(3)下雨时:3NO2 + H2O=2HNO3 + NO(4)生成的硝酸随雨水淋洒到土壤中,并与土壤中的矿物作用生成能被植物吸收的硝酸盐.[光化学烟雾]NO、NO2有毒,是大气的污染物.空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气.NO2在紫外线照射下,发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾.因此,NO2是造成光化学烟雾的主要因素.光化学烟雾刺激呼吸器官,使人生病甚至死亡.[磷](1)磷元素在自然界中的存在形式:自然界中无游离态的磷.化合态的磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中.动物的骨骼、牙齿和神经组织,植物的果实和幼芽,生物的细胞里都含有磷.(2)单质磷的化学性质:①与O2反应:4P+5O 22P2O5②磷在C12中燃烧:2P+3C12(不足量) 2PCl32P+5Cl2(足量) 2PCl5[磷的同素异形体——白磷与红磷]磷的同素异形体白磷红磷说明物理性质颜色、状态无色蜡状固体红棕色粉末①白磷与红磷的结构不同是物理性质存在差别的原因②由两者物理性质的不同,证明了白磷与红磷是不同的单质密度(g·cm-3)1.822.34溶解性不溶于水,溶于CS2不溶于水,也不溶于CS2毒性剧毒无毒着火点40℃(白磷受到轻微的摩擦就会燃烧;常温时,白磷可被氧化而发光)240℃化学性质白磷、红磷在空气中燃烧,都生成白色的P2O5白磷与红磷燃烧都生成P2O5,证明它们都是由磷元素形成的单质相互转化白磷红磷证明白磷与红磷所含元素相同——互为同素异形体保存方法密封保存,少量白磷保存在水中密封保存,防止吸湿切削白磷应在水中进行用途制造高纯度磷酸;制造燃烧弹、烟幕弹制造高纯度磷酸;制农药、安全火柴[五氧化二磷、磷酸](1)五氧化二磷的性质:五氧化二磷是白色粉末状固体,极易吸水(因此可作酸性气体的干燥剂).P2O5是酸性氧化物,与水反应:P2O5+3H2O2H3PO4(2)磷酸的性质、用途:磷酸(H3PO4)是一种中等强度的三元酸,具有酸的通性.磷酸主要用于制造磷肥,也用于食品、纺织等工业.[氮、磷元素及其单质、化合物性质的比较]元素氮(N)磷(P)自然界中存在的形式游离态和化合态只有化合态单质与O2化合的情况N2+O22NO(易)4P+5O22P2O5(难)单质与H2化合的情况N2 +3H22NH32P(蒸汽) + 3H22PH3单质的化学活泼性及原因单质活泼性:N2<P原因:N2分子中N≡N键很牢固,故N2性质稳定、不活泼氢化物的稳定性 NH 3>PH 3 最高价氧化物对应水化物的酸性 HNO 3>H 3PO 4非金属性 N >P2.铵盐 [氨](1)氨的物理性质:①氨是无色、有刺激性气味的气体,比空气轻;②氨易液化.在常压下冷却或常温下加压,气态氨转化为无色的液态氨,同时放出大量热.液态氨气化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降;③氨气极易溶于水.在常温、常压下,1体积水中能溶解约700体积的氨气(因此,氨气可进行喷泉实验);④氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用.若不慎接触过多的氨而出现病症,要及时吸入新鲜空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛.(2)氨分子的结构:NH 3的电子式为,结构式为,氨分子的结构为三角锥形,N 原子位于锥顶,三个H 原子位于锥底,键角107°18′,是极性分子. (3)氨的化学性质:①跟水反应.氨气溶于水时(氨气的水溶液叫氨水),大部分的NH 3分子与H 2O 分子结合成NH 3·H 2O(叫一水合氨).NH 3·H 2O 为弱电解质,只能部分电离成NH 4+和OH -:NH 3 + H 2O NH 3·H 2O NH 4+ + OH -a .氨水的性质:氨水具有弱碱性,使无色酚酞试液变为浅红色,使红色石蕊试液变为蓝色.氨水的浓度越大,密度反而越小(是一种特殊情况).NH 3·H 2O 不稳定,故加热氨水时有氨气逸出:NH 4++ OH -NH 3↑+ H 2Ob .氨水的组成:氨水是混合物(液氨是纯净物),其中含有3种分子(NH 3、NH 3·H 2O 、H 2O)和3种离子(NH 4+和OH -、极少量的H +).c .氨水的保存方法:氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装氨水.通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里.d .有关氨水浓度的计算:氨水虽然大部分以NH 3·H 2O 形式存在,但计算时仍以NH 3作溶质. ②跟氯化氢气体的反应:NH 3 + HCl = NH 4C1说明 a .当蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时,产生大量白烟.这种白烟是氨水中挥发出来的NH 3与盐酸挥发出来的HCl 化合生成的NH 4C1晶体小颗粒.b .氨气与挥发性酸(浓盐酸、浓硝酸等)相遇,因反应生成微小的铵盐晶体而冒白烟,这是检验氨气的方法之—.c .氨气与不挥发性酸(如H 2SO 4、H 3PO 4等)反应时,无白烟生成.③跟氧气反应: 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2O说明 这一反应叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化),是工业上制硝酸的反应原理之一. (4)氨气的用途:①是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料;②是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料;③用作冰机中的致冷剂.[铵盐]铵盐是由铵离子(NH 4+)和酸根阴离子组成的化合物.铵盐都是白色晶体,都易溶于水. (1)铵盐的化学性质:①受热分解.固态铵盐受热都易分解.根据组成铵盐的酸根阴离子对应的酸的性质的不同,铵盐分解时有以下三种情况:a .组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时,则加热时酸与氨气同时挥发,冷却时又重新化合生成铵盐。
2020年高中化学·强化讲义 第26节 氮气

第26节氮气自然界中的氮元素,主要以游离态形式存在于大气中,约占空气体积的78%。
此外,以化合态存在于硝酸盐、土壤、蛋白质和某些矿石中。
一、氮气的物理性质纯净的氮气是一种无色、无气味的气体,密度比空气密度略小。
氮气在水中的溶解度很小,1体积水中约可溶解0.02体积的氮气。
液态氮的沸点为-196℃二、氮气的化学性质氮分子的电子式为,结构式为N ≡N 。
由于N ≡N 分子中叁键的键能很大,所以氮气性质很不活泼,通常情况下几乎不与任何物质作用。
在高温下,氮分子获得了足够的能量,也能与氢气、氧气、金属及一些非金属发生化合反应。
1.氮气和氢气反应高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气和氢气可以直接化合生成氨工业上就是利用这个反应来合成氨:223N +3H 2NH 高温、高压催化剂2.氮气和氧气反应在高温或在电火花条件下,氮气与氧气能直接化合生成一氧化氮.22N O 2NO +→电火花3.氮气与某些金属反应在碱金属中,锂容易与氮气在加热时反应,但其他碱金属不反应236Li N 2Li N+−−→在碱土金属中,Mg 、Ca 、Sr 、Ba 在炽热条件下也能与氮气反应生成氮化物。
如:m(m)2323Mg N Mg N +→这类氮化物大多是固体,属离子化合物,遇水即水解为氨气和相应的碱。
如:32232Mg N 6H O 2NH 3Mg(OH)+→↑+↓三、氮的固定氮的固定是指把游离态的氮转化为化合态氮的过程。
在闪电时大气中有氮的氧化物生成,这是自然界中的一种固氮形式。
豆科作物的根部常附有小根瘤,其中含有固氮菌,它是种生物催化剂,能使大气中的氮气在常温常压下转化为硝酸盐,这是自然界中的又一种固氮形式。
工业上用氮气和氢气合成氨,或在放电条件下制备氮的氧化物,进一步合成硝酸,这是人工固氮,另一种人工固氮是仿生固氮。
在研究一些金属有机化合物的过程中,发现某些金属有机物能起到根瘤菌中固氮酶的作用,并在实验室中利用这些金属有机物作催化剂,实现了常温常压下固氮,这就是仿生固氮。
氮气的作用和用途

氮气的作用和用途
氮气具有以下作用和用途:
1. 作为背景气体:在许多实验室和工业应用中,氮气被用作背景气体。
它可以提供稳定的环境气氛,并排除其他气体的干扰。
2. 保护食品:在食品加工和包装过程中,氮气被用作保护性气体。
将食物置于氮气环境中可以延长其保质期,防止氧气和湿气氧化和腐败食物。
3. 制冷剂:氮气被广泛用作制冷剂。
在食品冷冻、医疗冷藏以及工业过程中,氮气的低温和惰性特性使其成为理想的制冷介质。
4. 气体喷射:氮气常被用作驱动喷射装置的工作介质,如氮气喷雾装置、火箭发动机和轮胎充气。
5. 电子工业:在电子元器件制造和组装过程中,氮气通常用于去除和防止氧化。
通过将氮气泡泡在溶剂中,可以有效地去除溶剂中的氧气。
6. 医疗应用:氮气在医疗领域中有多种应用。
例如,在手术中可以用作麻醉剂,还可用于呼吸道治疗、组织冷冻和激光手术中。
7. 气动工具:氮气在许多气动工具中用作动力来源,例如气枪、钉枪和喷枪。
与空气比较,氮气具有更高的稳定性和可靠性。
8. 气体保护焊接:在保护焊接过程中,氮气被用作保护气体。
它可以防止焊接区域与外界空气接触,减少氧化反应,提高焊接质量。
9. 气体充填:由于其稳定性和非反应性,氮气通常用于充填许多产品,如灭火器、轮胎和充气娱乐设施。
10. 呼吸辅助:氮气混合物常被用于辅助呼吸过程。
例如,氮气与氧气的混合物被用于潜水员的潜水气瓶中,以提供呼吸支持。
氮气初中二年级

氮气初中二年级氮气是一种无色、无味、无毒的气体,在自然界中占据着重要的地位。
作为一种重要的元素,氮气在日常生活中扮演着重要的角色。
本文将从氮气的性质、应用和环境问题等方面进行论述。
一、氮气的性质氮气是一种化学元素,化学符号为N,原子序数为7。
在常温常压下,氮气为一种无色、无味、无毒的气体。
它的密度较空气略高,不溶于水,并且不会发生燃烧。
氮气的化学稳定性也很高,因此常用于保护其他物质的性质。
氮气的最大特点是它的丰度。
在大气中,氮气的含量约占78%,远远超过其他气体。
这使得氮气在农业、工业和医疗等领域有广泛的应用。
二、氮气的应用1. 农业领域在农业生产中,氮气具有重要的作用。
植物生长需要充足的氮源来合成蛋白质和其他营养物质。
因此,农民常常会使用含有氮素的化肥来提高农作物的产量和质量。
氮气还可以应用于植物保护,通过改变土壤中氮气的含量来控制一些害虫和病菌的生长。
2. 工业领域氮气在工业生产中有广泛的应用。
由于氮气的化学稳定性和惰性,它常被用于保护灭菌和防止氧化反应。
例如,在电子行业中,氮气可以用来保护电子元件的焊接和组装过程,避免其受到氧化的影响。
此外,氮气还用于氮化处理和退火等高温工艺中,以提高材料的硬度和强度。
3. 医疗领域氮气在医疗领域中被广泛应用,尤其是在麻醉和呼吸相关的治疗中。
氮气具有麻醉作用,可以使患者在手术过程中处于无痛或半意识状态。
此外,氮气还可以用于制造具有舒缓和抗炎作用的气体,如氮气氧化物。
三、氮气的环境问题虽然氮气在许多领域中有着广泛的应用,但其过量排放也给环境造成了一些问题。
1. 大气污染工业生产过程中排放的氮氧化物(NOx)和动植物的排泄物中的氮化合物(NH3)会与空气中的其他物质发生反应,形成大气污染物,如酸雨和臭氧。
这些污染物对人类的健康和生态系统产生负面影响。
2. 土壤和水体污染过量使用含氮化合物的化肥会导致农田土壤中氮的积累,造成土壤的酸化和养分失衡。
这不仅对农作物的生长产生不良影响,还会导致农田径流水体中氮的迁移,引起水体富营养化问题。
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氮气的用途
1.化工合成
氮主要用于合成氨,还是合成纤维(锦纶、腈纶)、合成树脂、合成橡胶等的重要原料。
氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。
例如:碳酸氢铵(NH4HCO3),氯化铵(NH4Cl),硝酸铵(NH4NO3)等等。
2.汽车轮胎
a.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性
氮气几乎为惰性的双原子气体,化学性质极不活泼,气体分子比氧分子大,不易热胀冷缩,变形幅度小,其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30%~40%,能保持稳定胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶的舒适性;氮气的音频传导性低,相当于普通空气的1/5,使用氮气能有效减少轮胎的噪音,提高行驶的宁静度。
b.防止爆胎和缺气碾行
与一般高压空气相比,高纯度氮气因为无氧且几乎不含水不含油,其热膨胀系数低,热传导性低,升温慢,降低了轮胎聚热的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地减少爆胎的几率。
c.延长轮胎使用寿命
使用氮气后,胎压稳定体积变化小,大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性,提高了轮胎的使用寿命;氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其他杂质,有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象,延长了轮胎的使用寿命。
d.减少油耗,保护环境
轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加,会造成汽车行驶时的油耗增加;而氮气除了可以维持稳定的胎压,延缓胎压降低之外,其干燥且不含油不含水,热传导性低,升温慢的特性,降低了轮胎行走时温度的升高,以及轮胎变形小抓地力提高等,降低了滚动阻力,从而达到减少油耗的目的。
3.其他作用
由于氮的化学惰性,常用作保护气体,液氮还可用作深度冷冻剂等。