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氨氣和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
①4NH3+3O2=2N2+6H2O,條件為點(diǎn)燃;
②4NH3+5O2=4NO+6H2O,條件為催化、高溫。
反應(yīng)①的反應(yīng)現(xiàn)象是產(chǎn)生黃色火焰;反應(yīng)②是工業(yè)制HNO3的基礎(chǔ)反應(yīng)。
氨氣的理化性質(zhì)
氨氣的物理性質(zhì):
相對(duì)分子質(zhì)量17.031
氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.771g/L
氨氣極易溶于水,溶解度1:700
熔點(diǎn)-77.7℃;沸點(diǎn)-33.5℃
氨氣的化學(xué)性質(zhì):
(1)跟水反應(yīng)
氨在水中的反應(yīng)可表示為:NH3+H2O=NH3?H2O
氨水中存在三分子、三離子
分子:NH3.NH3?H2O、H2O;
離子:NH4+、OH-、H+;
(2)跟酸反應(yīng)
NH3+HNO3==NH4NO3
2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
NH3+HCl===NH4Cl
3NH3+H3PO4===(NH4)3PO4
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
(3)在純氧中燃燒
4NH3+3O2==點(diǎn)燃==2N2+6H2O
4NH3+5O2=催化劑加熱=4NO+6H2O(氨氣的催化氧化)
(4)與碳的反應(yīng)
NH3+C=加熱=HCN+H2↑(劇毒氰化氫)
(5)與水、二氧化碳
NH3+H2O+CO2==NH4HCO3
該反應(yīng)是侯氏制堿法的第一步,生成的碳酸氫銨與飽和氯化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉沉淀,加熱碳酸氫鈉制得純堿。
此反應(yīng)可逆,碳酸氫銨受熱會(huì)分解
NH4HCO3=(加熱)=NH3+CO2+H2O
(6)與氧化物反應(yīng)
3CuO+2NH3==加熱==3Cu+3H2O+N2這是一個(gè)氧化還原反應(yīng),也是實(shí)驗(yàn)室常用的臨時(shí)制取氮?dú)獾姆椒?,采用氨氣與氧化銅供熱,體現(xiàn)了氨氣的還原性。
氧氣的理化性質(zhì)
物理性質(zhì):
無(wú)色無(wú)味氣體,熔點(diǎn)-218.8℃,沸點(diǎn)-183.1℃,對(duì)密度1.14(-183℃,水=1),相對(duì)蒸氣密度1.43(空氣=1),飽和蒸氣壓506.62kPa(-164℃),臨界溫度-118.95℃,臨界壓力5.08MPa。
化學(xué)性質(zhì)
氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體,它可以與金屬、非金屬、化合物等多種特物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)劇烈程度因條件不同而異,可表現(xiàn)為緩慢氧化、燒、爆等,反應(yīng)中放出大量的熱.(1)氧氣與非金屬反應(yīng)①木炭在氧氣里劇烈燃燒,發(fā)出白光,生成無(wú)色、無(wú)氣味能使澄清石灰水變渾濁的氣體,②硫在氧氣里劇烈燃燒,產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰,生成無(wú)色、③磷白磷可以與空氣中氧氣的發(fā)生緩慢氧化,達(dá)到著火點(diǎn)(40℃)時(shí),引起自燃:④氫氣在氧氣中燃燒,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,罩一干冷燒杯在火焰(2)氧氣與金屬反應(yīng)①鎂在空氣中或在氧氣中劇烈燃燒,發(fā)出耀眼白光,生成白色粉末狀物質(zhì),②鐵紅熱的鐵絲在氧氣中燃燒,火星四射,生成黑色固體物質(zhì).(3)氧氣與化合物反應(yīng)①一氧化碳在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰,產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體.③甲烷(沼氣)在氧氣中燃燒產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體和水.