解放军文职招聘考试氮的氧化物、含氧酸及其盐

1．氮的氧化物：

氮可形成多种氧化物：一氧化二氮、一氧化氮、三氧化二氮、二氧化氮、五氧化二氮等。其性质见P328 表12.2“氮氧化物的主要性质”

二氧化氮是空气的主要污染气体之一。

2．氮的含氧酸及其盐：（自学）

（1）亚硝酸及其盐：

  A．制备：

     将物质的量相等的NO和NO2混合溶解在冰水中，或在亚硝酸盐的冷溶液中加入硫酸均可制备亚硝酸。

  B．性质：

     亚硝酸是弱酸，酸性比醋酸弱。

     亚硝酸不稳定，只存在于冷的稀溶液中，溶液浓缩或加热时易分解。

            2HNO2 ≒ N2O3 + H2O ≒ NO↑ + NO2↑ +H2O

（2）亚硝酸盐：

  A．稳定性：

     亚硝酸盐，特别是碱金属和碱土金属的亚硝酸盐，热稳定性高。

  B．制备：

     用金属在高温下还原固态硝酸盐，可得到亚硝酸盐；用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收NO和NO2的混合气体可得到亚硝酸钠。

D．性质：

除淡黄色的亚硝酸银外，一般易溶于水。

既有氧化性又有还原性。在酸性溶液中是强氧化剂，遇强氧化剂就作还原剂。

亚硝酸盐均具有毒性，易转化为致癌物质亚硝胺。

E．用途：

KNO2和NaNO2大量用于燃料、有机合成中。

（3）硝酸及其盐（★）：

  A．硝酸的制备：

     用氨催化氧化法制备硝酸

         4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

         2NO + O2 → 2NO2

         3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

  B．硝酸、硝酸根的结构（★）（★）：

     在硝酸分子中，3个氧原子围绕着氮原子分布在同一平面上，呈平面三角形分布。

     其中氮原子采用sp2杂化轨道与3个氧原子形成3个σ键，氮原子上孤电子对与两个非羟基氧原子的另一个2p轨道上未成对的电子形成三中心四电子大п键。

     在硝酸根中，氮原子仍采用sp2杂化轨道，除与3个氧原子形成3个σ键外，还与三个氧原子形成一个垂直于3个σ键所在平面的大п键，形成该大п键的电子除了由氮原子及三个氧原子提供外，还有决定硝酸根离子电荷的那个外来电子，共同组成一个四中心六电子大п键。

  C．硝酸性质：

     纯硝酸为无色液体，易挥发，能与水以任何比例互溶。硝酸受热或光照时分解产生的NO2溶于硝酸中，使其呈黄到棕色，NO2越多，颜色越深。

化学性质表现为强氧化性和硝化作用。硝酸可将很多非金属氧化成相应的氧化物或含氧酸，硝酸被还原为NO。硝酸与金属的反应较为复杂。硝酸能与有机化合物发生硝化反应，生成硝基化合物。

  D．硝酸盐：

     大多数硝酸盐是无色、易溶于水的离子晶体，水溶液没有氧化性。固体硝酸盐在常温下稳定，高温时分解而显氧化性。硝酸盐受热分解分三种情况:

      最活泼金属分解生成亚硝酸盐和氧气；

活泼性较小的盐分解为金属氧化物、NO2和O2;

活泼性更小的金属盐分解为金属单质、NO2和O2。

F．NO3-、NO2-的鉴定：

用“棕色环”实验进行鉴定。

在硝酸盐溶液中加入少量硫酸亚铁晶体，小心沿试管壁加入浓硫酸，在浓硫酸与溶液的

界面上会出现棕色环，是由于生成了棕色的[Fe(NO)(H2O)5]2+。

     亚硝酸盐也有棕色环反应，但在醋酸溶液中即可生成棕色的[Fe(NO)(H2O)5]2+。