氮族元素化学反应

发布网友发布时间：2024-10-09 21:47

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热心网友时间：2024-12-12 17:59

氮族元素在化学反应中展现出多种特性。首先，氮气与金属镁的反应是3Mg + N₂(点燃) → Mg₃N₂，这是一种燃烧反应。在大气固氮过程中，氮气与氧气会生成NO和NO₂，进一步与水反应生成*。人工固氮，即氨合成氨，通过N₂ + 3H₂(高温高压、催化剂) → 2NH₃，是工业制氨的重要途径。

在实验室中，氨气可以通过2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2NH₃↑ + H₂O制备，氨气溶于水则形成NH₃·H₂O，加热时会分解为NH₃和H₂O。氨气与酸的反应显示出其弱碱性，如与盐酸反应NH₃ + HCl → NH₄Cl，与硫酸反应2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄。

氨气还可以与氯气发生还原反应，生成氯化铵和氮气：8NH₃ + 3Cl₂ → 6NH₄Cl + N₂。干燥铵盐使用碱石灰，而氨气与氧化铜加热反应生成水、氮气和铜：NH₄Cl → NH₃↑ + HCl↑。此外，NH₄HCO₃在加热时会分解产生氨气、水和二氧化碳：NH₄HCO₃ → NH₃↑ + H₂O + CO₂↑。

在*的制备中，通过氨的氧化反应4NH₃ + 5O₂(催化剂、加热) → 4NO + 6H₂O，以及后续的NO和NO₂转化为*的步骤，显示出*的不稳定性、强氧化性和挥发性。例如，浓*与金属铜反应显示其强氧化性：Cu + 4HNO₃(浓) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O。

此外，*还具有酸的通性，如与硫酸的反应2HNO₃ + 3H₂SO₃ → 3H₂SO₄ + 2NO↑ + H₂O，以及在王水中，浓*和浓盐酸以1:3的比例混合，能溶解铂和金。