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氮的氧化物与酸

1. 类别

  1. \(\ce{N2O}\)(+1价):别称笑气,是麻醉剂,
  2. \(\ce{NO}\)(+2价):无色气体,有毒
  3. \(\ce{N2O3}\)(+3价):酸性氧化物,\(\ce{HNO2}\)的酸酐,有毒
  4. \(\ce{NO2}\)(+4价):红褐色,有毒
  5. \(\ce{N2O4}\)(+4价):无色,常用作火箭推进剂,有毒
  6. \(\ce{N2O5}\)(+5价):酸性氧化物,\(\ce{HNO3}\)的酸酐,有毒

2. 对比\(\ce{NO}\)\(\ce{NO2}\)

物理性质 \(\ce{NO}\) \(\ce{NO2}\)
颜色 无色 红褐色
气味 无味 刺激性气味
毒性 ☠️有毒 ☠️有毒
水溶性 能溶 易溶
沸点 - 易液化

酸性氧化物

请回顾《物质的分类》,只生成一种盐和水的才叫做酸性氧化物。此处同时生成了硝酸和亚硝酸,并且发生了氧化还原反应,所以\(\ce{NO2}\)不是酸性氧化物。

化学性质:

  1. \(\ce{O2}\)反应
    \(\ce{NO}\)\(\ce{2NO + O2 = 2NO2}\)
    \(\ce{NO2}\):不反应
  2. \(\ce{H2O}\)反应
    \(\ce{NO}\):不反应
    \(\ce{NO2}\)\(\ce{3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO}\)
  3. 与碱反应
    \(\ce{NO}\):不反应
    \(\ce{NO2}\)
    a. \(\ce{2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O}\)
    b. \(\ce{NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O}\)

特殊地,以下反应可以自发地进行:

\[\ce{2NO2 <=> N2O4}\]

这意味着,没有任何纯净的\(\ce{NO2}\)\(\ce{N2O4}\)

3. 雷雨发庄稼地原理

\[\ce{N2 ->[O2][放电] NO ->[O2] NO2 ->[H2O] HNO3 ->[\text{进一步反应}] 硝酸盐}\]

4. 氮的氧化物的计算