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二氧化氮的性质及用途

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薇薇 2020-07-27 09:36 评论( 0 ) 浏览( 903 )
二氧化氮是指高温下棕红色有毒气体。在常温下(0~21.5℃)二氧化氮与四氧化二氮混合而共存。有毒、有刺激性。溶于浓硝酸中而生成发烟硝酸。能叠合成四氧化二氮。与水作用生成硝酸和一氧化氮。与碱作用生成硝酸盐。能与许多有机化合物起激烈反应。
二氧化氮在臭氧的形成过程中起着重要作用。人为产生的二氧化氮主要来自高温燃烧过程的释放，比如机动车尾气、锅炉废气的排放等。 二氧化氮还是酸雨的成因之一，所带来的环境效应多种多样，包括：对湿地和陆生植物物种之间竞争与组成变化的影响，大气能见度的降低，地表水的酸化、富营养化（由于水中富含氮、磷等营养物藻类大量繁殖而导致缺氧）以及增加水体中有害于鱼类和其它水生生物的毒素含量。

·物理性质


外观与性状：黄褐色液体或棕红色气体，其固体呈无色，有刺激性气味。
相对密度（水=1）：1.45
相对蒸气密度（空气=1）：3.2
饱和蒸气压（kPa）：101.32（22℃）
临界温度（℃）：158
临界压力（MPa）：10.13

性质与稳定性


当温度高于150℃时开始分解，到650℃时完全分解为一氧化氮和氧气。与水反应生成硝酸和一氧化氮；与浓硫酸反应生成亚硝基硫酸，与碱反应生成等摩尔硝酸盐和亚硝酸盐。二氧化氮在气相状态下有叠合作用，生成四氧化二氮，它总是与四氧化二氮在一起呈平衡状态存在。

化学性质


二氧化氮 (NO2）在21.1℃温度时为棕红色刺鼻气体。常温下化学性质较稳定。

自身的化合

二氧化氮加压时很容易聚合。通常情况下与其二聚体形式四氧化二氮（无色抗磁性气体）混合存在，构成一种平衡态混合物：二氧化氮转化成四氧化二氮放热。升高温度，平衡向二氧化氮生成的方向移动；降低温度，平衡向四氧化二氮生成的方向移动。

和水的反应

二氧化氮溶于水并与水反应生成硝酸或硝酸和一氧化氮。但二氧化氮溶于水后并不会完全反应所以会有少量二氧化氮分子存在，为黄色。由于硝酸同时会分解，所以可以看作可逆反应。因二氧化氮溶于水后还生成一氧化氮，所以不是硝酸的酸酐。
二氧化氮可以直接被过氧化钠吸收，生成硝酸钠：
其他复分解反应
也可以被氢氧化钠吸收（发生的是歧化反应）：
若和一氧化氮一起被吸收，则发生归中反应：
和金属氧化物可以发生反应生成无水硝酸盐和一氧化氮：

氧化性

二氧化氮中氮元素化合价为+4，有氧化性。
二氧化氮可以和氧气一样支持某些金属和非金属的燃烧：（现象：固体在红棕色气体中继续燃烧，发出耀眼的光芒，气体的红棕色逐渐褪去）
例如与氨气反应：

主要用途


二氧化氮在化学反应和火箭燃料中用作氧化剂，在亚硝基法生产硫酸中用作催化剂,在工业上可以用来制作硝酸。
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