氮的氢化物(166中,2008年5月26日,王振山).doc

1、1氮的氢化物（166 中，2008 年 5 月 26 日，王振山）氮的氢化物NH3，(N，-3) ；N 2H4，(N，-2)；NH 2OH，(N ，-1) ；HN 3，(N，-1/3)；氢化物的酸碱性取决于与氢直接相连的原子上的电子云密度, 电子云密度越小，酸性越强。一、氨、氨分子的结构 NH10.8pm107.3o2N2+3H2 NH3 Haber F. 获 1916年 诺 贝 尔 奖 Fe,Ru 2、氨的物理性质、无色、有刺激性气味的气体，在 S.T.P.下 (NH3)=0.771g/L( 空气) 。 29(空 气 ） Mr、熔点:-77.7，沸点:-33.4。易液化，气化热较高， 23.

2、35kJ/mol（可作制冷剂)。常温下易加压液化有较大蒸发热，可作致冷剂。介电常数较水小得多，故与水相比，液氨对有机物是较好溶剂，而对离子型无机化合物则是不良溶剂。液氨可溶解碱金属及碱土金属的 Ca、Sr、Ba 等，生成一种蓝色溶液，放置时，慢慢分解放出 H2，如：2Na+2NH 3=2Na+2NH2-+H2显蓝色的原因据认为是溶液中存在氨合电子，e -+YNH3=(NH3)Y-蓝，这种溶液可导电，一般较稳定，常作为一种强还原剂。、易溶于水，在常温、常压下，体积水中能溶解约 700 体积氨。 （NH 3 和 H2O 都是极性分子，同时 NH3 和 H2O 还发生化学反应。 ）氨水的密度 ，且氨

3、水越浓， 越小。市售浓 NH3H2O 密度 0.91，含 NH3 约 28，相当于 16mol/L。、氨的化学性质：要表现为以下 4 点、加合性、跟水的反应：氨水显弱碱性。NH 3+H2O NH3H2O NH4+OH-，简写 NH3+H2O NH4+OH-。NH 3H2O 不稳定，受热分解 NH3H2O NH3+H2O。 NH3 极易溶于水，在水中通过氢键与 H2O 分子相连结主要形成水合分子 NH3H2O。水溶液中，一小部分 NH3H2O 发生电离而使溶液呈弱碱性(1mol/L 的 NH3H2O 只有 0.004mol电离)， NH3+H2O NH4+OH-，K b=10-5；NH 4+则是

4、 NH3 与 H+的加合物。(298K， 0.1mol/LNH3H2O 只有 1.34电离)。NH 4+与 K+、Rb +(阳离子性质相近，离子半径有关)、跟酸的反应（NH 3 结合酸电离出的 H+，NH 3+H+=NH4+）NH3+HCl=NH4Cl（检验 NH3 或 Hal） ，NH 3+HNO3=NH4NO3，2NH 3+H2SO4=(NH4)2SO4NH3+H2O+CO2=NH4HCO3，2NH 3+H2O+CO2=(NH4)2CO3NH3 分子中 N 原子上的孤对电子，可以作为 Lewis 碱与 Lewis 酸(分子或离子中有适宜的空轨道接受电子对)发生加合反应。 Lewis 酸、碱

5、反应：NH 3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)、配位性：跟某些金属离子的反应Ag +2NH3Ag(NH 3)2+，Cu 2+4NH3Cu(NH 3)42+，BF 3+NH3=F3BNH3NH3 分子中 N 原子上有一对孤电子对，因此在适当条件下能与其它分子或离子形成配键，例如，作为配体与过渡金属离子形成配合物：Ag +2NH3=Ag(NH3)2+与一些分子形成加合物 BF3+NH3BF 3NH3、还原性由于 NH3 中 N 为-3 氧化态，故只显还原性，但 NH3 一般较稳定，在气态下不易被氧化，比如在空气中无催化剂时不燃烧，但可在纯 O2 中燃烧，火焰呈黄色，2、跟 O2 的反应4NH

6、3+3O2(纯) 2N2+6H2O，黄火焰， =-1267.75kJ/mol， 298=10228； 点 燃 rHm K 在催化剂(Pt、Cr 2O3 等)存在下，可与空气中 O2 反应生成 NO4NH3+5O2 催 化 剂 加 热 4NO+6H2O， =-903.74kJ/mol， 298=10168 rHm K （氨的催化氧化，催化剂 Pt-Rh，800。这一反应是工业制 HNO3 的基础）、跟氮氧化物的反应：加热时：8NH 3+6NO2 7N2+12H2O， 催 化 剂 4NH3+6NO 5N2+6H2O； 催 化 剂 、高温下，NH 3 是强还原剂，能还原某些氧化物、氯化物：如2NH3

7、+3CuO N2+3Cu+3H2O，2NH 3+6CuCl2 N2+3Cu2Cl2+6HCl， 加热 200300时：8NH 3+6NO2 7N2+12H2O，4NH 3+6NO 5N2+6H2O； 催 化 剂 催 化 剂 6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化剂)、溶液中跟一些氧化剂的反应：在常温下，NH 3 在水溶液中能被许多强氧化剂Cl2、H 2O2、HClO 、KMnO 4所氧化，例如，NH 3 过量时，2NH 3+3X2=N2+6HX(X=Cl,Br)，6NH3+6HX=6NH4X，8NH 3+3X2=N2+6NH4X、常温下在溶液中，跟 Cl2 的反应：若 NH3

8、 过量，2NH 3+3Cl2=N2+6HCl，+) 6NH3+6HCl=6NH4Cl 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl若 Cl2 过量时 ， 3Cl2+NH3=NCl3+3HCl，此反应看作 Cl2 的歧化。NH4Cl+3Cl2=4HCl+NCl3，在 pH8.5 时，形成氯代胺 NH2Cl，在 pH=4.55.0 时，形成二氯化胺 NHCl2，在 pH4.4时，形成 NCl3；（NCl 3 为黄色油状液体，有爆炸性可分解为 N2 和 Cl2。 ）阿莱-罗周电负性N=3.07Cl=2.83。NCl3:在90：爆炸分解：NCl 3 = N2+3/2Cl2 rH= -295.5kJmol-1

9、NH3+HClO NH2Cl+H2O，NH 3+2HClO NHCl2+2H2O， pH 8.5 pH=4.55.0 NH3+3HClO NCl3+3H2O， pH Cl2+H2O HCl+HClONH3+HClO=NH2Cl+H2O+) NH3+HCl=NH4Cl 2NH3+Cl2=NH2Cl+NH4ClNH3 通入溴水 8NH3+3Br2=N2+6NH4Br；2NH 3+3H2O2=N2+6H2O，、跟 H2O2 的反应：2NH 3+3H2O2=N2+6H2O、跟 MnO- 4 的反应：2NH 3+2MnO4-=2MnO2+N2+2OH -+2H2O，、跟 OCl-的反应：（在强碱性条件下

10、）2NH 3+OCl-=N2H4+Cl-+H2O、跟 HNO2 反应：NH 3+HNO2=N2+2H 2O、气体 NH3 在 F2 中燃烧，形成 NF3，4NH 3+3F2=3NH4F+NF3(反应剧烈，黄绿色火焰)；气体 NH3 在 Cl2 中燃烧，由于条件不同，可形成若干产物：NH4Cl、 NH2Cl、NHCl 2、NCl 3、NCl 3NH3、N 2 和极少量的 N2H4。、取代反应（氨解反应）有两种情况：一种是 NH3 中的 3 个 H 可被某些原子或原子团取代 ，生成NH 2(氨基化物，如 NaNH2)、NH(亚氨基化物，如 CaNH)和N(氮化物，如 AlN)。生成氨基 NH2-，

11、亚氨基NH衍生物或氮化物 N3-，如 2Na+2NH3 2NaNH2+H2， 623K 产物氨基化钠 NaNH2 在有机和无机合成中作为一种强还原剂，Ca(NH 2)2 CaNH(白) +NH33Cl2+NH3=NCl3+3HCl，生成氮化物：氨在高温下可与某些金属和非金属反应生成氮化物2Al+2NH3 2AlN(黄)+3H 2，这些取代产物均易水解产生3NH3。3Mg+2NH 3 Mg3N2+3H2 对比 Mg+2H2O Mg(OH) 90 2+H2； Mg+2H2O MgO+H2 在加热条件下，NH 3 和许多金属反应生成金属氮化物（就像水蒸气和金属反应生成金属氧化物一样） ，因此，NH

12、3 被用来制备金属氮化物（钢铁就是用 NH3 进行氮化的使表面变硬） 。许多金属的氨基化物、亚氨基化物及氮化物易爆炸，所以在制取或使用这些化合物时必须十分小心。如Ag(NH 3)2+放置会转化为有爆炸性的 Ag2NH，和 Ag3N。3Zn(NH2)2 Zn3N2+4NH3，“氮”和“氧”的相对应化合物比较KNH2 Ca(NH2)2 PbNH Hg(NH2)Cl Ca3N2 CH3NH2 H2NNH2 P3N5 CaCN2 NH2ClKOH Ca(OH)2 PbO Hg(OH)Cl CaO CH3OH HOOH P2O5 CaCO3 HOClNH 2 相当于OH；NH、N 相当于O另一种情况是以

13、氨基或亚氨基取代其它化合物中的原子或基团，如COCl2(光气)+4NH 3=CO(NH2)2(尿素)+2NH 4Cl，HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl(氨基氯化汞)+NH 4Cl这种反应实际上是氨参与的复分解反应，与水解类似，称氨解反应SOCl2+4NH3=SO(NH2)2(亚硫胺)+2NH 4Cl，NH 3+NH2Cl+OH-=N2H4(联氨)+Cl -+H2O、NH 3 的实验室制法：铵盐与碱共热，2NH 4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3 反应实质：NH 4+OH- NH3H2O NH3+H2O；加热，平衡向右移动。发生装置类似于实验室用 KClO3 制氧气；

14、向下排空气法收集；用碱石灰干燥(不能用浓H2SO4、 P2O5、无水 CaCl2)CaCl 2 和 NH3 反应，生成 CaCl28NH3检验是否已满：、润湿的红色石蕊试纸放试管口，变蓝；、玻璃棒蘸浓盐酸，接近试管口，产生白烟。、氨的用途：氨是一种重要化工产品。无机合成：氮肥、硝酸、铵盐、纯碱；有机合成：合成纤维、塑料、染料、尿素等；致冷剂。二、铵盐（NH 4+离子与酸根阴离子构成的离子化合物）、物理性质（共性）：一般是无色晶体（若阴离子无色） ，易溶于水，溶解性类似钾盐。铵盐和碱金属的盐，它们的阳离子电荷相同(NH 4+与 M+)，半径相近(r (NH4+)=143pm，r (K+)=133

15、pm， r(Rb+)=148pmr，在性质上有许多相似之处。 NH4+与 CH4 是等电子体，呈四面体构型。、化学性质： 酸性、热稳定性及还原性。酸性、热稳定性及还原性。、共性（酸性）：NH 4+OH- NH3H 2O；NH 4+H2O NH3H2OH + 、热稳定性差：固态铵盐受热易分解，一般分解为 NH3 和相应的酸铵 盐 中 酸 根 的 酸 性 越 强 ， 铵 盐 的 稳 定 性 越 大 ， 即 NH4INH 4BrNH 4ClNH 4F、挥发性酸的铵盐，NH 3 和酸一起挥发：NH4Cl NH3+HCl(NH4Cl 在 350升华） NH4HCO3 NH3+H2O+CO2NH 4HCO

16、3 在常温（30）即分解，150分解完全。 、不挥发性酸的铵盐，只有 NH3 挥发逸出，酸或酸式盐则残留：(NH4)3PO4 3NH3+H 3PO4，(NH 4)2SO4 NH3+NH4HSO4； 在 355，(NH 4)2SO4 2NH3+H2SO4；3(NH 4)2SO4 4NH3+3SO2+N2+6H2O 强 热、还原性：氧化性酸的铵盐，酸根离子有强氧化性，解出的 NH3 立即被氧化，产物中不存在 NH3：例、(NH 4)2Cr2O7(s)=N2(g)+4H2O(g)+Cr2O3(s)； =-315KJ/mol rHm (NH4)2Cr2O7(s) N2+4H2O+Cr2O3(s)（现象

17、：犹如火山爆发）例、NH 4NO3 的热分解反应，复杂多样：4NH 4NO3 在中等温度可逆地挥发；在高温，放热、不可逆地分解为 N2O；在更高的温度下，N 2O 本身也分解为 N2 和 O2。在 110，NH 4NO3(s)=NH3(g)+HNO3(g)；=171kJmol-1，NH 4NO3(l)=N2O(g)+2H2O(g)； =-23kJmol-1，2N 2O=2N2+O2。 rHm rHm 有如下一些反应：a、NH 4NO3 在 120开始缓慢分解，185250迅速分解：NH 4NO3 N2O+2H2O（汽车安全袋）b、高于 300（480500）或撞击，爆炸性分解：2NH4NO3=

18、4H2O+2N2+O2， =-238.6kJmol-1， rHm 即 NH4NO3=N2O(g)+2H2O(g)和 2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)相加c、低温下缓慢加热：2NH 4NO3 2NO+N2+4H2O d、在 190，5NH 4NO3 4N2+9H2O+2HNO3 5NH4NO35NH35(-3）0+5HNO 33(+5)0N 28(0) 例 3、2NH 4ClO4 Cl2+2O2+N2+4H2O；NH 4NO2 N2+2H2O 、铵盐的用途、碳酸氢铵，硫酸铵，硝酸铵，氯化铵等用作氮肥；、硝酸铵用作炸药；、氯化铵用于染料工业、制作干电池以及焊接时除去待焊金属表面的氧化物。、

19、普通锌锰电池：（-） ZnNH 4ClMnO 2，C （+）（-）极：Zn+2NH 4Cl-2e-Zn(NH 3)2Cl2+2H+ （+）极：2MnO 2+2H+2e-2MnOOH （*2MnOOHMn 2O3H2O）电池反应：Zn+2NH 4Cl+2MnO2Zn(NH 3)2Cl2+2MnOOH、焊接金属时除去表面的氧化物薄层Fe2O3+6NH4Cl 2FeCl3+6NH3+3H2O，Al 2O3+6NH4Cl 2AlCl3+6NH3+3H 2O（FeCl 3 沸点 315，AlCl 3 升华 178，SnCl 4 沸点 114）2NH4Cl 2NH3+2HCl+) 2NH3+3CuO N2

20、+3H2O+3Cu 2NH4Cl+3CuO 3Cu+N2+3H2O+2HCl三、氨的衍生物即 NH3 分子中的三个 H 原子被其它原子或原子团取代所形成的化合物，主要介绍：、肼(联氨) ：H 2N-NH2，N 2H4、结构：-2 氧化态 NHH2NNH 2分子中N原子以不等性 sp3杂化成键，N N 键长144.9pm ，N H 键长102.2pm，NNH键角112 ；每个N原子上都有一对孤对电子，可以接受两个质子。由于两对孤对电子的排斥作用，使两对电子处于相反位置，并使NN 键能减小，使N 2H4的热稳定性比NH 3小，在室温下稳定，受热(250) 即发生爆炸性分解，生成N 2、H 2和NH

21、 3：3N2H4 N2+4NH 3，N 2H4=N2+2H 2。 250 N2H4是吸热化合物， 。 fHmN2H4(l)=50.6kJmol-1 rGmN2H4(l),298.15K=149.2kJmol-1 在结构和某些化学性质上，N 2H4与NH 3的关系同H 2O2与H 2O的关系相似，相当于两个分子各脱去一个H原子而结合起来的产物。H2N H H NH2 HO H H OH 、性质：碱性、氧化还原性、配位性。5肼的物理性质：无色，可燃性液体，熔点 275，沸点 386.5。极性分子，易溶于水。、氧化还原性、N 2H4分子中N的氧化态为 -2，处于中间价态，既有还原性又有氧化性， 以还

22、原性更为显著。在酸性溶液中以氧化性为主，被还原的产物是NH 4+，但大多数氧化反应的速度很慢。在碱性溶液中以还原性为主，被氧化的产物一般是N 2。通常总是把N 2H4用作强还原剂，它可将Ag+ 、CuO 、卤素(X 2)还原为Ag、Cu 2O和X -。在酸性溶液中，N 2H4 以 N2H5+形式存在，是强氧化剂：N 2H5+3H+2e2NH4+， =+1.27V 在酸性溶液中作还原剂，NH 4+1/2N2+H+e N2H5+， =-1.74V(用 Fe3+、MnO- 4 作氧 化剂)1/2NH4+1/2HN3+5/2H+2e N2H5+， =+0.11V(用 H2O2、HN O2 作氧化 剂)

23、在碱性溶液中，是强还原剂；N 2+4H2O+4e N2H4+4OH-， =-1.16V； NH3+1/2N2+H2O+e N2H4+OH-， =-2.42V； 1/2NH3+1/3 N3-+5/2H2O+2e N2H4+5/2OH-， =-0.92V； 、在空气中点燃时，迅速而完全地燃烧，放出大量的热，N 2H4作为高能燃料。 NN 键能为247kJmol -1，仅为NN 键能的26%，当N 2H4被氧化为N 2时释放出大量热。 N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)； =-621.5kJmol-1，燃烧时生成紫色火焰。用其它 rHm 的氧化剂，如N 2O4(l)、H 2O2、

24、HNO 3甚至F 2，也能发生类似的氧化燃烧反应。 N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)； =-1038.7kJ/mol， =911.61JK-1mol-1 rHm rSm 在热力学上非常有利于推动反应的自发进行。 （ ，任何温度 rr TG下均为自发反应）所以N 2H4及其甲基衍生物CH 3NHNH2和(CH 3)2NNH2的主要用途是做导弹、宇宙飞船飞行的火箭燃料。例如，发射阿波罗Apollo宇宙飞船是用N 2O4(l)做氧化剂，以物质的量之比为11的CH 3NHNH2和(CH 3)2NNH2的混合物做

25、燃料火箭推进剂。N2H4选作火箭燃料是基于下列原因：、N 2H4燃烧反应的热效应很大；、N 2H4摩尔质量小，1kgN 2H4燃烧可产生的热量特别高；、燃烧产物是一些气态小分子，有助于形成高压喷射；、N 2H4在常温下为液态，便于储藏和运输； 、N 2H4为弱碱，对设备的腐蚀性很小。N2H4和O 2反应，可用来除去锅炉水中O 2，以减缓腐蚀。M(N 2H4)=M(O2)，1kgN 2H4可除去10 5t沸水中的O 2(0.0110-6)。N2H4的主要用途：作为发泡剂，制作农药、药物，处理锅炉用水，导弹及空间项目、N 2H4 和 HNO2 反应产物有 HN3、N 2O、N 2 和H2O：N 2

26、H4+HNO2=HN3+2H 2O，N 2H4+HNO2=HN3+N 2O+H 2O，HN 3+HNO2=N2O+N2+H 2O强还原性，如：N 2H5+Fe3+=Fe2+1/2N2+NH4+H+，可以被卤素氧化：N2H4+2X2=4HX+N2如N2H4+2I2=4HI+N2；4CuO+N 2H4=2Cu2O+N2+2H2O，N 2H4+4AgBr=4Ag+N2+4HBr，N 2H4+HNO2=HN3+2H2O，N 2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)， N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)； =-621.5kJmol-1， rHm N2H4(l)+O2

27、(l)=N2(g)+2H2O(g)， =-642.24kJ/mol；作火箭燃料；氧化产物为 N2 可用于 rHm 锅炉水处理，防止锅炉和管道的氧化。2N 2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)； =- rHm 1038.7kJ/mol6、弱碱性(水溶液)：N 2H4 为二元碱，其水溶液呈弱碱性，碱性 比 NH3 的水溶液还弱。N2H4+H2O N2H5+OH-， =8.510-7；N 2H5+H2O N2H62+OH-， =9.010-16；1bKbK可以形成两系列的联氨盐，如 N2H5Cl、N 2H6Cl2，(N 2H5)2SO4、( N2H6)SO4 或N2H4H2SO

28、4。 N2H4 的硫酸盐仅微溶于水，但加热时溶解度增加。根据这一性质来提纯联氨。、肼的稳定性小于氨，易发生分解反应 N2H4N 2+2H2或 3N2H4N 2+4NH 3(350)、配位作用：Pt(NH3)2(N2H4)Cl2，单核；(NO 2)2Pt(N2H4)Pt(NO2)2双核桥，连接两个中心原子。N2H4 是一个 Lewis 碱，作为配位体（双齿或单齿）可以和过渡金属离子形成配合物。形成配合物的能力，NH 3N 2H4。 Pt(NH3)2(N2H4)2ClCoCl2+6N2H4(无水) =Co(N2H4)6Cl2，FeCl 2+6N2H4(无水) Fe(N2H4)2Cl2 C2H5OH

29、溶 液 中 、制备方法、古老但有用的的方法（1907 年）：用次氯酸鈉氧化过量的氨（此法仅能获得 N2H4的稀溶液） ，总反应：2NH 3+NaClO N2H4+NaCl+H2O。此反应分两个主要步 强 碱 水 溶 液 骤进行。首先用氯或次氯酸鈉处理稀氨水，迅速形成氯代胺NH2Cl， 2NH3+Cl2=NH2Cl+NH4Cl，或 NH3+ClO-=NH2Cl+OH-；再加入过量的 NH3，即得联氨 2NH3+NH2Cl=N2H4+NH4Cl，或 NH3+NH2Cl+OH-=N2H4+Cl-+H2O。下述反应迅速、破坏所生成的 N2H4，微量的重金属离子可加速此反应：N 2H4+2NH2Cl=2

30、NH4Cl+N2。、氨和醛(或酮)的混合物与氯气进行气相反应合成出异肼，然后使其水解而得到无水的肼。(CH3)2CO+NH2 NH2 +H2O C H3C H3C NH NH 4NH3+(CH3)CO+Cl2 +2NH4Cl+H2O C H3C H3C NH NH （ 异 肼 ） 、羟氨 NH2OH：可以看作 NH3 分子中一个 H 原子被羟基OH 取代的衍生物。、结构：氧化态-1，在 NH2OH 分子中，N 原子以不等性 sp3 杂化成键，N 原子上有一对孤对电子。H H N O H 、物理性质：、白色固体，熔点 33，吸湿性化合物，极性分子，易溶于水。由于 NO 键能较小，因此 NH2OH

31、 是一种对热不稳定的固体。歧化 3NH2OH=NH3+N2+3H2O 多，288K 以上；4NH2OH=2NH3+N2O+3H2O 少。在 15以上发生分解，生成 NH3、N 2、N 2O、NO 和H2O 的混合物。高温分解时会发生爆炸。所以 NH2OH 必须保存在 0，以免分解。、NH 2OH 易溶于水，其水溶液比较稳定，特别是在酸性溶液中。常见的都是羟胺的水溶液或盐。如(NH 3OH)Cl、(NH 3OH)NO3 及(NH 3OH)2SO4 等（其盐比较稳定） 。NH 2OH 是有机化学中的重要试剂。、化学性质：碱性、氧化还原性、配位性。、碱性NH2OH的水溶液呈弱碱性，碱性比NH 3和N

32、 2H4的水溶液都弱 。 从结构上解释，OH基团的电负性H，中心N原子上的电子云向 OH基团转移，使N 原子上电子云密度降低（N原子核的有效正电荷较大） ，电子较难给出，碱性减弱。 氢化物的酸碱性取决于与氢直接相连的原子上的电子云密度，电子云密度越小，易给出质子，酸性越强；反之，电子云密度越大，易结合质子，碱性越强。 7NH2OH+H2O NH3OH+OH-，水溶液弱碱性： =6.610-9，故可与酸形成盐，如与bKHCl 形成NH 3OHCl，与 H2SO4 形成NH 3OH2SO4；NH 2OHHCl、(NH 2OH)2H2SO4。+ H2O 水 溶 液 为 碱 性 ： NH3 10-5

33、bKNH4+OH- NH2OH + H2O 10-9 bKNH3OH+OH- N2H4 + H2O 10-6 bN2H5+OH- 10-16 b+H2O N2H62+OH- 、氧化还原性：在NH 2OH分子中，N 的氧化态为-1，处于中间价态，既有还原性又有氧化性，常被用作还原剂。特别是在碱性溶液中是强还原剂，可使银盐、卤素还原，本身则被氧化为N 2、N 2O、NO气体放出，不使体系带来杂质。在酸性溶液中，NH 3OH+2H+2e NH4+H2O， =+1.34V N2+4H+2H2O+2e 2NH3OH+-， =-1.87V。 、纯NH 2OH不稳定，易分解：3NH2OH=NH3+3H 2O

34、+N2(在碱性溶液中) ，4NH2OH=2NH3+N 2O+3H 2O(在酸性溶液中的主要分解反应) ，、NH 2OH作还原剂时，在不同情况下的产物不同。例如， NH2OH和AgBr反应，产生N 2和N 2O，Ag +变为Ag。化学方程式分别为：2NH 2OH+2AgBr=2Ag+N 2+2HBr+2H 2O，2NH2OH+4AgBr=4Ag+N 2O+4HBr+H 2O。NH2OH 和 Hg2(NO3)2 反应，则主要产物是 N2O，Hg2+ 2 变为 Hg。NH2OH(NH3OH+)和Fe 3+反应，2NH 3OH+4Fe3+=4Fe2+N2O+6H +H2O，NH2OH+Fe3+1/2N

35、 2+Fe2+H2O+H+，NH 2OH+Ag+Ag+1/2N 2+H2O+H+，NH2OH和HNO 2反应，NH 2OH+HNO2=N2O+2H 2O，NH 2OH+HNO32NO+2H 2O，、NH 2OH作氧化剂时，产物通常为NH 4+（或NH 3） 。、配位性在NH 2OH分子中，由于N原子上有一对孤对电子 ，羟胺也可以作为配位体生成配合物，如Co(NH2OH)6Cl3、Ni(NH 2OH)4X2(X=Cl，Br，NO 3，ClO 4)、Zn(NH 2OH)2Cl2，Zn(NH2OH)2X2X=Cl，Br，(1/2)SO 4。在形成配合物时，NH 2OH既能以N原子又能以O原子作为配位

36、原子（MNH 2OH和MONH 2） 。形成配合物的能力强弱：NH 3N 2H4NH 2OH、制备方法：用还原剂还原较高氧化态的含氮化合物，例如，用SO 2还原亚硝酸盐：NH4NO2+NH4HSO3+SO2+2H2O=NH3OH+HSO- 4+(NH4)2SO4，通过离子交换得到NH 2OH水溶液，或利用液氨进行氨解而得到无水化合物。NH2OH可与醛、酮形成肟，是聚酰胺纤维或尼龙的中间体。、氢叠氮酸，HN 3，氧化态-1/3、结构：在 HN3 分子中 3 个 N 原子在一条直线上，以 键和 键相连。两个 NN 键的长度是不相等的，NNN 键与 NH 键间的夹角为 110.9。 HN3 分子中的

37、第一个 N 原子 sp2杂化，第二和第三个 N 原子 sp 杂化，在 3 个 N 原子间还存在一个 34 的离域 键。直线型的叠氮酸根离子 N3-和 CO2 互为等电子体，有两个 键和两个 34。8， ， NNN H N N N H 1 2 3 氢 叠 氮 酸 HN3， 无 色 液 体 或 气 体 。 1， sp2杂 化 ； 2， 3， sp杂 化 。 4 3 NNN - 、制备方法：、N 2H4 被 HNO2 氧化(1890 年)，生成 HN3 和 H2O。N 2H4+HNO2=HN3+2H2O、用不挥发性的酸与叠氮化物反应：H 2SO4(40%)和 NaN3 反应，经蒸馏可得含 HN3 的

38、溶液（3%） 。NaN 3+H2SO4(40%)=NaHSO4+HN3，利用 HN3 的挥发性（叠氮酸盐与酸进行复分解反应） 。、物理性质：无色液体，熔点-80，沸点 37，易挥发，有令人厌恶的强烈的刺激性气味，是一种致死的毒药。、化学性质、水溶液弱酸性：在水溶液中是个弱酸，酸性与醋酸相近， =1.910-5；aKHN3+NaOH=NaN3+H2O，2HN 3+Zn=Zn(N3)2+H2，HN 3 和 Zn 反应，产物为 Zn(N3)2、NH 3 和N2。、不稳定性：无水 HN3 极不稳定，受震动或撞击就立即强烈地爆炸分解 ，2HN3 3N2+H 2； =-593.6kJ/mol，在水溶液中是

39、稳定的。 撞 击 rHm 、氧化还原性：HN 3 分子中 N 原子的氧化态为-1/3，所以它既有氧化性又有还原性，HN3 在水溶液中就会发生岐化而分解：HN 3+H2O=NH2OH+N2 歧化3N2+2H+2e 2HN3， =-3.09V。HN 3+HNO2=N2O+N 2+H 2O 4、金属叠氮化物、NaN 3：在金属叠氮化物中 NaN3 比较稳定，它是制备其他叠氮化物的主要原料。、NaN 3 的制法、2NaNH 2+N2O NaN3+NaOH+NH3，该反应是下列两个反应相加的结果 (NaNH2+N2O=NaN3+H2O 和 NaNH2+H2O=NaOH+NH3)3NaNH2+NaNO3

40、NaN3+3NaOH+NH3。、2Na 2O+N2O+NH3=NaN3+3NaOH，、性质：、叠氮化物一般不稳定，易分解，其剧烈程度视金属活泼性而异，活泼金属，如碱金属、钡等的叠氮化物受热分解为N 2和金属，如：2NaN 3(s)=2Na(l)+3N2(g)；但LiN 3例外，转变为氮化物Li 3N和N 2。碱金属等活泼金属的叠氮化物受热不爆炸，仅分解为氮气和相应的金属，并不像重金属叠氮化物那样有爆炸性，在室温下比较稳定，但在加热或撞击时会发生分解。2NaN3(s) 2Na(l)+3N2(g)，极纯的 N2（光谱纯）可由 NaN3 加热分解而得到。 30 NaN3 易溶于水，并可在水溶液中重结

41、晶。叠氮化钠与安全气袋系统：汽车中的气袋系统原理：碰撞事故发生的一瞬间，塑料袋迅速充气膨胀，使驾车人不会被仪表盘或方向盘直杆所伤害。气袋系统的特殊要求：产生气9体的化学物质必须是稳定且容易操作的物质；气体必须能够快速生成（在 2060ms 的时间里完成充气） ，又不能因偶然原因而充气；产生的气体必须无毒而且不燃烧。氮气看来是最好的选择对象。叠氮化钠既能在加热或电火花引发的条件下发生分解，又显示出动力学稳定性（室温下操作不发生危险） ，从而成为产生氮气的化学物质之一。氮气是由叠氮化钠与三氧化二铁在火花的引发下反应生成的。总反应是：6NaN 3+Fe2O3(s) 3Na2O(s)+2Fe(s)+9

42、N2(g)、N 3-拟卤素：N 3-和氰酸根 OCN-、异氰酸根 NCO-是等电子体。N 3-的性质和卤离子相似，视为拟卤离子。N 3-作为配位体能和金属离子形成一系列配合物，如 Na2Sn(N3)6、Cu(N 3)2(NH3)2 等。、Ag、Cu、Pb 、Hg 等不活泼金属的叠氮化物加热发生爆炸。如：Pb(N 3)2、Hg(N 3)2 是雷管的起爆剂（可靠，尤其在潮湿条件下） 。B 族金属叠氮化物 Ag3N、Cu(N 3)2 和 Pb(N3)2 都对震动敏感并易爆炸。它们不是离子化合物，结构复杂。Pb(NO2)2+4HN3=Pb(N3)2+2N2O+2N 2+2H 2O，Pb(NO 3)2+2NaN3=Pb(N3)2+2NaNO3氮和氢至少形成七种化合物：氨 NH3、联氨 N2H4、叠氮酸 HN3、叠氮化铵 NH4N3(即 N4H4)、叠氮化 N2H5N3(即 N5H5)以及不稳定的二氮烯(偶氨，HNN H 即 N2H2)和四氮烯 钅 井 (H2N NNNH 2 即 N4H4)。