今日は、センター試験対策⑮ Nに関する問題についてです。
■□■窒素N2■□■
■性質
・窒素は,空気中に約78％存在する。
・窒素は,常温・常圧で安定で,水に溶けにくい無色・無臭の気体である。
・液体窒素(-196℃)は冷却剤として使われる。
★出題年
・2007年 本
■製法
工業的製法
・液体空気の分留で得られる。
★出題年
・2006年 本
実験的製法
・亜硝酸アンモニウム水溶液を加熱すると,窒素が発生する。
NH4NO2 → 2H2O + N2↑
★出題年
・1996年 追
■□■アンモニアNH3■□■
■性質
・アンモニアは,無色・刺激臭の水によく溶ける気体である。
・アンモニアの水溶液をアンモニア水といい,弱塩基性を示す。
・アンモニアは,塩酸,硫酸,硝酸と反応させることで化学肥料として使用できる。
★出題年
・2008年 追
■製法
工業的製法
・水素と窒素を四酸化三鉄Fe3O4を主成分とする触媒を用いて,高温・高圧で反応させると得られる。
この方法をハーバー・ボッシュ法という。
★出題年
・2006年 本・2008年 本・2013年 本
実験的製法
・塩化アンモニウムに水酸化カルシウムを加えて加熱するとアンモニアが得られる。
★出題年
・1999年 本
■反応
・アンモニアに塩化水素を反応させると,塩化アンモニウムの白煙が生じる。
NH3 + HCl → NH4Cl
★出題年
・2006年 追・2008年 本
・アンモニアと二酸化炭素を反応させると,尿素が生成する。
2NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2O
★出題年
・2001年 本
■□■一酸化窒素NO■□■
■性質
・一酸化窒素は,無色の気体で,空気に触れると赤褐色のNO2に変化する。
2NO + O2 → 2NO2
・一酸化窒素は,水に溶けにくいため,水上置換で捕集する。
★出題年
・1997年 本・1999年 追・2010年 本
■製法
工業的製法
・アンモニアと空気の混合気体を約800℃に加熱した白金網(触媒)に接触させると得られる。(オストワルト法の第一段階)
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
★出題年
・2006年 追
実験的製法
・銅に希硝酸を加えると,一酸化窒素が発生する。
★出題年
・1998年 本・2004年 追・2010年 本
■□■二酸化窒素NO2■□■
■性質
・二酸化窒素(NO2)は,赤褐色の有毒な気体である。
・二酸化窒素は,水に溶けやすくて空気より重いため,下方置換で捕集する。
★出題年
・1999年 追・2010年 本
■製法
実験的製法
・銅に濃硝酸を加えると,二酸化窒素が発生する。
★出題年
・2008年 追
■反応
・常温では,二酸化窒素の一部が四酸化二窒素になり平衡状態となる。
★出題年
・2010年 本
・二酸化窒素は,冷水と反応して硝酸と亜硝酸(HNO2)を,温水と反応 して,硝酸(HNO3)と一酸化窒素を生じる。
冷水：2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2
温水：3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
★出題年
・2010年 本
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