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与活泼金属反应
氮气在加热条件下可以与金属发生反应,以镁为例:N2+Mg→Mg3N2(反应条件为加热)。
分解反应
实验室中常用来制取氮气的方法是加热亚硝酸钠和的饱和溶液,具体反应为:NH4Cl+NaNO2=NH4NO2+NaCl,NH4NO2=N2↑+2H2O。
深冷分离法又称为低温精馏法,利用空气中氮气与氧气的沸点不一致来分离氧气和氮气。由于氮气的沸点(-196℃) 低于氧气(-183℃),在液态空气的蒸发过程中,液氮比液氧更容易变成气态,而在空气液化过程中,氧气比氮气更容易变成液态。由于氮气与氧气的沸点相差不大,液态空气与气态空气需经过反复多次的蒸发、冷凝、再蒸发过程(该过程称为低温精馏过程),终在精留塔顶部气相馏分中就可以过得较高高纯度的氮气,氮气的纯度取决于精馏塔的塔板级数和精馏效率。
瑞典化学家卡尔·谢勒(Carl Scheele)和苏格兰植物学家丹尼尔·卢瑟福(Daniel Rutherford)在1772年分部发现了氮。牧师卡文迪许和拉瓦锡也在差不多的同一时间独立地获得了氮。氮气首先被拉瓦锡(Lavoisier)认可为元素,他将其命名为“偶氮”,意思是“无生命”。查普塔尔在1790年将该元素命名为氮。该名称源自希腊语“nitre”(硝酸盐中含氮的硝酸盐)。
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