氯化氮的化学性质 氯化氮的物理性质及制备

物理性质

  三氯化氮在常温下为黄色粘稠的油状、挥发性有毒液体,有刺激性气味。熔点-40℃,沸点71℃。密度1.65g/cm(20℃)。可溶于氯仿、四氯化碳、苯、二硫化碳。

化学性质

  NCl3易水解:

  NCl3(l)+3H2O(l)---------->NH3(aq)+3HClO(aq)

  这表明三氯胺中,氮的化合价为-3,氯的化合价为+1,因此NCl3实际是氮化物而非氯化物。

  实际上,生成的NH3又被会HClO氧化生成N2,故总反应式为:

  2NCl3---------->N2(g)+3Cl2(aq)

  NCl3中+1价的氯使其具有强氧化性,如:它可以氧化ClO2(亚氯酸根):

  NCl3+6ClO2+3H2O═══6ClO2+3Cl+3OH+NH3

  NCl3极不稳定,稍加震动或光照就会发生爆炸性分解。

  2NCl3(l)---------->N2(g)+3Cl2(g)

制备
    在铵盐溶液中通入Cl2得到NCl3水溶液NH4Cl+3Cl2---------->NCl3+4HCl由NH3和过量的Cl2反应制得Cl2或次氯酸与NH3、铵盐反应可得到NCl3,但必须是在酸性条件下,碱性或中性条件下得不到NCl3。在水溶液中,氨分子中的氢可被氯取代生成3种氯取代物NH3-nCln(n=1~3),它们之间存在的平衡反应与溶液的pH有关,要使NCl3显著生成,条件是pH<4.5。对反应(1)在氯气过量情况下的其他因素影响(溶液的酸度,NH4离子的浓度,反应温度)进行了报道,从pH=4.6到盐酸浓度6.8mol·L 的范围内,在其他条件相同时,盐酸浓度接近1mol·L 时生成NCl3的量最大;当c(HCl)>5mol·L 时,NCl3生成的量很少;在弱酸介质中(pH1~6),NCl3反应产率为30%~70%;在pH>10或c(HCl)>6mol·L 条件下,没有NCl3生成。
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