1、第四章 非金属及其化合物 第三节 硫和氮的氧化物 课时2 氮的氧化物和大气污染 目标与素养：1.了解 N2、NO、NO2 的主要性质及应用。(变化观念与科学探究)2.了解 SO2、NOx 对大气的污染与防治。(社会责任)3.了解 NO、NO2 与 O2 混合溶于水的简单计算。(模型认知)自 主 预 习 探 新 知 一、氮气与氮的氧化物1物理性质N2NONO2 色态 _ _ _气味_密度 比空气的_ 比空气的_ 比空气的_ 无色气体无色气体红棕色气体无味无味刺激性气味小大大溶解性(H2O)_ 毒性_ 难溶难溶易溶无毒有毒有毒2.化学性质(1)N2 通常情况下很稳定，在高温或放电条件下与 O2 反
2、应的方程式为。(2)NO 与 NO2常温下，NO 在空气中的现象是，方程式为_。N2O2=放电或高温 2NO2NOO2=2NO2无色变红棕色把一支充满 NO2 气体的试管倒置在水槽中，现象为试管中的水液面逐渐，红棕色气体逐渐变至色，最终液面上升至试管容积的 ，反应方程式为。上升23浅无3NO2H2O=2HNO3NO 农业上有句谚语是“雷雨发庄稼”，该过程发生了哪些化学反应？提示：N2O2=放电 2NO,2NOO2=2NO2，3NO2H2O=2HNO3NO。二、SO2、NO2 对大气的污染1SO2 和 NO2 的主要来源、危害和防治2酸雨(1)概念：pH的降雨。(2)成因：主要是大气中的溶于水形
3、成的。(3)类型(写出反应化学方程式)：硫酸型：SO2H2SO3H2SO4。化学方程式：。硝酸型：NO2HNO3。化学方程式：。SO2、NO25.63NO2H2O=2HNO3NO SO2H2OH2SO3,2H2SO3O2=2H2SO4(4)危害直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)N2 很稳定，不能与任何物质发生反应。()(2)收集 NO 或 NO2 均可用向上排空气法。()(3)NO2 与 H2O 反应可生成 HNO3，故 NO2 为 HNO3 的酸性氧化物。()(4)pH”“”或“”
4、)。(2)D 物质的化学式为。(3)反应的化学方程式为。(4)接收的酸雨 pH 减小的理由(写化学方程式)。答案(1)(2)H2SO3(3)2SO2O22SO3(4)2H2SO3O2=2H2SO4核 心 突 破 攻 重 难 NO2与NO的相互转化及实验探究 NO2 能溶于 H2O 并发生反应，为了使 NO2 尽可能被 H2O 吸收，某化学兴趣小组设计了如下实验步骤，以探究 NO2 被 H2O 吸收的程度。将盛满 NO2 气体的试管倒置于盛水的水槽中，如图甲所示。甲制备一定量的 O2。将制得的 O2 缓慢通入步骤的试管中，如图乙所示。乙1步骤中发生 NO2 与 H2O 的反应：3NO2H2O=2
5、HNO3NO，使红棕色气体逐渐消失，试管内水位不断上升，最后水充满整个试管的23，上部为无色气体，占试管容积的13。2步骤中发生 2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，试管内无色气体变为红棕色，后又变为无色，气体体积逐渐减小，液面不断上升至充满。继续通 O2，液面又下降。1.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，对原试管中盛装气体的说法正确的是()可能是 N2 与 NO2 的混合气体可能是 NO2 气体可能是 NO 与 NO2 的混合气
6、体只可能是 NO2 一种气体A BCDB 是红棕色气体，那么一定有二氧化氮的存在，与水反应后生成一氧化氮，所以没有充满试管，继续通入氧气，最终充满试管，则肯定错误；如果为少量氧气和大量二氧化氮的混合气体时可以成立；中通入足量的氧气，NO 也可以全部被吸收。常见环境污染的形成原因与危害 环境污染形成原因主要危害 温室效应大气中 CO2 含量的不断增加全球变暖，冰雪融化，海平面上升等 酸雨SO2 和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蚀建筑物等 光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长等 臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排放地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧 赤潮和水华含氮、磷等营养成分的生活
7、污水和工、农业废水的任意排放使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华 白色污染聚乙烯等塑料的大量使用，任意丢弃破坏土壤结构和生态环境等科学探究SO2、NOx 的吸收处理(1)NaOH 溶液吸收SO22NaOH=Na2SO3H2O；NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O；2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O。(2)氨气吸收2NH3H2OSO2=(NH4)2SO3；8NH36NO2=一定条件7N212H2O；4NH36NO=一定条件5N26H2O。(3)汽车尾气转换器2CO2NO=催化剂2CO2N2。(4)石灰吸收CaOSO2=CaSO3、2CaSO3O2=2CaSO
8、4。2下列说法不正确的是()ASO2 是大气污染物之一，主要来自化石燃料的燃烧和工厂排放的废气B汽车的排气管上装有“催化转化器”，可使有毒的 CO 和NO 反应生成 N2 和 CO2C向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的 SO2 最终生成CaSO4，可减少对大气的污染D大量燃烧化石燃料排放的废气中含 CO2、SO2，从而使雨水的 pH5.6，形成酸雨D 雨水的 pH5.6 时才是酸雨，D 错误。3酸雨是对降水呈酸性(pH小于5.6)的统称。下列说法错误的是()A空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨B汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物C燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的
9、排放D为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料脱硫处理答案 C1NO 在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应：NOO3NO2O2,NO2ONOO2 总反应方程式为 O3O2O2从整个反应来看 NO 作催化剂。2NO 使人中毒的原理与 CO 相似，被人吸入后与血红蛋白结合生成一氧化氮血红蛋白，从而使血红蛋白失去运输 O2 的能力。NO2、NO与O2混合溶于水的 有关计算 系 列 微 专 题 4 1相关反应原理3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2由方程式2得：4NO2O22H2O=4HNO3由方程式23 得：4NO3O22H2O=4HNO32氮的氧化物溶于水的三种类型(1)NO
10、2 气体：NO2 气体溶于水时仅涉及反应：剩余气体为 NO。(2)NO2 和 O2 的混合气体：NO2 和 O2 的混合气体溶于水时涉及反应：xVNO2VO20 x41 反应情况O2 过量，剩余气体为 O2恰好完全反应，无气体剩余NO2 过量又发生反应，只剩余 NO(3)NO 和 O2 的混合气体：NO、O2 的混合气体溶于水时涉及反应：xVNOVO20 x43 反应情况O2 过量，剩余 O2恰好完全反应，无气体剩余NO 过量，剩余NO【典例】将 V mL NO 和 NO2 的混合气体通过水吸收后，得到a mL 无色气体 A，将此无色气体 A 与等体积 O2 混合，再通过水充分吸收后，收集到
11、5 mL 无色气体 B。试回答：(1)A 气体是，B 气体是。(2)A 气体的体积是。【思路点拨】(根据 4NO3O22H2O=4HNO3 可知 B 为 O2)。解析(1)NO2 溶于水生成 NO，故 A 为 NO，NO 与 O2 通入水中发生反应：4NO3O22H2O=4HNO3，二者等体积时，O2 过量，故 B 为 O2；(2)4NO3O22H2O=4HNO3 4 3 a mL 3a4 mL 依题意：a3a4 5，a20。答案(1)NO O2(2)20 mL1将 40 mL NO2 和 NO 的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里，充分反应后试管中剩余 20 mL 气体，则原混合气体中
12、NO2和 NO 的体积比为()A21 B11 C31D11C 3NO2H2O=2HNO3NO V 3 mL 1 mL 2 mL V(NO2)(40 mL20 mL)3 mL2 mLVNO240 mL20 mL，解得 V(NO2)30 mL 所以原混合气体中 V(NO)40 mL30 mL10 mL，因此V(NO)2V(NO)30 mL10 mL31。2同温同压下，在 3 支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是NO 和 NO2，NO2 和 O2，NO 和 N2。现将 3 支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为 V1、V2、V3，则下列关系正确的是()AV1V
13、2V3 BV1V3V2CV2V3V1DV3V1V2D 可假设试管体积均为 2V，则每种气体的体积均为 V；当倒置于水槽中时：中有反应：3NO2H2O=2HNO3NO，则剩余气体的体积 V143V；中有反应：4NO2O22H2O=4HNO3，则剩余 O2 的体积 V234V；中气体与水不反应，故试管中气体体积V32 V。综上所述，V3V1V2。当 堂 达 标 提 素 养 1下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是()N2NO2 NO2NO NO2HNO3 N2NOA B C DC 该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)通过一步反应就能完成。反应、从化合价角度来看都是升高，但反
14、应N2NO2 不能通过一步反应完成；而反应NO2HNO3 虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能完成，如 3NO2H2O=2HNO3NO，在该反应中，NO2 既是氧化剂又是还原剂；只有反应N2NO必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成。2下列关于 NO 和 NO2 的叙述正确的是()ANO 是一种红棕色气体B常温常压下，NO 不能与空气中的氧气直接化合C含等质量的氧元素的 NO 和 CO 的物质的量相等DNO2 可用排水法收集C 解答本题要抓住 NO 易被氧化、NO2 易与水反应的特点。NO 是无色的气体，A 错误。常温常压下，NO 易与空气中的氧气直接化合生成 NO2，B 错误。NO2 能与水反
15、应，故不能用排水法收集，D 错误。3一定条件下，将等体积的 NO 和 O2 的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积为原总体积的()A.14B.34C.18D38C 设原 NO 的体积为 a L，则 4NO3O22H2O=4HNO3，a L 34a L a34a2a18。4下列有关环境污染的说法不正确的是()A燃煤时加入适量生石灰，可减少废气中 SO2 的量BpH 在 5.67 之间的降水通常称为酸雨C光化学烟雾的形成与 NOx 和碳氢化合物有关D含磷洗涤剂的大量使用和任意排放会导致水体污染答案 B5氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O，2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O。在反应中，氧化剂是，还原剂是。在反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为。(2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：。答案(1)NO2 NO 11(2)8NH36NO2=一定条件7N212H2O点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!
