1、第2课时 氮气、氮的氧化物、大气污染 回望旧知 1.氮气的物理性质N2是一种无色无味的气体，难溶于水，难液化。N2占空气体积的五分之四左右。2汽车尾气中含有 NOx、CO、未燃烧的碳氢化合物，含铅化合物和颗粒物等，严重污染大气。背诵经典 1.一氧化氮是无色无味不溶于水的有毒气体，易与空气中的氧气反应生成二氧化氮，即 2NOO2=2NO2。2二氧化氮是红棕色有刺激性气味的有毒气体，易溶于水生成 HNO3和 NO，方程式为 3NO2H2O=2HNO3NO。3氮的氧化物溶于水的总反应为 4NO3O22H2O=4HNO3,4NO2O22H2O=4HNO3。4pH5.6 的降雨称为酸雨，酸雨分为硫酸型和
2、硝酸型。前者由 SO2引起，后者由 NOx引起。01课前自主学习知识点一 N2、NO 和 NO2的性质1.物理性质N2NONO2色态气味无味密度(与空气相比)略小略大溶解性毒性无毒2.化学性质(写出化学方程式)(1)N2与 O2反应：。(2)NO 与 O2反应：。(3)NO2与 H2O 反应：。无色气体无色气体红棕色气体无味有刺激性气味大难溶不溶有毒易溶有毒N2O2=放电2NO2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO有瓶无色气体，当打开瓶盖时，瓶口看到红棕色，该无色气体是什么？变色时发生什么反应？(1)NO 和 NO2 都是无色有毒气体。()(2)NO2 和水的反应中，NO2 既是氧
3、化剂又是还原剂。()(3)除去 NO 中混有的少量 NO2 杂质，可将混合气体通过盛 H2O 的洗气瓶。()(4)NO2 既能用排空气法收集又能用排水法收集，而 NO 只能用排水法收集。()提示：该无色气体是 NO，因发生反应 2NOO2=2NO2生成 NO2而变红棕色。知识点二 SO2与 NO2对大气的污染1.SO2与 NO2的主要来源、危害和防治来源1SO2：主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。2NO2：主要来自于汽车尾气。危害1引起大气污染，直接危害人体健康。2溶于水形成酸雨。防治1调整能源结构，发展清洁能源。2研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放
4、。3加强工厂废气的回收处理。4改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放。2酸雨(1)概念：的降雨。(2)成因：主要是大气中的溶于水形成的。(3)类型(写出化学反应方程式)硫酸型：SO2H2SO3H2SO4化学方程式：；硝酸型：NO2HNO3化学方程式：。(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。pH41 时 NO2过量，过量的 NO2再与 H2O 反应，最终剩余 NO；当 NO2与 O241 时剩余 O2。重难导学1相关化学方程式3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2总反应式4NO2O22H2O=4HNO34NO3O2
5、2H2O=4HNO32氮的氧化物溶于水的可能情况(1)氮的氧化物或氮的氧化物与 O2的混合气体溶于水时，剩余的气体可能是 O2，也可能是 NO，但不可能是 NO2，因为 NO2又会与水反应生成 NO。(2)对于连续发生的化学反应，可用化学方程式叠加的反应而得到复合反应，解决问题更简便。典题探究例 1 将 10 mL 充满 NO2和 O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余 2 mL 的无色气体，求原混合气体中 NO2和 O2各多少毫升？解析 剩余 2 mL 气体可能是 NO 或 O2，分两种情况讨论：(1)剩余的是 NO，可以看成先发生了反应：4NO2O22H2O=4HNO3，
6、剩余的 NO2 又与水作用，最终有 2 mL NO 产生。由反应 3NO2H2O=2HNO3NO 得剩余的 NO2体积为 2 mL36 mL。则原有 O2体积为(10 mL6 mL)1410.8 mL，NO2体积为 10 mL0.8 mL9.2 mL。(2)剩余的是 O2，则有 10 mL2 mL8 mL 是 NO2 和 O2 的混合气体，按反应：4NO2O22H2O=4HNO3进行。所以 NO2的体积为 8 mL 4146.4 mL，O2体积为 10 mL6.4 mL3.6 mL。答案(1)若剩余的是 NO，则 NO2和 O2的体积分别为 9.2 mL 和 0.8 mL。(2)若剩余的是 O
7、2，则 NO2和 O2的体积分别为 6.4 mL 和 3.6 mL。互动探究(1)实验室能否用排空气法收集 NO 气体？能否用排水法收集 NO2？为什么？(2)如何除去 NO 气体中混有的少量 NO2气体杂质？提示：(1)不能。NO 易与空气中的 O2 反应，故不能用排空气法收集，一般用排水法收集；NO2 易与H2O 发生反应，故不能用排水法收集，一般用向上排空气法收集。(2)根据 NO2与 H2O 反应能生成 NO，既能除去 NO2杂质，又不引入其他杂质，故可将混合气体通入盛有水的洗气瓶，然后重新收集气体。【类题演练】2015襄樊高一检测将 40 mL NO2和 NO 的混合气体通入倒立于水
8、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 NO2和 NO 的体积比为()A21 B13C31 D11解析 3NO2H2O=2HNO3NO V 3 mL 1 mL 2 mLV(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(NO2)V(NO)30 mL10 mL31。要点二 常见环境污染与 SO2、NO2的吸收探究导引1酸雨的产生与什么有关？会造成怎样的危害？记录：酸雨与氮、硫的氧化物的排放有关，会引起土壤酸化、污染水体、腐蚀建筑物。2
9、氮氧化物会引起哪种类型的空气污染？记录：氮的氧化物会引起酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞等环境问题。3如何吸收 SO2与氮氧化物以防止污染环境？记录：SO2和 NO2均可用碱液吸收。重难导学1常见的环境污染2.SO2和氮的氧化物的吸收(1)NaOH 溶液吸收SO22NaOH=Na2SO3H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2O2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O(2)氨气吸收2NH3H2OSO2=(NH4)2SO38NH36NO2=一定条件7N212H2O4NH36NO=一定条件5N26H2O(1)引起温室效应的气体除 CO2之外，还有 CH4等，但在环境质量日报中无 CO2这一指标
10、。(2)酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞均与氮氧化物有关。典题探究例 2 2014庆安三中高一期末下列物质中，可形成酸雨的是()A二氧化硫 B氟氯代烃C二氧化碳D甲烷(1)正常的雨水中因溶解了 CO2而呈酸性，pH 为 5.6，但不是酸雨；(2)酸雨与 SO2和氮氧化物的排放有关。解析 选项联系分析结论A二氧化硫及氮氧化物是形成酸雨的主要污染物，酸雨的形成过程为 SO2H2SO3H2SO4或 SO2SO3H2SO4；NONO2HNO3B氟氯代烃主要危害是破坏臭氧层，引起臭氧空洞C二氧化碳主要引起温室效应D甲烷不溶于水也不能和水反应，不能形成酸雨，是造成温室效应的一种气体互动探究(1)造成酸雨和臭氧空
11、洞的共同污染物是什么？(2)NO 在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应：O3=O2ONOO3NO2O2NO2ONOO2总反应方程式为 2O3=3O2，从整个反应来看 NO、NO2的作用有何不同？提示：(1)氮氧化物容易导致酸雨形成，破坏臭氧层，导致臭氧空洞，因此氮氧化物是造成酸雨和臭氧空洞的共同污染物。(2)NO 在整个反应的前后，其质量和化学性质均保持不变，因此在整个反应中 NO 作催化剂，NO2仅是中间产物。【类题演练】2014枣庄高一检测空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()A推广使用燃煤脱硫技术，防治 SO2污染B实施绿化工程，防治扬尘污染C研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量解析 A 项，燃煤脱硫后，煤燃烧产生的 SO2减少，有助于防治 SO2污染；B 项，加强环境绿化，减少空气中的烟尘，有助于防治扬尘污染；C 项，研制开发燃料电池汽车，减少汽油、柴油的燃烧，使机动车尾气中的 NOx和 SO2减少，能减轻机动车尾气污染；D 项，增加化石燃料供应量，会向大气中排放更多的 SO2及 NOx，更易导致大气污染。