第1課時 氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化,專題4 第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.理解氮氧化物(NO、NO2)的來源和性質(zhì)。 2.了解氮氧化物對環(huán)境的影響。,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.兩支大試管分別集滿NO和NO2氣體，觀察它們的顏色狀態(tài)，嗅聞它們的氣味，比較它們密度的大小。填寫下表：,無色氣體,略大,一、一氧化氮和二氧化氮,不,有,紅棕色氣體,刺激性氣味,大,易,有,相關(guān)視頻,2.判斷下列說法是否正確？ (1)氮元素可形成五種價態(tài)的氧化物，其中4價的有NO2和N2O4兩種( ) (2)NO和NO2的顏色、氣味、水溶性不同，但它們都是有毒的氣體( ) (3)實驗室只能用排水法收集NO，用向上排空氣法收集NO2( ) (4)NO具有較強的還原性，在空氣中極易被氧化( ) (5)將盛滿NO的試管打開塞子置于空氣中，無色氣體變?yōu)榧t棕色( ),答案,3.二氧化氮溶于水的實驗如下圖所示：把充滿NO2的試管倒立水中，再通入O2。,(1)圖1實驗試管內(nèi)氣體的顏色慢慢變?yōu)?色，水面 ，最后靜止在距試管底部的 處。 (2)圖2實驗把充滿NO2的試管倒立水中，試管內(nèi)水面 ，有_ NO生成，再通入氧氣，最后試管 液體。 (3)圖3實驗試管內(nèi)液面 ，最后試管 液體。,無,上升,1/3,上升,無色氣體,全部充滿,上升,全部充滿,(1)二氧化氮溶于水反應(yīng)的化學(xué)方程式：3NO2H2O=2HNO3NO，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是 。 (2)水吸收NO2制硝酸的原理： 3NO2H2O=2HNO3NO； 2NOO2=2NO2； 4NO2O22H2O=4HNO3。 (3)二氧化氮溶于氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NO22NaOH= NaNO2NaNO3H2O。,12,例1 最新的病毒學(xué)研究證實，一氧化氮對SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是 A.一氧化氮是一種紅棕色氣體 B.常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合 C.一氧化氮可由氮氣和氧氣在放電條件下直接化合得到 D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集,答案,解析,解析 NO是一種無色難溶于水的氣體，可以用排水法收集；常溫常壓下，NO容易與氧氣直接化合生成NO2。,例2 在一定條件下，將充滿NO2和O2的試管倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，剩余氣體體積為原混合氣體體積的 ，則原混合氣體中NO2和O2的體積之比可能是 81 73 71 41 A. B. C. D.,答案,解析,解析 反應(yīng)為4NO2O22H2O=4HNO3，設(shè)原氣體體積為8 L，則剩余氣體為1 L。,1.氮氧化物的來源： 生產(chǎn)、金屬 和汽車等交通工具的使用等，會產(chǎn)生大量的氮氧化物，火山爆發(fā)、雷鳴電閃等也會將氮氣轉(zhuǎn)化為氮氧化物。在燃料燃燒的過程中，空氣中的氮氣往往也參加反應(yīng)，這也是汽車尾氣中含有 的原因。 2.光化學(xué)煙霧的形成：空氣中的 不但能形成酸雨，在日光照射下， 還能使氧氣經(jīng)過復(fù)雜的反應(yīng)生成臭氧(O3)，臭氧與空氣中的一些碳?xì)浠衔锇l(fā)生作用后，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧，人們稱之為光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧對人體的健康、植物的生長都有很大的危害。,氮肥,冶煉,二、氮的氧化物對環(huán)境的污染,NO,二氧化氮,二氧化氮,3.氮氧化物污染的防治：使用 能源；為汽車安裝轉(zhuǎn)化裝置，將汽車尾氣中的一氧化碳和一氧化氮轉(zhuǎn)化成_ ；對生產(chǎn)氮肥、硝酸的工廠排放的 進(jìn)行處理。,潔凈,二氧化碳和氮氣：2CO,2NO 2CO2N2,廢氣,1.常見的環(huán)境污染,2.氮氧化物污染治理方法 (1)汽車尾氣“催化轉(zhuǎn)化法”,(2)氨還原法,(3)堿液吸收法 2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O NONO22NaOH=2NaNO2H2O,例3 在汽車尾氣凈化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示。下列說法錯誤的是 A.NO2是該過程的中間產(chǎn)物 B.汽車尾氣的主要污染成分包括CO和NO C.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng) D.催化轉(zhuǎn)化總反應(yīng)式為2NOO24CO 4CO2N2,答案,解析,解析 由題目提供的圖可知：2NOO2=2NO2，2NO24CO 4CO2N2，NO2是該過程的中間產(chǎn)物，A項正確； 汽車尾氣的主要污染成分為有毒的CO和NO，B項正確； NO和O2在常溫下就能反應(yīng)生成NO2，C項錯誤； 由圖示可知，該反應(yīng)過程分兩步進(jìn)行：2NOO2=2NO2、2NO24CO 4CO2N2，總反應(yīng)為2NOO24CO 4CO2N2，D項正確。,例4 下圖所示是酸雨的形成示意圖。根據(jù)圖示回答下列問題。,答案,解析,(1)下列氣體容易形成酸雨的是_(填字母)。 A.CO2 B.SO2 C.N2 D.NO2,BD,解析 SO2、NO2易形成酸雨。,(2)現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時間測定該雨水樣品的pH，所得數(shù)據(jù)如下：,答案,解析,分析數(shù)據(jù)，回答下列問題： 雨水樣品的pH變化的原因是_ _。,SO2H2OH2SO3,2H2SO3O2=,2H2SO4,解析 酸雨放置時pH變小，其原因是雨水中的H2SO3被空氣中的氧氣氧化所致：SO2H2OH2SO3,2H2SO3O2=2H2SO4。,答案,解析,如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠硭嗷旌希琾H將變_，原因是_。,小,Cl22H2OSO2=H2SO42HCl(或H2SO3HClO=H2SO4HCl),解析 雨水和自來水混合，應(yīng)考慮H2SO3與Cl2(或HClO)的反應(yīng)：SO22H2OCl2=H2SO42HCl(或H2SO3HClO=H2SO4HCl)。因此雨水與自來水混合后溶液pH將變小。,(3)下列措施中，可減少酸雨產(chǎn)生的途徑的是_(填字母)。 少用煤作燃料 把工廠煙囪造高 燃料脫硫 在已酸化的土壤中加石灰 開發(fā)新能源 A. B. C. D.,答案,解析,思維啟迪,C,解析 減少酸雨的產(chǎn)生需減少SO2的排放，將煤轉(zhuǎn)化為清潔能源(如煤的氣化和液化)，燃料脫硫、固硫，開發(fā)不含硫的新能源(如氫能、核能等)，都是有力措施。因此正確。,思維啟迪 (1)pH5.6的降雨稱酸雨，酸雨分為硫酸型和硝酸型。 (2)CO2不是形成酸雨的物質(zhì)，不屬于“城市空氣質(zhì)量時報”報道的污染物。 (3)酸雨在空氣中久置酸性增強的原因是2H2SO3O2=2H2SO4，H2SO4酸性強于H2SO3。,1.氮氣的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，常溫下很難與其他物質(zhì)反應(yīng)。 2.NO為無色無味氣體，NO2為紅棕色有刺激性氣味的氣體，它們均為有毒氣體，能引起呼吸系統(tǒng)疾病。 3.NO、NO2的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化反應(yīng)為N2O2 2NO 2NOO2=2NO2 3NO2H2O=2HNO3NO 4.NO、NO2分別與O2、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4NO3O22H2O=4HNO3 4NO2O22H2O=4HNO3 5.NOx會形成酸雨，引起光化學(xué)煙霧，破壞臭氧層。,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測,1.關(guān)于氮氣的性質(zhì)說法中錯誤的是 A.氮在自然界中既以游離態(tài)存在又以化合態(tài)存在 B.通常情況下，氮氣性質(zhì)很不活潑 C.可在氧氣中燃燒生成一氧化氮 D.大氣、陸地和水體中的氮元素在不停地進(jìn)行著氮的循環(huán),解析 通常情況下氮氣的性質(zhì)很不活潑，在放電或高溫條件下，能跟氧氣反應(yīng)。,1,2,3,4,5,答案,解析,2.下列有關(guān)環(huán)境污染的說法不正確的是 A.燃煤時加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2的量 B.pH在5.67之間的降水通常稱為酸雨 C.光化學(xué)煙霧的形成主要與NOx和碳?xì)浠衔镉嘘P(guān) D.含磷洗滌劑會導(dǎo)致水體污染,1,2,3,4,5,答案,3.對3NO2H2O=2HNO3NO反應(yīng)的下列說法正確的是 A.氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為12 B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12 C.NO2是氧化劑，H2O是還原劑 D.在反應(yīng)中若有6 mol NO2參與反應(yīng)時，有3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,1,2,3,4,5,答案,4.在一定溫度和壓強下將裝有N2和NO2混合氣體的試管倒立在水中，經(jīng)過足夠的時間后，試管內(nèi)氣體體積縮小為原體積的 ，則原混合氣體中N2和NO2氣體的體積比是 A.23 B.32 C.35 D.53,1,2,3,4,5,答案,解析,解析 3NO2H2O=2HNO3NO V 3 1 2 V(NO2),1,2,3,4,5,5.氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧，因此必須對含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。 (1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O，2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O， 在反應(yīng)中，氧化劑是_，還原劑是_。 在反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_。 (2)在一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。寫出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：_ _,1,2,3,4,5,答案,NO2,NO,11,8NH36NO2,7N212H2O,