2018-2019版高中化學(xué) 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物 第1課時(shí)學(xué)案 蘇教版必修1.doc
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第1課時(shí) 氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化 [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(duì)環(huán)境的影響。 一、一氧化氮和二氧化氮 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: 色、態(tài) 氣味 密度 溶解性 毒性 NO 無色氣體 比空氣略大 不溶于水 有毒 NO2 紅棕色氣體 刺激性氣味 比空氣大 易溶于水 有毒 2.判斷下列說法是否正確? (1)氮元素可形成五種價(jià)態(tài)的氧化物,其中+4價(jià)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)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 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ 3.二氧化氮溶于水的實(shí)驗(yàn)如下圖所示:把充滿NO2的試管倒立水中,再通入O2。 (1)圖1實(shí)驗(yàn)試管內(nèi)氣體的顏色慢慢變?yōu)闊o色,水面上升,最后靜止在距試管底部的1/3處。 (2)圖2實(shí)驗(yàn)把充滿NO2的試管倒立水中,試管內(nèi)水面上升,有無色氣體NO生成,再通入氧氣,最后試管全部充滿液體。 (3)圖3實(shí)驗(yàn)試管內(nèi)液面上升,最后試管全部充滿液體。 (1)二氧化氮溶于水反應(yīng)的化學(xué)方程式:3NO2+H2O===2HNO3+NO,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶2。 (2)水吸收NO2制硝酸的原理: 3NO2+H2O===2HNO3+NO; 2NO+O2===2NO2; 4NO2+O2+2H2O===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2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O。 【例1】 最新的病毒學(xué)研究證實(shí),一氧化氮對(duì)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?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l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 C 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( ) ①8∶1?、?∶3?、?∶1?、?∶1 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 答案 C 解析 反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O===4HNO3,設(shè)原氣體體積為8 L,則剩余氣體為1 L。 若剩余的1 L氣體為O2,則V(NO2)=(7) L,V(O2)=(7+1) L,二者體積比為7∶3; 若剩余的1 L氣體為NO,而上述反應(yīng)后剩余3 L NO2,則V(NO2)=(3+5) L,V(O2)=(5) L,二者體積比為7∶1。 二、氮的氧化物對(duì)環(huán)境的污染 1.氮氧化物的來源:氮肥生產(chǎn)、金屬冶煉和汽車等交通工具的使用等,會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物,火山爆發(fā)、雷鳴電閃等也會(huì)將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮氧化物。在燃料燃燒的過程中,空氣中的氮?dú)馔矃⒓臃磻?yīng),這也是汽車尾氣中含有NO的原因。 2.光化學(xué)煙霧的形成:空氣中的二氧化氮不但能形成酸雨,在日光照射下,二氧化氮還能使氧氣經(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(duì)人體的健康、植物的生長(zhǎng)都有很大的危害。 3.氮氧化物污染的防治:①使用潔凈能源;②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)化成二氧化碳和氮?dú)猓?CO+2NO2CO2+N2;③對(duì)生產(chǎn)氮肥、硝酸的工廠排放的廢氣進(jìn)行處理。 歸納總結(jié) 1.常見的環(huán)境污染 環(huán)境污染 形成原因 主要危害 溫室效應(yīng) 大氣中CO2含量不斷增加 全球變暖,冰雪融化,釋放有毒氣體 酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化,腐蝕建筑物 光化學(xué)煙霧 氮氧化物和碳?xì)浠衔锏呐欧? 危害人體健康和植物生長(zhǎng) 臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烴的排放 地球上的生物受太陽紫外線的傷害加劇 赤潮和水華 含磷洗衣粉的大量使用及其廢水的任意排放 使藻類過度繁殖,水質(zhì)惡化,發(fā)生在海水中為赤潮,淡水中為水華 白色污染 聚乙烯塑料的大量使用,任意丟棄 破壞土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境 2.氮氧化物污染治理方法 (1)汽車尾氣“催化轉(zhuǎn)化法” 2CO+2NO2CO2+N2 (2)氨還原法 6NO+4NH35N2+6H2O 6NO2+8NH37N2+12H2O (3)堿液吸收法 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O 【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(cuò)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2NO+O2+4CO4CO2+N2 答案 C 解析 由題目提供的圖可知:2NO+O2===2NO2,2NO2+4CO4CO2+N2,NO2是該過程的中間產(chǎn)物,A項(xiàng)正確;汽車尾氣的主要污染成分為有毒的CO和NO,B項(xiàng)正確;NO和O2在常溫下就能反應(yīng)生成NO2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖示可知,該反應(yīng)過程分兩步進(jìn)行:2NO+O2===2NO2、2NO2+4CO4CO2+N2,總反應(yīng)為2NO+O2+4CO4CO2+N2,D項(xiàng)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。 (1)下列氣體容易形成酸雨的是________(填字母)。 A.CO2 B.SO2 C.N2 D.NO2 (2)現(xiàn)有雨水樣品1份,每隔一段時(shí)間測(cè)定該雨水樣品的pH,所得數(shù)據(jù)如下: 測(cè)試時(shí)間/h 0 1 2 3 4 雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55 分析數(shù)據(jù),回答下列問題: ①雨水樣品的pH變化的原因是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠硭嗷旌?,pH將變________,原因是__________________ ________________________________________________________________________。 (3)下列措施中,可減少酸雨產(chǎn)生的途徑的是________(填字母)。 ①少用煤作燃料?、诎压S煙囪造高?、廴剂厦摿? ④在已酸化的土壤中加石灰?、蓍_發(fā)新能源 A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤ 答案 (1)BD (2)①SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4?、谛 l2+2H2O+SO2===H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl) (3)C 解析 (1)SO2、NO2易形成酸雨。(2)①酸雨放置時(shí)pH變小,其原因是雨水中的H2SO3被空氣中的氧氣氧化所致:SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4。 ②雨水和自來水混合,應(yīng)考慮H2SO3與Cl2(或HClO)的反應(yīng):SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl)。因此雨水與自來水混合后溶液pH將變小。 (3)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①③⑤正確。 思維啟迪 (1)pH<5.6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(shí)報(bào)”報(bào)道的污染物。 (3)酸雨在空氣中久置酸性增強(qiáng)的原因是2H2SO3+O2===2H2SO4,H2SO4酸性強(qiáng)于H2SO3。 1.氮?dú)獾幕瘜W(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N2+O22NO 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 4.NO、NO2分別與O2、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4NO+3O2+2H2O===4HNO3 4NO2+O2+2H2O===4HNO3 5.NOx會(huì)形成酸雨,引起光化學(xué)煙霧,破壞臭氧層。 1.關(guān)于氮?dú)獾男再|(zhì)說法中錯(cuò)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?dú)庑再|(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) 答案 C 解析 通常情況下氮?dú)獾男再|(zhì)很不活潑,在放電或高溫條件下,能跟氧氣反應(yīng)。 2.下列有關(guān)環(huán)境污染的說法不正確的是( ) A.燃煤時(shí)加入適量石灰石,可減少?gòu)U氣中SO2的量 B.pH在5.6~7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(huì)導(dǎo)致水體污染 答案 B 3.對(duì)3NO2+H2O===2HNO3+NO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1∶2 B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2 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(shí),有3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移 答案 A 4.在一定溫度和壓強(qiáng)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(shí)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.2∶3 B.3∶2 C.3∶5 D.5∶3 答案 A 解析 3NO2+H2O===2HNO3+NO ΔV 3 1 2 V(NO2) V 所以V(NO2)=V,所以V(N2)=V,V(N2)∶V(NO2)=2∶3。 5.氮氧化物進(jìn)入大氣后,不僅會(huì)形成硝酸型酸雨,還可能形成光化學(xué)煙霧,因此必須對(duì)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:①NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O,②2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O, 在反應(yīng)①中,氧化劑是________,還原劑是________。 在反應(yīng)②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:_______________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案 (1)NO2 NO 1∶1 (2)8NH3+6NO27N2+12H2O [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一 氮?dú)饧暗难趸? 1.下列關(guān)于氮?dú)獾恼f法中錯(cuò)誤的是( ) A.通常情況下N2性質(zhì)很穩(wěn)定,所以N2可以在電焊時(shí)作保護(hù)氣 B.N2+O22NO,該反應(yīng)是汽車尾氣造成污染的主要因素之一 C.N2在空氣中約占的質(zhì)量比為 D.在反應(yīng):3Mg+N2Mg3N2中N2作氧化劑 答案 C 解析 N2很穩(wěn)定,常用作保護(hù)氣;但在高溫下N2與O2產(chǎn)生的NO易被氧化為NO2,故汽車尾氣會(huì)造成環(huán)境污染;N2在空氣中的體積含量約為;N2與金屬、H2反應(yīng)時(shí)作氧化劑。 2.諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)曾授予德國(guó)化學(xué)家Gerhard Ertl,以表彰他對(duì)固體表面化學(xué)研究過程中的重大發(fā)現(xiàn)。使CO、NOx等在鉑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成無毒氣體,以減少汽車尾氣中有毒氣體的排放,正是此項(xiàng)研究的重要應(yīng)用之一。下列有關(guān)說法不正確的是( ) A.CO在鉑表面被氧化生成CO2,鉑起催化作用 B.汽車尾氣中的NOx在鉑表面發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物是N2 C.CO在鉑表面可能和O2、NOx反應(yīng) D.NOx、CO、CO2均能與人體中的血紅蛋白結(jié)合 答案 D 解析 CO、NOx在鉑表面發(fā)生的反應(yīng)為CO+NOx CO2+N2(未配平),也可能是CO與O2反應(yīng),此過程中鉑作催化劑;CO2不能與人體中的血紅蛋白結(jié)合。 3.科學(xué)的假設(shè)與猜想是科學(xué)探究的先導(dǎo)和價(jià)值所在。在下列假設(shè)或猜想引導(dǎo)下的探究肯定沒有意義的是( ) A.探究SO2和Na2O2反應(yīng)可能有Na2SO4生成 B.探究NO和N2O可能化合生成NO2 C.探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3 D.探究向滴有酚酞溶液的NaOH溶液中通入Cl2,酚酞紅色褪去的原因是溶液的酸堿性改變還是HClO的漂白作用 答案 B 解析 NO和N2O反應(yīng)不可能生成NO2,因?yàn)榈氐幕蟽r(jià)均升高,沒有元素化合價(jià)的降低。 4.發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭,其推進(jìn)劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后產(chǎn)生的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO,這些氣體均為無色,但在衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)看到火箭噴出大量紅煙,產(chǎn)生紅煙的原因是 ( ) A.高溫下N2遇空氣生成NO2 B.NO遇空氣生成NO2 C.CO2與NO反應(yīng)生成CO和NO2 D.NO與H2O反應(yīng)生成H2和NO2 答案 B 解析 NO是一種極易被空氣中O2氧化的氣體,產(chǎn)物是紅棕色氣體NO2。 題組二 氮的氧化物與水的反應(yīng) 5.按圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。試管中裝有12 mL NO,然后間歇而又緩慢地通入8 mL O2,下列是有關(guān)最終狀態(tài)的描述: ①試管內(nèi)氣體呈棕色 ②試管內(nèi)氣體呈無色?、墼嚬軆?nèi)液面不變?、茉嚬軆?nèi)液面上升?、菰嚬軆?nèi)氣體是O2?、拊嚬軆?nèi)氣體是NO 其中正確的是( ) A.①③ B.②④⑤ C.②④⑥ D.②③⑤ 答案 C 解析 由反應(yīng)4NO+3O2+2H2O===4HNO3可得,剩余氣體應(yīng)為NO,體積為 mL,試管內(nèi)液面上升。 6.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將O2和NO2按1∶4體積比充滿干燥燒瓶,把燒瓶倒置于水中,瓶?jī)?nèi)液體逐漸上升,假設(shè)燒瓶?jī)?nèi)溶液不擴(kuò)散,最終燒瓶?jī)?nèi)溶液里溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為( ) A. molL-1 B. molL-1 C. molL-1 D. molL-1 答案 C 解析 設(shè)燒瓶的體積為V L,由4NO2+O2+2H2O===4HNO3知NO2的體積為V L,又O2和NO2的體積比為1∶4,所以最終液體充滿整個(gè)燒瓶,溶液的體積為V L,NO2的物質(zhì)的量為V L22.4 Lmol-1=V mol,所以硝酸的物質(zhì)的量濃度為V molV L= molL-1。 7.同溫同壓下,在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的兩種氣體,它們是①NO和NO2,②NO2和O2,③NO和N2?,F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中,充分反應(yīng)后,試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3,則下列關(guān)系正確的是( ) A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2 答案 D 解析 可假設(shè)試管體積均為2V,則每種氣體的體積均為V;當(dāng)?shù)怪糜谒壑袝r(shí):①中有反應(yīng):3NO2+H2O===2HNO3+NO,則剩余氣體的體積V1=V;②中有反應(yīng):4NO2+O2+2H2O===4HNO3,則剩余O2的體積V2=V;③中氣體與水不反應(yīng),故試管中氣體體積V3=2V。綜上所述,V3>V1>V2。 題組三 環(huán)境污染及保護(hù) 8.下列氣體①N2;②O2;③NO2;④NO;⑤CO2;⑥CO中,屬于大氣污染物的是 ( ) A.③④⑥ B.①②③④ C.③④⑤⑥ D.全部 答案 A 解析 氮的氧化物、硫的氧化物及CO是常見的大氣污染物。 9.環(huán)境污染已成為人類社會(huì)面臨的重大威脅,各種污染數(shù)不勝數(shù)。下列各詞與環(huán)境污染無關(guān)的是( ) ①白色垃圾?、诔毕、鬯嵊辍、芄饣瘜W(xué)煙霧?、莩粞蹩斩础、蘅晌腩w粒物 ⑦赤潮?、嗑G色化學(xué) A.①⑦ B.②⑤ C.②⑧ D.⑦⑧ 答案 C 解析 潮汐是月球的引力形成的自然現(xiàn)象,綠色化學(xué)是控制環(huán)境污染的方法。 10.C、N、S的氧化物中許多是工業(yè)上重要的化工原料,但是當(dāng)它們分散到空氣中時(shí),會(huì)帶來很多環(huán)境問題。下列有關(guān)這些元素的氧化物說法不正確的是( ) A.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、氫能等新能源將有利于減少這些氧化物的產(chǎn)生 B.這些氧化物使雨水的pH<7,我們把pH<7的雨水稱之為酸雨 C.N與S的氧化物還能直接危害人的身體健康,引發(fā)呼吸道疾病 D.“溫室效應(yīng)”與二氧化碳的排放有著直接的關(guān)系 答案 B 解析 正常雨水為CO2的飽和溶液,其pH為5.6,pH小于5.6的雨水稱為酸雨。 [綜合強(qiáng)化] 11.汽車尾氣(含烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源之一。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個(gè)催化轉(zhuǎn)換器(用Pt、Pd合金作催化劑),它的特點(diǎn)是使CO和NO反應(yīng),生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體,并促使汽油充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。 (1)寫出NO與CO通過催化轉(zhuǎn)換器發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________。 (2)催化轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn)是在一定程度上提高了空氣的酸度。其原因是____________________。 (3)控制城市空氣污染源的方法有________(填字母)。 a.植樹造林 b.開發(fā)氫能源 c.使用電動(dòng)車 d.控制汽車進(jìn)城 e.使用無鉛汽油 答案 (1)2CO+2NON2+2CO2 (2)反應(yīng)除生成了N2外,還生成了增加空氣酸度的CO2和SO3 (3)bc 解析 汽車尾部排出的廢氣中主要含CO、NOx及碳?xì)浠衔?。CO是汽油不完全燃燒的產(chǎn)物,NOx是汽油爆裂時(shí),由空氣中的氮和氧化合而成。碳?xì)浠衔镏泻袩N類,有的是汽油原有成分,有的是氧化產(chǎn)物。大城市中汽車多,大氣中NO含量較高,這是因?yàn)槠囈嬖诠ぷ鲿r(shí)產(chǎn)生高溫使之發(fā)生如下反應(yīng):N2+O22NO,礦物油中硫在燃燒過程中產(chǎn)生SO2,治理方法是在汽車排氣管上裝一個(gè)用鉑、鈀合金做的催化轉(zhuǎn)化器,使NO與CO反應(yīng)生成N2和CO2,SO2被催化氧化為SO3??刂瞥鞘锌諝馕廴痉椒ㄖ?,植樹造林這一選項(xiàng)具有一定的迷惑性,植樹造林能控制CO2量的增加,但對(duì)消除汽車尾氣中的烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì)沒有直接的效果,選bc。 12.為了有效實(shí)現(xiàn)NO和NO2的相互轉(zhuǎn)化,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):按圖組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,并檢驗(yàn)裝置氣密性,實(shí)驗(yàn)前用排水法收集半燒瓶NO氣體。 (1)打開止水夾,推動(dòng)針筒活塞,使O2進(jìn)入燒瓶。關(guān)上止水夾,首先觀察到燒瓶中的現(xiàn)象:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________, 產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)方程式為__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)輕輕搖動(dòng)燒瓶,觀察到燒瓶中的現(xiàn)象為 ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________。 產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)方程式為__________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)燒瓶中氣體由無色變?yōu)榧t棕色 2NO+O2===2NO2 (2)①燒瓶中紅棕色氣體又變?yōu)闊o色 ②燒杯中水倒吸到燒瓶中(或燒瓶中液面上升) 3NO2+H2O===2HNO3+NO 13.氮的氧化物和硫的氧化物是導(dǎo)致酸雨的物質(zhì)。 (1)形成酸雨的原理之一可簡(jiǎn)單表示如下: 回答下列問題: ①酸雨的pH________(填“>”“<”或“=”)5.6。 ②D物質(zhì)的化學(xué)式為____________。 ③反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。 (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:__________________________________________________, 反應(yīng)中氧化劑是____________,還原劑是__________________________________________。 (3)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: NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O 現(xiàn)有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和 m mol NO組成的大氣污染物。 ①所用燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度至少為______________ molL-1。 ②若所得溶液中c(NO)∶c(NO)=1∶9,則原混合氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比n∶m=________。 ③用含n和m的代數(shù)式表示所得溶液中NO和NO濃度的比值c(NO)∶c(NO)=________。 答案 (1)①<?、贖2SO3?、?SO2+O22SO3 (2)6NO2+8NH37N2+12H2O NO2 NH3 (3)①?、?∶2?、? 解析 (1)酸雨的pH<5.6,正常雨水的pH=5.6。由圖示轉(zhuǎn)化可知:A為SO2,B為SO3,D為H2SO3。(2)NH3 和NO2反應(yīng)生成的無污染物質(zhì)是N2和H2O。(3)①因產(chǎn)物NaNO3、NaNO2中n(Na+)=n(N),故n(NaOH)=n(NO)+n(NO2)=(m+n) mol,c(NaOH)= molL-1。②NO2與NO混合氣體與NaOH溶液反應(yīng)可以認(rèn)為先后發(fā)生如下反應(yīng): NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O m m 2m 2NO2+2NaOH===NaNO2+ NaNO3+H2O n-m (n-m) (n-m) 當(dāng)V(NO)2≥V(NO)時(shí)能吸收完全,所以c(NO)∶c(NO)==,即n∶m=3∶2。 ③c(NO)∶c(NO)=(n-m)∶[2m+(n-m)]=。 14.如圖所示:在B水槽中裝有500 mL水,容積為a mL的試管A充滿了NO2和NO的混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),將試管A倒插入B水槽的水中。充分反應(yīng)后,試管A中余下氣體的體積為0.5a mL。 (1)將A倒插入B槽中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________ ________________________________________________________________________, 該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為________,原混合氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比為________。 (2)通過導(dǎo)氣管C向余下0.5a mL氣體的試管A中持續(xù)通入氧氣,A中可能觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)當(dāng)試管A中充滿氣體時(shí)停止通入氧氣,然后將試管取出水槽,水槽B中溶液的物質(zhì)的量濃度為________ molL-1(設(shè)溶液的體積仍為500 mL)。 答案 (1)3NO2+H2O===2HNO3+NO 1∶2 3∶1 (2)無色氣體變?yōu)榧t棕色,試管中液面不斷上升至全充滿。繼續(xù)通入氧氣后,試管中液面下降,最后充滿無色氣體 (3) 解析 (1)試管A倒插入B水槽水中后,發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO,氧化劑與還原劑均為NO2,質(zhì)量比為1∶2。根據(jù)題意有n(NO2)+n(NO)=[n(NO2)+n(NO)],n(NO2)∶n(NO)=3∶1。(2)試管A中剩余0.5a mL氣體為NO,通入氧氣后,發(fā)生反應(yīng)2NO+O2===2NO2,4NO2+O2+2H2O===4HNO3,可寫為4NO+3O2+2H2O===4HNO3,無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體,試管中液面不斷上升至全充滿,繼續(xù)通入氧氣后,試管中液面下降,最后充滿無色氣體(O2)。(3)試管中充滿氣體時(shí),根據(jù)氮原子守恒,n(HNO3)=n(氣體)=10-3 mol,c(HNO3)== molL-1。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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