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第1课时 氮氧化物的产生及转化,专题4 第二单元 生产生活中的含氮化合物,学习目标定位 1.理解氮氧化物(NO、NO2)的来源和性质。 2.了解氮氧化物对环境的影响。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.两支大试管分别集满NO和NO2气体，观察它们的颜色状态，嗅闻它们的气味，比较它们密度的大小。填写下表：,无色气体,略大,一、一氧化氮和二氧化氮,不,有,红棕色气体,刺激性气味,大,易,有,相关视频,2.判断下列说法是否正确？ (1)氮元素可形成五种价态的氧化物，其中4价的有NO2和N2O4两种( ) (2)NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同，但它们都是有毒的气体( ) (3)实验室只能用排水法收集NO，用向上排空气法收集NO2( ) (4)NO具有较强的还原性，在空气中极易被氧化( ) (5)将盛满NO的试管打开塞子置于空气中，无色气体变为红棕色( ),答案,3.二氧化氮溶于水的实验如下图所示：把充满NO2的试管倒立水中，再通入O2。,(1)图1实验试管内气体的颜色慢慢变为 色，水面 ，最后静止在距试管底部的 处。 (2)图2实验把充满NO2的试管倒立水中，试管内水面 ，有_ NO生成，再通入氧气，最后试管 液体。 (3)图3实验试管内液面 ，最后试管 液体。,无,上升,1/3,上升,无色气体,全部充满,上升,全部充满,(1)二氧化氮溶于水反应的化学方程式：3NO2H2O=2HNO3NO，氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。 (2)水吸收NO2制硝酸的原理： 3NO2H2O=2HNO3NO； 2NOO2=2NO2； 4NO2O22H2O=4HNO3。 (3)二氧化氮溶于氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2NO22NaOH= NaNO2NaNO3H2O。,12,例1 最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是 A.一氧化氮是一种红棕色气体 B.常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到 D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集,答案,解析,解析 NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。,例2 在一定条件下，将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积为原混合气体体积的 ，则原混合气体中NO2和O2的体积之比可能是 81 73 71 41 A. B. C. D.,答案,解析,解析 反应为4NO2O22H2O=4HNO3，设原气体体积为8 L，则剩余气体为1 L。,1.氮氧化物的来源： 生产、金属 和汽车等交通工具的使用等，会产生大量的氮氧化物，火山爆发、雷鸣电闪等也会将氮气转化为氮氧化物。在燃料燃烧的过程中，空气中的氮气往往也参加反应，这也是汽车尾气中含有 的原因。 2.光化学烟雾的形成：空气中的 不但能形成酸雨，在日光照射下， 还能使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3)，臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后，产生了一种有毒的烟雾，人们称之为光化学烟雾。光化学烟雾对人体的健康、植物的生长都有很大的危害。,氮肥,冶炼,二、氮的氧化物对环境的污染,NO,二氧化氮,二氧化氮,3.氮氧化物污染的防治：使用 能源；为汽车安装转化装置，将汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化成_ ；对生产氮肥、硝酸的工厂排放的 进行处理。,洁净,二氧化碳和氮气：2CO,2NO 2CO2N2,废气,1.常见的环境污染,2.氮氧化物污染治理方法 (1)汽车尾气“催化转化法”,(2)氨还原法,(3)碱液吸收法 2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O NONO22NaOH=2NaNO2H2O,例3 在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是 A.NO2是该过程的中间产物 B.汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应 D.催化转化总反应式为2NOO24CO 4CO2N2,答案,解析,解析 由题目提供的图可知：2NOO2=2NO2，2NO24CO 4CO2N2，NO2是该过程的中间产物，A项正确； 汽车尾气的主要污染成分为有毒的CO和NO，B项正确； NO和O2在常温下就能反应生成NO2，C项错误； 由图示可知，该反应过程分两步进行：2NOO2=2NO2、2NO24CO 4CO2N2，总反应为2NOO24CO 4CO2N2，D项正确。,例4 下图所示是酸雨的形成示意图。根据图示回答下列问题。,答案,解析,(1)下列气体容易形成酸雨的是_(填字母)。 A.CO2 B.SO2 C.N2 D.NO2,BD,解析 SO2、NO2易形成酸雨。,(2)现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：,答案,解析,分析数据，回答下列问题： 雨水样品的pH变化的原因是_ _。,SO2H2OH2SO3,2H2SO3O2=,2H2SO4,解析 酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中的氧气氧化所致：SO2H2OH2SO3,2H2SO3O2=2H2SO4。,答案,解析,如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变_，原因是_。,小,Cl22H2OSO2=H2SO42HCl(或H2SO3HClO=H2SO4HCl),解析 雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应：SO22H2OCl2=H2SO42HCl(或H2SO3HClO=H2SO4HCl)。因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。,(3)下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是_(填字母)。 少用煤作燃料 把工厂烟囱造高 燃料脱硫 在已酸化的土壤中加石灰 开发新能源 A. B. C. D.,答案,解析,思维启迪,C,解析 减少酸雨的产生需减少SO2的排放，将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化)，燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新能源(如氢能、核能等)，都是有力措施。因此正确。,思维启迪 (1)pH5.6的降雨称酸雨，酸雨分为硫酸型和硝酸型。 (2)CO2不是形成酸雨的物质，不属于“城市空气质量时报”报道的污染物。 (3)酸雨在空气中久置酸性增强的原因是2H2SO3O2=2H2SO4，H2SO4酸性强于H2SO3。,1.氮气的化学性质非常稳定，常温下很难与其他物质反应。 2.NO为无色无味气体，NO2为红棕色有刺激性气味的气体，它们均为有毒气体，能引起呼吸系统疾病。 3.NO、NO2的产生及转化反应为N2O2 2NO 2NOO2=2NO2 3NO2H2O=2HNO3NO 4.NO、NO2分别与O2、H2O反应的化学方程式为 4NO3O22H2O=4HNO3 4NO2O22H2O=4HNO3 5.NOx会形成酸雨，引起光化学烟雾，破坏臭氧层。,学习小结,达标检测,1.关于氮气的性质说法中错误的是 A.氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在 B.通常情况下，氮气性质很不活泼 C.可在氧气中燃烧生成一氧化氮 D.大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环,解析 通常情况下氮气的性质很不活泼，在放电或高温条件下，能跟氧气反应。,1,2,3,4,5,答案,解析,2.下列有关环境污染的说法不正确的是 A.燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量 B.pH在5.67之间的降水通常称为酸雨 C.光化学烟雾的形成主要与NOx和碳氢化合物有关 D.含磷洗涤剂会导致水体污染,1,2,3,4,5,答案,3.对3NO2H2O=2HNO3NO反应的下列说法正确的是 A.氧化剂与还原剂的质量比为12 B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为12 C.NO2是氧化剂，H2O是还原剂 D.在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移,1,2,3,4,5,答案,4.在一定温度和压强下将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中，经过足够的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的 ，则原混合气体中N2和NO2气体的体积比是 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：_ _,1,2,3,4,5,答案,NO2,NO,11,8NH36NO2,7N212H2O,
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