高中化学 第四章 第三节 氮和氮的氧化物[新课]-新人教版.ppt

一氧化氮和二氧化氮 NO NO2 土壤 O2 H2O 有句农谚 雷雨发庄稼 你知道其中的道理吗 N2 O2 闪电 NO NO2 HNO3 氮肥 固氮作用 将游离态氮 N2 转变为化合态氮的过程 1 N元素的化合价 3 0 1 2 3 4 5 2 N的氧化物 N2的电子式 N2的结构式 一 氮气 N2 1 物理性质 无色 无味气体 不溶于水 密度比空气略小 保护气 填充灯泡 焊接金属 低温制冷等 2 化学性质 3 用途 1 常温下不活泼 2 高温下 降温 加压逐渐升温空气 液化空气 氮气 氧气随后挥发 1 工业上用空气作原料 空气 混合气体 氮气 碳燃烧 碱溶液 4 制法 加热NaNO2 NH4Cl NH4NO2 NaClNH4NO2 N2 2H2O 2 实验室制氮气 二 二氧化氮和一氧化氮 一 一氧化氮 NO 1 物理性质 无色 无味 不溶于水的有毒气体 密度比空气略小 2 化学性质 常温下 2NO O2 2NO2 红棕色 2 如何鉴别CO与NO 1 NO气体的收集方法 思考 3 在体积为VL的密闭容器中通入amolNO和bmolO2 反应后容器内N原子数和O原子数之比为 A a bB a 2bC a a 2b D b a C 2 化学性质 3NO2 H2O 2HNO3 NO 二 二氧化氮 NO2 1 物理性质 红棕色 有刺激性气味的有毒气体 易溶于水 密度比空气大 易液化 20 1 2NO2N2O4 现象 红棕色逐渐消失 试管水位上升到2 3处 2 与水反应 思考 将充满NO2的试管倒立在水槽中 求此时溶液的物质的量浓度 练习 1 在NO2被水吸收的反应中 发生还原反应和发生氧化反应的物质 其质量比为 A 3 1B 1 3C 1 2D 2 1 C 2 NO2与Br2蒸气都是红棕色 能否用淀粉KI试纸或碱溶液鉴别 如果不能 又该如何鉴别 通入水中 NO2发生反应 3NO2 H2O 2HNO3 NO 溶液呈无色 而溴水为橙色 通入AgNO3溶液中 Br2蒸气生成淡黄色沉淀 NO2无明显现象 通入CCl4溶液等有机溶剂中 Br2蒸气易溶于CCl4 且CCl4溶液呈橙红色 NO2无明显现象 将一支充满NO2的试管倒置于盛有水的水槽中 红棕色气体逐渐消失 水位上升 最后水充满整个试管的2 3 3NO2 H2O 2HNO3 NO NO2 红棕色气体NO 无色气体 将O2慢慢地通入步骤 1 的试管中 无色气体变成红棕色气体 又变为无色气体 但气体体积逐渐缩小 液面不断上升 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 科学探究 设计实验 要求尽可能多地NO2被水吸收 继续通入O2 水充满整个试管 1 NO和O2混合溶于水 2 NO2和O2混合溶于水 三 关于NO2 NO O2混合气体溶于水的计算 3 NO NO2和O2混合溶于水 V NO V O2 4 3 4 3 4 3 恰好完全反应 无气体剩余 NO过量 剩余气体为NO O2过量 剩余气体为O2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 3 2 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 1 NO和O2混合溶于水 1 若最终余下气体的成份为O2 则20mLNO均完全反应4NO 3O2 2H2O 4HNO34320 xx 15mL此时 通入O2的体积为15 4 19mL 2 若最终余下气体的成分为NO 则与水反应的NO为 20 4 16mL4NO 3O2 2H2O 4HNO34316xx 12mL综上 1 2 通入O2的体积可能是12mL或19mL 例1 一支试管中充有20mLNO气体 倒置于水槽中 现向其中通入一定量的O2 试管内最终有4mL气体 则通入O2的体积可能是多少 V NO2 V O2 4 1 4 1 4 1 恰好完全反应 无气体剩余 NO2过量 剩余气体为NO O2过量 剩余气体为O2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 2 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2 NO2和O2混合溶于水 注意 氮的氧化物与O2混合通入水中 剩余气体只可能是NO或O2 不可能是NO2 例1 1 将40mLNO2和 mLO2混合 与水反应无气体剩余 2 将40mLNO2与15mLO2混合 与水反应后剩余的气体为 气体体积为 mL 3 将40mLNO2与5mLO2混合 与水反应后剩余的气体为 气体体积为 mL 10 5 20 3 O2 NO 解 设原混合气体中NO2的体积为xmL O2的体积为ymL 1 若O2过量 则NO2全部参加反应 剩下的5mL气体为O2 则参加反应的O2的体积为 y 5 mL 例2 在一支容积为30mL的试管内充满NO2和O2的混合气体 把试管倒置于水中 充分反应后余5mL 则原混合气体中NO2和O2的体积各是多少 4NO2 O2 2H2O 4HNO341xy 5 2 法1 若NO2过量 则O2全部参加反应 而过量的NO2还会和H2O继续反应 剩下的5mL气体为NO 综上 NO2和O2的体积是20mL和10mL或27mL和3mL 4NO2 O2 2H2O 4HNO3414yy 则过量的NO2体积为 x 4y mL 继续与H2O反应3NO2 H2O 2HNO3 NO31x 4y5mL 2 法2 若NO2过量 则O2全部参加反应 剩下的5mL气体为NO 先将NO2转化为NO 然后在进行计算 综上 NO2和O2的体积是20mL和10mL或27mL和3mL 4NO 3O2 2H2O 4HNO343 x 3 5 ymL 3NO2 H2O 2HNO3 NO31xmLx 3mL 3 NO NO2和O2混合溶于水 例1 将充有5mlNO和6mlNO2混合气体的试管倒置于水槽中 通入7mlO2 充分反应后 试管中剩余的气体是什么 体积多少 剩余O2体积为1 75mL 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 3NO2 H2O 2HNO3 NO 一律先将NO2与水反应转化为NO 然后再计算 变式 若通入的O2体积为3mL 结果又如何 例2 将40mLNO和NO2的混合气体与20mLO2同时通入装满水倒立于水槽中的量筒中 发现有5mL气体剩余 问原NO和NO2混合气体的体积组成是什么 解 设原有NO体积为xmL NO2的体积为ymL 3NO2 H2O 2HNO3 NO 31y y 3 4NO 3O2 2H2O 4HNO343x y 3 20 5 先将NO2与水反应转化为NO 1 若剩余气体为O2 则NO完全反应 参加反应的O2为20 5 15mL 2 若剩余气体为NO 则参加反应的NO为x y 3 5 O2为20mL 4NO 3O2 2H2O 4HNO34320mL x y 3 5 综上 NO和NO2的体积是10mL和30mL或12 5mL和27 5mL 2 若剩余气体为NO 无O2 NO2剩余 3NO2 H2O 2HNO3 NO31x x 3 4NO 3O2 2H2O 4HNO34320mL x 3 y 5 一律先将NO2与水反应转化为NO 然后再计算 综上 NO2和O2的体积是30mL和10mL或27 5mL和12 5mL 1 若N O 2 5 恰好完全反应 2 若N O 2 5 有O2剩余 3 若N O 2 5 有NO剩余 关于NO2 NO O2混合气体溶于水的计算 1 标况下 将体积比为1 4的O2与NO2充满一个干燥烧瓶 将烧瓶倒置于水中 瓶内液面上升 假设烧瓶内溶液不扩散 最终烧瓶内溶液的物质的量浓度为 单位均为mol L A 1 22 4B 1 28C 4 5D 1 42 B 3 标况下 将NO2 NO O2混合后充满一个干燥烧瓶 倒置于水中 无气体剩余 假设烧瓶内溶液不扩散 最终所得溶液物质的量浓度的数值范围是 单位均为mol L A 0 c 1 22 4B 1 39 2 c 1 22 4C 1 39 2 c 1 28D 1 28 c 1 22 4 C 2 标况下 将体积比为3 4的O2与NO充满一个干燥烧瓶 将烧瓶倒置于水中 瓶内液面上升 假设烧瓶内溶液不扩散 最终烧瓶内溶液的物质的量浓度为 单位均为mol L A 1 22 4B 1 28C 4 7D 1 39 2 D 与水反应 化学性质 与O2反应 其它性质 小结 NO NO2 无色不溶于水的有毒气体 红棕色易溶于水的有毒气体 不反应 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 不反应 只能用排水法 只能用排空气法 1 来源 1 煤 石油等化石燃料的燃烧 2 汽车尾气 CO NxOy 3 工厂废气的排放 四 氮的氧化物对环境的污染与防治 NO2 O2 O3O3 CxHy 有毒烟雾 氮的氧化物 氟氯烃 氟利昂 等 2 危害 1 酸雨 2 光化学烟雾 浅蓝色有刺激性的烟雾污染 3 破坏臭氧层 臭氧空洞 光化学烟雾 开发使用洁净能源 3 防治 对工厂排放的废气进行处理 对汽车尾气进行净化处理 碱液吸收法NO NO2 2NaOH 2NaNO2 H2O2NO2 2NaOH NaNO2 NaNO3 H2O 2CO NO 2CO2 N2 4CO 2NO2 4CO2 N2 催化剂 催化剂 催化转换器 中学阶段涉及的环境问题 酸雨 SO2和氮氧化物光化学烟雾 主要是氮氧化物和碳氢化合物臭氧空洞 氮的氧化物 氟氯烃 氟利昂 等温室效应 CO2白色污染 聚乙烯塑料的大量使用 随意丢弃赤潮 含磷洗衣粉的使用 使藻类过度繁殖硫化氢的毒性 天然气矿发生井喷以及工业废气 常见气体的物理性质小结 1 常温常压下有刺激性气味的气体 2 易液化的气体 可作制冷剂 3 常温常压下 1体积水中气体的溶解性 4 与水反应气体 F2 Cl2 HF HCl NH3 NO2 O3 SO2 H2S Cl2 SO2 NO2 NH3 极易溶 NH3 1 700 HCl 1 500 易溶 SO2 1 40 能溶 H2S 1 2 6 Cl2 1 2 CO2 1 1 难溶 H2 O2 N2 CO NO CH4 易 F2 NO2能 CO2 Cl2 SO2 NH3