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专题22 二氧化硫、一氧化氮及酸雨【知识回放】1如何鉴别二氧化硫与二氧化碳气体？2请写出氮元素的原子结构示意图。【答案】1SO2的还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水或碘水，是否褪色鉴别；SO2的漂白性，用品红溶液鉴别。2【新知精讲】一、氮气、二氧化氮及一氧化氮1.氮气N2约占空气体积的4/5左右,在放电或高温条件下,N2与O2反应的化学方程式为N2+O22NO。2.一氧化氮和二氧化氮(1)物理性质。颜色、状态气味毒性收集方法NO无色气体无味有毒排水集气法NO2红棕色气体刺激性气味有毒向上排空气法(2)化学性质。常温下,NO不稳定,易与O2结合。化学方程式为2NO+O2=2NO2。NO2溶于水时与水发生反应。化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。二、SO2、NO2对大气的污染1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治(1)来源(2)危害(3)防治2.酸雨(1)概念:pH5.6的降雨。(2)成因:主要是大气中的SO2与NO2溶于水形成的。(3)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。【科学探究】探究一 氮氧化物之间的转化及其重要性质问题导引氮氧化物之间的转化关系:1.民间有谚语:“雷雨发庄稼”,即在雷雨过后,植物生长得更旺盛,其中蕴含了什么化学原理?请写出相关的化学方程式。提示空气中的氮气和氧气在放电的条件下生成NO,NO最终转化生成硝酸,硝酸随雨水落入土壤,与其中的矿物质等发生反应生成硝酸盐,为土壤补充了氮肥,所以庄稼生长得更旺盛。相关的化学方程式为N2+O22NO,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO。2.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?提示不能。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。 探究二 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染问题导引酸雨的形成1.由上图可知常见的酸雨类型有哪些?写出有关化学方程式。提示硫酸型:SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4硝酸型:3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O=4HNO3 2.硫酸型酸雨放置一段时间后,酸性会增强,其原因是什么?【重点突破】1.一氧化氮和二氧化氮的区别与联系一氧化氮二氧化氮生成N2+O22NO2NO+O2=2NO2物理性质无色无味的有毒气体,难溶于水红棕色,有刺激性气味的气体,易液化,易溶于水收集方法排水法向上排空气法化学性质2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O2.氮氧化物溶于水的常见计算类型(1)NO2与O2的混合气体溶于水。如果V(NO2)V(O2)=x,则有以下三种情况:x41剩余气体O2无气体剩余NO(2)NO与O2的混合气体溶于水。如果V(NO)V(O2)=x,则有以下三种情况:x43剩余气体O2无气体剩余NO3.酸雨形成图示4.常见环境污染及危害环境污染形成原因主要危害温室效应大气中CO2含量不断增加全球变暖,冰雪融化酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化,腐蚀建筑物光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排放地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧【典题探究】典例1下列说法中,正确的是()A.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2为酸性氧化物B.可用排空气法收集NO和NO2C.NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2,得橙色溶液的为溴蒸气D.NO2是大气污染物之一【答案】:D变式训练1-1下列物质不属于空气污染物的是()A.SO2 B.CO2 C.NO2 D.NO【答案】:B【解析】:SO2、NO2、NO均是形成酸雨的主要物质,是对大气有污染的气体;而CO2气体不属于空气污染物。变式训练1-2减少空气污染的措施是()实验室使用排风电扇开发新能源冶金工厂产生的工业废气经净化处理后,才能排放到空气中向煤中掺入一定量的石灰石A. B. C. D.【答案】:B【解析】:实验室使用排风电扇可降低室内空气污染,但不能减少对空气的污染;开发新能源可减少化石燃料的使用量、冶金工厂废气净化处理、向煤中掺入一定量的石灰石都可减少空气污染。变式训练1-3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,防止SO2污染B.实施绿化工程,防治可吸附性颗粒污染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、煤的开采速度,增加化石燃料的供应量【答案】:D【解析】:化石燃料燃烧能增加CO2和SO2的排放,不利于改善空气质量。典例2将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水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()A.21B.13 C.31 D.11【答案】:C【解析】:3NO2+H2O=2HNO3+NOV3mL1mL 2mLV(NO2) (40mL-20mL),解得V(NO2)=30mL所以原混合气体中V(NO)=40mL-30mL=10mL,因此V(NO2)V(NO)=30mL10mL=31。 变式训练2-1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?【答案】:若剩余的气体是NO,则NO2和O2的体积分别为9.2 mL和0.8 mL;若剩余的气体是O2,则NO2和O2的体积分别为6.4 mL和3.6 mL。变式训练2-2如图所示,室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题:(1)写出观察到的现象: ; ; 。(2)最终试管中剩余的气体是 ,体积为 。【答案】:(1)通入O2后试管内气体变为红棕色试管内液面升高最后试管内剩余一种无色气体(2)NO1.0 mL变式训练2-3环境污染已成为人类社会面临的重大问题。下列名词与环境污染无关的是()白色垃圾潮汐酸雨光化学烟雾臭氧空洞可吸入颗粒物赤潮绿色化学A. B. C. D.【答案】:C【解析】:潮汐是自然现象;白色垃圾主要是难降解的白色塑料,会造成土壤污染;酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染;光化学烟雾是氮的氧化物等排放造成的;臭氧空洞是由氟氯代烃等物质造成的;赤潮是水体的富营养化造成的,其危害是造成水中溶解氧减少,导致生物死亡。
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