高中化学专题4第二单元生产生活中的含氮化合物第1课时氮氧化物的产生及转化学案苏教版必修1

第1课时氮氧化物的产生及转化

[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。

一、一氧化氮和二氧化氮

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：

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(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√

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无色，水面上升，最后静止在距试管底部的1/3处。

(2)图2实验把充满NO2的试管倒立水中，试管内水面上升，有无色气体NO生成，再通入氧气，最后试管全部充满液体。

(3)图3实验试管内液面上升，最后试管全部充满液体。

(1)二氧化氮溶于水反应的化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶2。

(2)水吸收NO 2制硝酸的原理 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ； 2NO ＋O 2===2NO 2； 4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3。

(3)二氧化氮溶于氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2NO 2＋2NaOH===NaNO 2＋NaNO 3＋H 2O 。

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 C

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NO 2。

2．在一定条件下，将充满NO 2和O 2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1

8，则原混合气体中NO 2和O 2的体积之比可能是( )

①8∶1 ②7∶3 ③7∶1 ④4∶1 A ．①② B ．①③ C ．②③ D ．②④

答案 C

解析 反应为4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，设原气体体积为8 L ，则剩余气体为1 L 。

若剩余的1 L 气体为O 2，则V (NO 2)＝(45×7) L，V (O 2)＝(1

5×7＋1) L ，二者体积比为7∶3；

若剩余的1 L 气体为NO ，而上述反应后剩余3 L NO 2，则V (NO 2)＝(3＋45×5) L，V (O 2)＝(1

5×5)

L ，二者体积比为7∶1。 二、氮的氧化物对环境的污染

1．氮氧化物的来源：氮肥生产、金属冶炼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NO 的原因。

2．光化学烟雾的形成：空气中的二氧化氮不但能形成酸雨，在日光照射下，二氧化氮还能使

氧气经过复杂的反应生成臭氧(O 3)，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。

3．氮氧化物污染的防治：①使用洁净能源；②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二氧化碳和氮气：2CO ＋2NO =====催化剂

2CO 2＋N 2；③对生产氮肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理。 归纳总结

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” 2CO ＋2NO =====催化剂

2CO 2＋N 2 (2)氨还原法

6NO ＋4NH 3=====催化剂

△5N 2＋6H 2O 6NO 2＋8NH 3=====催化剂△7N 2＋12H 2O (3)碱液吸收法

2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O NO ＋NO 2＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O

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 ．NO 2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O 2必须在催化剂表面才能反应

D ．催化转化总反应式为2NO ＋O 2＋4CO =====催化剂

4CO 2＋N 2 答案 C

解析 由题目提供的图可知：2NO ＋O 2===2NO 2,2NO 2＋4CO =====催化剂

4CO 2＋N 2，NO 2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O 2在常温下就能反应生成NO 2，C 项错误；由图示可知，该反应过程分两步进行：2NO ＋O 2===2NO 2、2NO 2＋4CO =====催化剂4CO 2＋N 2，总反应为2NO ＋O 2＋4CO =====催化剂

4CO 2＋N 2，D 项正确。 4．下图所示是酸雨的形成示意图。根据图示回答下列问题。

(1)下列气体容易形成酸雨的是________(填字母)。 A ．CO 2 B ．SO 2 C ．N 2

D ．NO 2

(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：

分析数据，回答下列问题：

①雨水样品的pH 变化的原因是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH 将变________，原因是__________________ ________________________________________________________________________。 (3)下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是________(填字母)。