2018-2019学年高中化学 第四章 非金属及其化合物 第三节 第2课时《氮的氧化物 大气污染物》

第2课时氮的氧化物大气污染物
[学习目标定位] 认识一氧化氮、二氧化氮的性质，熟知氮的氧化物溶于水反应的化学方程式，知道氮的氧化物(NO2)、硫的氧化物(SO2)是主要的大气污染物及防治措施。

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.置于空气中观察到的现象是气体的颜色由无色变为红棕色，反应的化学方程式是2NO＋O2===2NO2，实验室收集一氧化氮气体的方法是排水法收集。

3.对于二氧化氮溶于水的实验，按表中要求将其实验现象和实验结论填入下表空格内：
归纳总结
二氧化氮与水的反应
(1)二氧化氮溶于水反应的化学方程式是3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，氧化剂与还原剂的物质的量比是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 。

①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。

②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＋4
5×5) L，V (O 2)＝
(1
5
×5) L。

二者体积比为7∶1。

二 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
1.SO 2和NO 2的主要来源
(1)SO 2主要来自煤、石油和某些含硫金属矿物的燃烧和冶炼。

(2)NO 2主要来自汽车尾气。

2.危害
(1)引起大气污染，直接危害人体健康。

(2)溶于水形成酸雨。

3.酸雨
(1)概念：pH<5.6的降水称酸雨，主要是大气中的SO 2和NO 2溶于水造成的。

(2)形成原理
①H 2SO 4的生成：SO 2――→H 2O H 2SO 3――→O 2
H 2SO 4 SO 2＋H 2O
H 2SO 3，
2H 2SO 3＋O 2===2H 2SO 4。

②HNO 3的生成：NO 2―→HNO 3 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。

(3)危害
①直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。

②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。

4.防治措施
(1)调整能源结构，发展清洁能源。

(2)研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO 2和氮的氧化物的排放。

(3)加强工厂废气的回收处理。

(4)改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气排放标准。

归纳总结 酸雨的形成过程
3.酸雨形成的最主要原因是( )
A.森林遭乱砍滥伐，破坏了生态平衡
B.工业上大量燃烧含硫燃料
C.大气中二氧化碳的含量增多
D.汽车排出大量尾气
答案 B
解析空气中硫的氧化物和氮氧化物随雨水降下就形成酸雨。

酸雨的形成主要是由于空气中SO2和NO x的增多。

在我国主要是SO2的增多。

空气中SO2的主要来源是①化石燃料(煤和石油产品)的燃烧；②含硫矿石的冶炼；③硫酸、磷肥、纸浆厂的工业废气。

目前，由于汽车用的燃料汽油、柴油等都经过了脱硫处理，所以形成酸雨的最主要原因是工业上大量燃烧含硫燃料。

4.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，防治SO2污染
B.实施绿化工程，防止扬尘污染
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、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量
答案 D
解析A、B、C都是可采取的措施，在D中，若加大不可再生资源石油、煤的开采，会造成资源缺乏，同时会使空气中的SO2、NO x含量的增加。

1.下列关于NO的说法正确的是( )
A.NO 是酸性氧化物
B.NO 只能通过人工合成
C.NO 是大气污染物，会形成酸雨
D.NO 可以用向上排空气法收集 答案 C
2.对3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 反应的下列说法正确的是( ) A.氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C.NO 2是氧化剂，H 2O 是还原剂
D.在反应中若有6 mol NO 2参与反应时，有3 mol 电子发生转移 答案 A
3.按图进行实验。

试管中装有12 mL NO ，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O 2，下列是有关最终状态的描述：
①试管内气体呈棕色 ②试管内气体呈无色 ③试管内液面不变 ④试管内液面上升 ⑤试管内气体是O 2 ⑥试管内气体是NO 其中正确的是( ) A.①③
B.②④⑤
C.②④⑥
D.②③⑤
答案 C
解析 由反应4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3可得，剩余气体应为NO ，体积为4
3 mL ，试管内液面上
升。

4.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SO 2的量 B.pH 在
5.6～7之间的降水通常称为酸雨 C.光化学烟雾的形成主要与NO x 和碳氢化合物有关 D.含磷洗涤剂会导致水体污染 答案 B
5.在一定温度和压强下将装有N 2和NO 2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3
5，则原混合气体中N 2和NO 2气体的体积比是( )
A.2∶3
B.3∶2
C.3∶5
D.5∶3
答案 A
解析 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ΔV 3 1 2 V (NO 2) 2
5
V
所以V (NO 2)＝35V ，所以V (N 2)＝2
5
V ，V (N 2)∶V (NO 2)＝2∶3。

6.汽车尾气(含烃类、CO 、SO 2与NO 等物质)是城市空气的污染源之一。

治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器(用Pt 、Pd 合金作催化剂)，它的特点是使CO 和NO 反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使汽油充分燃烧及SO 2的转化。

(1)汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是______________________________________。

(2)NO 的危害在于________(填字母)。

A.破坏臭氧层
B.高温下能使一些金属氧化
C.造成酸雨
D.与人体血红蛋白结合
(3)写出在催化剂的作用下CO 跟NO 反应的化学方程式：__________________________。

(4)使用“催化剂转化器”的缺点是在一定程度上提高了排放废气的酸度，有可能促进了酸雨的形成，其原因是________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)控制城市空气污染源的方法有________(填字母)。

a.植树造林 b.开发氢能源 c.使用电动车 d.使用无铅汽油 答案 (1)SO 2、NO (2)ACD (3)2CO ＋2NO =====催化剂
N 2＋2CO 2
(4)反应除生成了N 2外，还生成了增加空气酸度的CO 2和SO 3 (5)bc
解析 (1)汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是SO 2、NO 。

(2)NO 气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用；NO 能与人体血红蛋白结合而使人中毒；NO 被O 2氧化生成NO 2，NO 2与水反应生在HNO 3可形成酸雨。

(3) 从题目叙述中“它能使CO 跟NO 反应生成可参与大气生态循环的无毒气体”，可推出该反应为2CO ＋2NO =====催化剂
N 2＋2CO 2。

(4)使用“催化转化器”促进SO 2转化SO 3，而SO 3与H 2O 化合生成H 2SO 4，提高了空气的酸度，促进了酸雨的形成。

(5)控制城市空气污染源的方法是从控制空气污染物的排放上采取措施。

植树造林能控制CO 2量的增加，但不能消除污染物；使用无铅汽油也不能消除汽车尾气的排放，选b 、c 。