一氧化氮和二氧化氮

二氧化氮和一氧化氮一、自主学习二氧化氮和一氧化氮1.氮气氮气是一种色味的气体，占空气体积的左右。

在一定条件下，N2和O2反应的化学方程式为：。

2.一氧化氮（1）物理性质：NO是色毒溶于水的气体。

（2）化学性质：NO易与O2化合，所以不能与O2共存。

与O2反应的方程式为：。

所以实验室收集NO只能用法收集，而不能用法收集。

3.二氧化氮（1）物理性质：NO2是色，有气味的毒气体。

密度比空气，易，易溶于水且与水反应。

在闪电时，大气中有少量NO2 生成，并随雨水落下。

（2）化学性质：NO2易与反应，化学方程式为：。

所以实验室收集只能用法收集，而不能用法收集。

【思考】雷雨为什么对农作物有利？请你设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮杯水吸收。

重复上述操作几次氮的氧化物溶于水的计算（1）有关化学反应方程式①3NO2+H2O2HNO3+NO ②4NO2+O2+2H2O3③4NO+3O2+2H2O3④2NO+O22NO2(2)不同情况及剩余气体的体积二、考点突破考点1．N2的性质【例1】下列用途中，应用了氮气性质的不活泼性的是：A、金属焊接时的保护气，和氩气混合充填灯炮B、用于合成氨气C、工业上以氮气为原料之一制硝酸D、保护粮食和水果【答案】A、D考点2．NO、NO2的性质【例2】Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。

下列关于NO的叙述不正确的是( )A. NO可以是某些含低价N物质氧化产物B. NO不是亚硝酸酐C. NO可以是某些含高价N物质的还原产物D. NO是棕色气体【答案】D考点3．NO、NO2、O2与水作用计算（1）NO2或NO2与N2（非O2）的混合气体溶于水时可依据：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，利用气体体积差值进行计算。

（2）NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知，体积比V（NO2）：V（O2）=4：1时，恰好完全反应；体积比V（NO2）：V（O2）>4：1时，NO2过量，剩余气体为NO；体积比V（NO2）：V（O2）<4：1时，O2过量，剩余气体为O2。

（3）NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO+O2=2NO2，4NO2+O2+2H2O=4HNO3，总式为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3。

当体积比V（NO）：V（O2）=4：3时，恰好完全反应；当体积比V（NO）：V（O2）>4：3时，剩余NO；当体积比V（NO）：V（O2）<4：3时，剩余O2。

（4）NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按原混合气体中NO2的体积求出NO的总体积，再按方法（3）进行计算。

值得注意的是：4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5组成。

即（2）（3）两情况中的总反应式都与N2O5+H2O=2HNO3等效。

这不仅是记忆（2）（3）二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路。

即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断：N：O<2：5时，O2剩余；N：O=2：5时，完全反应；N：O>2：5时，剩余NO。

【例3】在标准状况下，将O 2与NO 按3：4的体积比充满一个干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升后，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为（ ）A ．0.045mol ·L －1 B ．0.036mol ·L －1C ．0.026mol ·L －1 D ．0.030mol ·L －1【答案】B【解析】此题涉及两个知识点：①NO 与O 2迅速反应生成NO 2。

②NO 2与O 2混合气与水发生反应：4NO 2＋O 2＋2H 2O 4HNO 3。

设O 2为3mol ，NO 为4mol 。

根据2NO＋O 22NO 2，烧瓶内实际存在的是4molNO 2和1molO 2，与水作用后，恰好生成4molHNO 3，溶液的体积为5×22.4L 。

故硝酸溶液的浓度为4/（5×22.4）＝0.036（mol ·L －1）。

【小结】解答本题容易出现下列错误：设O 2为3L ，NO 为4L ，恰好反应生成4.224molHNO 3，烧瓶容积等于气体体积，为3＋4＝7L ，故HNO 3的物质的量浓度为4.224/7＝0.026mol ·L －1，选C 。

错误的根本原因在于忽视了3LO 2和4LNO 充入烧瓶即发生反应：2NO ＋O 22NO 2，气体实际体积为5L （4LNO 2和1LO 2），故烧瓶容积应为5L 而不是7L 。

【例4】将盛有氮气和二氧化氮（无N 2O 4）混合气体的试管倒立于水中，经过足够长时间后试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是 A 、1：1 B 、1：2 C 、1：3 D 、3：1解析：将试管倒立于水中，仅NO 2与H 2O 反应，生成的NO 及N 2为剩余气体。

设原气体的体积为V ，设NO2的体积为x 。

根据差量法解：3NO 2+2H 2O=2HNO 3+NO 体积减小 3 2 x V/2x=43223V V=⨯V （N 2）=V —3V/4=V/4 V （N 2）：V （NO 2）=V/4：3V/4=1：3 【答案】C三、基础训练1、下列反应中气体物质既作氧化剂又作还原剂的是（）A、氯气通入石灰水B、二氧化氮通入水C、二氧化碳通入漂白粉溶液D、F2通入水2、能鉴别Br2蒸气和NO2两种红棕色气体的试剂是A、淀粉碘化钾溶液B、蒸馏水C、硝酸钾溶液D、石蕊试液3、下列气体不会造成大气污染的是A、SO2B、NOC、NO2D、N24、下列气体因与人体血液中血红蛋白作用而中毒的是（）A、NOB、NO2C、COD、CO25、一定条件下，将一装满NO2的试管倒立于水槽中，液面上升的高度为A、1／3试管B、2／3试管C、满试管D、3／4试管6、用N2填充电灯泡，是依据氮的下列性质中的A、N2无色B、N2的化学性质不活泼C、N2难溶于水D、N2难于液化7、起固氮作用的化学反应是（）A、氮与氢在一定条件下反应生成氨B、一氧化氮与氧气反应生成了二氧化氮C、NH3催化氧化生成NOD、由NH3制成碳酸氢铵8、已知某氮的氧化物中氧元素的质量分数为69.6%，则其化学式是（）A、NOB、NO2C、N2O3D、N2O49、汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质，这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源，必须予以治理。

治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。

它的特点是使CO与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、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。

（1）汽车尾气中NO的来源是。

A．汽油、柴油中含氮，是其燃烧产物B．是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物C．是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物D．是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应（2）写出CO与NO反应的化学方程式：。

（3）“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是（4）控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有。

（多选）A．开发氢能源B．使用电动车C．限制车辆行驶D．使用乙醇汽油四、培优训练1．将盛有12mLNO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是（）A．1.2mL B．2.4mL C．3.6mL D．4mL2．10mLNO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后，气体的体积变为5mL（相同状况），则CO2和NO的体积比不可能为（）A．1∶1B．2∶1C．3∶2D．1∶23．贮满干燥的某种气体的试管倒置于水中，轻轻振荡，水可以充满试管。

该气体不可能是A．HI B．NO2C．SO2D．NH34、必须加入还原剂才能实现的是（）A、NH4+→ NH3B、NH3→ NOC、NO2→ NOD、HNO3→ NO5．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体A．可能是N2与NO2的混和气体B．可能是O2与NO2的混和气体C．可能是NO与NO2的混和气体D．只可能是NO2一种气体6．一氧化氮是大气污染物之一。

目前，有一种治理方法是在400℃左右、有催化剂存在的情况下，用氨把一氧化氮还原为氮气和水。

请写出该反应的化学方程式_______________。

7．利用图4－3所示装置收集以下8种气体（图中烧瓶的位置不得变化）①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2（1）若烧瓶是干燥的，则由B口进气收集的气体有________（写序号）；（2）若烧瓶充满水，可收集的气体有________，这时气体由________进入。

（3）若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有________。

（4）若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥，则可用此装置来干燥的气体有________，这时气体由________口进入。

8、实验室常用饱和NaNO 2与NH 4Cl 溶液反应制取纯净氮气。

反应式为NaNO 2+NH 4Cl=NaCl+N 2↑+2H 2O ↑+Q 实验装置如图所示。

（1）装置中，A 部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是 （填编号）。

a 、防止NaNO 2饱和溶液蒸发；b 保证实验装置不漏气；c 、使NaNO 2饱和溶液容易滴下。

（2）B 部分的作用是 。

a 、冷凝b 、冷却氮气c 、缓冲氮气流（3）加热前必须进行的一个操作步骤是 。

加热片刻后，即应移去酒精灯火以防止反应物冲出，其原因是 。

（4）收集N 2前，必须进行的步骤是 （用文字说明）。

收集N 2最适宜的方法是（填编号） 。

a 、用排气法收集在集气瓶中；b 、用排水法收集在集气瓶中；c 、直接收集中球胆中。

三、基础训练1、AB2、BC 解析：通过水NO2气体变无色，通过AgNO3后Br2气会使溶液产生沉淀。

3、D4、AC 解析：NO 与CO 一样，都能与Fe 2＋结合，使血红蛋白失去输氧能力。

5、B6、B7、A8、BD9、（1）C ；（2） 2CO ＋2NO2CO 2＋N 2 ； （3） SO 2转化为SO 3，产生了硫酸酸雾 ； （4） ABD 10、（1）O 2过量时，2NO+O 2=2NO 2反应后剩余气体为O 2和NO 2。

设原混合气体中NOxmol ，O 2ymol则消耗O 2 x/2mol ，余O 2 ：（y —x/2）mol ；生成NO 2 xmol 。