专题4硫氮和可持续发展

专题4 硫、氮和可持续发展

第二单元生产生活中的含氮化合物

氮氧化物的产生及转化

班级学号姓名

【学习目标】

1、了解氮元素在人类生命和生活中的重要意义；

2、了解一氧化氮、二氧化氮的某些基本性质；认识氮氧化物的生成和转化；

3、能够正确书写有关反应方程式；知道含氮化合物对空气的污染及对人类环境的影响和防治方法。

【知识梳理】

【思考1】空气本身含有大量氮元素，为什么人们还要给许多植物施用氮肥？【思考2】人类历史上谁最先合成了氨？有何重大意义？

一、氮气的物理性质

大部分氮元素以的形式存在于空气中，体积分数占78%，质量分数占75%。常温下，它是的气体, 溶于水，密度比空气略。

二、氮氧化物的产生及转化

产生：N

2+O

2

＝＝2NO

转化：2NO+O

2＝＝ 2NO

2

3NO

2

+H

2

O＝＝2HNO

3

+NO

① NO毒性同CO。

② NO有较强还原性，收集方法只能排水法，检验方法是放空法。

③ NO

2

有强氧化性，收集方法用排空气法，颜色同溴蒸气。

四、氮氧化物的危害：

①硝酸型酸雨②光化学烟雾③破坏臭氧层

五、氮氧化物的来源和防治措施：

1、来源：

①氮肥生产、金属冶炼和汽车等交通工具使用的尾气；

②火山爆发、雷鸣电闪。

放电

2、防治措施：

①使用洁净能源；

②为汽车等交通工具安装尾气转化装置

2NO+ 2CO N

2 + 2CO

2

；

③对于生产化肥、硝酸工厂排放的废气进行处理；

NO + NO

2 + 2NaOH = 2NaNO

2

+ H

2

O

【典例分析】

例1．在NO

2

与水的反应中，水的作用是（）A. 是还原剂 B. 既是氧化剂又是还原剂

C. 是氧化剂

D. 既不是氧化剂又不是还原剂

例2．常温常压下，下列气体不能共存的是（）

A. SO

2与O

2

B.NO

2

与NO C. O

2

与N

2

D. NO与O

2

例3．设阿伏加德罗常数（N A）的数值为n A,下列说法正确的是（）A．1 mol Cl

2

与足量Fe反应，转移的电子数为3n A

B．1.5 mol NO

2与足量H

2

O反应，转移的电子数为n A

C．常温常压下，46 g的NO

2和N

2

O

4

混合气体含有的原子数为3n A

D．0.10mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的H

2

分子数为0.10n A

例4.将一充有105 mL NO

2、O

2

混合气体的量筒倒置于盛水的水槽里，量筒里的

水位不断上升，最后量筒中还剩5 mL无色气体，试结合有关的反应说明这5 mL

可能是什么气体?原混合气体中NO

2、O

2

各有多少体积?

【思维训练】

1．将充满NO和NO

2

的混合气体45mL的试管，倒立于水中，一段时间后，气

体的体积为35mL，原混合气体中，NO和NO

2

的体积比为（）A．2:1 B．2:7 C．7:2 D．9:7

2．下列气体溶解于水，没有发生氧化还原反应的是（）

A. SO

2溶解于水 B. NO

2

溶解于水

C. CO

2溶解于水 D. Cl

2

溶解于水

3．酸雨给人类带来了种种灾祸，严重地威胁着地球生命生存的生态环境，下

列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是（）

①对燃煤进行脱硫；②对含SO

2、NO

2

等工业废气进行无害处理后，再排放到大气

中；③人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物；④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等。

A．①②③④ B．①②③C．①②④D．①③④

【课后巩固】

1．美国医学教授因发现X 物质在人体血管系统内具有传送信号的功能而荣获1998年度诺贝尔生理学或医学奖。因此 X 物质被誉为“生物信使分子”。已知X 是一种奇电子数分子，也是一种污染大气的无色气体，且能使血红蛋白失去携氧能力。则 X 是（）

A.CO

B.HF

C.CO

2

D.NO

2．将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下面能实现人工（）A．闪电 B．一氧化氮转化为二氧化氮 C．根瘤 D．合成氨车间3．发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从

火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO

2、H

2

O、N

2

、NO，这些气体均为

无色，但在卫星发射场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是（）

A．高温下N

2遇空气生成NO

2

B．NO遇空气生成NO

2

C．CO

2与NO反应生成CO和NO

2

D．NO与H

2

O反应生成H

2

和NO

2

4．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它

们是①NO和NO

2，②NO

2

和O

2

，③NH

3

和N

2

。现将3支试管均倒置于水槽中，充分

反应后，试管中剩余气体的体积分别为V

1、V

2

、V

3

，则下列关系正确的是（）

A.V

1＞V

2

＞V

3

B.V

1

＞V

3

＞V

2

C.V

2

＞V

3

＞V

1

D.V

3

＞V

1

＞V

2

5.NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，因而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题：

(1)NO对环境的危害在于 (填以下项目的编号)。

A．破坏臭氧层 B．高温下能使一些金属被氧化

C．造成酸雨 D．与人体血红蛋白结合

(2)在汽车尾气置换器中，在催化剂的作用下，NO与CO反应转化为对空气无污染的气体，化学方程式为。

(3)在含有Cu+的酶的活化中心中，亚硝酸根离子可转化为NO，写出Cu+与亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式。