氮氧化物的产生及转化

5．(1)NO2NO1∶1(2)8NH3＋6NO2 7N2＋12H2O
温室效应
大气中CO2含量不断增加
全球变暖，冰雪融化，释放有毒气体
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
赤潮和水华
含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放
使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华
C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂D．在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移
4．在一定温度和压强下将装有N2和NO2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 ，则原混合气体中N2和NO2气体的体积比是()
A．2∶3B．3∶2C．3∶5D．5∶3
一、预习导学：
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：
色、态
气味
密度
溶解性
毒性
NO
比空气______
____溶于水
____毒
NO2
比空气____
____溶于水
Fra Baidu bibliotek____毒
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()
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。
【学习小结】
1．氮气的化学性质非常稳定，常温下很难与其他物质反应。
2．NO为无色无味气体，NO2为红棕色有刺激性气味的气体，它们均为有毒气体，能引起呼吸系统疾病。
3．NO、NO2的产生及转化反应为N2＋O2 2NO
2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO
4．NO、NO2分别与O2、H2O反应的化学方程式为
【活学活用】
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
2．在一定条件下，将充满NO2和O2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 ，则原混合气体中NO2和O2的体积之比可能是()
(3)减少酸雨的产生需减少SO2的排放，将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化)，燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新能源(如氢能、核能等)，都是有力措施。因此①③⑤正确。
达标检测
1．C2.B3.A
4．A[3NO2＋H2O===2HNO3＋NOΔV
312
V(NO2) V
所以V(NO2)＝ V，所以V(N2)＝ V，V(N2)∶V(NO2)＝2∶3。]
白色污染
聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃
破坏土壤结构和生态环境
2.氮氧化物污染治理方法
(1)汽车尾气“催化转化法”2CO＋2NO 2CO2＋N2
(2)氨还原法6NO＋4NH3 5N2＋6H2O6NO2＋8NH3 7N2＋12H2O
(3)碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
(2)水吸收NO2制硝酸的原理
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；2NO＋O2===2NO2；4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。
(3)二氧化氮溶于氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。
归纳总结 2
1．常见的环境污染
环境污染
形成原因
主要危害
(3)下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是________(填字母)。
①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫
④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源
A．①②③B．②③④⑤C．①③⑤D．①③④⑤
二、师生互动、合作探究：
【归纳总结】1
(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______。
【活学活用】
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．NO2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O2必须在催化剂表面才能反应
D．催化转化总反应式为2NO＋O2＋4CO 4CO2＋N2
4．下图所示是酸雨的形成示意图。根据图示回答下列问题。
在反应②中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：__________________________________________________
新知导学
一、
1．(从左到右，从上到下)无色气体 略大 不 有 红棕色气体 刺激性气味 大 易 有
①8∶1②7∶3③7∶1④4∶1
A．①②B．①③C．②③D．②④
二、氮的氧化物对环境的污染
1．氮氧化物的来源：______生产、金属______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______的原因。
②小Cl2＋2H2O＋SO2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)(3)C
解析(1)SO2、NO2易形成酸雨。(2)①酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致：SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2===2H2SO4。
②雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)。因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。
2．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SO2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NOx和碳氢化合物有关D．含磷洗涤剂会导致水体污染
3．对3NO2＋H2O===2HNO3＋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∶2B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
2．(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√
3．(1)无 上升1/3(2)上升 无色气体 全部充满
(3)上升 全部充满
归纳总结
(1)1∶2
活学活用
1．C2.C
二、
1．氮肥 冶炼NO
2．二氧化氮 二氧化氮
3．洁净 二氧化碳和氮气：2CO＋2NO 2CO2＋N2废气
活学活用
3．C
4．(1)BD(2)①SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2===2H2SO4
(1)下列气体容易形成酸雨的是________(填字母)。
A．CO2B．SO2C．N2D．NO2
(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：
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.63
4.56
4.55
4.55
分析数据，回答下列问题：
①雨水样品的pH变化的原因是_____________________________________________
5．氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：①NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，②2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，
在反应①中，氧化剂是________，还原剂是________。
延大附中高一化学师生讲学案20183.31
学前鼓励语：认真、仔细就是水平，吃苦、实干就是能力！ 班级姓名
课 题：
氮氧化物的产生及转化
课型：
新授
执笔：
郝勇魁
审核：
学习目标
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。
重 点
N2、NO、NO2的化学性质及对环境的影响
难 点
NO2与H2O的反应
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO34NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
5．NOx会形成酸雨，引起光化学烟雾，破坏臭氧层。
五、巩固练习：
1．关于氮气的性质说法中错误的是()
A．氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在B．通常情况下，氮气性质很不活泼
C．可在氧气中燃烧生成一氧化氮D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环
(1)图1实验试管内气体的颜色慢慢变为____色，水面______，最后静止在距试管底部的____处。
(2)图2实验把充满NO2的试管倒立水中，试管内水面________，有____________NO生成，再通入氧气，最后试管__________液体。
(3)图3实验试管内液面______，最后试管______液体。
________________________________________________________________________。
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
________________________________________________________________________。
2．光化学烟雾的形成：空气中的__________不但能形成酸雨，在日光照射下，__________还能使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3)，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__________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____________________________；③对生产氮肥、硝酸的工厂排放的__________进行处理。