氮和氮的氧化物 大气污染

解释（反应式）
（1）
将充满NO2 的试管倒立
在水槽
红棕色逐渐消失，试管水 位上升到2/3处
3NO2＋H2O == 2HNO3＋NO
（2） 往试管通入O2
无色气体变成红棕色；水位 继续上升，红棕色又消失
2NO ＋ O2 == 2NO2
（3） 继续通入O2
水逐渐充满试管
3NO2＋H2O == 2HNO3＋NO
＋
CO2↑
、
CaO
＋
SO2
高温 =====
CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4，故可减少废气中 SO2 的含量，A 项正确；空气中臭
氧浓度大时会对人体产生伤害，B 项错误；雨水的 pH<5.6 时才被称为酸雨，C 项错误；
含磷洗涤剂会造成水体污染，使水体富营养化，引起赤潮、水华等现象，D 项错误。
N(N):N(O)
﹤ 2:5,O2剩余； = 恰好完全反应；
﹥ 2:5,NO剩余；
二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
1.SO2和NO2的污染
(1)来源
SO2： 煤、石油和含硫的金属矿物的燃烧和冶炼 NO2： 汽车尾气
(2)危害:
①引起大气污染，危害人体健康；
②溶于水形成酸雨。
(3)防治： ①调整能源结构，发展新能源；
ห้องสมุดไป่ตู้
【自主思考】
3.收集到的酸雨样品，放置时间稍长，酸性反而越强，原因是什么？
(4)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、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
(4) 酸雨的防治措施
①调整能源结构，发展清洁能源，优化能源质量，提高能源利用 率，减少燃煤产生的二氧化硫和氮氧化物等；
分析数据，回答下列问题：
①雨水样品的pH变化的原因是__________________________(用化学方程式表示)。
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
__________________________________________(用化学方程式表示)。
第2课时 二氧化氮和一氧化氮 大气的污染
学习目标
核心素养建构
1.了解NO、NO2的性质。 2.了解SO2、NO、NO2对环境质量的影响。 3.能对NO、NO2、O2溶于水进行简单计 算。
一、氮气、一氧化氮和二氧化氮 1.氮的原子结构及存在
(1)原子结构： N +7 2 5
(2)存在
单 质 ： 空气中N2的含量78%(体积分数) 化 合 物 ： 氧化物和硝酸盐
(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.①②③
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤
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
【学以致用2】 下列有关环境污染的说法正确的是( )
A.燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的含量 B.臭氧的体积分数越大的空气越有利于人体健康
C.pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
D.含磷洗涤剂易被细菌分解，故不会导致水体污染
解析
燃
煤
时
加
入
石
灰
石
发
生
反
应
：
CaCO3
高温 =====
CaO
答案 C
4.NOx溶于水的计算规律
（1）反应类型
ⅰ3NO2＋H2O == 2HNO3＋NO ①
2NO＋O2 == 2NO2 ②
NO2溶于水，NO剩余，V(NO2):V(NO)=3:1；
由方程式①×2＋②得： ⅱ 4NO2＋O2＋2H2O == 4HNO3 ③
NO2、O2溶于水： V(NO2):V(O2) = 4:1，恰好完全反应；
答案 A
2.你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？
------工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水， 经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。
【自主思考】 1.农业上有句谚语是“雷雨发庄稼”，该过程发生了哪些化学反应？
N2＋O2=放==电==2NO，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2.把一支充满NO2气体的试管倒置在水槽中充分反应后有什么现象？ 由反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知：当NO2与H2O充分反应后，试管内气体变 为无色，且剩余气体占试管体积的1/3。
【典题例证1】 将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里， 充分反应后试管中剩余20 mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为( )
②燃煤脱硫，改进技术，减少SO2和NO2排放； ③工厂废气回收处理；
④改进汽车尾气处理技术，控制尾气排放。
2.酸雨 (1)定义：pH<5.6的降水； (2)成因：大气中SO2和NO2溶于雨水形成；
(3)类型
硫酸型： SO2＋H2 O
H2SO3 2H2SO3＋O2 == 2H2SO4
硝酸型： 3NO2＋H2O == 2HNO3＋NO
A.2∶1
B.1∶1
C.3∶1
D.1∶1
解析
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV
3 mL
1 mL 2 mL
V(NO2)
(40 mL－20 mL)
3 2
mmLL＝40Vm（LN－O220）mL，解得
V(NO2)＝30
mL
所以原混合气体中 V(NO)＝40 mL－30 mL＝10 mL，因此 V(NO2)∶V(NO)＝ 30 mL∶10 mL＝3∶1。
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
赤潮和水华
含磷洗衣粉的大量使用及其废水的 任意排放
地球上的生物受太阳紫外线的伤害 加剧
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
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)一氧化氮和二氧化氮
①NO易与O2反应： 2NO ＋ O2 == 2NO2
无色
红棕色
+4
+5 +2
②NO2与H2O反应： 3NO2＋H2O == 2HNO3＋NO
NO2：不是酸性氧化物
科学探究
现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。
1.请你设计实验，要求尽可能多地NO2被水吸收。
实验步骤
现象
【典题例证2】 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________。
A.CO2
B.SO2
C.N2
D.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 雨水的pH
0
1
2
3
4
4.73
4.63
4.56
4.55
4.55
由方程式①×2＋②×3得： ⅲ 4NO＋3O2＋2H2O == 4HNO3
NO、O2溶于水： V(NO):V(O2) = 4:3，恰好完全反应。
（2）利用原子个数比分析NOx与氧气的混合气体溶于水
4NO2＋O2＋2H2O == 4HNO3 4NO＋3O2＋2H2O == 4HNO3
组成相当于N2O5，N(N):N(O)=2:5
＋H2O
H2SO3 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。
答案 (1)BD (2)①SO2＋H2O H2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4 ②小 Cl2＋ 2H2O＋SO2===H2SO4＋2HCl(或 H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl) (3)C
②加强环境管理，强化环保执法，严格控制SO2的排放量；
③研究、开发适合我国国情的SO2治理技术和设备： ⅰ原煤脱硫技术； ⅱ改进燃烧技术； ⅲ对煤燃烧后形成的烟气脱硫。
3.常见的环境污染
环境污染
形成原因
主要危害
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
2.物理性质 N2：无色无味气体，难溶于水，密度比空气略小； NO：无色无味的有毒气体，难溶于水，密度比空略大； NO2：红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空大，易液化，
易溶于水。
3.化学性质 (1)氮气 ①通常状况下较稳定，与其他物质不反应。
高温或放电
②高温或放电时N2与O2反应： N2＋O2 ===== 2NO