一氧化氮和二氧化氮知识讲解

在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷，经常 电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是 牧草茂盛，四季常青。请解释原因。
放电或高温
N2 + O2 ==== 2NO
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，一氧化 氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生 成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，
在标况下,将O2与NO 3∶4 的体积比 充满一个干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶 内液面上升,最后烧瓶内溶液的物质的量 浓度为
A、0.045Fra Baidu bibliotekol/L
B、0.036mol/L
C、 0.026mol/L
D、 0.030mol/L
（3）、“NO2+O2+H2O”型 原理 4NO2+O2+2H2O=4HNO3余气：NO或O2
例、 在一定温度和压强下，装有NO和NO2混合气的试管 倒立于水中，充分反应后，试管内气体体积缩小为原体积
的3/5，则原混合气中NO和NO2的体积比为（ ）。 A. 5:3 B. 2:3 C. 3:2 D. 3:5
解：3NO2+H2O=2HNO3+NO △V
3
2
X3 X= 5
V(NO):V(NO2)=
能溶于水，并与水反应。比空气重。
[思考讨论]
大气中的NO2 、NO来自哪里呢？ NO2、NO有哪些性质呢?
汽车发动机在工作（放电）时，汽缸 中的空气中氮气和氧气就会反应生成氮的氧化 物，因此汽车尾气中含有大量氮氧化物。
2、化学性质
①
N2 + O2 放电或高温 2NO (无色)
②常温下：
2NO + O2 = 2NO2
（2）、NO与O2混合气与水反应 原理：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 ，余气：NO或O2 规律 V(NO)/V(O2)=4:3时，恰好完全反应。
V(NO)/V(O2)>4:3时，剩余气体为NO。 V(NO)/V(O2)<4:3时，剩余气体为O2。
例：将盛有12mLNO气体的试管倒立于水槽中，缓缓通 入一定量O2后，若试管中气体变为4mL，则通入O2为多少 毫升？（分两种情况讨论）
4 NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3
（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。
氮的氧化物的计算
1、NO2与NO或非O2的混合气体溶于水的计算 原理 3NO2+H2O=2HNO3+NO 差量法的应用
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 ； 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO
4y y
15 mL
5 mL
4y + y +15 = 40 mL；y = 5 mL
V(O2) = 5 mL，V(NO2) = 35 mL；V(NO2)：V(O2) = 7：1
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 2NO+O2= 色；水位继续上升， 2NO2 红棕色又消失
（3）
继续通入 氧气
水逐渐充满试管
3NO2+H2O= 2HNO3+NO
规律 V(NO2)/V(O2)=4:1时，恰好完全反应。 V(NO2)/V(O2)>4:1时，剩余气体为NO。
V(NO2)/V(O2)<4:1时，剩余气体为O2。
练习：将盛有40 NO2 和 O2的混合气体的量筒倒立于水 槽中，充分反应后，还剩余5mL无色气体，则原混合气
体中NO2、O2的体积比为 A．1 : 3 B．1 : 1 C．7 : 1
D．7 : 3
解析：由于题中没有指明5 mL是什么，则有两种可能
(1)当剩余5 mL为O2时，设NO2为x
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3，
x 1./4x
得：x + 1/4 + 5 = 40 mL x = 28 mL
V(NO2) = 28 mL，V(O2) = 12 mL；V(NO2)：V(O2) = 7：3 (2)当剩余5 mL NO时，设O2为 y
2 5
1
3 5
:
3 5
=2:3
两个重要的反应方程式:
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ×2 +） 2NO + O2 = 2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
2NO + O2 = 2NO2 ×3 +） 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ×2
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
二、一氧化氮和二氧化氮
(一）N2的性质
• 1、物理性质 • 无色无味的气体，不溶于水。约占空气体
积的4/5。 • 2、化学性质：不活泼，性质稳定。
放电或高温
• 放电条件下:N2+O2======2NO
（二）NO和NO2
• 1、物理性质 • NO:无色气体不溶于水，有毒（同CO)。 • NO2：红棕色、刺激性气味、有毒的气体，
解析：(1)假设4 mL为NO，则参加反应NO为8 mL
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
8 mL 6 mL
通入氧气为6 mL
(2)假设4 mL为O2，则通入氧气过量，
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
12 mL 9 mL
参加反应的氧气为9 mL
通入氧气的体积共13 mL
成为氮肥被植物吸收 ． 雷雨发庄稼
[思考讨论]
• 你能从氧化还原反应角度用双线桥法分析这个 反应吗？
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 氧化剂和还原剂物质的量之比？
4、科学探究
• （1）现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。
请你设计实验，要求尽可能多地NO2被水吸收。
实验步骤
现象
(无色)
(红棕色)
NO的检验 如何操作？
NO如何收集？ 排水法
课堂练习
右图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进
入，可用来收集的气体是
A．NO C． CO
B． NO2
BD
D．SO2
NO2和水反应的现象？反应生成物是什么？ 现象：NO2红棕色消失，液面上升， 但试管中仍然有气体
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （工业制硝酸）