氮的氧化物
[学习目标定位] 认识一氧化氮、二氧化氮的性质,熟知氮的氧化物溶于水反应的化学方程式,知道氮的氧化物(no2)、硫的氧化物(so2)是主要的大气污染物及防治措施。
1.随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用,大量的二氧化硫排放到空气中,产生的危害是_________________________________________________________________________。防止酸雨的措施是___________________________________________________。
2.空气的主要成分是氮气和氧气。氮气是一种________________气体,________溶于水,在标准状况下的密度是________________。
(1)氮气的化学性质________,通常情况下与氧气____________,但是在放电或高温条件下氮气和氧气能直接化合生成no,反应的化学方程式是__________________,该反应的还原剂是________。
(2)氮气在高温、高压、催化剂的情况下,能与氢气化合生成nh3,反应的化学方程式是________________________________________________,该反应的氧化剂是____________。
知识点一 一氧化氮和二氧化氮
[探究活动]
1.两支大试管,分别集满no和no2气体,观察他们的颜色状态,嗅闻他们的气味,比较他们密度的大小。填写下表:
色、态 气味 密度 溶解性 毒性
no
no2
2.将盛满一氧化氮的试管打开塞子,置于空气中观察到的现象是
________________________________,反应的化学方程式是________________________,实验室收集一氧化氮气体的方法是______________________________。
3.对于二氧化氮溶于水的实验,按表中要求将其实验现象和实验结论填入下表空格内:
实验步骤 实验现象 实验结论
把充满no2的试管
倒立水中,再通入o2
[归纳总结]
1.二氧化氮溶于水反应的化学方程式是________________________________,氧化产物是____________,还原产物是________________,氧化剂与还原剂的质量比是________。
2.工业上常用水吸收二氧化氮制取硝酸,在开始,no2和h2o的反应中只有2/3的no2
转化为硝酸,而1/3的no2转化为no,因此,硝酸工业应在吸收反应进行过程中
________________________________________________________________,经过反复多次的氧化和吸收,no2可以比较完全地被水吸收,能够尽可能地转化为________。
3.二氧化氮溶于氢氧化钠溶液的化学方程式是2no2+2naoh===nano2+________+h2o,根据该反应能判定二氧化氮是酸性氧化物吗?
。
[迁移应用]
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的气体
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.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的( )
a.n2、no2、br2 b.no2、no、n2共4页,当前第1页1234
氮的氧化物
c.no2、no、o2 d.n2、o2、br2
3.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18,则原混合气体中no2和o2的体积之比是( )
①8∶1 ②7∶3 ③7∶1 ④4∶1
a.①② b.①③ c.②③ d.②④
知识点二 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
[探究活动]
1.so2和no2的主要来源
(1)so2主要来自煤、石油和某些________的金属矿物的燃烧和冶炼。
(2)no2主要来自________________。
2.危害
(1)引起________污染,直接危害人体健康。
(2)溶于水形成________。
3.酸雨
(1)概念:____________的降水称酸雨,主要是大气中的________和________溶于水造成的。
(2)形成原理
①h2so4的生成:so2――→h2oh2so3――→o2h2so4
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
②hno3的生成:no2―→hno3
________________________________________________________________________。
(3)危害
①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
4.防治措施
(1)调整______________,发展________________。
(2)研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少________和____________的排放。
(3)加强工厂废气的回收处理。
(4)改进汽车尾气的处理技术,控制汽车尾气排放标准
[归纳总结]
酸雨的形成过程十分复杂,简要概括如下:
[迁移应用]
4.酸雨形成的最主要原因是( )
a.森林遭乱砍滥伐,破坏了生态平衡
b.工业上大量燃烧含硫燃料
c.大气中二氧化碳的含量增多
d.汽车排出大量尾气
5.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的量
b.臭氧的体积分数超过10-4%的空气有利于人体健康
c.ph在5.6~7之间的降水通常称为酸雨
d.含磷洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染
6.空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
a.推广使用燃煤脱硫技术,防治so2污染
b.实施绿化工程,防止扬尘污染
c.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
d.加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量
氮气的化学性质稳定,在通常情况下与o2不反应,但在放电或高温下氮气与氧气化合生成no,no在空气中极易被氧化为红棕色的no2,no2能与水生成hno3和no。no2和so2是大气污染物,能形成酸雨。
第2课时 氮的氧化物 大气污染物
课前准备区
1.导致空气质量下降,直接危害人体健康,能与空气中水分形成酸雨,给社会发展和人类生活带来严重危害 改进煤燃烧技术,在原煤中加入固硫剂石灰石和生石灰,减少二氧化硫的排放
2.无色无味 不 1.25 g•l-1 (1)稳定 不反应 n2+o2=====放电2no共4页,当前第2页1234
氮的氧化物
(2)n2+3h2 2nh3 n2
课堂活动区
知识点一
探究活动
1.无色气体 无味 比空气略大 难溶于水 有毒 红棕色气体 刺激性气味 比空气大 易溶于水 有毒
2.气体的颜色由无色变为红棕色 2no+o2===2no2 用排水法收集
3.试管内气体颜色慢慢变为无色,水面不断上升,最后静止在距试管底部约1/3处 no2不能全部被水吸收,有无色气体no生成 水面不断上升,最后试管内无色气体约为原no2体积的1/3,通入适量o2后液面继续上升,最后试管全部充满液体 no2溶于水生成的no全部与o2反应被水吸收 水面不断上升,最后试管全部充满液体 no2可被naoh溶液全部吸收
归纳总结
1.3no2+h2o===2hno3+no hno3 no 1∶2
2.补充一些空气,使生成的no再被氧化为no2,no2溶于水又生成硝酸和no 硝酸
3.nano3 不能判定。no2与碱溶液反应生成两种盐,且氮元素的化合价发生了变化,故no2不是酸性氧化物
迁移应用
1.c 2.a 3.c
知识点二
探究活动
1.(1)含硫 (2)汽车尾气
2.(1)大气 (2)酸雨
3.(1)ph<5.6 so2 no2 (2)①so2+h2o h2so3
2h2so3+o2===2h2so4 ②3no2+h2o===2hno3+no
4.(1)能源结构 清洁能源 (2)so2 氮的氧化物
迁移应用
4.b [空气中硫的氧化物和氮氧化物随雨水降下就形成酸雨。酸雨的形成主要是由于空气中so2和nox的增多。在我国主要是so2的增多。空气中so2的主要来源是:①化石燃料(煤和石油产品)的燃烧;②含硫矿石的冶炼;③硫酸、磷肥、纸浆厂的工业废气。目前,由于汽车用的燃料汽油、柴油等都经过了脱硫处理,所以形成酸雨的最主要原因是工业上大量燃烧含硫燃料。]
5.a 6.d
课后练习区
1.c 2.c 3.d 4.b 5.b 6.c
7.b [潮汐是一种自然现象,大脖子病是缺碘引起的,这两个名词与环境污染无关。]
8.b
9.cao+so2===caso3,2caso3+o2===2caso4
解析 煤中含硫,硫燃烧时生成的酸性氧化物so2与碱性氧化物cao作用生成含氧酸盐caso3,caso3易被空气中的o2氧化成caso4。
10.(1)2co+2no=====催化剂n2+2co2
(2)反应除生成了n2外,还生成了增加空气酸度的co2和so3 (3)bc
解析 汽车尾部排出的废气中主要含co、nox及碳氢化合物。co是汽油不完全燃烧的产物,nox是汽油爆裂时,由空气中的氮和氧化合而成。碳氢化合物中含有烃类,有的是汽油原有成分,有的是氧化产物。大城市中汽车多,大气中no含量较高,这是因为汽车引擎在工作时产生高温使之发生如下反应:n2+o2=====高温2no,矿物油中硫在燃烧过程中产生so2,治理方法是在汽车排气管上装一个用铂、钯合金做的催化转化器,使no与co反应生成n2和co2,so2被催化氧化为so3。控制城市空气污染方法中,植树造林这一选项具有一定的迷惑性,植树造林能控制co2量的增加,但对消除汽车尾气中的烃类、co、so2与no等物质没有直接的效果,选bc。
11.(1)ac
(2)cu++no-2+2h+===cu2++no↑+h2o
(3)7∶1
解析 (1)no中n的化合价为+2价,所以no具有还原性,能被臭氧氧化;no排放到空气中能最终氧化成硝酸;同co一样,no也能与人体内的血红蛋白结合,使人体缺氧而死亡,但这不是对环境的危害。
(2)根据信息可知此反应中cu+为还原剂、no-2为氧化剂、no为还原产物、cu2+为氧化产物,再根据电子、电荷、原子守恒可得离子方程式:cu++no-2+2h+===cu2++no↑+h2o。共4页,当前第3页1234
氮的氧化物
(3)结合反应方程式知吸收nox的物质的量为2 mol(形成的钠盐中相关的比例为na~n),同时产生1 mol co2,由质量变化可推知2 mol nox的质量为88 g,故可求出尾气中no2与no的体积比为7∶1。
12.(1)使所得溶液中的so2-4完全沉淀
(2)原溶液中的so2-4已经全部沉淀,加入的bacl2溶液是过量的
(3)一般在过滤器中洗涤,边洗涤边过滤。分次向洗涤液中滴加硫酸钠溶液,若洗涤液中无沉淀生成而保持澄清,说明可溶性物质已除尽;若洗涤液呈浑浊状,说明可溶物质可能未除尽,需继续洗涤。
(4)2.24%
解析 依题意有
so2 ~ baso4
22.4 l 233 g
v(so2) 0.233 g
即v(so2)=22.4 l×0.233 g233 g=2.24×10-2 l
故空气中二氧化硫的体积分数为
2.24×10-2l1.000 l×100%=2.24%。
共4页,当前第4页1234