高一化學課件4.3.2二氧化氮和一氧化氮及其對環(huán)境的污染（人教版必修1）

1、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,【典例1】將V mL NO和NO2的混合氣通過水吸收后，得到a mL無色氣體A，將此無色氣體A與等體積O2混合，再通過水充分吸收后，收集到5 mL無色氣體B。試回答：(1)A氣體是___________，B氣體是__________；(2)A氣體的體積是__________。,【思路點撥】解答該題需注意以下三點：(1)NO與水不反應；(2)NO2與水反應且生成的 (3)NO與O

2、2通入水中時發(fā)生的總反應為4NO+3O2+2H2O====4HNO3。,【自主解答】(1)NO2溶于水生成NO，故A為NO，NO與O2通入水中發(fā)生反應4NO+3O2+2H2O====4HNO3，二者等體積時，O2過量，故B為O2 ；(2)4NO + 3O2+2H2O====4HNO3 a mL 依題意： 答案：(1)NO O2 (2)20 mL,【互動探究】若將a mL NO、a mL N2與x

3、 mL O2混合通過水充分吸收后形成1 L溶液，剩余a mL氣體，則(氣體體積均為標準狀況下測得)(1)剩余氣體是什么？(2)O2的體積為多少？(3)所得硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？,提示：因為N2不與NO、O2反應，也不溶于水，故剩余a mL氣體為N2，同時說明a mL NO與x mL O2恰好完全反應，據(jù)化學反應方程式4NO+3O2+2H2O====4HNO3可知所得硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度,【變式訓練】(2011&#

4、183;烏魯木齊高一檢測)將盛有N2和NO2的混合氣體的試管倒立于水中經(jīng)過足夠長的時間后，氣體體積減少為原來的一半，則原混合氣體中N2和NO2的體積比是( )A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1【解析】選C。設原來的體積是6 mL，其中NO2的體積是a，則減少的體積是3 mL，3NO2+H2O====2HNO3+NO ΔV 3

5、 1 2 a 3 mL解得a＝4.5 mL，所以N2體積是6 mL－4.5 mL＝1.5 mL，故選C。,【典例2】(2010·海南高考)下列物質(zhì)中，可形成酸雨的是A．二氧化硫 B．氟氯代烴C．二氧化碳 D．甲烷,【思路點撥】解答該題要注意以下兩點：(1)正常的雨水中因溶解了C

6、O2而呈酸性，pH為5.6，但不是酸雨；(2)酸雨與SO2和氮氧化物的排放有關(guān)。,【自主解答】選A。二氧化硫及氮氧化物是形成酸雨的主要污染物，酸雨的形成過程為：SO2→H2SO3→H2SO4或SO2→SO3→H2SO4；NO→NO2→HNO3，故A正確；B項中氟氯代烴主要危害是破壞臭氧層，引起臭氧空洞；C項中二氧化碳主要引起溫室效應；D項中甲烷不溶于水也不能和水反應，不能形成酸雨，是造成溫室效應的一種氣體。,【互動探究】(1)大氣中二

7、氧化硫的主要來源有哪些？(2)該題四種氣體中能引起溫室效應的是？提示：(1)SO2主要來源于煤、石油和某些含硫的金屬礦物的燃燒或冶煉；(2)二氧化碳與甲烷均能引起溫室效應。,【變式訓練】(2011·臨汾高一檢測)2010年世界環(huán)境日(6月5日)的主題是：多個物種、一顆星球、一個未來。中國主題：低碳減排、綠色生活?？諝馐侨祟惿嫠匦璧闹匾Y源。為改善空氣質(zhì)量而啟動的“藍天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“藍天工程”

8、建設的是( )A．推廣使用燃煤脫硫技術(shù)，防止SO2污染B．實施綠化工程，防治可吸附性顆粒污染C．研制開發(fā)燃料電池汽車，消除機動車尾氣污染D．加大石油、煤的開采速度，增加化石燃料的供應量,【解析】選D。加大石油、煤的開采速度，增加化石燃料的供應量會產(chǎn)生更多的SO2、NO2等污染氣體，不利于“藍天工程”建設。,【典例】某氮的氧化物和一氧化碳在催化劑的作用下充分反應，生成氮氣和二氧化碳。若測得氮氣和二氧化碳的物質(zhì)的量之比為1∶2，

9、則該氮的氧化物是A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5,【思路點撥】解答該題的步驟為:(1)設氮氧化物化學式為NOx；(2)據(jù)信息寫出化學方程式;(3)據(jù)原子守恒即可求出x。,【自主解答】選B。設氮氧化物的化學式為NOx，由題意先寫出反應物和生成物，再寫出N2、CO2的化學計量數(shù)1和2，然后分別根據(jù)N、C原子守恒得出NOx、CO的化學計量數(shù)是2和2。得出方程式2NOx+2CO====N2+2CO

10、2，根據(jù)O原子守恒得：2x+2=4，解得：x=1，所以NOx為NO。,【互動探究】(1)在該反應中體現(xiàn)了氮氧化物的什么性質(zhì)？(2)氨氣在一定條件下也能與氮氧化物反應生成氮氣和水，請你寫出NO與NH3反應的化學方程式。提示：(1)該反應中NO中氮元素的化合價降低，體現(xiàn)了NO的氧化性。(2)據(jù)得失電子守恒即可寫出反應：,【變式訓練】在NO2被水吸收的反應中，發(fā)生還原反應和氧化反應的物質(zhì)的量之比為( )A．3∶1 B．1

11、∶3 C．1∶2 D．2∶1【解析】選C。在 中，3 mol NO2中有2 mol失電子，被氧化，發(fā)生還原反應。,【典例】在標準狀況下，把22.4 L NO、NO2的混合氣體通入裝有1 L水的密閉容器中，再向該容器中充入足量的O2，完全反應后(假設反應過程中液體體積不變)，容器中所得的溶液的物質(zhì)的量濃度為A.無法計算B.1 mol·L-1C.0.5 m

12、ol·L-1D.1.5 mol·L-1【易錯選項】A,【易錯剖析】易錯選項分析錯選A的原因在于對本題的解題思路不明確。很多學生錯誤地認為因為不知道混合氣體中NO、NO2的具體量，所以也就無法計算出兩者反應后生成的HNO3的物質(zhì)的量濃度。實際上本題中的NO、NO2在足量的氧氣條件下會全部生成HNO3，因此只要根據(jù)反應過程中的N守恒，就可以很簡單地算出HNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L-1。在以

13、后的學習中，元素守恒思想有時可能是一種很有效的解題方法?！緲藴蚀鸢浮緽,1.(2010·四川高考)節(jié)能減排對發(fā)展經(jīng)濟、保護環(huán)境有重要意義。下列措施不能減少二氧化碳排放的是( )A.利用太陽能制氫B.關(guān)停小火電企業(yè)C.舉行“地球一小時”熄燈活動D.推廣使用煤液化技術(shù),【解析】選D。A項，利用太陽能制氫，實質(zhì)是使水分解來制氫，不會產(chǎn)生CO2，所以A可減少CO2的排放；B項，小火電企業(yè)利用的是煤發(fā)電，故關(guān)停小火電企業(yè)可

14、減少CO2的排放；C項，燈利用的是煤發(fā)電，故舉行“地球一小時”熄燈活動可減少CO2的排放；D項 推廣使用煤液化技術(shù)，只是提高了煤的燃燒效率，仍然會產(chǎn)生CO2，故D不能減少CO2的排放。,2.不能用排空氣法收集的氣體是( )A．CO2 B．NO2 C．NO D．H2【解析】選C。NO能與氧氣反應生成NO2，所以NO不能用排空氣法收集，而CO2、NO2、H2均不與空氣中的成分反應，可用排空氣法收集，C正確。

15、,3.在常溫常壓下，下列各組氣體不能共存的是( )A．SO2與O2 B．NO與O2C．O2與N2 D．NO2與NO 【解析】選B。常溫常壓下，NO與O2只要接觸就發(fā)生反應，A、C兩組中氣體在一定條件下也能反應，但常溫常壓下不反應；D組兩氣體不發(fā)生反應。,4.(2011·延邊高一檢測)在實驗室完成下列實驗時，不需要考慮尾氣處理的是( )A.Cu+4HNO3(

16、濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OB.Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2OC.3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2OD.2KClO3 2KCl+3O2↑【解析】選D。NO2、SO2、NO均為有毒氣體，應有尾氣處理裝置，而氧氣無需處理，D正確。,5.(2011·寧德高一檢測)氮氧化物進入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學煙

17、霧，因此必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應的化學方程式如下：NO2+NO+2NaOH====2NaNO2+H2O ①，2NO2+2NaOH====NaNO2+NaNO3+H2O ②，在反應①中，氧化劑是_______，還原劑是_________。在反應②中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為____。,(2)在一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。寫出氨氣和二氧化

18、氮在一定條件下反應的化學方程式：_________________________________。,【解析】(1)在反應①中NO2中的氮元素化合價降低作氧化劑，NO中氮元素化合價升高作還原劑；在反應②中氧化劑和還原劑都是NO2，它們的物質(zhì)的量之比為1∶1。(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律結(jié)合題目信息可知，氨氣和二氧化氮反應后生成的無污染的物質(zhì)為氮氣和水。答案：(1)NO2 NO 1∶1(2),一、選擇題(本題包括5小題，每小

19、題4分，共20分)1.(2011·吉安高一檢測)以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應正確的是( ),【解析】選D。A項氧化物應為SO2；B項氧化物應為氮氧化物；C項氧化物應為CO2；D項正確。,2.最新的病毒學研究證實，一氧化氮對SARS病毒有直接的抑制作用。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是( )A.一氧化氮是一種紅棕色的氣體B.常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合C.一氧化氮可由氮氣和氧氣

20、在放電條件下直接化合得到D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集【解析】選C。NO是無色的氣體，不溶于水，可由N2與O2在放電條件下直接化合而得到，且易與空氣中的氧氣直接反應而生成NO2，故只有C項符合題意。,3.在汽車尾氣凈化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與釋放的過程如圖所示。下列說法正確的是( )A．NO是該過程的中間產(chǎn)物B．NO和O2必須在催化劑表面才能反應C．汽車尾氣的主要污染成分包括CO2和NOD．汽車尾氣

21、的主要污染物是CO和NO,【解析】選D 。NO2是該過程的中間產(chǎn)物；NO和O2的反應不需要催化劑；汽車尾氣的主要污染成分包括CO和NO。,4.(2011·襄樊高一檢測)將40 mL NO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管中，充分反應后試管中剩下20 mL氣體，則原混合氣體中NO2和NO的體積比為( )A．2∶1 B．1∶3 C．3∶1 D．1∶1【解析】選C。NO不溶于水，也不與水反應，NO2與水

22、的反應為 3NO2+H2O 2HNO3+NO ΔV 3 1 2 =30 mL (40-20) mL，NO的體積為40 mL-30 mL＝10 mL,則原混合氣體中NO2和NO的體積比為3∶1，C正確。,====,5.(雙選)鑒別二氧化氮與溴蒸氣，下列可選用的試劑是

23、( )A.淀粉碘化鉀B.蒸餾水C.氫氧化鈉D.硝酸銀,【解析】選B、D。A項二氧化氮與水反應的產(chǎn)物硝酸會氧化I-得到I2，使淀粉變藍；溴蒸氣也能氧化I-得到I2，會使淀粉變藍；B項二氧化氮遇水，發(fā)生3NO2+H2O 2HNO3+NO，氣體的紅棕色消失，溴蒸氣遇水，溶解一部分，得到橙色溶液；C 項二氧化氮遇水反應得硝酸，能與NaOH反應，紅棕色消失，溴遇氫氧化鈉，也會與之反應，得到溴化鈉、

24、次溴酸鈉，紅棕色消失； D項二氧化氮與水反應，紅棕色消失但無沉淀，溴遇硝酸銀溶液，紅棕色消失，同時會生成淺黃色沉淀溴化銀，故B、D正確。,====,【方法技巧】NO2與溴蒸氣的鑒別方法(1)性質(zhì)相似性①均為紅棕色；②均具有氧化性；③溶于水均與酸反應；④均與堿反應。(2)鑒別方法不能選用試劑：①淀粉KI溶液(均變藍)；②pH試紙；③NaOH溶液；可以選用試劑：①AgNO3溶液；②CCl4；③蒸餾水。,二、非選擇題(本題包

25、括3小題，共30分)6.(9分)X、Y、Z三種氣體都能對大氣造成污染，在工業(yè)上都可以用堿液吸收。已知X是化石燃料燃燒產(chǎn)物之一，是形成酸雨的主要物質(zhì)；Y是一種單質(zhì)，它的水溶液具有漂白作用；Z是硝酸工業(yè)和汽車尾氣中的有害物質(zhì)之一，能與水反應。請寫出下列物質(zhì)反應的化學方程式。(1)X在一定條件下與氧氣反應 ；(2)Y與氫氧化鈉溶液的反應 ;(3)Z與水的反應

26、 。,【解析】據(jù)題意可知，形成酸雨的主要物質(zhì)，是燃燒化石燃料所得，則X是SO2 ；氯水具有漂白性，則Y是Cl2；NO2是硝酸工業(yè)和汽車尾氣的有害成分，且易溶于水，Z是NO2。答案：(1)2SO2+O2 2SO3(2)Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O(3)3NO2+H2O 2HNO3+NO,====,====,7.(9分)酸雨的形成與大氣中二氧化硫及氮氧化物的含

27、量有關(guān)。(1)機動車所排放的廢氣中主要含CO和氮氧化物。為使機動車達標排放，可在排氣筒中安裝一個催化凈化裝置，使尾氣中的CO和NO轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的兩種無毒氣體，寫出反應的化學方程式： 。(2)某火力發(fā)電廠為除去有害氣體SO2，并變廢為寶，采用尾氣脫硫新工藝，如圖所示。寫出尾氣脫硫工藝中反應的化學方程式為 。,【解析】(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律結(jié)合題目信

28、息可知，一氧化氮與一氧化碳反應后生成的對大氣無污染的物質(zhì)應為氮氣和二氧化碳，化學方程式為2NO+2CO N2+2CO2。(2)根據(jù)圖示，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)可寫出發(fā)生反應的化學方程式為SO2+CaO CaSO3，2CaSO3+O2 2CaSO4 。 答案：(1)2NO+2CO N2+2CO2(2)SO2+CaO CaSO3，2CaSO3+O2 2Ca

29、SO4,====,====,====,====,8.(12分)已知SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI，某化學興趣小組選用下列實驗裝置，測定工業(yè)原料氣(含SO2、N2、O2)中的SO2的含量。,====,(1)若原料氣從左向右流向時，上述裝置組裝連接的順序是：原料氣→ (填a、b、c、d、e)。(2)當裝置Ⅱ中出現(xiàn) 現(xiàn)象時，立即停止通氣。(3)若碘溶液的濃度為0

30、.05 mol/L、體積為20 mL，收集到的N2與O2的體積為297.6 mL(已折算為標準狀況下的體積)，SO2的體積分數(shù)為 。,【解析】(1)原料氣先通過Ⅱ裝置除去工業(yè)原料氣中的SO2后再利用Ⅰ、Ⅲ裝置測量剩余氣體的體積，故氣體的流向為：c→d→b→a→e(2)依據(jù)題目提供的I2與SO2發(fā)生反應的化學方程式可知當溶液中藍色褪去時，表明I2與SO2恰好完全反應。(3)由反應方程式可知：

31、SO2～I222 400 mL1 molV0.05 mol/L×0.020 LV=22.4 mL則SO2的體積分數(shù)為 ×100%=7%,答案：(1)c→d→b→a→e(2)藍色褪去(3)7%,有一無色干燥的混合氣體，可能是由HCl、NO、NO2、CO2、NH3、H2、O2、Cl2中的幾種混合而成，①把混合氣體通過濃硫酸(足量)時，氣體體積明顯減小;②

32、再通入過量堿石灰時，體積又明顯減??；③剩余氣體接觸空氣時，立即變?yōu)榧t棕色。,【思考探究】(1)根據(jù)氣體是無色的,你得出什么結(jié)論？提示： 氣體無色說明無紅棕色氣體二氧化氮、黃綠色氣體氯氣。(2)①中氣體體積減小說明混合氣體中一定有什么，一定無什么氣體？提示：氣體體積減小說明有被濃硫酸吸收的氣體，只能為氨氣，又因為氨氣與氯化氫不共存，所以無氯化氫。(3)②氣體體積減小說明什么？提示：氣體體積減小說明有被堿石灰吸收的氣體，只能為二