1、第二課時氮氣和氮的氧化物大氣污染課標要求1了解NO、NO2的性質(zhì)。2了解SO2、NO2對大氣質(zhì)量的影響，特別是酸雨的成因、危害及防治措施。3能對NO、NO2、O2溶于水進行簡單計算。1.一氧化氮是無色無味難溶于水的有毒氣體，易與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮，2NOO2=2NO2。2二氧化氮是紅棕色有刺激性氣味的有毒氣體，溶于水生成HNO3和NO，化學方程式為3NO2H2O=2HNO3NO。3氮的氧化物溶于水總反應的化學方程式為4NO3O22H2O=4HNO3,4NO2O22H2O=4HNO3。4pH5.6的降雨稱為酸雨，酸雨分為硫酸型和硝酸型。前者由SO2引起，后者由NOx引起。1氮氣(1)物

2、理性質(zhì)：無色、無味、難溶于水，密度與空氣相近，約占空氣體積的4/5。(2)化學性質(zhì)通常情況下，較穩(wěn)定，與其他物質(zhì)不反應。放電或高溫下，能與氧氣反應生成NO?；瘜W方程式為N2O22NO。2一氧化氮和二氧化氮(1)物理性質(zhì)色、態(tài)氣味密度水溶性毒性NO無色氣體無味比空氣略大難溶于水有毒NO2紅棕色氣體刺激性氣味比空氣大易溶于水有毒(2)化學性質(zhì)常溫下，NO不穩(wěn)定，易與O2化合?；瘜W方程式為2NOO2=2NO2。NO2溶于水時與水發(fā)生反應。化學方程式為3NO2H2O=2HNO3NO。特別提醒(1)實驗室里收集NO氣體是用排水集氣法而不能用排空氣法。(2)檢驗NO氣體的方法是向氣體中通入O2(或空氣)，

3、氣體由無色變?yōu)榧t棕色。將充滿NO2、NO的試管分別倒置于水槽中，并通過導管通入少量的氧氣。問題思考1圖1試管中觀察到的實驗現(xiàn)象是什么？NO2與O2的體積滿足怎樣的比例，才能使NO2完全轉(zhuǎn)化成HNO3?提示：紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色，試管內(nèi)液面上升，持續(xù)通入適量O2，試管內(nèi)可充滿水。當V(NO2)V(O2)41時，NO2完全轉(zhuǎn)化成HNO3。2圖2試管中觀察到的實驗現(xiàn)象是什么？NO與O2的體積滿足怎樣的比例，才能使NO完全轉(zhuǎn)化成HNO3?提示：無色氣體先變成紅棕色，后逐漸變?yōu)闊o色，試管內(nèi)液面上升，持續(xù)通入適量O2，試管內(nèi)可充滿水。當V(NO)V(O2)43時，NO完全轉(zhuǎn)化成HNO3。3工業(yè)制取硝酸工

4、廠的尾氣中含有NO、NO2，從減少污染物的排放及原料的充分利用角度考慮，如何才能消除硝酸工廠的尾氣？提示：向尾氣中通入過量的空氣，再用足量的水吸收，即可將NO、NO2完全轉(zhuǎn)化為HNO3。氮的氧化物溶于水的計算1相關反應原理3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2由方程式2得：4NO2O22H2O=4HNO3由方程式23得：4NO3O22H2O=4HNO32氮的氧化物溶于水的三種類型(1)NO2氣體：NO2氣體溶于水時僅涉及反應：剩余氣體為NO。(2)NO2和O2的混合氣體：NO2和O2的混合氣體溶于水時涉及反應：x0x反應情況O2過量，剩余氣體為O2恰好完全反應，無氣體剩余NO2過量

5、又發(fā)生反應，只剩余NO(3)NO和O2的混合氣體：NO、O2的混合氣體溶于水時涉及反應：x0x反應情況O2過量，剩余O2恰好完全反應，無氣體剩余NO過量，剩余NO1.如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體，當?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試管，當向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過多次重復后，試管內(nèi)完全被水充滿，對原試管中盛裝氣體的說法正確的是()可能是N2與NO2的混合氣體可能是NO2氣體可能是NO與NO2的混合氣體只可能是NO2一種氣體ABC D解析：選B是紅棕色氣體，那么一定有二氧化氮的存在，與水反應后生成一氧化氮，所以沒有充滿試管，繼續(xù)通入氧氣，最終充

6、滿試管，則肯定錯誤；如果有少量的氧氣，大量的二氧化氮時可以成立；中通入足量的氧氣，NO也可以全部被吸收。2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_。解析：(1)NO2溶于水生成NO，故A為NO，NO與O2通入水中發(fā)生反應4NO3O22H2O=4HNO3，二者等體積時，O2過量，故B為O2；(2)4NO3O22H2O=4HNO34 3 a mL mL依題意：a5，a20。答案：(1)NOO2(2)20 mL1SO2和NO2的主要來

7、源、危害和防治2酸雨3常見的環(huán)境污染環(huán)境污染形成原因主要危害酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蝕建筑物光化學煙霧氮氧化物和碳氫化合物的排放危害人體健康和植物生長環(huán)境污染形成原因主要危害臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烴的排放地球上的生物受太陽紫外線的傷害加劇赤潮和水華含氮、磷等營養(yǎng)成分的生活污水和工、農(nóng)業(yè)廢水的任意排放使藻類過度繁殖，水質(zhì)惡化，發(fā)生在海水中為赤潮，淡水中為水華白色污染聚乙烯塑料的大量使用，任意丟棄破壞土壤結構和生態(tài)環(huán)境特別提醒汽車尾氣的主要成分是氮氧化物(主要是汽缸中的電火花和高溫使鼓入的空氣中的N2、O2化合所致)，還含有CO，改進技術，使之在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為無毒的N2和CO

8、2：2NO2CON22CO2。1環(huán)保部門每天通過新聞媒體向社會發(fā)布以污染物濃度為標準確定空氣質(zhì)量的信息。在下列各種物質(zhì)中不屬于空氣質(zhì)量指標的是()A二氧化碳B氮氧化物C二氧化硫 D懸浮顆粒解析：選A屬于大氣污染物的是二氧化硫、氮氧化物、懸浮顆粒，CO2是空氣成分之一，含量變化只能引起“溫室效應”，對空氣質(zhì)量影響不大。2環(huán)境污染問題越來越受到人們的關注，造成環(huán)境污染的主要原因大多是由于人類生產(chǎn)活動中過度排放有關物質(zhì)引起的。下列環(huán)境問題與所對應的物質(zhì)不相關的是()A溫室效應CO2B臭氧層破壞COC酸雨SO2D光化學污染NOx解析：選BA項，二氧化碳可以造成溫室效應，不合題意；B項，臭氧層破壞是因為

9、氟利昂，不是一氧化碳，選B；C項，硫的氧化物和氮的氧化物形成酸雨，不合題意；D項，氮的氧化物可以形成光化學污染，不合題意。三級訓練節(jié)節(jié)過關1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()選項氧化物環(huán)境問題主要來源ACO2酸雨化石燃料的燃燒BSO2光化學煙霧汽車尾氣的排放CNO2溫室效應工廠廢氣的排放DCOCO中毒燃料的不完全燃燒解析：選DA項，二氧化碳是造成溫室效應的氣體，造成酸雨的氣體是二氧化硫及氮氧化物，錯誤；B項，氮的氧化物是造成光化學煙霧的氣體，錯誤；C項，二氧化碳是造成溫室效應的氣體，錯誤；D項，CO有毒，主要來自燃料的不完全燃燒，正確。2在NO2被水吸收的反應中，發(fā)生

10、還原反應的物質(zhì)和發(fā)生氧化反應的物質(zhì)的質(zhì)量比為()A31B13C12 D21解析：選C3NO2H2O=2HNO3NO,3 mol NO2中，有2 mol氮原子的價態(tài)升高，1 mol氮原子的價態(tài)降低，所以發(fā)生還原反應的NO2與發(fā)生氧化反應的NO2的質(zhì)量比為12。3下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化必須加入氧化劑且通過一步反應就能完成的是()N2NO2NO2NONO2HNO3N2NON2NH3A BC D解析：選C該題有兩個要求：(1)必須加入氧化劑；(2)通過一步反應就能完成。反應、從化合價角度來看都是升高，但反應N2NO2不能通過一步反應完成；而反應NO2HNO3雖然氮的化合價升高，但不加氧化劑也能完成，如3NO2

11、H2O=2HNO3NO，在該反應中，NO2既是氧化劑又是還原劑；只有反應N2NO必須加入氧化劑且通過一步反應就能完成。4將10 mL NO和NO2的混合氣體通入裝滿水倒立在水槽中的量筒內(nèi)，一段時間后，最后剩余4 mL氣體，原混合氣體中含NO體積為()A1 mL B3 mLC5 mL D7 mL解析：選A若NO2體積為x，則NO體積為(10x)，二氧化氮氣體與水反應的化學方程式為3NO2H2O=2HNO3NO，由此可知，x(10x)4，x9(mL)，10x1(mL)。5目前，汽車尾氣已成為許多大城市空氣的主要污染。汽車尾氣中含有CO、NO等多種污染物。(1)汽車燃料中一般不含氮，尾氣中所含的NO

12、產(chǎn)生的原因是_，化學方程式為_。(2)治理汽車尾氣中NO和CO的一種方法是：在汽車的排氣管上裝上一個催化轉(zhuǎn)化裝置，使NO和CO反應，生成CO2和N2。反應的化學方程式為_。(3)下列措施中，能減少或控制汽車尾氣污染有效且可行的是_。制定嚴格的尾氣排放標準，并嚴格執(zhí)行。開發(fā)清潔能源，如氫能汽車、太陽能汽車等。市民出行戴防毒面具。市民大量移居城市郊區(qū)。解析：(1)空氣中的N2和O2在電火花作用下和內(nèi)燃機燃燒產(chǎn)生的高溫條件下反應產(chǎn)生NO，化學方程式為N2O22NO。(2)NO和CO反應生成CO2和N2，化學方程式為2NO2CO2CO2N2。(3)有利于減少污染；有利于減少污染；不現(xiàn)實，是污染后再防護

13、的做法，不可?。徊滑F(xiàn)實，大量移居成本較高，不可取。答案：(1)空氣中的N2和O2在電火花作用下和內(nèi)燃機燃燒產(chǎn)生的高溫條件下反應產(chǎn)生NON2O22NO(2)2NO2CON22CO2(3)1NO對于心腦血管系統(tǒng)功能的改善具有重要作用。下列關于NO的描述不正確的是()A難溶于水B可由氮氣和氧氣在放電條件下反應生成C常溫下能與氧氣化合D紅棕色氣體解析：選DNO為無色難溶于水的氣體，D項錯誤。2我國酸雨形成的主要原因是()A汽車排出的大量尾氣B自然界中硫化物的分解C工業(yè)上大量燃燒含硫的燃料D制硝酸廠排出的大量尾氣解析：選CA項，汽車排出的大量尾氣中含有NO、NO2，會導致酸雨，但不是主要原因，錯誤；B項

14、，自然界中硫化物的分解產(chǎn)生SO2很少，不足以形成酸雨，錯誤；C項，工業(yè)上大量燃燒含硫的燃料，會產(chǎn)生大量SO2，該氣體溶于水形成亞硫酸，亞硫酸再與空氣中的氧氣發(fā)生反應形成硫酸，導致酸雨，是形成酸雨的主要因素，正確；D項，制硝酸廠排出的大量尾氣中含有NO、NO2，會導致酸雨，但氮的氧化物主要是形成光化學煙霧，錯誤。3將盛有N2和NO2混合氣體的試管倒立于水中，經(jīng)過足夠長的時間后，試管內(nèi)氣體的體積縮小為原來的一半，則原混合氣體中N2和NO2的體積比是()A11B12C13 D31解析：選C設NO2的體積為x，N2的體積為(1x)，由題意結合化學方程式3NO2H2O=2HNO3NO，可得x(1x)，x

15、，1x，N2和NO2的體積比為13。4一定條件下，將等體積的NO2和O2的混合氣體置于試管并將該試管倒置于水槽中至液面不再上升時，剩余氣體的體積約為原體積的()A BC D解析：選D根據(jù)4NO2O22H2O=4HNO3可知，O2過量。設NO2和O2的體積各1 L，則1 L NO2消耗O2 L，剩余O2 L，所以。5關于二氧化硫和二氧化氮敘述正確的是()A兩種氣體都是無色有毒的氣體，且都可用水吸收以消除對空氣的污染B二氧化硫與過量的二氧化氮混合后通入水中能得到兩種常用的強酸C兩種氣體都具有強氧化性，因此都能夠使品紅溶液褪色D兩種氣體溶于水都可以與水反應，且只生成相應的酸解析：選BA中二氧化氮為紅

16、棕色氣體；B中二氧化氮跟水反應，生成了硝酸，硝酸氧化亞硫酸生成硫酸，能得到兩種常用的強酸；C中二氧化硫的漂白原理不是利用強氧化性，二氧化硫也不具有強氧化性；D中二氧化氮跟水反應，還生成了一氧化氮，故選項B符合題意。6將盛有12 mL NO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應后，還剩余2 mL無色氣體，則原混合氣體中O2的體積和剩余的2 mL氣體分別是()A1.2 mL，NO B2.4 mL，O2C3.5 mL，O2 D4 mL，NO解析：選A解題依據(jù)的化學反應原理為4NO2O22H2O=4HNO33NO2H2O=2HNO3NO設O2的體積為x。剩余的氣體有兩種可能：若剩O2，則V剩x

17、(12 mLx)2 mL，解得x4 mL，選項B、C不正確。若剩NO，則V剩(12 mLx)4x2 mL，解得x1.2 mL，選項D不正確。7某混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種?，F(xiàn)將此無色透明的混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，把剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色。對于原混合氣體成分的判斷中正確的是()A肯定有SO2和NO B肯定沒有Cl2、O2和NOC可能有Cl2和O2 D肯定只有NO解析：選A由題意可知，混合氣體無色，故無Cl2(黃綠色)、NO2(紅棕色)；能使品紅溶液褪色，說明有SO2；剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色，說明產(chǎn)生了NO2，進而說明原

18、混合氣體中有NO，故無O2。8工業(yè)廢氣中氮氧化物是主要污染物，為了治理污染，常通入NH3，發(fā)生反應NOxNH3N2H2O來治理污染。現(xiàn)有NO、NO2的混合氣體3 L，用同溫同壓下3.5 L NH3使其恰好完全轉(zhuǎn)化為N2，則混合氣體中NO、NO2的物質(zhì)的量之比為()A11 B13C21 D14解析：選B在相同條件下體積比等于物質(zhì)的量之比，設混合氣體中NO、NO2的物質(zhì)的量分別是x mol和y mol，則xy3。根據(jù)得失電子守恒可知2x4y3.53，解得x0.75、y2.25，因此混合氣體中NO、NO2的物質(zhì)的量之比為13。9以下是氮循環(huán)的一部分：(1)通常狀況下，NO2的顏色是_。(2)反應的化

19、學方程式是_。(3)NO2易溶于水，并和水發(fā)生化學反應。該反應中，氧化劑是_。(4)化合物A的化學式是_。(5)治理汽車尾氣的一種方法是用催化劑使NO與CO發(fā)生反應：2NO2CO2CO2N2。當生成2 mol N2時，被還原的NO為_ mol。解析：(1)NO2的顏色是紅棕色。(2)反應是N2和O2在放電條件的反應，化學方程式是N2O22NO。(3)NO2易溶于水，發(fā)生的反應是3NO2H2O=2HNO3NO。該反應中NO2的氮元素化合價既有降低又有升高，NO2既是氧化劑又是還原劑。(4)由3NO2H2O=2HNO3NO知A的化學式是HNO3。(5)從2NO2CO2CO2N2看出NO和N2的比為

20、21，則生成2 mol N2時反應的NO為4 mol。答案：(1)紅棕色(2)N2O22NO(3)NO2(4)HNO3(5)410為了探究三種氣態(tài)氧化物(SO2、NO2、CO2)的性質(zhì)，某同學設計了一組實驗：用三只集氣瓶收集滿二氧化硫、二氧化氮氣體，然后將其倒置在水槽中。分別緩慢通入適量O2或Cl2，如圖A、B、C所示。一段時間后，A、B裝置的集氣瓶中充滿溶液，C裝置的集氣瓶中還有氣體剩余。(假設瓶內(nèi)液體不擴散)：寫出裝置B中反應的離子方程式：_。假設該實驗條件下，氣體摩爾體積為a Lmol1。則裝置A的集氣瓶中所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_。通入氧氣前在C裝置的水槽里滴加幾滴紫色石蕊溶液，觀

21、察到的現(xiàn)象是_，通入氧氣后，可能觀察到的實驗現(xiàn)象是_，寫出反應的總化學方程式：_。解析：NO2和O2，SO2和Cl2按一定比例可完全溶解于水中形成溶液4NO2O22H2O=4HNO3，SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，而SO2溶于水只有部分SO2與水反應SO2H2OH2SO3，很少量的H2SO3消耗很少量的O2,2H2SO3O2=2H2SO4。設充滿NO2的集氣瓶容積為V L，n(NO2) mol，倒置于水槽中通入O2形成 mol HNO3，溶液體積也為V L，故集氣瓶中HNO3濃度為：c(HNO3) molL1。H2SO3是中強酸，且濃度很小時酸性很弱，滴加紫色石蕊溶液顯淺紅色，通入

22、氧氣后，H2SO3被氧化為H2SO4，酸性增強，石蕊溶液所顯紅色變深?？偡磻獮?SO2O22H2O=2H2SO4。答案：Cl2SO22H2O=4H2ClSO molL1溶液呈淺紅色溶液紅色加深2SO2O22H2O=2H2SO41大氣污染是環(huán)境污染的一個重要方面，常見的大氣污染分一次污染和二次污染，二次污染是排入環(huán)境中的一次污染物在物理化學因素或生物作用下發(fā)生變化，或與環(huán)境中其他物質(zhì)發(fā)生反應生成新的污染物，如2NOO2=2NO2就是二次污染，由NO2導致的污染就是NO的二次污染。下列物質(zhì)：SO2NONO2HClCO2，不易導致二次污染的是()ABC和 D只有解析：選CHCl和CO2性質(zhì)穩(wěn)定，不易

23、再發(fā)生反應導致二次污染。2不能實現(xiàn)下列物質(zhì)間直接轉(zhuǎn)化的元素是()A碳 B氮C硫 D鋁解析：選DA項，碳可以先生成一氧化碳，后生成二氧化碳，后和水反應生成酸，正確；B項，氮氣和氧氣反應生成一氧化氮，后生成二氧化氮，和水反應時生成硝酸，正確；C項，硫和氧氣反應生成二氧化硫，再和氧氣反應生成三氧化硫，再和水反應生成硫酸，正確；D項，鋁的氧化物只有氧化鋁，錯誤。3.按如圖進行實驗，試管內(nèi)裝有12 mL NO，然后間歇而緩慢地通入8 mL O2，下面有關實驗最終狀態(tài)的描述正確的是()A試管內(nèi)氣體呈紅棕色B試管內(nèi)氣體為無色的NOC試管內(nèi)氣體為無色的O2D試管內(nèi)充滿了液體解析：選B據(jù)題意在裝有NO的試管內(nèi)通

24、入O2時依次發(fā)生反應2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，二者相加得總反應為4NO3O22H2O=4HNO3，由于，即NO過量，試管內(nèi)剩余氣體為無色的NO，液體未充滿試管。4盛有O2和NO2的混合氣體的量筒倒立在盛有水的水槽中，過一段時間后，量筒內(nèi)的氣體體積減小為原來的一半。則原混合氣體中O2和NO2的體積比是()A31 B32C21 D12解析：選B設NO2體積為x，O2體積為(1x)，若剩余氣體為O2，由4NO2O22H2O=4HNO3知，1xx，x，1x，兩者體積之比為32；若剩余氣體為NO，由3NO2H2O=2HNO3NO知NO2為原來總體積的1.5倍，這種情況不存在。

25、5在標準狀況下，將O2和NO2按14的體積比充滿干燥的燒瓶，把燒瓶倒置于水中，瓶內(nèi)液體逐漸上升，假設燒瓶內(nèi)溶液不擴散，最終燒瓶內(nèi)溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為()A molL1 B molL1C molL1 D molL1解析：選C根據(jù)化學方程式4NO2O22H2O=4HNO3，設燒瓶的容積為V L，則NO2的體積為V L。又因NO2與O2的體積比為41，所以最終液體充滿燒瓶，溶液的體積為V L。NO2的物質(zhì)的量為V L/22.4 Lmol1，HNO3的物質(zhì)的量也為V L/22.4 Lmol1，燒瓶內(nèi)HNO3的物質(zhì)的量濃度為c(HNO3) molL1。6在標準狀況下，將22.4 L NO2通入過量的

26、NaHCO3溶液中，再使逸出的氣體通過裝有足量Na2O2顆粒的干燥管，最后收集到的氣體是()AO2 BCO2和O2CNO2和O2 DNO解析：選Cn(NO2)1 mol，由3NO2H2O=2HNO3NO知，則反應產(chǎn)生硝酸 mol，產(chǎn)生NO mol，HNO3與溶液中的NaHCO3發(fā)生反應產(chǎn)生CO2，n(CO2) mol，再使逸出的氣體通過裝有足量Na2O2顆粒的干燥管，發(fā)生反應：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，根據(jù)反應物與生成物的物質(zhì)的量關系可得n(O2) mol，水蒸氣也和Na2O2反應產(chǎn)生氧氣，所以氧氣大于 mol，NO與O2發(fā)生反應：2NOO2=2NO2。由于二者反應時物質(zhì)的量之

27、比是21，而實際n(NO) mol，n(O2) mol，所以氧氣過量，反應后氣體為過量的氧氣與反應產(chǎn)生的NO2的混合氣體。7某氮的氧化物是大氣污染物之一，在一定溫度和有催化劑存在下，該氧化物與氨氣(NH3)反應只生成氮氣和水，若生成的氮氣和水的物質(zhì)的量之比為56，該氧化物的化學式為()ANO BN2O3CNO2 DN2O5解析：選A由題意知：NH3N2H2O，內(nèi)表示氮的氧化物，配平后應為4NH3=5N26H2O，中為6個N原子和6個O原子，即6NO，該氮的氧化物的化學式為NO。8氮的某種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12，則這種氮的氧化物是()AN2O BNO2CNO DN2O5解析：選C設這種氮的氧化物的化學式為NxOy，反應的化學方程式為2NxOy2yCO=xN22