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

　　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

　　(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。

　　(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%。