高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 第二单元 第1课时 氮氧化物的产生及转化学案 苏教版必修1-苏教版高中必修1化学学案VIP免费

第1课时氮氧化物的产生及转化[核心素养发展目标]1.理解氮氧化物(NO、NO2)的来源和性质。2.了解氮氧化物对环境的影响。3.认识氮氯化物对人体健康、社会可持续发展可能带来的双重影响，科学合理地选择和应用物质及其变化。一、氮氧化物的性质1．一氧化氮的性质NO为无色无味的有毒气体，难溶于水，具有还原性，易被氧化：2NO＋O2===2NO2。故只能用排水法收集。2．二氧化氮的性质(1)NO2为红棕色、有刺激性气味的气体，有毒，溶于水时与水发生歧化反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。故只能用向上排空气法收集。(2)NO2能与NaOH溶液反应，化学方程式为2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。NO和NO2都不是酸性氧化物，NO与碱、酸都不能反应生成盐和水，属于不成盐氧化物；NO2与碱溶液发生氧化还原反应生成两种盐，也不属于酸性氧化物。例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，不能用排水法收集答案C解析NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。例2宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体，从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟，产生红烟的原因是()A．高温下N2遇空气生成NO2B．NO与空气反应生成NO2C．CO2遇NO反应生成NO2D．NO遇H2O反应生成NO2答案B解析根据原高温气体均为无色，但现场却能看到红色可推知，是因为发生反应：2NO＋O2===2NO2。二、氮氧化物和氧气、水的反应与计算1．反应原理①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②2NO＋O2===2NO2由方程式①×2＋②得：③4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3由方程式①×2＋②×3得：④4NO＋3O2＋2H2O===4HNO32．计算类型例3将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是()A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．3∶1答案C解析将试管倒立于水中，只有NO2和H2O反应，生成的NO与不反应的N2为剩余气体。设原混合气体的体积为V，NO2的体积为x，根据差量法求解：3NO2＋H2O===2HNO3＋NOΔV减312x解得：x＝，V(N2)＝V－＝，故＝。例4一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积为原总体积的()A.B.C.D.答案C解析NO、O2、H2O之间的反应，先判断是否过量，若过量，找出剩余的气体，计算其体积是多少，最后算出剩余气体的体积占原总体积的分数。由方程式4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3计算，NO和O2等体积混合，剩余O2体积，是原混合气体的。三、氮氧化物对大气的污染1．氮氧化物的来源、危害及防治2．硝酸型酸雨氮氧化物污染治理方法(1)汽车尾气“催化转化法”2CO＋2NO=====2CO2＋N2(2)氨还原法6NO＋4NH3=====5N2＋6H2O6NO2＋8NH3=====7N2＋12H2O(3)碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O例5环境污染问题越来越受到人们的关注，造成环境污染的主要原因大多是由于人类生产活动中过度排放有关物质引起的。下列环境问题与所对应的物质不相关的是()A．温室效应——CO2B．臭氧层破坏——COC．酸雨——SO2D．光化学污染——NOx答案B解析A项，二氧化碳可以造成温室效应，不合题意；B项，臭氧层破坏是因为氟利昂，不是一氧化碳，选B；C项，硫的氧化物和氮的氧化物形成酸雨，不合题意；D项，氮的氧化物可以形成光化学污染，不合题意。例6在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是()A．NO2是该过程的中间产物B．汽车尾气的主要污染成分包括CO和NOC．NO和O2必须在催化剂表面才能反应D．催化转化总反应式为2NO＋O2＋4CO=====4CO2＋N2答案C解析由题目提供的图可知：2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO=====4CO2＋N2，NO2是该过程的中间产物，A项正确；汽车尾气的主要污染成分为有毒的CO和NO，B项正确；NO和O2在常温下就能反...