高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 第二单元 第一课时 氮氧化物的产生及转化学案 苏教版必修1-苏教版高一必修1化学学案VIP免费

第一课时氮氧化物的产生及转化——————————————————————————————————————[考试要求]1．氮氧化物的产生、转化及其性质(/a)2．氮及其化合物的相互转化关系(/c)1.氮气的化学性质非常稳定，常温下很难与其他物质反应。2．NO为无色无味气体，NO2为红棕色刺激性气味气体，它们均为有毒气体，能引起呼吸系统疾病。3．NO、NO2的产生及转化反应为：N2＋O2=====2NO2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO4．NO、NO2分别与O2、H2O反应的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO34NO2＋O2＋2H2O===4HNO35．NOx会形成酸雨，引起光化学烟雾，破坏臭氧层。1．氮元素的存在(1)大部分氮元素以游离态存在于空气中。(2)少部分化合态的氮元素存在于动、植物体内，土壤及无机盐中。2．氮气的物理性质无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。3．氮气的化学性质氮气的化学性质非常稳定，很难与其他物质反应，只有在高温或放电等特定条件下才能反应，故氮气常用作保护气。(1)与氧气反应：N2＋O2=====2NO。(2)与氢气反应：N2＋3H22NH3(工业合成氨)。(3)与活泼金属Mg反应：N2＋3Mg=====Mg3N2。4．氮的固定(1)概念：将游离态的氮转化为化合态的氮。(2)方式：生物固氮、自然固氮和工业固氮。5．NO、NO2性质的比较性质一氧化氮二氧化氮物理性质颜色无色红棕色状态气体气体气味无味刺激性气味密度比空气略大比空气大溶解性微溶于水与水反应毒性有毒有毒化学性质与氧气反应2NO＋O2===2NO2与水反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO[特别提醒](1)实验室里收集NO气体是用排水集气法而不能用排空气法。(2)检验NO气体的方法是向气体中通入O2(或空气)，气体由无色变为红棕色。将充满NO2、NO的试管分别倒置于水槽中，并通过导管通入少量的氧气。[问题思考]1．图1试管中观察到的实验现象是什么？NO2与O2的体积满足怎样的比例，才能使NO2完全转化成HNO3?提示：红棕色气体逐渐变为无色，试管内液面上升，持续通入适量O2，试管内可充满水。当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，NO2完全转化成HNO3。2．图2试管中观察到的实验现象是什么？NO与O2的体积满足怎样的比例，才能使NO完全转化成HNO3?提示：无色气体先变成红棕色，后逐渐变为无色，试管内液面上升，持续通入适量O2，试管内可充满水。当V(NO)∶V(O2)＝4∶3时，NO完全转化成HNO3。3．工业制取硝酸工厂的尾气中含有NO、NO2，从减少污染物的排放及原料的充分利用角度考虑，如何才能消除硝酸工厂的尾气？提示：向尾气中通入过量的空气，再用足量的水吸收，即可将NO、NO2完全转化为HNO3。1．氮的氧化物溶于水的反应原理3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①2NO＋O2===2NO2②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④2．氮的氧化物溶于水的三种类型(1)NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①：剩余气体为NO。(2)NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③：x＝0反应情况O2过量，剩余气体为O2恰好完全反应，无气体剩余NO2过量又发生反应①，只剩余NO(3)NO和O2的混合气体：NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④：x＝0反应情况O2过量，剩余O2恰好完全反应，无气体剩余NO过量，剩余NO1.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，对原试管中盛装气体的说法正确的是()①可能是N2与NO2的混合气体②可能是NO2气体③可能是NO与NO2的混合气体④只可能是NO2一种气体A．①②B．②③C．③④D．①④解析：选B是红棕色气体，那么一定有二氧化氮的存在，与水反应后生成一氧化氮，所以没有充满试管，继续通入氧气，最终充满试管，则①错误；如果有少量的氧气，大量的二氧化氮时②可以成立；③中通入适量的氧气，NO也可以全部被吸收。2．将VmLNO和NO2的混合气通过水吸收后，得到amL无色气体A，将此无色气体A与等体积O2混合，再通过水充分吸收后，收集到5mL无色气体B。试回答：(1)A气体是________，B气体是________；(2)A气体的体积是________。解...