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江苏省邳州市第二中学2013年高中化学必修一课件第2课时 二氧化氮一氧化氮及酸雨.ppt_图文

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zxxkw

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第2课时 二氧化氮、一氧化氮

及酸雨

新知初探自学导引
自主学习
一、氮气 无 无 1. 物理性质:氮气是 ______ 色 ______ 味的 难溶 4/5 气体, _______ 于 水 。 约 占 空 气 体 积的 _____。 情况下不与氧气反应。但是在
危害?

稳定

放电或高温 2.化学性质:氮气的化学性质______ ,通常
____________ 条件下, N2和O2可以直接化 关的反应方程式为: __________________ 。 合生成NO,有
?(1)引起大气污染,直接危害人体健康; ? ?(2)溶于水形成______。 ?

?(1)SO2:主要来源于_____________和某些含硫 来? 的金属矿物的燃烧或冶炼; ? 源? ?(2)NO2:主要来自于___________。

二、氮的氧化物 红棕 色有刺激性 ______ 色态 味 的气体 气味的有毒气体 密度 比空气略大 比空气大 溶解 易溶于水并能与水反 不溶 _____于水 性 应 其他 易液化 2NO+O2=== 与O2 ____________ 不反应 ___________ 2NO2 反应 __________ 3NO2+H2O=== _________________ 不反应 2HNO3+NO H2O __________ _________________ __

NO 无色无味 ___________

NO2

物 理 性 质

化 学 性 质

想一想
有瓶无色气体,当打开瓶盖时,瓶口看到红
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棕色,该无色气体是什么?变色时发生什么
反应?

提示:该无色气体是NO,因发生反应2NO
+O2 === 2NO2生成NO2而变红棕色。

三、SO2与NO2对大气的污染
1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治

? (2)研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术, 防? 减少二氧化硫和氮氧化物的排放; 治? (3)加强工厂废气的回收处理; ? ?(4)改进汽车尾气的处理技术,控制尾气排放。
汽车尾气 酸雨

(1)调整能源结构,发展清洁能源;

煤、石油

2.酸雨 pH<5.6 (1)概念:___________ 的降雨。
SO2与NO2 (2)成因:主要是大气中的 ______________ 溶于水形成的。 (3)类型

①硫酸型:SO2→H2SO3→H2SO4
化学方程式:SO2+H2O 2H2SO3+O2===2H2SO4; H2SO3、

②硝酸型:NO2→HNO3
化学方程式: 3NO2+H2O===2HNO3+NO ______________________________ 。
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(4)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。

自主体验
1.最新研究表明: NO吸收治疗法可快速改善

SARS 重症患者的缺氧状况,缓解病情。病
毒学研究同时证实, NO 对 SARS 病毒有直接

抑 制 作 用 。 下 列 关 于 NO 的 叙 述 正 确 的 是
( )

A.NO是一种红棕色的气体
B .常温常压下, NO 不能与空气中的氧气

直接化合
C.含等质量的氧元素的 NO和 CO的物质的 量相等 D.NO易溶于水,不能用排水法收集

解析:选C。NO是一种无色不溶于水的气 体,可以用排水法收集;常温常压下, NO 易与O2直接化合生成NO2。

2. 在 NO2 被水吸收的反应中,发生还原反应
和氧化反应的物质的质量之比为 ( )

A.3∶1
C.1∶2

B.1∶3
D.2∶1

解析:选C。写出反应的化学方程式,并标
出电子的转移:

可知氧化剂和还原剂均是 NO2,发生还原反
应和氧化反应的物质的质量之比为1∶2。

3.形成酸雨的原理之一可简单表示如下:

回答下列问题:
(1)酸雨的pH________5.6(填“>”、“<”或 “=”)。 (2)D物质的化学式为 __________________ 。 (3)反应②的化学方程式为______________。

(4)现有某地含C酸雨水样1 m3,其中c(H+)
= 0.005 mol· L- 1 ,若用生石灰处理该水样 至中性,理论上需生石灰______kg。

解析:由图示可知,A为SO2,B为 SO3,C
为H2SO4,D为H2SO3。

(4)CaO~H2SO4~2H+
56 g m(CaO) 2 mol 0.005 mol/L×1×103 L

解得:m(CaO)=140 g=0.14 kg。

答案:(1)< (3)2SO2+O2

(2)H2SO3 2SO3 (4)0.14

要点突破讲练互动
1.相关化学方程式
? ① 3NO2+H2O===2HNO3 + NO? ?? ② 2NO+ O2===2NO2 ? ?

总反应式:
? ?③ 4NO2 +O2+ 2H2O===4HNO3 ?

氮的氧化物溶于水的计算
若把 NO2与O2的混合气体同时通入

?④ 4NO+3O2+ 2H2O===4HNO3 ?

探究导引 1

水中时反应原理是什么?(用化学方程式表示)
提示:3NO2+H2O===2HNO3+NO,2NO+O2 ===2NO2,即:4NO2+O2+2H2O===4HNO3。

要点归纳
序 号 气体 V(NO2) =4∶1 V(O2) NO2 Ⅲ +O2 V(NO2) <4∶1 V(O2) V(NO2) >4∶1 V(O2) 反 应 ③ ③ 先 ③ 后 ① 剩余 气体 无 O2

NO

2.氮的氧化物溶于水的可能情况

序号 Ⅰ Ⅱ

气体 NO2 NO2+NO

反应 ① ①

剩余气体 NO NO

序(1)NO2 溶于水生成 NO,故 反 A 剩余 解析: 为 NO, 气体 号 O 通入水中发生反应 应 气体 NO 与 4NO + 3O2+ 2 V (NO) 2H2O===4HNO 3,二者等体积时, 2 过量, =4∶3 ④ O无 故 B 为 O ; V(O2)
2

(2)4NO+ 3O 2H O===4HNO (2 NO ) NO + 2+V 3 Ⅳ >4∶3 ④ O V(O2) 2 3 a a mL mL 4 V(NO) <4∶3 ④ 3a V(O2) 依题意: a- = 5, a= 20。 4

NO O2

特别提醒
(1) 氮的氧化物或氮的氧化物与 O2 的混合气 体溶于水时,剩余的气体可能是O2,也可能 是 NO ,但不可能是 NO2 ,因为 NO2 会与水 反应又生成NO。

(2)对于连续发生的化学反应,可用化学方
程式叠加的方法而得到复合反应,解决问题 更简便。

即时应用
1.将V mL NO和NO2的混合气通过水吸收后, 得到a mL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 5 mL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________。

答案:(1)NO

O2 (2)20 mL

=======

一定条件

常见的环境污染及其防治
氮氧化物会引起哪种类型的空

探究导引 2
气污染?

提示:酸雨,光化学烟雾,臭氧空洞等。

要点归纳
1.常见的环境污染 环境 污染 温室 效应 酸雨 光化 学烟 雾 形成原因 大气中CO2含量 不断增加 SO2和氮氧化物 的排放 主要危害 全球变暖,冰雪融 化,释放有毒气体 土壤酸化,腐蚀建 筑物

氮氧化物和碳氢 危害人体健康和植 化合物的排放 物生长

环境 序 污染 号 臭氧 空洞 赤潮 Ⅳ 和水 华 白色 污染

反 剩余 主要危害 应 气体 地球上的生物受 氮氧化物和氟氯 V(NO) 无 =4∶太阳紫外线的伤 3 ④ 代烃的排放 V(O2) 害加剧 使藻类过度繁殖, V ( NO ) NO + 含磷洗衣粉的大 ④ NO 水质恶化,发生 >4∶3 O2 V(O2) 量使用及其废水 在海水中为赤潮, 的任意排放 淡水中为水华 V(NO) <4∶3 ④ O2 聚乙烯塑料的大 V(O2) 破坏土壤结构和 量使用,任意丢 生态环境 弃

形成原因 气体

2.SO2和氮的氧化物的吸收
(1)NaOH溶液吸收

SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O

(2)氨气吸收 2NH3+H2O+SO2===(NH4)2SO3
一定条件 8NH3+6NO2 =======

7N2+12H2O 5N2+6H2O

4NH3+6NO

特别提醒
(1) 酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞均与氮氧

化物有关。
(2)用碱吸收SO2和氮氧化物时所发生的化学 反应方程式不必死记硬背,重在理解分析。

即时应用 2.(2010· 高考海南卷)下列物质中,可形成酸 雨的是( ) B.氟氯代烃 D.甲烷

A.二氧化硫 C.二氧化碳

解析:选A。二氧化硫及氮氧化物是形成酸
雨的主要污染物,酸雨的形成过程为: SO2→H2SO3→H2SO4或SO2→SO3→H2SO4; NO→NO2→HNO3,故A正确;B项中氟氯 代烃主要危害是破坏臭氧层,引起臭氧空洞;

C项中二氧化碳主要引起温室效应;D项中
甲烷不溶于水也不能和水反应,不能形成酸 雨,是造成温室效应的一种气体。

题型探究权威预测
【解析】 剩余 2 mL 气体可能是 NO 或 O2, 分 两种情况讨论: (1)剩余的是 NO, 可以看成先发生了反应: 4NO2 + O2+2H2O===4HNO3。剩余的 NO2 又与水作 用,最终有 2 mL NO 产生。由反应 3NO2 + 2 H2O===2HNO3 + NO 得剩余的 mL× 3 = 6 mL 。则原有 NO2 体积为 O2 体积为 (10 mL - 6 1 mL)× = 0.8 mL, NO2 体积为 10 mL- 0.8 4+ 1 mL= 9.2 mL。

氮氧化物溶于水的计算

例1

将 10 mL 充满 NO2 和 O2 混合气体的

试管倒置在水槽中,反应停止后试管内剩余

2 mL 无色气体,求原混合气中 NO2 和 O2 各
多少毫升。

(2)剩余的是 O2,则有 10 mL-2 mL=8 mL 是 NO2 和 O2 的混合气体按反应:4NO2+O2 +2H2O===4HNO3 进行。所以 NO2 的体积为 4 8 mL× =6.4 mL,O2 体积为 10 mL-6.4 1+ 4 mL=3.6 mL。

【答案】若剩余的是 NO, 则 NO2 和 O2 的体积 分别为9.2 mL和0.8 mL。若剩余的是O2,则

NO2和O2的体积分别为6.4 mL和3.6 mL。

【规律方法】

对于反应后剩余气体,分析

剩余气体的成分,一般来说,两种反应物, 首先判断过量,然后根据完全吸收的反应关 系计算: 二氧化氮完全被水吸收:

4NO2+O2+2H2O===4HNO3。
一氧化氮完全被水吸收: 4NO+3O2+2H2O===4HNO3。

环境污染
例2 环境污染已成为人类社会面临的重

大威胁,各种污染数不胜数。下列名词与环
境污染无关的是( ①白色垃圾 雾 ②潮汐 ) ③酸雨 ④光化学烟 ⑦赤潮

⑤臭氧空洞

⑥可吸入颗粒物

⑧绿色化学

A.①⑦

B.②⑤

C.②⑧ D.⑦⑧

【解析】

潮汐是自然现象;白色垃圾主要

是难降解的白色塑料,会造成土壤污染;酸 雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染; 光化学烟雾是氮的氧化物等排放造成的;臭 氧空洞由氟氯烃等物质造成的;赤潮是水体

的富营养化造成的,其危害是造成水中溶解
氧减少,导致生物死亡。 【答案】 C

【名师点睛】

此类问题要求了解常见的污

染问题及原因,善于利用化学知识解决实际 问题。

课堂达标即时巩固

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热点示例思维拓展
[经典案例] 有一无色干燥的混合气体,可 能是由HCl、NO、NO2、CO2、NH3、H2、

O2、Cl2中的几种混合而成。①把混合气体
通过浓硫酸(足量)时,气体体积明显减小; ②再通入过量碱石灰时,体积又明显减小; ③剩余气体接触空气时,立即变为红棕色。

根据以上实验现象,回答下列问题:
(1)根据气体是无色的,你得出什么结论? (2)①中气体体积减小说明混合气体中一定有什 么气体,一定无什么气体? (3)②气体体积减小说明什么?

(4)③中现象说明混合气体中一定有什么气体?
一定无什么气体? (5)据题目分析原混合气体一定含有什么气体

【答案】

(1) 气体无色说明无红棕色气体二

氧化氮、黄绿色气体氯气。 (2) 气体体积减小说明有被浓硫酸吸收的气体 , 只能为氨气,又因为氨气与氯化氢不共存,所 以无氯化氢。

(3)气体体积减小说明有被碱石灰吸收的气体, 只能为二氧化碳。 (4)③中现象说明混合气体中一定含有一氧化 氮,则一定无氧气。 (5)一定含有NH3、CO2、NO。




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