高中化学必修1全册课件（人教版） (27) 59页

第2课时一氧化氮､二氧化氮及大气污染课前\n自主学习(学生用书P95)\n一､二氧化氮和一氧化氮1.写出N2与O2在高温下生成NO的反应方程式2.常温下NO与O2的反应方程式2NO+O2=2NO2｡3.NO2溶于水时的反应方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO｡\n二､二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1.煤､石油和某些金属矿物中含硫或硫的化合物,因此燃烧或冶炼时,往往生成二氧化硫｡2.在机动车内燃机中燃料燃烧产生的高温条件下,空气中的氮气往往也参与反应,这也是汽车尾气中含有NO的原因｡3.SO2和NO2对大气的污染方式是形成酸雨｡4.正常雨水pH为5.6,酸雨pH小于5.6｡\n诱思探究:常见的环境问题的成因及危害有哪些?提示:1.酸雨——形成原因主要是SO2和氮氧化物;能酸化土壤,腐蚀建筑物等｡2.光化学烟雾——主要是氮氧化物､碳氢化合物等一次污染物,在太阳光中紫外线照射下能发生化学反应,衍生多种二次污染物｡由一次污染物和二次污染物的混合物(气体和颗粒物)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾｡NOx是形成光化学烟雾的主要原因｡\n3.臭氧空洞——主要是氮氧化物､氟氯代烃等的排放引起的;将使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧｡4.温室效应——主要是由于大气中CO2含量的不断增加造成的;会使全球气候变暖｡5.白色污染——形成原因是聚乙烯塑料的大量使用,随意丢弃;会破坏土壤结构和生态环境｡6.赤潮——含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放;会使藻类大量繁殖,鱼类死亡,水质恶化｡\n课堂深化探究(学生用书P95)\n一､NO和NO2的性质1.物理性质一氧化氮:无色无味气体,难溶于水｡二氧化氮:红棕色气体,有刺激性气味,易液化,易溶于水,有毒｡2.化学性质一氧化氮:不与水反应2NO(无色)+O2=2NO2红棕色利用此原理可检验NO的存在｡\n二氧化氮:能与水反应｡NO2是氧化剂,也是还原剂,它们物质的量之比为1：2,HNO3是氧化产物,NO是还原产物｡\n二､NO､NO2溶于水的计算1.原理:2NO+O2=2NO2①3NO2+H2O=2HNO3+NO②由①×3+②×2得:4NO+3O2+2H2O=4HNO3由①+②×2得:4NO2+O2+2H2O=4HNO3\n(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水可依据:3NO2+H2O=2HNO3+NO利用气体体积变化差值进行计算｡(2)NO2和O2的混合气体溶于水时,由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知,当体积比V(NO2):V(O2)\n(3)NO和O2同时通入水中时,由4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知,当体积比V(NO):V(O2)\n(4)NO､NO2､O2三种混合气体通入水中,可先按(1)求出NO2与H2O反应生成的NO的体积,再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积,再按(3)方法进行计算｡2.NO､NO2和O2溶于水所得溶液浓度的计算｡(1)NO2溶于水的计算｡若VL标准状况下的NO2收集于一试管,倒置于水槽中,假设进入试管的溶液不扩散,则其物质的量浓度应作如下计算:\n3NO2+H2O=2HNO3+NO31VV/3\n(2)NO､NO2与O2溶于水的计算｡若NO､O2按43混合,则4NO+3O2+2H2O=4HNO3｡若NO2､O2按41混合,则4NO2+O2+2H2O=4HNO3｡\n三､SO2､NO2对大气的污染及防治1.酸雨的定义:正常雨水的pH为5.6,一般将pH小于5.6的降水叫做酸雨｡2.酸雨的成因:化石燃料的燃烧,以及工业上对含硫矿物的冶炼等,使大气中硫的氧化物SO2的含量升高;化石燃料的燃烧和植物秸秆的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中含氮物质的转化等,使大气中氮的氧化物NO､NO2的含量升高｡这些氧化物在湿润的空气中主要发生以下化学反应:\nSO3+H2O=H2SO4;SO2+H2O==H2SO3;2H2SO3+O2=2H2SO4;3NO2+H2O=2HNO3+NO;NO+NO2+H2O=2HNO2;H2SO4､H2SO3､HNO3､HNO2等酸溶于雨水使雨水的pH下降,形成酸雨｡\n3.酸雨的危害:酸雨的危害性很大,它使土壤酸化,生态环境遭受破坏,损坏建筑和危害人类健康等｡4.酸雨的防治(1)调整能源结构,加速发展无污染能源｡(2)加强环境管理,强化环保执法､严格控制SO2排放量｡(3)研究､开发适合我国国情的SO2治理技术和设备｡\n典例剖析(学生用书P96)\n知识点一氮的氧化物的性质例1NO中有少量的NO2除去方法为()A.通过盛有浓H2SO4的洗气瓶B.通过盛有无水CaCl2的干燥管C.先通过盛有浓H2SO4的洗气瓶,然后再通过盛有水的洗气瓶D.先通过盛有水的洗气瓶,然后再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶\n〔解析〕利用NO不与水反应,而3NO2+H2O=2HNO3+NO,而NO中会混有水蒸气则应通过浓H2SO4除去水分,故选D｡〔答案〕D\n知识点二NO､NO2和O2溶于水的计算例2同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2;②NO2和O2;③HCl和N2｡现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体体积分别为V1､V2､V3,则下列关系正确的是()A.V1>V2>V3B.V1>V3>V2C.V2>V3>V1D.V3>V1>V2〔答案〕B\n〔解析〕本题考查考生思维的严密性｡几种气体在水中能发生化学反应或溶解引起体积变化,涉及氮元素及其化合物单独或者有氧共存时跟水的反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO(a)4NO2+2H2O+O2=4HNO3(b)\n\n\n知识点三NO2､SO2对大气的污染例3下列不属于“城市空气质量日报”报道的是()A.SO2B.CO2C.氮氧化物D.可吸入颗粒物〔解析〕CO2是空气的组成成分,故选B｡〔答案〕B\n课内针对性训练(学生用书P97)\n1.下列气体只能用排水法收集的是()A.HClB.COC.NOD.O2答案:BC解析:CO的密度与空气的密度非常接近,收集时得到混合气体,NO易与O2反应生成NO2,故选BC｡\n2.导致下列现象的主要原因与排放NO2有关的是()A.酸雨B.光化学烟雾C.臭氧空洞D.温室效应答案:B\n解析:SO2在空气中发生的主要反应,2H2SO3+O2=2H2SO4｡溶于雨水而形成酸雨;光化学烟雾主要与NO2有关;臭氧空洞与氟氯烃､NO有关;温室效应与CO2有关｡\n3.下列有毒气体致毒原理与血红蛋白有关的是()A.Cl2B.NOC.NO2D.CO答案:D解析:CO被吸入后与血红蛋白结合,而使组织缺氧,致人死亡,故选D｡\n4.将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2mL无色气体,则原混合气体中O2的体积是()A.1.2mLB.2.4mLC.3.6mLD.4mL答案:AD\n解析:解题依据的化学反应原理为:4NO2+O2+2H2O===4HNO33NO2+H2O===2HNO3+NO设O2的体积为x,剩余的气体有两种可能:①若剩O2,则V剩=x-(12-x)=2mL,得x=4mL,D正确｡②若剩NO,则V剩=[(12-x)-4x]=2mL,得x=1.2mL,A正确｡\n5.汽车尾气(含有烃类,CO､SO2与NO等物质),是城市空气的污染源｡治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂钯合金作催化剂),使CO与NO反应生成二种无毒常见气体,则反应方程式为________________________________｡解析:生成二种无毒常见气体,CO可转化为CO2,NO只能转化为N2｡\n课后优化训练(学生用书P97)\n基础强化\n1.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,不能用排水法收集答案:C\n解析:NO是无色､不溶于水的气体,在空气中易与O2反应生成NO2,故A､B､D不正确｡\n2.将一试管NO2倒置于水中,最终液面上升高度为()答案:A\n解析:由3NO2+H2O=2HNO3+NO得出共消耗3份NO2,产生1份NO,则可知液面上升至试管的,故选A｡\n3.在夏天打雷下雨时,空气中不可能存在的物质是()A.NO2B.NOC.HNO3D.Cl2答案:D解析:Cl2不是组成大气的成分,在雷雨天气,大气中不会含有Cl2｡\n4.某混合气体中可能含有Cl2､O2､SO2､NO､NO2中的两种或多种气体｡现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色｡对于原混合气体成分的判断中正确的是()A.肯定有SO2和NOB.肯定没有Cl2和NO2,一定有O2C.可能有Cl2和O2D.肯定只有NO\n答案:A解析:该气体无色,排除了Cl2､NO2气体｡该气体能使品红溶液褪色,则一定含有SO2气体｡将剩余气体排放到空气中,气体迅速变为红棕色,判断一定含有NO气体,故一定无O2,所以选A｡\n5.加入还原剂才能发生变化的是()答案:C解析:A项加酸;B､D项加入氧化剂;C项中硫元素化合价降低,必加还原剂,故选C｡\n6.下列反应中,SO2起还原剂作用的是()A.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OB.SO2+H2O+(NH4)2SO3=2NH4HSO3C.SO2+Na2O=Na2SO3D.SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr答案:D解析:做还原剂,其中元素化合价必升高,故选D｡\n7.下列是溶液的不饱和溶液能通过加热蒸发溶剂的方法使之变为饱和溶液的是()A.NaCl溶液B.H2SO3溶液C.Ca(HCO3)2溶液D.盐酸答案:A解析:B､D加热会分别生成SO2､HCl气体,C加热会分解,B､C､D都不能饱和,故选A｡\n8.在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和氧化反应的NO2的质量比为()A.2:1B.1:3C.1:2D.3:1答案:C解析:3NO2+H2O=2HNO3+NO,其中生成HNO3的NO2既为发生氧化反应的NO2,生成NO的既为发生还原反应的NO2,故二者之比为1:2｡\n能力提升\n1.将盛有氮气和二氧化氮(无N2O4)混合气体的试管倒立于水中,经过足够长时间后,试管内气体的体积缩小为原来的一半,则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是()A.1:1B.1:2C.1:3D.3:1答案:C解析:将试管倒立于水中,仅NO2与H2O反应,生成的NO及N2为剩余气体｡\n\n2.将NO和NO2各30mL充入大试管,倒立在水中,待液面不再上升后,又充入30mLO2,最终试管中残留的气体的体积为()A.0mLB.7.5mLC.10mLD.40mL答案:A解析:由4NO+3O2+2H2O=4HNO3①4NO2+O2+2H2O=4HNO3②由①+②得NO+NO2+O2+H2O=2HNO3则30mLNO,30mLNO2,30mLO2混合恰好与水反应生成HNO3,故残留气体为0mL｡\n3.将充满NO2和O2的试管倒立于足量水中,过一段时间后,水上升至试管容积的一半处即停止｡求原混合气体中V(NO2):V(O2)是多少?答案:2:3解析:本题应分情况讨论,设试管的容积为V\n\n\n4.NO分子因污染空气而臭名昭著,近年来,发现少量的NO在生物体的许多组织中存在,它有扩张血管､免疫､增强记忆的功能,而成为当前生命科学研究的热点,NO亦被称为“明星分子”,请回答下列问题｡(1)NO对环境的危害在于________(填下列项目的编号)｡A.破坏臭氧层B.高温下能使一些金属被氧化C.造成酸雨D.与人体血红蛋白结合ACD\n(2)在含Cu+离子的酶的活化中心中,亚硝酸根离子可转化为NO,写出Cu+和亚硝酸根离子()在酸性水解液中的反应的离子方程式________________________________________｡\n(3)在常温下,把NO气体压缩到1.01×108Pa,在一个体积固定的容器里加热到50℃,发现气体的压力迅速下降,压力降至略小于原压力就不再改变,已知其中一种产物为N2O,写出上述变化的化学方程式______________｡\n\n