高中化學(xué)必修2 課時5.2.1 氮氣與氮的氧化物高一化學(xué)精品講義

1、氮氣與氮的氧化物【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握氮氣的結(jié)構(gòu)、氮氣的性質(zhì)及氮的固定2、熟悉氮的氧化物，重點理解NO和NO2性質(zhì)，會進行氮的氧化物溶于水的計算3、熟悉氮的氧化物對環(huán)境及人類健康的影響【主干知識梳理】一、氮氣與氮的固定1、氮元素的位置、結(jié)構(gòu)氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ，位于元素周期表的第二周期、第A族。氮原子的最外電子層有5個電子，既不容易得到3個電子，也不容易失去5個電子。因此，氮原子一般通過共用電子對與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)2、氮元素的存在既有游離態(tài)，又有化合態(tài)。氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空氣中(N2約占空氣總體積的78%、總質(zhì)量的75%)，部分氮元素存在于動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還

2、有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中3、氮氣的物理性質(zhì)N2是一種無色、無味的氣體，(N2)(空氣)，難溶于水4、氮氣的分子結(jié)構(gòu)電子式：，結(jié)構(gòu)式：NN；氮氮鍵很難斷裂，通常情況下，氮氣的化學(xué)性很質(zhì)穩(wěn)定、不活潑，不易與其他物質(zhì)反應(yīng)5、氮氣的化學(xué)性質(zhì)常溫下氮氣很穩(wěn)定，N2的化學(xué)性質(zhì)很不活潑，很難與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但這種穩(wěn)定是相對的，在一定條件下(如：高溫、放電、點燃)，也能跟某些物質(zhì)(如：H2、O2、Mg等)發(fā)生反應(yīng)(1)與氫氣反應(yīng)生成NH3：N23H22NH3 (2)與氧氣在放電或高溫條件下生成NO：N2O22NO (在閃電時會發(fā)生反應(yīng))N2O2eq o(=,sup7(高溫)2NO (

3、在汽車引擎中會發(fā)生反應(yīng))(3)與活潑金屬(Mg、Li)反應(yīng)：3MgN2eq o(=,sup7(點燃)Mg3N2 6LiN2eq o(=,sup7(點燃)2Li3N 氮化鎂與水的反應(yīng)：Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3 (金屬氮化物易水解，生成氨氣和相應(yīng)的堿)6、氮氣的用途(1)工業(yè)上合成氨，制硝酸(2)代替稀有氣體作焊接金屬時的保護氣，以防止金屬被空氣氧化(3)在燈泡中填充氮氣以防止鎢絲被氧化或揮發(fā)(4)保存糧食、水果等食品，以防止腐爛(5)醫(yī)學(xué)上用液氮作冷凍劑，以便在冷凍麻醉下進行手術(shù)(6)高科技利用液氮制造低溫環(huán)境，使某些超導(dǎo)材料獲得超導(dǎo)性能7、氮氣的制法(1)實驗室制法：加熱N

4、H4Cl飽和溶液和NaNO2晶體的混合物：NaNO2NH4ClNaClN22H2O(2)工業(yè)制法：工業(yè)上從液態(tài)空氣中，利用液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低加以分離而制得氮氣8、氮的固定(1)概念：將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程，叫做氮的固定(2)氮的固定有三種途徑 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 自然固氮：自然通過閃電釋放的能量將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為含氮的化合物 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 生物固氮：豆科植物根瘤菌將N2轉(zhuǎn)化成氨 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 人工固氮：人類通過控制條件，將氮氣氧化或還原為氮的化合物，最重要的人工固氮途徑

5、是工業(yè)合成氨自然界中氮的循環(huán)【對點訓(xùn)練1】1、下列關(guān)于N2的說法中錯誤的是()A通常情況下N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，所以N2可在電焊時作保護氣BN2O2eq o(=,sup9(高溫)2NO，該反應(yīng)是汽車尾氣造成污染的主要原因之一CN2在空氣中約占空氣總質(zhì)量的eq f(4,5)D在反應(yīng)：3MgN2eq o(=,sup9(點燃)Mg3N2中，N2作氧化劑2、下列關(guān)于氮氣的說法錯誤的是()A氮氣在通常情況下不燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸B液氮可用于醫(yī)學(xué)和高科技領(lǐng)域，制造低溫環(huán)境C利用氮氣的穩(wěn)定性，工業(yè)上用來替代稀有氣體作焊接金屬的保護氣D在高溫、高壓、催化劑條件下與氫氣反應(yīng)時，氮氣作還原劑3、下列關(guān)

6、于自然界中氮循環(huán)(如下圖)的說法不正確的是()A氮元素均被氧化 B工業(yè)合成氨屬于人工固氮C含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化 D碳、氫、氧三種元素也參加了氮循環(huán)4、下列反應(yīng)屬于氮的固定的是()N2和H2在一定條件下合成NH3 NO2和H2O反應(yīng)生成HNO3和NOMg在N2中燃燒生成Mg3N2 NO被空氣氧化為NO2AB C D二、氮的氧化物氮元素有+1、+2、+3、+4、+5價，五種正價對應(yīng)六種氧化物：(N2O)、(NO)、(N2O3)、(NO2、N2O4)、(N2O5)，其中N2O3和N2O5分別是HNO2和HNO3的酸酐1、一氧化二氮(N2O)：俗稱笑氣，常作麻醉劑2、一氧化氮(NO)(1)

7、物理性質(zhì)：無色、無味的有毒的氣體，密度比空氣略大，難溶于水 (2)實驗室制法：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，只能用排水法收集(3)化學(xué)性質(zhì)：既有氧化性又有還原性，以還原性為主 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 易被O2氧化為NO2而變紅棕色：2NOO2=2NO2 (收集NO氣體必須用排水集氣法，NO的檢驗方法) = 2 * GB3 * MERGEFORMAT NO與酸性KMnO4反應(yīng)：5NO3MnO44H=5NO33Mn22H2O = 3 * GB3 * MERGEFORMAT NO與酸性K2Cr2O7反應(yīng)：2NOCr2O76H=2NO32Cr33H2

8、O(4)對人體、環(huán)境的影響：與血紅蛋白結(jié)合，使人中毒 轉(zhuǎn)化成NO2，形成酸雨、光化學(xué)煙霧3、三氧化二氮(N2O3)：亞硝酸的酸酐，可與水作用生成亞硝酸，N2O3H2O=2HNO24、二氧化氮(NO2)(1)物理性質(zhì)：紅棕色有剌激性氣味的有毒氣體，易溶于水且與水能發(fā)生反應(yīng)(2)實驗室制法：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O，只能用排空氣法收集(3)化學(xué)性質(zhì)：既有氧化性又有還原性，以氧化性為主，NO2能氧化SO2、KI等物質(zhì) = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 與SO2的反應(yīng)：NO2SO2=SO3NO = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 與碘化鉀溶液的反

9、應(yīng)：NO22KI=2KNO2I2 (NO2能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙為藍) = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 與水的反應(yīng)：3NO2H2O=2HNO3NO = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O = 5 * GB3 * MERGEFORMAT 與N2O4相互轉(zhuǎn)化：2NO2N2O4 【微點撥】 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 在實驗測定NO2、N2O4的相對分子質(zhì)量、比較相同條件下相同物質(zhì)的量的氣體體積大小，以及涉及到NO2氣體的顏色深淺、壓強、密度等方面時要考慮2NO2N2O4反應(yīng) = 2 *

10、 GB3 * MERGEFORMAT 由于NO2氣體和溴蒸氣都為紅棕色氣體，都能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{，溴蒸氣和NO2通入NaOH溶液均形成無色溶液。故不能用淀粉碘化鉀試紙或NaOH溶液來區(qū)別NO2氣體和溴蒸氣，可用水來區(qū)別(4)對人體、環(huán)境的影響：形成酸雨、光化學(xué)煙霧(6)NO2、NO溶于水的實驗過程實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論如圖所示，在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器無明顯現(xiàn)象NO不溶于水打開彈簧夾，快速吸入10 mL空氣后夾上彈簧夾注射器中氣體由無色變?yōu)榧t棕色，注射器塞子向左移動NO與空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)生成紅棕色的

11、NO2：2NOO2=2NO2振蕩注射器注射器中氣體由紅棕色變?yōu)闊o色，注射器塞子繼續(xù)向左移動NO2與水發(fā)生反應(yīng)生成了無色的NO：3NO2H2O=2HNO3NO5、四氧化二氮(N2O4)：無色氣體，易液化，與NO2相互轉(zhuǎn)化，N2O42NO26、五氧化二氮(N2O5)：硝酸的酸酐，可與水作用生成硝酸，N2O5H2O=2HNO37、氮氧化物對環(huán)境的污染和防治(1)氣態(tài)的氮氧化物幾乎都是劇毒性物質(zhì)，都是大氣污染物，在太陽輻射下還會與碳氫化物反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧(2)空氣中氮氧化物的來源：空氣中的NO、NO2主要來源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠的廢氣等(3)常見的污染類型 = 1 * GB3 * M

12、ERGEFORMAT 光化學(xué)煙霧：氮氧化物(NxOy)和碳氫化合物(CxHy)在大氣環(huán)境中受到強烈的太陽紫外線照射后，發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，主要生成光化學(xué)氧化劑(主在是O3)及其他多種復(fù)雜的化合物，這是一種新的二次污染物，統(tǒng)稱為光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡。光化學(xué)煙霧主要發(fā)生在陽光強烈的夏、秋季節(jié) = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面，就有可能形成酸雨 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加 = 4 * GB3 *

13、 MERGEFORMAT 水體污染：水體富營養(yǎng)化(4)常見的NOx尾氣處理方法 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 堿液吸收法：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O NO2、NO的混合氣能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是：n(NO2)n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 催化轉(zhuǎn)化：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理【對點訓(xùn)練2】1、最新的病毒學(xué)研究證實，一氧化氮對SARS

14、病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是()A一氧化氮是一種紅棕色氣體B常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合C一氧化氮可由氮氣和氧氣在放電條件下直接化合得到D一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集 2、已知某廠排放的尾氣中NO、NO2的體積比為11，該廠采用NaOH溶液來處理該尾氣，處理后所得溶液中只有一種含氮的鈉鹽。則該含氮的鈉鹽中，氮元素的化合價為()A3 B1 C3 D53、發(fā)射衛(wèi)星的運載火箭，其推進劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生的大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后產(chǎn)生的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場看到火箭噴出大量紅煙。產(chǎn)生紅煙

15、的原因是()A高溫下N2遇空氣生成NO2 BNO遇空氣生成NO2CCO2與NO反應(yīng)生成CO和NO2 DNO和H2O反應(yīng)生成H2和NO24、如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物)，當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿。原來試管中盛裝的()A可能是N2與NO2的混合氣體 B可能是O2與NO2的混合氣體C不可能是NO與NO2的混合氣體 D只能是NO2一種氣體5、下列關(guān)于NO和NO2的說法正確的是()ANO2是紅棕色氣體，易溶于水，屬于酸性氧化物BNO2可由N2和O2直接化合得到CN

16、O和NO2均既可以用排空氣法收集又可以用排水法收集DNO和NO2在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化6、諾貝爾化學(xué)獎曾授予德國化學(xué)家Gerhard Ertl，以表彰他對固體表面化學(xué)研究過程中的重大發(fā)現(xiàn)。使CO、NOx等在鉑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成無毒氣體，以減少汽車尾氣中有毒氣體的排放，正是此項研究的重要應(yīng)用之一。下列有關(guān)說法不正確的是()ACO在鉑表面被氧化生成CO2，鉑起催化作用 B汽車尾氣中的NOx在鉑表面發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物是N2CCO在鉑表面可能和O2、NOx反應(yīng) DNOx、CO、CO2均能與人體中的血紅蛋白結(jié)合三、氮的氧化物和氧氣、水的反應(yīng)與計算 類型1、NO2(或NO2與N2的混合氣體)溶于水1、計

17、算依據(jù)：3NO2H2O=2HNO3NO例1、將20ml充滿NO和NO2的混合氣體的試管倒立于盛水的水槽中，充分反應(yīng)后，剩余氣體的體積變?yōu)?0ml，求原混合氣體中NO和NO2 各占多少毫升？類型2、NO2和O2的混合氣體溶于水1、計算依據(jù)： 3NO2H2O=2HNO3NO 2NOO2=2NO2 由方程式2得：4NO2O22H2O=4HNO3 2、討論法：由總反應(yīng)可知V(NO2)V(O2)eq blcrc (avs4alco1(41，恰好完全反應(yīng)，無氣體剩余,41，O2過量，剩余氣體為O2,41，NO2過量，剩余氣體為NO)例2、將充滿NO2和O2的混合氣體的量筒倒置于水中，充分反應(yīng)后，保持氣體壓

18、強不變，水進入至量筒體積的一半處停止了，則原混合氣體中NO2和O2的體積比是多少？類型3、NO和O2的混合氣體溶于水1、計算依據(jù)： 2NOO2=2NO2 3NO2H2O=2HNO3NO 由方程式32得：4NO3O22H2O=4HNO3 2、討論法：由總反應(yīng)可知V(NO)V(O2)eq blcrc (avs4alco1(43，恰好完全反應(yīng)，無氣體剩余,43，剩余氣體為NO,43，剩余氣體為O2)例3、一定條件下，將等體積的NO和O2混合于一試管中，然后將試管倒立于盛有水的水槽中，充分反應(yīng)后剩余氣體的體積與原混合氣體的體積之比是多少？類型4、NO、NO2和O2三種混合氣體同時通入水中1、計算依據(jù)：

19、 3NO2H2O=2HNO3NO 4NO3O22H2O=4HNO3 2、假設(shè)法：假設(shè)NO2與水先反應(yīng)，按反應(yīng)3NO2H2O=2HNO3NO，求出生成NO的體積，再加上原混合氣體中NO的體積，得NO的總體積，最后按反應(yīng)4NO3O22H2O=4HNO3 進行計算例4、常溫下盛有10mlNO2和10mlNO組成的混合氣體的大試管倒立于水中，當(dāng)緩緩?fù)ㄈ隣2一段時間后，試管內(nèi)殘留2ml氣體，則通入O2體積可能為多少毫升？四、酸雨及防治1、SO2、NOx 的主要來源、危害和防治(1)來源 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT SO2：主要來源于煤、石油和某些含硫的金屬礦物的燃燒或冶煉 = 2 *

20、 GB3 * MERGEFORMAT NOx：主要來源于機動車產(chǎn)生的尾氣(2)SO2、NOx對人體的危害 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT SO2與NOx會引起呼吸道疾病，危害人體健康，嚴重時會使人死亡 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 溶于水形成酸雨(3)防治 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 研究煤的脫硫技術(shù)，改進燃燒技術(shù)，減少二氧化硫和氮氧化物的排放 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 加強工廠廢氣的回收處理 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 改

21、進汽車尾氣的處理技術(shù)，控制尾氣排放2、酸雨(1)概念：pH小于5.6的雨水(2)成因：主要是大氣中SO2和NO2的溶于雨水形成的(3)類型 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 硫酸型：SO2 H2SO3 H2SO4，化學(xué)方程式：SO2H2OH2SO3，2H2SO3O2=2H2SO4 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 硝酸型：NO2HNO3，化學(xué)方程式： 3NO2H2O=2HNO3NO(4)危害 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 直接損傷農(nóng)作物，破壞森林、草原，使土壤、湖泊酸化 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 會加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、

22、運輸工具及通信電纜的腐蝕(5)酸雨防治 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 工業(yè)廢氣排放到大氣中之前，必須進行適當(dāng)處理，防止有害物質(zhì)污染大氣 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 減少化石燃料的直接燃燒，如脫硫處理【對點訓(xùn)練4】1、酸雨形成的最主要原因是()A森林遭亂砍濫伐，破壞了生態(tài)平衡 B工業(yè)上大量燃燒含硫燃料C大氣中二氧化碳的含量增多 D汽車排出大量尾氣2、下列污染現(xiàn)象主要與二氧化硫有關(guān)的是()A酸雨 B光化學(xué)煙霧 C臭氧層空洞 D溫室效應(yīng)【課后作業(yè)】1、將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化成氮的化合物的過程稱為固氮。能實現(xiàn)人工固氮的是() A雷雨天閃電BNH3催化氧化制NO C豆科

23、植物根瘤菌 D工業(yè)合成氨2、關(guān)于氮氣的性質(zhì)說法中錯誤的是()A氮在自然界中既以游離態(tài)存在又以化合態(tài)存在 B通常情況下，氮氣性質(zhì)很不活潑C可在氧氣中燃燒生成一氧化氮D大氣、陸地和水體中的氮元素在不停地進行著氮的循環(huán)3、在二氧化氮被水吸收的反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)的物質(zhì)的量之比是()A31 B13 C12 D214、下列關(guān)于NO的敘述正確的是()ANO易溶于水，所以可用排空氣法收集 BNO是一種有刺激性氣味的紅棕色氣體C常溫常壓下，含等質(zhì)量氧元素的NO和CO的體積相等 DNO不能通過化合反應(yīng)獲得5、下列關(guān)于氮的氧化物的說法中，正確的是()A氮的氧化物都是酸性氧化物B氮的氧化物都既有氧化性，又

24、有還原性CNO2 與 H2O 反應(yīng)生成 HNO3，所以 NO2 是酸性氧化物DNO 和 NO2 均有毒6、下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化必須加入氧化劑且通過一步反應(yīng)就能完成的是()N2NO2NO2NONO2HNO3 N2NON2NH3A B C D7、濕潤的淀粉碘化鉀試紙接觸某氣體而顯藍色，該氣體可能是下列氣體中的()Cl2NO2H2SSO2溴蒸氣HClA B C D8、常溫下，將充滿等體積混合氣體的試管倒立在水槽中，試管內(nèi)氣體體積不會明顯減少的是()NO、O2NO2、O2CO、O2NH3、O2Cl2、SO2N2、NOA B C D9、標(biāo)準狀況下，使NO2和O2按41的體積比充滿干燥燒瓶，將燒瓶倒置于水中，瓶

25、內(nèi)液面逐漸上升，假設(shè)燒瓶內(nèi)溶液不擴散，則最終該溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為()Aeq f(1,14) molL1 Beq f(4,5) molL1 Ceq f(1,28) molL1 Deq f(1,42) molL110、按圖進行實驗。試管中裝有12 mL NO，然后間歇而又緩慢地通入8 mL O2，下列是有關(guān)最終狀態(tài)的描述：試管內(nèi)氣體呈紅棕色試管內(nèi)氣體呈無色試管內(nèi)液面不變試管內(nèi)液面上升試管內(nèi)氣體是O2試管內(nèi)氣體是NO。其中正確的是()A B C D11、將盛有30 mL NO和NO2混合氣體的試管倒置于放滿水的水槽中，最后試管中氣體的體積是20 mL，則原混合氣體中NO的體積是()A24 m

26、L B15 mL C18 mL D12 mL12、將盛有N2和NO2混合氣體的試管倒立于水中，經(jīng)過足夠長的時間后，試管內(nèi)氣體的體積縮小為原來的一半，則原混合氣體中N2和NO2的體積比是()A11 B12 C13 D3113、在一定溫度和壓強下，將一容積為15 mL的試管充滿NO2后，倒置于一個盛有水的水槽中。當(dāng)試管內(nèi)液面上升至一定高度不再變化時，在相同條件下再通入O2，若要使試管內(nèi)液面仍保持在原高度，則通入O2的體積為()A3.75 mL B7.5 mL C8.75 mL D10.5 mL14、在一定條件下，將m體積NO和n體積O2同時通入倒立于水中且盛滿水的容器內(nèi)，充分反應(yīng)后，容器內(nèi)殘留eq

27、 f(m,2)體積的氣體，該氣體與空氣接觸后變?yōu)榧t棕色，則m與n的比值為()A32 B23 C83 D3815、將盛有1 mol NO和NO2混合氣體的試管倒立于盛滿水的水槽中，再通入0.4 mol O2，充分反應(yīng)后，整個試管充滿水。則原混合氣體中NO與NO2體積比為()A12 B37 C25 D無法確定16、在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12mL通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為()A1.2mL B2.4mL C3mL D4mL17、空氣是人類生存所必需的重要資源。為改善空氣質(zhì)量而啟動的“藍天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“藍天工

28、程”建設(shè)的是()A推廣使用燃煤脫硫技術(shù)，防治SO2污染 B實施綠化工程，防止揚塵污染C研制開發(fā)燃料電池汽車，消除機動車尾氣污染 D加大石油、煤炭的開采速度，增加化石燃料的供應(yīng)量18、我國城市環(huán)境中的大氣污染主要是()A二氧化碳、氯化氫、酸雨 B二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、煙塵C二氧化氮、一氧化碳、氯氣 D二氧化硫、二氧化碳、氮氣、粉塵19、以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應(yīng)正確的是()選項氧化物環(huán)境問題主要來源ACO2酸雨化石燃料的燃燒BSO2光化學(xué)煙霧汽車尾氣的排放CNO2溫室效應(yīng)工廠廢氣的排放DCOCO中毒燃料的不完全燃燒20、將一支盛有a mL NO和b mL NO2氣體

29、的試管倒立于水槽中，然后通入a mL O2，問：(1)若ab，則充分反應(yīng)后試管內(nèi)氣體體積為_ mL(2)若ab，則充分反應(yīng)后試管內(nèi)氣體體積為_ mL(3)若ab，則充分反應(yīng)后試管內(nèi)氣體體積為_ mL21、氮氧化合物(用NOx表示)是大氣污染的重要因素，根據(jù)NOx的性質(zhì)特點，開發(fā)出多種化學(xué)治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。已知：4NH36NOeq o(=,sup11(催化劑),sdo4()5N26H2O,8NH36NO2eq o(=,sup11(催化劑),sdo4()7N212H2O。同溫同壓下，3.5LNH3恰好將3.0LNO和NO2的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2，則原

30、混合氣體中NO和NO2的體積之比是_(2)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。 NO2被燒堿溶液吸收時，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比11，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_ NO與NO2按物質(zhì)的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學(xué)式是_(3)純堿溶液也能用于處理氮氧化合物廢氣，反應(yīng)原理與上述(2)類似，同時產(chǎn)生CO2。 請寫出純堿溶液吸收NO2的化學(xué)方程式：_ 現(xiàn)有一定量的某工業(yè)廢氣，其中含有3.36LNO2、1.12LNO(已換算為標(biāo)準狀況，假設(shè)不含N2O4)，恰好被200mL碳酸鈉溶液吸收，所得鹽的物質(zhì)的量分別為_、_，該碳酸鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為_mol/L【

31、氮氣與氮的氧化物】答案【對點訓(xùn)練1】1、C。解析：N2在空氣中約占空氣總體積的eq f(4,5)，C錯誤2、D。解析：氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，在通常情況下不燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸，A項正確；液氮汽化吸熱，可用于制造低溫環(huán)境，B項正確；氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，可用作焊接金屬的保護氣，C項正確；氮氣與氫氣生成氨氣的反應(yīng)中，N的化合價從0降低到3，作氧化劑，D項錯誤。3、A。解析：A.N2NH3過程中氮元素由0價變?yōu)?價，被還原。B.工業(yè)合成氨的過程屬于人工固氮。C.1828年，德國化學(xué)家維勒首次利用無機物氰酸銨合成了尿素；而含氮的有機物也可以直接分解為無機物。D.雷電發(fā)生時涉及的反應(yīng)有N2O

32、2eq o(=,sup7(放電)2NO,2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，HNO3進入土壤，與礦物質(zhì)結(jié)合成硝酸鹽；豆科植物也可以將N2合成氮肥，生物體內(nèi)含有C元素，所以碳、氫、氧三種元素都參加了氮循環(huán)。4、C。解析：氮的固定是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮?！緦c訓(xùn)練2】1、C。解析：NO是一種無色難溶于水的氣體，可以用排水法收集；常溫常壓下，NO容易與氧氣直接化合生成NO2。2、C。解析：體積比為11的NO、NO2通入NaOH溶液中只生成一種產(chǎn)物，反應(yīng)后的化合價應(yīng)介于2價和4價之間，應(yīng)為3價，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NONO22NaOH=2NaNO2H2O。3、B。解析：高溫

33、下N2遇空氣不會直接生成NO2，A錯誤；NO遇氧氣發(fā)生反應(yīng)2NOO2=2NO2，生成紅棕色的NO2，B正確；高溫條件下一氧化碳在空氣中不可能為反應(yīng)產(chǎn)物，CO2與NO高溫條件下不反應(yīng)，C錯誤；一氧化氮和水之間不會發(fā)生反應(yīng)，D錯誤。4、B。解析：若是N2與NO2的混合氣體，無論鼓入多少氧氣，最后都有N2剩余，試管內(nèi)不可能完全被水充滿；若是O2與NO2的混合氣體，由4NO2O22H2O=4HNO3，水可以充滿試管；若是NO與NO2的混合氣體通入適量O2，水可以充滿試管。5、D。解析：NO2不是酸性氧化物，A項錯誤；在高溫或放電條件下，N2和O2直接化合生成NO，NO與O2反應(yīng)生成NO2，B項錯誤；N

34、O易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成NO2，只能用排水法收集，NO2能與水反應(yīng)，只能用排空氣法收集，C項錯誤；NO和O2反應(yīng)生成NO2，NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO，D項正確。6、D。解析：CO、NOx在鉑表面發(fā)生的反應(yīng)為CONOxCO2N2(未配平)，也可能是CO與O2反應(yīng)，此過程中鉑作催化劑；CO2不能與人體中的血紅蛋白結(jié)合。三、氮的氧化物和氧氣、水的反應(yīng)與計算例1、NO：5ml ，NO2：15ml例2、2:3例3、1:8例4、12ml或8.5ml【對點訓(xùn)練4】1、B。解析：空氣中硫的氧化物和氮的氧化物隨雨水降下就形成酸雨。酸雨的形成主要是由于空氣中SO2和NOx的增多。在我國主要是SO2的

35、增多?？諝庵蠸O2的主要來源是化石燃料(煤和石油產(chǎn)品)的燃燒；含硫礦石的冶煉；硫酸、磷肥、紙漿廠的工業(yè)廢氣。目前，由于汽車用的燃料汽油、柴油等都經(jīng)過了脫硫處理，所以形成酸雨的最主要原因是工業(yè)上大量燃燒含硫燃料2、A。解析：光化學(xué)煙霧主要是由汽車排出的氮氧化物、碳氫化合物等造成的；臭氧層空洞是由氟氯代烴等的排放引起的；溫室效應(yīng)主要是由大氣中CO2含量的不斷增加造成的。【課后作業(yè)】1、D2、C。解析：通常情況下氮氣的性質(zhì)很不活潑，在放電或高溫條件下，能跟氧氣反應(yīng)。3、C。解析：二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，氧化劑和還原劑都是二氧化氮，發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為12。4、C。解析：

36、NO易于被氧氣氧化，不能使用排空氣法收集；NO是一種無色無味的氣體；常溫常壓下，NO能與空氣中的氧氣直接化合生成二氧化氮。故選C。5、D。解析：NO、NO2等不是酸性氧化物；N2O5中氮元素為最高價，只有氧化性；NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3時N的價態(tài)發(fā)生了變化，故NO2不是酸性氧化物。6、C。解析該題有兩個要求：(1)必須加入氧化劑；(2)通過一步反應(yīng)就能完成。反應(yīng)、從化合價角度來看都是升高，但反應(yīng)N2NO2不能通過一步反應(yīng)完成；而反應(yīng)NO2HNO3雖然氮的化合價升高，但不加氧化劑也能完成，如3NO2H2O=2HNO3NO，在該反應(yīng)中，NO2既是氧化劑又是還原劑；只有反應(yīng)N2NO必須加入氧化

37、劑且通過一步反應(yīng)就能完成。7、B。解析：顯藍色表明接觸過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了單質(zhì)I2。其反應(yīng)如下：Cl22KI=I22KCl，3NO2H2O=2HNO3NO，HNO3將KI氧化成I2，Br22KI=I22KBr。8、A。解析：NO、O2倒扣在水槽中發(fā)生反應(yīng)4NO3O22H2O=4HNO3，HNO3易溶于水會導(dǎo)致試管內(nèi)氣體體積會明顯減少水面明顯上升；NO2、O2倒扣在水槽中發(fā)生反應(yīng)4NO2O22H2O=4HNO3，會導(dǎo)致試管內(nèi)氣體體積會明顯減少水面明顯上升；CO、O2倒扣在水槽中不發(fā)生反應(yīng)，故試管內(nèi)氣體體積不會明顯減少；NH3、O2倒扣在水槽中，氨氣極易溶于水會導(dǎo)致試管內(nèi)氣體體積會明顯減少

38、水面明顯上升；Cl2、SO2倒扣在水槽中發(fā)生反應(yīng)Cl2SO22H2O=2HClH2SO4，會導(dǎo)致試管內(nèi)氣體體積會明顯減少水面明顯上升；N2、NO倒扣在水槽中均不溶于水且不與水反應(yīng)，故試管內(nèi)氣體體積不會明顯減少，則本題選A。9、C。解析：根據(jù)4NO2O22H2O=4HNO3可知，當(dāng)NO2和O2體積比為41時，二者恰好完全與水反應(yīng)，此時水能充滿整個燒瓶。設(shè)燒瓶容積為V，則混合氣體的物質(zhì)的量n(混)eq f(V,22.4) mol，n(NO2)eq f(V,22.4)eq f(4,5) mol。據(jù)上述方程式可知：生成硝酸的物質(zhì)的量n(HNO3)eq f(V,22.4)eq f(4,5) mol，則c

39、(HNO3)eq f(nHNO3,V)eq f(1,28) molL1。10、C。解析：根據(jù)4NO3O22H2O=4HNO3可得，剩余氣體應(yīng)為NO，體積為eq f(4,3) mL，試管內(nèi)液面上升。11、B。解析：NO2與水反應(yīng)3NO2H2O=2HNO3NO，設(shè)原混合氣體中NO與NO2的體積分別為x、y，則據(jù)題意，剩余氣體體積20 mL是原NO氣體與上述反應(yīng)生成的NO氣體的總體積，列方程即可得NO和NO2體積都是15 mL。12、C。解析：將試管倒立于水中，只有NO2和H2O反應(yīng)，生成的NO與不反應(yīng)的N2為剩余氣體。設(shè)原混合氣體的體積為V，NO2的體積為x，根據(jù)差量法求解：3NO2H2O=2HN

40、O3NOV減3 1 2x eq f(V,2)解得：xeq f(3V,4)，V(N2)Veq f(3V,4)eq f(V,4)，故eq f(VN2,VNO2)eq f(1,3)。13、C。解析：15 mL NO2與水反應(yīng)后生成5 mL NO，根據(jù)反應(yīng)4NO3O22H2O=4HNO3，使5 mL NO完全被氧化需O2體積為5 mLeq f(3,4)3.75 mL。據(jù)題意，通入的O2應(yīng)過量5 mL，則共需通入O2 8.75 mL。14、C。解析：氣體與空氣接觸后變?yōu)榧t棕色，說明反應(yīng)后NO是過量的。NO和氧氣同時通入水中的化學(xué)方程式是4NO3O22H2O=4HNO3，所以參加該反應(yīng)的NO是eq f(m

41、,2)，所以氧氣的體積是eq f(3,4)eq f(m,2)n，所以m與n的比值為83。15、B。解析：設(shè)1 mol NO和NO2的混合氣體中有a mol NO和(1a) mol NO2，根據(jù)4NO3O22H2O=4HNO3和4NO2O22H2O=4HNO3可得：eq f(3,4)aeq f(1a,4)0.4，解得a0.3，因此V(NO)V(NO2)37，故選B。16、AD。解析：首先分析剩余的2mL氣體有兩種可能。如果剩余2mLO2，則V(NO2)eq f(4,5)(122) mL8mL，則混合氣中：V(O2)12mL8mL4mL。若剩余的2mL氣體是NO，則混合氣中的V(O2)(12mL2mL3