氮及其氧化物教案9

第二課時二氧化氮和一氧化氮【課前導(dǎo)引】放電1.氮氣是一種無色無味的氣體，占空氣體積的4/5左右。在一定條件下，N2放電和O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N2＋2O2AUTOTEXT=====2NO2?！咎骄啃轮恳弧⒁谎趸投趸?.一氧化氮（1）物理性質(zhì)：NO是無色有毒難溶于水的氣體。（2）化學(xué)性質(zhì)：NO易與O2化合，所以不能與O2共存。與O2反應(yīng)的方程式為：2NO＋O2AUTOTEXT=====2NO2。所以實驗室收集NO只能用排水法收集，而不能用排空氣法法收集。2.二氧化氮（1）物理性質(zhì)：NO2是紅棕色，有刺激性氣味的有毒氣體。密度比空氣大，易液化易溶于水且與水反應(yīng)。在閃電時，大氣中有少量NO2生成，并隨雨水落下。（2）化學(xué)性質(zhì)：NO2易與水反應(yīng)，化學(xué)方程式為：3NO2＋H2OAUTOTEXT=====2HNO3＋NO。所以實驗室收集NO2只能用向上排空氣法收集，而不能用排水法收集?！舅伎肌坷子隇槭裁磳r(nóng)作物有利？答：雷雨天閃電時，空氣中的氮氣與氧氣反應(yīng)生成NO，NO繼續(xù)被空氣中的氧氣氧化成NO2，NO2溶于雨水生成硝酸降落到地面，與土壤中的礦物質(zhì)反應(yīng)生成硝酸鹽是一種氮肥，所以對農(nóng)作物有利。反應(yīng)：①N2＋2O2AUTOTEXT=====2NO2；②2NO＋O2AUTOTEXT=====2NO2；③3NO2＋H2OAUTOTEXT=====2HNO3＋NO?！究茖W(xué)探究】現(xiàn)有一試管二氧化氮，其他藥品和儀器自選1.請你設(shè)計實驗，要求盡可能多地使二氧化氮被水吸收。實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論將充滿NO2的試管倒立于水槽中，并不斷振蕩試管內(nèi)的氣體顏色由紅棕色慢慢變?yōu)闊o色，最后剩余氣體為原氣體體積的1/3；液體進入試管中，并占試管總體積的2/3NO2易溶于水并與H2O發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2OAUTOTEXT=====2HNO3+NO生成的NO不溶于水。通過導(dǎo)管通入少量的氧氣氣體迅速由無色變?yōu)榧t棕色，液面上升，氣體最后又變?yōu)闊o色。NO易與氧氣發(fā)生反應(yīng)：2NO＋O2AUTOTEXT=====2NO2，生成的NO2又與水反應(yīng)生成硝酸和NO。重復(fù)上述操作幾次重復(fù)出現(xiàn)第二步驟中的現(xiàn)象，最終液體充滿試管。4NO2+O2+2H2O==4HNO32.你的設(shè)計對工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？（從原料的充分利用、減少污染物的排放等方面考慮）答：工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的最后一步反應(yīng)是在吸收塔中將NO2被水吸收制硝酸：3NO2+H2O==2HNO3＋NO,此反應(yīng)中NO2的轉(zhuǎn)化率只有2/3,生成的NO是大氣污染物，為了減少污染物的排放、使原料得到充分利用，在工業(yè)上，向吸收塔中補充空氣，使NO再氧化、再吸收，實現(xiàn)對原料的循環(huán)利用。【跟蹤練習(xí)】1.下列有關(guān)NO與NO2的敘述正確的是-----------------------------------------------------------(C)是無色氣體，可用排空氣法收集B.常溫下，氮氣與氧氣混合就可迅速產(chǎn)生NOC.常溫下NO很容易與空氣中的O2化合生成NO2溶于水，與水反應(yīng)生成HNO32.一定溫度、壓強下，一盛滿NO2的試管倒置于盛足量水的水槽里，試管中水的體積占試管容積的2/3。3.一定條件下，將等體積的O2和NO混合氣體充滿試管，倒置于盛足量水的水槽里，充分反應(yīng)后，剩余氣體的體積為原總體積的1/8。4.一定條件下，將等體積的O2和NO2混合氣體充滿試管，倒置于盛足量水的水槽里，充分反應(yīng)后，剩余氣體的體積為原總體積的3/8。二、氮的氧化物溶于水的計算（1）有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式①3NO2+H2O2HNO3+NO②4NO2+O2+2H2O4HNO③4NO+3O2+2H2O4HNO3④2NO+O22NO(2)不同情況及剩余氣體的體積序號氣體反應(yīng)剩余氣體剩余氣體的量ⅠNO2①NO1/3V(NO2)ⅡNO2+NO①NO1/3V(NO2)+V(NO)ⅢNO2+O2V（NO2）∕V（O2）4∶②無0V（NO2）∕V（O2）＜4∶1②O2V(O2)－V(NO2）/4V（NO2）∕V（O2）＞4∶1①②NO[[V(NO2－4V(O2)/3ⅣNO+O2V（NO）／V（O2）＝4∶3③無0V（NO）／V（O2）＞4∶3③NOV(NO)－4/3V(O2)V（NO）／V（O2）＜4：3③O2V(O2)－3V(NO)/4【課后作業(yè)】1.我國已經(jīng)成功發(fā)射了“神舟”五號宇宙載人飛船。發(fā)射飛船的運載火箭，其推進劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場看到火箭尾部噴出大量紅煙，原因是(B)A.高溫下，N2遇空氣生成NO2遇空氣生成NO2與NO反應(yīng)生成NO2與H2O反應(yīng)生成NO2氣體中混有少量NO2，除去的正確操作是(D)A.通過盛有濃硫酸的洗氣瓶B.通過盛無水氯化鈣的干燥管C.先通過盛有濃硫酸的洗氣瓶，再通過盛有水的洗氣瓶D.先通過盛有水的洗氣瓶，再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶3.試管中盛裝紅棕色氣體，當?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，當向試管內(nèi)鼓入O2后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)多次反復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿，原來試管中可能是什么氣體(B)A.可能是N2和NO2混合氣B.可能是O2和NO2混合氣C.可能是NO氣體D.只可能是NO2一種氣體4.已知NO2能被水吸收，反應(yīng)為3NO2+H2O2HNO3+NO，在NO2∶1∶3∶2∶15.在標準狀況下，將一充滿NO2的干燥燒瓶倒立于水槽里的水中，使其充分反應(yīng)則最后燒瓶內(nèi)所得溶液的物質(zhì)的量濃度約為-(A)A.>1／mol·L-1B.<1／mol·L-1C.=1／mol·L-1D.無法確定6.將充滿N2和NO2共45mL的試管，倒立于水槽中，過一段時間氣體的體積為35mL，則原混合氣體中N2和NO2的體積比是-(D)∶2∶7∶2∶17.將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2mL無色氣體，則原混合氣體中O2的體積是(AD)mLmLmLmL8.一定條件下，將m體積NO和n體積O2同時通入倒立水中且盛滿水的容器內(nèi)，充分反應(yīng)后，容器內(nèi)殘留m/2體積的氣體。該氣體接觸空氣則變?yōu)榧t棕色，則m與n的比值為(C)∶2∶3∶3∶89.已知氮的氧化物跟NaOH溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：3NO2+2NaOH2NaNO3+NO+H2ONO2+NO+2NaOH2NaNO2+H現(xiàn)有mmolNO2和nmolNO組成的混合氣體，要用NaOH溶液使其完全吸收無剩余氣體，現(xiàn)用濃度為amol/L的NaOH溶液，則需此NaOH溶液的體積是(D)／mL／3aL（m+n）／3aL+n／aL10.把3體積的NO2氣體，依次通過下列3個分別裝有①NaHCO3飽和溶液②濃H2SO4③Na2O2的裝置后，用排水法把殘留氣體收集到集氣瓶中，集氣瓶內(nèi)氣體應(yīng)是（同溫同壓下測定-(D)體積NO體積NO2和體積O2體積O2體積O211.將裝有50mLNO2、NO混合氣體的量筒倒立于水槽中，反應(yīng)后氣體體積縮小為30mL，則原混合氣體中NO2和NO的體積比是(C)∶3∶5∶2∶312.在標準狀況下，將O2和NO2按1∶4的體積比充滿干燥燒瓶，把燒瓶倒置于水中，瓶內(nèi)液體逐漸上升，假設(shè)燒瓶內(nèi)溶液不擴散，最終燒瓶內(nèi)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度-(C)／14mol/L／5mol/L／28mol/L／42mol/L13.有容積相同的4個集氣瓶，分別裝滿下列各氣體，倒扣在盛滿水的水槽中，經(jīng)充分反應(yīng)后，集氣瓶進水最多的是-(D)和N2體積各占50%和N2體積各占50%和O2體積各占50%和O2體積各占50%14.下列氣體溶解于水，沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是-(AC)溶解于水溶解于水溶解于水溶解于水15.常溫下不能共存的一組混合氣體是(A)A.一氧化氮、氧氣、氮氣B.二氧化氮、氧氣、氮氣C.二氧化硫、氧氣、氫氣D.氮氣、氧氣、水蒸氣16.將VmLNO和NO2的混合氣體通過足量的水，充分反應(yīng)后，得到一定體積的無色氣體A。將此無色氣體A與等體積的氧氣混合，充分反應(yīng)后，再通過足量的水，充分反應(yīng)后還能收集到5mL無色氣體（以上氣體體積均在相同狀況下測定）。試回答：（1）A是NO，其體積為20mL。（2）計算確定V的取值范圍：60mL>V>20mL。17.硝酸工業(yè)尾氣中的氮的氧化物（NO、NO2）是大氣的主要污染物之一，其常用的治理方法中有以下兩種：①NaOH吸收法，反應(yīng)原理如下：2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2ONO+NO2+2NaOH2NaNO2+H