《《氮氣與氮的氧化物》講義》教案

【學(xué)習(xí)目標】

氮氣與氮的氧化物1、把握氮氣的構(gòu)造、氮氣的性質(zhì)及氮的固定2、生疏氮的氧化物，重點理解NO和NO2性質(zhì)，會進展氮的氧化物溶于水的計算3、生疏氮的氧化物對環(huán)境及人類安康的影響【主干學(xué)問梳理】一、氮氣與氮的固定1、氮元素的位置、構(gòu)造氮的原子構(gòu)造示意圖為 位于元素周期表的其次周期第ⅤA族氮原子的最外電子層有5個電子，既不簡潔得到3個電子也不簡潔失去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%鹽中3、氮氣的物理性質(zhì)ρ2N2是一種無色、無味的氣體，ρN＜ρ24、氮氣的分子構(gòu)造

，難溶于水電子式： ，構(gòu)造式：N≡N；氮氮鍵很難斷裂，通常狀況下，氮氣的化學(xué)性很質(zhì)穩(wěn)定、不活潑，不易與其他物質(zhì)反響5、氮氣的化學(xué)性質(zhì)2 常溫下氮氣很穩(wěn)定，N2件下如：高溫、放電、點燃，也能跟某些物質(zhì)如：H、O、Mg2 與氫氣反響生成NH

：N＋3H

催化劑

2NH3 2

高溫高壓 32與氧氣在放電或高溫條件下生成NO：N2＋O2NO 在閃電時會發(fā)生反響2N2＋O2錯誤!錯誤!錯誤!L2023LNO，然5mL

無明顯現(xiàn)象 NO不溶于水夾封住管口，振蕩注射器10mL空

注射器中氣體由無色變?yōu)榧t棕

NOO2發(fā)生反響生成紅氣后夾上彈簧夾

色，注射器塞子向左移動

棕色的NO：2NO＋O===2NO2 2 22振蕩注射器2

注射器中氣體由紅棕色變?yōu)闊o

NO 與水發(fā)生反響生成了無色的色，注射器塞子連續(xù)向左移動 NO：3NO＋HO===2HNO＋NO2 2 32 4 2 2 4 5NO：無色氣體，易液化，與NO相互轉(zhuǎn)化，N2 4 2 2 4 6NO：硝酸的酸酐，可與水作用生成硝酸，NO＋HO===2HNO2 5 2 5 2 37、氮氧化物對環(huán)境的污染和防治氣態(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響形成光化學(xué)煙霧空氣中氮氧化物的源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠的廢氣等常見的污染類型①光化學(xué)煙霧：氮氧化物NO和碳氫化合物CH在大氣環(huán)境中受到猛烈的太陽紫外線照耀后，發(fā)生簡潔的化學(xué)反響，主要生成光化學(xué)氧化劑主在是O3及其他多種簡潔的化合物，這是一種的二次污染物，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)生在陽光猛烈的夏、秋季節(jié)3 ②酸雨：NO排入大氣中后，與水反響生成HNO和HNO3 2③破壞臭氧層：NO可使平流層中的臭氧削減，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加2④水體污染：水體富養(yǎng)分化NO尾氣處理方法①堿液吸取法：2NO＋2NaOH===NaNO＋NaNO＋HO NO＋NO＋2NaOH===2NaNO＋HO2 3 2 2 2 2 22 NO、NO的混合氣能被足量燒堿溶液完全吸取的條件是：nNO≥nNO。一般適合工業(yè)尾氣中NO2 22②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NNOCO在確定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體N2CO。一般適用于汽車尾氣的處理222】1、最的病毒學(xué)爭論證明，一氧化氮對SARS病毒有直接抑制作用。以下關(guān)于一氧化氮的表達正確的選項是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22、某廠排放的尾氣中NO、NO1∶1NaOH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2A．－3 B．＋1 C．＋3 D．＋52 2 3、放射衛(wèi)星的運載火箭，其推動劑引燃后發(fā)生猛烈反響，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CO、HO、N、NO2 2 2 A．高溫下N2遇空氣生成NO B．NO遇空氣生成2 2 2 2 2 C．CO與NO反響生成CO和NO D．NO和HO反響生成H和2 2 2 2 4、如以下圖，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，但不能布滿試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀看到試管中水柱連續(xù)上升，經(jīng)過屢次重復(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．不行能是NO與NO2的混合氣體 D．只能是NO2一種氣體5、以下關(guān)于NO和NO2的說法正確的選項是A．NO2是紅棕色氣體，易溶于水，屬于酸性氧化物B．NO2可由N2和O2直接化合得到2C．NO和NO均既可以用排空氣法收集又可以用排水法收集22D．NONO在確定條件下可以相互轉(zhuǎn)化26、諾貝爾化學(xué)獎曾授予德國化學(xué)家GerhardErt，以表彰他對固體外表化學(xué)爭論過程中的重大覺察。使CO、NO等在鉑外表發(fā)生化學(xué)反響轉(zhuǎn)變成無毒氣體以下有關(guān)說法不正確的選項是2A．CO在鉑外表被氧化生成CO，鉑起催化作用2汽車尾氣中的NO在鉑外表發(fā)生反響的產(chǎn)物是N2C．CO在鉑外表可能和O2、NO反響2D．NO、CO、CO均能與人體中的血紅蛋白結(jié)合22 2 三、氮的氧化物和氧氣、水的反響與計算NONON2 2 1、計算依據(jù)：①3NO＋HO===2HNO＋NO2 2 322例1、將2023滿NO和NO的混合氣體的試管倒立于盛水的水槽中，充分反響后，剩余氣體的體積變?yōu)?0m，求原混合氣體中NO和NO 各占多少毫升？222 2、NOO2 1、計算依據(jù)：3NO＋HO===2HNO＋NO ①2 2 32NO＋O===2NO ②2 2由方程式①×2＋②得：4NO＋O＋2HO===4HNO ③2 2 2 32、爭論法：由總反響③可知VNO2∶VO2錯誤!2 2 2、NOO的混合氣體的量筒倒置于水中，充分反響后，保持氣體壓強不變，水進入至量筒體積的一半處停頓了，則原混合氣體中NO和O2 2 23、NOO的混合氣體溶于水21、計算依據(jù)：2NO＋O===2NO ①2 23NO＋HO===2HNO＋NO ②32 2 332由方程式①×3＋②×2得：4NO＋3O2＋2H2

O===4HNO ③2、爭論法：由總反響③可知VNO∶VO2錯誤!例3、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，充分反響后剩余氣體的體積與原混合氣體的體積之比是多少？2 4、NO、NOO2 1、計算依據(jù)：3NO＋HO===2HNO＋NO2 2 324NO＋3O2＋2H2

O===4HNO32、假設(shè)法：NO與水先反響，按反響3NO＋HO===2HNO＋NO，求誕生成NO的體積，再加上原混合氣2 2 2 32體中NO的體積，得NO4NO＋3O2＋2H2

O===4HNO3

進展計算210mNO2

和10mNO組成的混合氣體的大試管倒立于水中，當(dāng)緩緩?fù)ㄈ隣

一段時間后，試管內(nèi)222m氣體，則通入O體積可能為多少毫升？22四、酸雨及防治2 1、SO、NOSO2 2NOO、NO對人體的危害22①SO與NO會引起呼吸道疾病，危害人體安康，嚴峻時會使人死亡2溶于水形成酸雨3防治調(diào)整能源構(gòu)造，進展清潔能源②爭論煤的脫硫技術(shù)，改進燃燒技術(shù)，削減二氧化硫和氮氧化物的排放加強工廠廢氣的回收處理改進汽車尾氣的處理技術(shù)，把握尾氣排放2、酸雨1概念：o·L－1 B．錯誤!mo·L－1

錯誤!

mo·L－1

錯誤!mo·L－121012mLNO8mLO，以下是有關(guān)最終狀態(tài)的描述：2①試管內(nèi)氣體呈紅棕色②試管內(nèi)氣體呈無色③試管內(nèi)液面不變④試管內(nèi)液面上升⑤試管內(nèi)氣體是O2⑥試管內(nèi)氣體是NO。其中正確的選項是A．①③ B．②④⑤ C．②④⑥ D．②③⑤11、將盛有30mLNO和NO2混合氣體的試管倒置于放滿水的水槽中，最終試管中氣體的體積是2023L，則原混合氣體中NO的體積是A．24mL B．15mL C．18mL D．12mL2 2 12N和NO則原混合氣體中N和NO2 2 A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶122 13、在確定溫度和壓強下，將一容積為15mL的試管布滿NO后，倒置于一個盛有水的水槽中。當(dāng)試管內(nèi)液面上升至確定高度不再變化時，在一樣條件下再通入O，假設(shè)要使試管內(nèi)液面仍保持在原高度，則通入O22 A．mL B．mL C．mL D．mL214m體積NOn體積O同時通入倒立于水中且盛滿水的容器內(nèi)，充分反響后，容器內(nèi)殘留錯誤!體積的氣體，該氣體與空氣接觸后變?yōu)榧t棕色，則mn的比值為2A．3∶2 B．2∶3 C．8∶3 D．3∶822 151moNO和NO混合氣體的試管倒立于盛滿水的水槽中，再通入moO，充分反響后，整個試管布滿水。則原混合氣體中NONO22 A．1∶2 B．3∶7 C．2∶5 D．無法確定2 16、在確定條件下，將NO和O12mL通入足量水中，充分反響后剩余2mL2 A． B． C．3mL D．4mL17“藍天工程”得到了全民的支持。以下措施不利于“藍天工程”建設(shè)的是2A．推廣使用燃煤脫硫技術(shù)，防治SO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，消退機動車尾氣污染D．加大石油、煤炭的開采速度，增加化石燃料的供給量218、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)境問題及主要氧化物環(huán)境問題主要的燃燒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222023一支盛有amLNObmLNO氣體的試管倒立于水槽中，然后通入amLO，問：22假設(shè)a＝b，則充分反響后試管內(nèi)氣體體積為 mL假設(shè)a＜b，則充分反響后試管內(nèi)氣體體積為 mL假設(shè)a＞b，則充分反響后試管內(nèi)氣體體積為 mL21、氮氧化合物用NO表示是大氣污染的重要因素，依據(jù)NO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。：4NH3＋6NO錯誤!錯誤!L碳酸鈉溶液吸取，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 mo/L【氮氣與氮的氧化物】答案1】21、C。解析：N在空氣中約占空氣總體積的錯誤!，C錯誤22、D。解析：氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，在通常狀況下不燃燒，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響中，N0降低到－3，作氧化劑，D項錯誤。]3、A。解析：→NH30價變?yōu)椋?價，被復(fù)原。B工業(yè)合成氨的過程屬于人工固氮。年，德國化O錯誤!，NO：15m2 2 22、2:33、1:84、12m或4】21、BSO和NO的增多。在我國主要是SO2的增多?？諝庵蠸O2的主要的燃燒；②含硫礦石的冶煉；③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緣由是工業(yè)上大量燃2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?！菊n后作業(yè)】1、D2、C。解析：通常狀況下氮氣的性質(zhì)很不活潑，在放電或高溫條件下，能跟氧氣反響。3、C。解析：二氧化氮與水反響生成硝酸和一氧化氮，氧化劑和復(fù)原劑都是二氧化氮，發(fā)生復(fù)原反響和氧化反1∶2。4、C。解析：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。應(yīng)選C。2 2 5 2 2 5、D。解析：NO、NO等不是酸性氧化物；NO中氮元素為最高價，只有氧化性；NO與HO反響生成2 2 5 2 2 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必需參與氧化劑；2通過一步反響就能完成。反響①、③、④從化合價角度來看都是上升，但反響①N2→NO2不能通過一步反響完成；而反響③NO2→HNO3雖然氮的化合價上升，但不加氧NO既是氧化劑又是復(fù)原劑；只有反響④N→NO2 2 3 2 2必需參與氧化劑且通過一步反響就能完成。I①C＋2KI===I＋2K②3NO2 2 2 2＋HO===2HNO＋NO，HNOKII，⑤Br＋2KI===I＋2KBr。2 3 3 2 2 228、A。解析：NO、O2倒扣在水槽中發(fā)生反響4NO＋3O2

＋2HO===4HNO，HNO

易溶于水會導(dǎo)致試管內(nèi)氣體233體積會明顯削減水面明顯上升；NO、O4NO＋O＋2HO===4HNO，會導(dǎo)致試管內(nèi)氣2332 2 2 2 2 322 2 2 4 體體積會明顯削減水面明顯上升；CO、O2倒扣在水槽中不發(fā)生反響，故試管內(nèi)氣體體積不會明顯削減；NH3、O2C2SO反響C2＋SO＋2HO===2HC＋HSO，會導(dǎo)致試管內(nèi)氣體體積會明顯削減水面明顯上升；N、NO倒扣在水槽中均不溶于水且不與水反響，故試管內(nèi)氣體體積不會明顯削減，則此題選A22 2 2 4 9、C4NO＋O＋2HO===4HNO可知，當(dāng)NO和O

4︰1時，二者恰好完全與水反響，2 2 2 3 2 23此時水能布滿整個燒瓶。設(shè)燒瓶容積為Vn混＝錯誤!mo，nNO2＝錯誤!×錯誤!mo。據(jù)上述方程式可知：生成硝酸的物質(zhì)的量nHNO3＝錯誤!×錯誤!mocHNO＝錯誤!＝錯誤!mo·L－1。310、C。解析：依據(jù)4NO＋3O2＋2HO===4HNO

可得，剩余氣體應(yīng)為NO，體積為錯誤!mL，試管內(nèi)液面上升。2 311、B。解析：NO3NO＋HO===2HNO＋NO，設(shè)原混合氣體中NONO的體積分別為、，則據(jù)題2 2 2 3 222023L是原NO氣體與上述反響生成的NO氣體的總體積，列方程即可得NO和NO體積都15mL。222 2 12、C。解析：將試管倒立于水中，只有NO和HO反響，生成的NO與不反響的N為剩余氣體。設(shè)原混合氣V，NO22 2 3NO2＋H

O===2HNO NO V＋ 2 3 ＋ 3 1 2錯誤!解得：＝錯誤!，VN2＝V－錯誤!＝錯誤!，故錯誤!＝錯誤!。13、C。解析：15mLNO5mLNO4NO＋3O＋2HO===4HNO5mLNO完全2 2 2 3被氧化需O2體積為5mL×錯誤!＝mL。據(jù)題意，通入的O2應(yīng)過量5mL，則共需通入O2 mL。14、C。解析：氣體與空氣接觸后變?yōu)榧t棕色，說明反響后NO是過量的。NO和氧氣同時通入水中的化學(xué)方程4NO＋3O＋2HO===4HNONO是錯誤!，所以氧氣的體積是錯誤!×錯誤!＝nm2 2 3n8∶3。2215、B。解析：設(shè)1moNONO2amoNO1－amoNO4NO＋3O22

23＋2HO===4HNO23234NO2＋O2＋2HO===4HNO23

可得：錯誤!a＋錯誤!＝，a＝，VNO∶VNO

＝3∶7，應(yīng)選B。2216、AD。解析：首先分析剩余的2mL2mLO，則VNO22

2＝錯誤!×12－2mL＝8mL，則混合氣中：VO2＝12mL－8mL＝4mL。假設(shè)剩余的2mL氣體是NO，則混合氣中的VO2＝12mL－2mL×3×錯誤!＝。17、D。解析：A、B、C都是可實行的措施，在D中，假設(shè)加大不行再生資源石油、煤的開采，會造成資源缺乏，同時會使空氣中SO2、NO的含量增加。18、B。解析：常見的大氣污染物是氮的氧化物、硫的氧化物、一氧化碳及煙塵。19、D。解析：A項，二氧化碳是造成溫室效應(yīng)的氣體，造成酸雨的氣體是二氧化硫及氮氧化物，錯誤；B項，氮的氧化物是造成光化學(xué)煙霧的氣體，錯誤；C項，二氧化碳是造成溫室效應(yīng)的氣體，錯誤；D項，CO有毒，主要來自燃料的不完全燃燒，正確。202302錯誤!3錯誤!14NOO＋2HO===4HNO4N＋3O＋2HO===4HNOamLNO和