氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化課件

2021/5/912021/5/922021/5/932021/5/942021/5/952021/5/962021/5/972021/5/982021/5/992021/5/9102021/5/9112021/5/9122021/5/9132021/5/9142021/5/9152021/5/916【典例】(雙選)把試管中裝有的9mLNO氣體倒立于水槽中，逐漸通入O2，當(dāng)試管中剩余氣體為3mL時，通入O2的體積可能是A.9mLB.4.5mLC.3mLD.9.75mL

【思路點撥】解答本題應(yīng)注意以下兩方面問題：2021/5/917【自主解答】選B、D。題中發(fā)生的反應(yīng)為：4NO+3O2+2H2O====4HNO3，試管中剩余的3mL氣體，有可能是未反應(yīng)掉的NO，也有可能是過量的氧氣。根據(jù)以上方程式，當(dāng)剩余氣體為NO時，通入的氧氣體積為：V(O2)＝(9-3)mL×3/4＝4.5mL當(dāng)剩余氣體為O2時，通入的氧氣體積為：V(O2)＝9mL×3/4＋3mL＝9.75mL2021/5/918【互動探究】(1)上題中通入氧氣的過程中有何現(xiàn)象？提示：試管中氣體由無色變?yōu)榧t棕色，最后又變成無色；試管中液面上升。(2)如只將上題中的NO改成NO2,試分析通入O2的情況？提示：發(fā)生的反應(yīng)為：4NO2+O2+2H2O====4HNO3①3NO2+H2O====2HNO3+NO②2021/5/919當(dāng)剩余氣體為NO時，可認(rèn)為先發(fā)生了反應(yīng)①，NO2相對O2過量，過量的NO2繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)②得到3mL的NO，而根據(jù)反應(yīng)②生成3mL的NO需要9mL的NO2，則反應(yīng)①沒有發(fā)生，則O2未通入。當(dāng)剩余氣體為O2時，可認(rèn)為只發(fā)生反應(yīng)①，則通入O2的體積為：V(O2)=9mL×1/4＋3mL=5.25mL。2021/5/920【變式訓(xùn)練】將裝有30mLNO和NO2混合氣體的試管倒立在水中，經(jīng)過足夠長的時間，到水面不再上升為止，此時試管內(nèi)剩余氣體的體積為16mL。則原混合氣體中NO2的體積為()A.9mLB.21mLC.6mLD.24mL【解析】選B。反應(yīng)后氣體體積減小(30－16)mL＝14mL,設(shè)原混合氣體中NO2的體積為V。3NO2+H2O====2HNO3+NO體積減小32V14mLV＝21mL2021/5/9212021/5/9222021/5/9232021/5/9242021/5/9252021/5/926【典例】下列全球性和區(qū)域性的環(huán)境問題與氮氧化物的排放有關(guān)的是①氣候變暖(溫室效應(yīng))②臭氧層破壞(臭氧空洞)③酸雨④白色污染⑤赤潮和水華⑥光化學(xué)煙霧A.②③⑥B.③⑤⑥C.④⑤⑥D(zhuǎn).①②④【思路點撥】解答此題需要注意以下兩點：2021/5/927【自主解答】選A。二氧化碳和甲烷等會引起溫室效應(yīng)；臭氧層空洞主要是氟利昂引起的，與氮氧化物也有關(guān)；酸雨是SO2和氮氧化物引起的；白色污染是難降解的塑料造成的；赤潮和水華主要是含磷物的過度排放引起的；光化學(xué)煙霧是由氮氧化物、碳?xì)浠衔锏纫鸬摹?021/5/928【互動探究】(1)上題中哪些環(huán)境問題與碳的化合物有關(guān)？提示：①④⑥。二氧化碳和甲烷會引起溫室效應(yīng)，白色污染是難降解的塑料造成的，光化學(xué)煙霧是由氮氧化物、碳?xì)浠衔镆鸬摹?2)試用化學(xué)方程式表示汽車尾氣中NO2的形成過程。提示：N2+O22NO2NO+O2====2NO2

放電====2021/5/929【變式訓(xùn)練】保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)前和未來的全球性重大課題之一。下列因人類生產(chǎn)、生活對環(huán)境破壞而帶來的后果是()①土地沙漠化②酸雨③水資源危機(jī)④南極上空臭氧空洞變大⑤沙塵暴A.①②⑤B.①②④⑤C.②⑤D.全部【解析】選D。人類生產(chǎn)、生活對環(huán)境各個方面造成嚴(yán)重的影響，我們應(yīng)該關(guān)注與人類生存關(guān)系密切的環(huán)境問題。2021/5/9302021/5/931【典例1】把22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)NO、NO2的混合氣體通入裝有1L水的密閉容器中，再向該容器中充入足量的O2，完全反應(yīng)后(假設(shè)反應(yīng)過程中液體體積不變)，容器中所得的溶液的物質(zhì)的量濃度為A.無法計算B.1mol·L-1C.0.5mol·L-1D.1.5mol·L-1【易錯選項】A2021/5/932【易錯剖析】易錯選項分析錯選A的原因在于對本題的解題思路不明確。很多學(xué)生錯誤地認(rèn)為因為不知道混合氣體中NO、NO2的具體量，所以也就無法計算出兩者反應(yīng)后生成的HNO3的物質(zhì)的量濃度。實際上本題中的NO、NO2在足量的氧氣條件下會全部生成HNO3，因此只要根據(jù)反應(yīng)過程中的N守恒，就可很簡單的算出HNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1。在以后的學(xué)習(xí)中，守恒思想有時可能是一種很有效的解題方法。【標(biāo)準(zhǔn)答案】B2021/5/933【典例2】在常溫常壓下，a、b、c、d四支相同的試管中，分別裝有以等物質(zhì)的量混合的兩種氣體。a試管內(nèi)是NO2和O2，b試管內(nèi)是Cl2和SO2，c試管內(nèi)是NO和O2，d試管內(nèi)是CO和H2。將四支試管倒立于水槽中，最終水面上升高度h的比較，正確的是A.hb>hc>ha>hdB.hc>ha>hb>hdC.hd>ha>hc>hbD.hb>ha>hc>hd【易錯選項】B2021/5/934【易錯剖析】(1)易錯選項分析本題易錯選B的原因在于忽略了反應(yīng)Cl2+SO2+2H2O====2HCl+H2SO4，水充滿整個試管，水面上升高度最高。(2)其他錯誤選項分析：錯選C項的原因在于審題不清楚，將“水面上升高度”誤認(rèn)為是剩余氣體體積。2021/5/935(3)正確選項分析在分析NO、NO2與O2、H2O反應(yīng)時，可直接利用4NO+3O2+2H2O====4HNO3，4NO2+O2+2H2O====4HNO3兩個化學(xué)方程式進(jìn)行分析，如剩余氣體是NO2，可再利用3NO2+H2O====2HNO3+NO分析，如剩余氣體不再變化，可知該氣體為NO或O2，再根據(jù)有關(guān)量進(jìn)行計算?！緲?biāo)準(zhǔn)答案】A2021/5/9362021/5/9371.導(dǎo)致下列現(xiàn)象的主要原因與排放NO2無關(guān)的是()A.酸雨B.光化學(xué)煙霧C.臭氧空洞D.溫室效應(yīng)【解析】選D。溫室效應(yīng)主要與CO2的排放有關(guān)。2021/5/9382.2010年11月1日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，將第六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功送入太空，運載火箭中的推進(jìn)劑引燃后產(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)生紅煙的原因是()A.高溫下N2遇空氣生成NO2B.NO遇空氣生成NO2C.CO2與NO反應(yīng)生成CO和NO2D.NO和H2O反應(yīng)生成H2和NO2【解析】選B。由題意知推進(jìn)劑引燃后產(chǎn)生的高溫氣體中含有NO，而NO遇空氣中的氧氣產(chǎn)生NO2，由無色變?yōu)榧t棕色。2021/5/9393.某無色混合氣體，依次通過濃硫酸和過氧化鈉時，氣體體積不斷減小，最后氣體變成紅棕色，該混合氣體的組成是()A.N2、NO、NH3B.NH3、CO2、N2C.NH3、CO2、NOD.NH3、N2、NO2【解析】選C。NO2是紅棕色氣體，排除D選項；混合氣體通過濃硫酸時，氣體體積減小，說明氣體中含有NH3或水蒸氣。最后氣體變成紅棕色，說明有NO2生成，即原氣體中有NO，而NO必須在O2作用下才能生成NO2，說明通過過氧化鈉后產(chǎn)生O2，即原氣體中有CO2或水蒸氣(因先通過濃硫酸，故水蒸氣可排除)。結(jié)合各選項知選C。2021/5/9404.將充有18mLNO2氣體的試管倒立在水中，充分反應(yīng)后，試管內(nèi)剩余氣體的體積是()A.18mLB.12mLC.6mLD.0mL【解析】選C。根據(jù)反應(yīng)3NO2＋H2O====2HNO3+NO,試管內(nèi)剩余氣體是NO,體積是原來NO2體積的三分之一。2021/5/9415.工業(yè)廢氣氮氧化物是主要的大氣污染源之一。但近年來發(fā)現(xiàn)許多生物體組織中存在少量NO，它有擴(kuò)張血管、提高免疫力、增強(qiáng)記憶的功能，因而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點。(1)NO在大氣層中可發(fā)生反應(yīng)：3NO+2O3→3NO2+3O，NO2+O→NO+O2，從反應(yīng)過程中看，NO是一種________劑，從最終結(jié)果看NO是一種_____劑。(2)若使NO轉(zhuǎn)化為無毒氣體，據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，可選用NH3消除NO對環(huán)境的污染，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。2021/5/942【解析】(1)將兩個反應(yīng)整理相加得總反應(yīng)為：2O3====3O2。在反應(yīng)過程中，NO在第一個反應(yīng)中以反應(yīng)物參與反應(yīng)，又在第二個反應(yīng)中以生成物出現(xiàn)，總反應(yīng)中NO的質(zhì)量及性質(zhì)都沒有改變，符合催化劑的定義，所以NO是催化劑。但是在第一個反應(yīng)中，NO被氧化成NO2，作還原劑。(2)NH3中氮元素顯－3價，具有還原性，NO中氮元素顯+2價，具有氧化性，從理論上說，二者能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)，發(fā)生化合價“歸中”反應(yīng)，都變成無毒的N2，NH3中的氫元素和NO中的氧元素結(jié)合成水。答案：(1)還原催化(2)4NH3+6NO=======5N2+6H2O一定條件2021/5/9432021/5/944雷利是英國物理學(xué)家和化學(xué)家，他曾用以下兩種方法測定氮氣的密度。方法一：將除去水蒸氣和二氧化碳的空氣通過裝有燒紅的銅屑的玻璃管，充分反應(yīng)，將空氣中的氧氣全部除去，測得氮氣的密度為1.2572g/L。方法二：將氨氣通過灼熱的裝有氧化銅的玻璃管，生成銅、氮氣和水蒸氣，除去水蒸氣及剩余的氨氣后，測得氮氣的密度為1.2508g/L。2021/5/945若兩次測定的狀況相同，請回答：(1)方法一中除去氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。方法二中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。(2)方法一中為除去空氣中的水蒸氣和二氧化碳，可供選擇的裝置如圖所示(不可重復(fù)使用)：如果氣流流向自左向右，在你選擇的裝置中，各導(dǎo)管口的連接順序是(用圖中相應(yīng)的字母A、B、C……表示)_________；所選擇裝置中盛放的物質(zhì)按先后順序分別為__________、________。2021/5/946(3)兩種方法所測得的氮氣密度數(shù)值不同，你認(rèn)為測定較為準(zhǔn)確的方法是(填“方法一”或“方法二”)_________。理由是_____________________。2021/5/947【解析】利用氨氣得到的氮氣為純凈的氮氣。空氣中除了含有氮氣、氧氣、二氧化碳和水蒸氣