高一化学一氧化氮和二氧化氮.ppt

,,完全免费,无需注册,天天更新！,,完全免费,无需注册,天天更新！,1.结合NO和 NO2的性质，试分析实验室制取两种气体时应该分别如何收集？ 提示：NO能够与氧气反应，应该用排水法收集；NO2能够与水反应，且密度比空气大，应该用向上排空气法收集。,2.NO和CO均为无色无味的有毒气体，若两个集气瓶中分别盛有上述两种气体，如何较快地鉴别？ 提示：通常状况下，CO不与氧气反应，而NO能够与氧气反应生成红棕色的NO2。所以，在通风橱中打开集气瓶塞，瓶口出现红棕色的是NO。,3试根据氮及其化合物间的相互转化分析俗语“雷雨发庄 稼”的化学原理。 提示：在空气中发生如下化学反应：N2+O2 2NO、 2NO+O2 = 2NO2、3NO2+H2O = 2HNO3+NO，生成的硝酸 随雨水降到地表，与地面的矿物质发生反应，形成被植物 吸收的硝酸盐，促进植物的生长。,例题 无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为 A.NO2、N2 B.NO、CO2 C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2,【规范解答】选B。混合气体为无色，一定不含NO2，通过足量的过氧化钠时，气体显红棕色，说明气体中一定含有NO和CO2，CO2与过氧化钠生成的O2与NO反应生成红棕色的NO2，最后通入水槽中时气体全部被吸收，说明甲气体中无N2。,【互动探究】（1）试分析混合气体中各成分的物质的量的关系。 提示：根据题意可知，整个过程发生的反应依次为2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2，4NO+3O2+2H2O = 4HNO3。最终无气体剩余，则有6CO2 3O24NO，即n（CO2） n（NO）=32。 （2）若最终集气瓶中未能充满水，原气体中是否一定含有N2？ 提示：不一定，当不满足2n（CO2）=3n（NO）关系时，最终也有气体剩余。,1.无色气体接触空气后变为红棕色，则无色气体一定为NO，可以作为NO的判断依据。 2.NO2与O2的混合气体若与水反应后无气体剩余，发生的反应3NO2+H2O = 2HNO3+NO、2NO+O2 = 2NO2可以总写为4NO2+O2+2H2O = 4HNO3。,氮的氧化物与O2的混合物溶于水的相关计算 NO和NO2是两种重要的氮的氧化物，是工业制取硝酸的中间产物。最大程度地吸收氮的氧化物可以充分利用原料，并减少污染物的排放。结合NO和NO2的性质探究以下问题。 探究： 1.把一支充满NO2气体的试管倒置在水槽中充分反应后，水能否充满试管？ 提示：NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O = 2HNO3+ NO，由此可知最后水只能充满整个试管的2/3。,2.把一支充满NO2和O2的试管倒置在水槽中充分反应后，若水充满试管，NO2和O2的量应满足什么关系？ 提示：根据反应：3NO2+H2O = 2HNO3+NO,2NO+O2 = 2NO2可得4NO2+2H2O+O2 = 4HNO3；即当NO2与O2体积比为41时水可充满试管。 3.如果向一支充满NO的试管中充O2，应满足什么条件水才能充满试管？ 提示：结合反应2NO+O2 = 2NO2,3NO2+H2O = 2HNO3+ NO知4NO+3O2+2H2O = 4HNO3。所以当NO和O2体积比为43时水可充满试管。,4.试根据上述讨论完成下表：,1关于氮气的性质的说法中正确的是( ) A通常情况下，氮气性质很活泼 B可在氧气中燃烧，生成NO C通常情况下，在水中溶解度较大 D跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂 【解析】选D。氮气分子中含有NN键，通常情况下氮气的化学性质稳定；在高压放电的情况下会与氧气反应；难溶于水。,2.（2011乌鲁木齐高一检测）起固定氮作用的化学反应是( ) A.由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵 B.NO遇O2转化为NO2 C.硝酸工厂用NH3氧化制NO D.N2与H2在一定条件下反应生成NH3 【解析】选D。氮的固定是指使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。符合此定义的只有D选项。,3.（2011银川高一检测）最新的研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS中重症患者的缺氧状况，缓解病情。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.含等质量氧原子的一氧化氮与一氧化碳的物质的量相等 D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集,【解析】选C。一氧化氮是无色、难溶于水的气体，可以用排水法收集，一氧化氮能够和氧气发生化合反应生成红棕色的二氧化氮，因此A、B、D三个选项均错误；假设氧原子的质量为16 g，那么一氧化氮和一氧化碳的物质的量均为 1 mol，因此C选项正确。,4.下列对NO、NO2的描述正确的是( ) A.NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物 B.NO2可用排水法收集，且可由N2和O2化合而得到 C.NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物 D.NO、NO2互为同素异形体，且NO是汽车尾气的有害成分之一,【解析】选C。NO是无色难溶于水的气体，NO不与碱反应，不是酸性氧化物，故A项错误；NO2与水反应：3NO2+H2O = 2HNO3+NO，N2和O2反应生成NO，故B项错误；NO和O2发生反应：2NO+O2 = 2NO2，NO2与H2O反应生成NO，故C项正确；NO与NO2都不是单质，故不可能是同素异形体，D项错误。,5某同学收集了一集气瓶红棕色气体，用玻璃片盖好，然后向其中加入少量水，振荡后变为无色，然后轻轻移开玻璃片使少量空气进入瓶内，气体又变为红棕色。 （1）集气瓶内红棕色气体是：_。 （2）气体颜色变化的原因是：_； 有关的化学方程式是：_。 （3）在收集该红棕色气体时用_。,【解析】在中学阶段常见的红棕色气体有NO2和溴（Br2）蒸气，能产生题干所述现象的是NO2，由于NO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集。 答案:(1)NO2 (2)NO2与H2O反应生成无色NO，NO遇空气中的O2，与之发生反应生成红棕色的NO2 3NO2+H2O = 2HNO3+NO、2NO+O2 = 2NO2 (3)向上排空气法,一、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分） 1.如图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入，可用来收集的无色气体是( ) ANO B.NO2 C.CO D.CO2 【解析】选D。据图可知该气体的密度比空气的密度大且是无色气体，故只有CO2符合。,2.在体积V L的密闭容器中通入a mol NO，b mol O2后，反 应容器内氮原子和氧原子个数比为( ) 【解析】选C。反应前后氮原子守恒，氧原子守恒，氮原子 为a mol，氧原子为（a+2b）mol。,【举一反三】同温同压下相同体积的两个容器a和b,a中为NO，b中为N2和O2。 （1）a与b中分子数是否相等？（2）a与b中气体质量是否相等？ 提示：（1）由阿伏加德罗定律知a与b分子数相等。 （2）因b中N2和O2的个数比不确定，所以a与b中气体的质量可能相等，也可能不相等。,3（2011咸阳高一检测）发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟。产生红烟的原因是( ) A高温下N2遇空气生成NO2 BNO遇空气生成NO2 CCO2与NO反应生成CO与NO2 D生成H2和NO2 【解析】选B。题中所述四种气体均不是红棕色的气体，能够出现红棕色是因为NO在空气中被氧化成了NO2。,4在NO2和H2O的反应中，NO2( ) A是氧化剂 B是还原剂 C既是氧化剂又是还原剂 D既不是氧化剂又不是还原剂 【解析】选C。通过分析NO2和H2O反应的化学方程式3NO2+H2O = 2HNO3+NO中氮元素化合价的变化，发现氮元素的化合价既降低又升高，因此NO2既是氧化剂又是还原剂。,5.在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸 作用的过程如图所示。下列说法正确的是( ) ANO是该过程的中间产物 BNO和O2必须在催化剂表面才能反应 C汽车尾气的主要污染成分包括CO2和NO D催化转化总反应为：2NO+O2+4CO 4CO2+N2,【解析】选D 。NO2是该过程的中间产物；NO和O2的反应不需要催化剂；汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO。,6（2011郑州高一检测）在一定温度和压强下，将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中，经足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比为( ) A11 B12 C13 D31 【解析】选C。假设试管中V(N2)=x L，V(NO2)=y L；根据化学方程式3NO2H2O = 2HNO3NO以及题意可列出下列方程(x+y/3)/(x+y)=1/2，解方程得到xy=13。,二、非选择题（本题包括2小题，共26分） 7.（14分）（2011福州高一检测）氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。 （1）用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： 2NO2+2NO+4NaOH = 4NaNO2+2H2O , 2NO2+2NaOH = NaNO2+NaNO3+H2O ， 在反应中，氧化剂是_，还原剂是_。在反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。,（2）汽车尾气中含有CO和NO，消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成N2和CO2，该反应的化学方程式为_。 （3）在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：_。,,三星学科,教师助手,学生帮手,家长朋友！,【解析】（1）在反应中NO2中的氮元素化合价降低，作 氧化剂，NO中氮元素化合价升高，作还原剂；在反应中 氧化剂和还原剂都是NO2，它们的物质的量之比为11。 （2）根据质量守恒定律结合题目信息可知，一氧化氮与一 氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧 化碳。（3）根据质量守恒定律结合题目信息可知，氨气和 二氧化氮反应后生成的无污染的物质为氮气和水。 答案：（1）NO2 NO 11 （2）2NO+2CO N2+2CO2 （3）6NO2+8NH3 7N2+12H2O,8.（12分）将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管倒置在 水槽中，反应停止后试管内剩余2 mL的无色气体，求原混 合气体中NO2和O2各多少毫升。 【解析】（1）若剩余的是NO，可以看成先发生了反应 4NO2+O2+2H2O = 4HNO3。剩余的NO2又与水作用，最终有 2 mL NO产生。由反应3NO2+H2O = 2HNO3+NO得剩余的NO2 体积为2 mL3=6 mL。则原有O2的体积为（10 mL-6 mL） =0.8 mL,NO2体积为10 mL-0.8 mL=9.2 mL。,（2）若剩余的是O2，则有10 mL-2 mL=8 mL NO2和O2的混合 气体按4NO2+O2+2H2O = 4HNO3进行。所以NO2的体积为 8 mL =6.4 mL，O2的体积为10 mL-6.4 mL=3.6 mL。 答案：（1）若剩余的是NO，则NO2和O2的体积分别为 9.2 mL和0.8 mL。（2）若剩余的是O2，则NO2和O2的体积分 别为6.4 mL和3.6 mL。,【规律方法】氮的氧