高一化学课件：4.3.2二氧化氮和一氧化氮及其对环境的污染(人教版必修1).ppt

,【典例1】将VmLNO和NO2的混合气通过水吸收后，得到amL无色气体A，将此无色气体A与等体积O2混合，再通过水充分吸收后，收集到5mL无色气体B。试回答：(1)A气体是_，B气体是_；(2)A气体的体积是_。,【思路点拨】解答该题需注意以下三点：(1)NO与水不反应；(2)NO2与水反应且生成的(3)NO与O2通入水中时发生的总反应为4NO+3O2+2H2O=4HNO3。,【自主解答】(1)NO2溶于水生成NO，故A为NO，NO与O2通入水中发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，二者等体积时，O2过量，故B为O2；(2)4NO+3O2+2H2O=4HNO3amL依题意：答案：(1)NOO2(2)20mL,【互动探究】若将amLNO、amLN2与xmLO2混合通过水充分吸收后形成1L溶液，剩余amL气体，则(气体体积均为标准状况下测得)(1)剩余气体是什么？(2)O2的体积为多少？(3)所得硝酸溶液的物质的量浓度为多少？,提示：因为N2不与NO、O2反应，也不溶于水，故剩余amL气体为N2，同时说明amLNO与xmLO2恰好完全反应，据化学反应方程式4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知所得硝酸溶液的物质的量浓度,【变式训练】(2011乌鲁木齐高一检测)将盛有N2和NO2的混合气体的试管倒立于水中经过足够长的时间后，气体体积减少为原来的一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是()A.11B.12C.13D.31【解析】选C。设原来的体积是6mL，其中NO2的体积是a，则减少的体积是3mL，3NO2+H2O=2HNO3+NOV312a3mL解得a4.5mL，所以N2体积是6mL4.5mL1.5mL，故选C。,【典例2】(2010海南高考)下列物质中，可形成酸雨的是A二氧化硫B氟氯代烃C二氧化碳D甲烷,【思路点拨】解答该题要注意以下两点：(1)正常的雨水中因溶解了CO2而呈酸性，pH为5.6，但不是酸雨；(2)酸雨与SO2和氮氧化物的排放有关。,【自主解答】选A。二氧化硫及氮氧化物是形成酸雨的主要污染物，酸雨的形成过程为：SO2H2SO3H2SO4或SO2SO3H2SO4；NONO2HNO3，故A正确；B项中氟氯代烃主要危害是破坏臭氧层，引起臭氧空洞；C项中二氧化碳主要引起温室效应；D项中甲烷不溶于水也不能和水反应，不能形成酸雨，是造成温室效应的一种气体。,【互动探究】(1)大气中二氧化硫的主要来源有哪些？(2)该题四种气体中能引起温室效应的是？提示：(1)SO2主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼；(2)二氧化碳与甲烷均能引起温室效应。,【变式训练】(2011临汾高一检测)2010年世界环境日(6月5日)的主题是：多个物种、一颗星球、一个未来。中国主题：低碳减排、绿色生活。空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()A推广使用燃煤脱硫技术，防止SO2污染B实施绿化工程，防治可吸附性颗粒污染C研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D加大石油、煤的开采速度，增加化石燃料的供应量,【解析】选D。加大石油、煤的开采速度，增加化石燃料的供应量会产生更多的SO2、NO2等污染气体，不利于“蓝天工程”建设。,【典例】某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为12，则该氮的氧化物是A.N2OB.NOC.NO2D.N2O5,【思路点拨】解答该题的步骤为:(1)设氮氧化物化学式为NOx；(2)据信息写出化学方程式;(3)据原子守恒即可求出x。,【自主解答】选B。设氮氧化物的化学式为NOx，由题意先写出反应物和生成物，再写出N2、CO2的化学计量数1和2，然后分别根据N、C原子守恒得出NOx、CO的化学计量数是2和2。得出方程式2NOx+2CO=N2+2CO2，根据O原子守恒得：2x+2=4，解得：x=1，所以NOx为NO。,【互动探究】(1)在该反应中体现了氮氧化物的什么性质？(2)氨气在一定条件下也能与氮氧化物反应生成氮气和水，请你写出NO与NH3反应的化学方程式。提示：(1)该反应中NO中氮元素的化合价降低，体现了NO的氧化性。(2)据得失电子守恒即可写出反应：,【变式训练】在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的量之比为()A31B13C12D21【解析】选C。在中，3molNO2中有2mol失电子，被氧化，发生还原反应。,【典例】在标准状况下，把22.4LNO、NO2的混合气体通入装有1L水的密闭容器中，再向该容器中充入足量的O2，完全反应后(假设反应过程中液体体积不变)，容器中所得的溶液的物质的量浓度为A.无法计算B.1molL-1C.0.5molL-1D.1.5molL-1【易错选项】A,【易错剖析】易错选项分析错选A的原因在于对本题的解题思路不明确。很多学生错误地认为因为不知道混合气体中NO、NO2的具体量，所以也就无法计算出两者反应后生成的HNO3的物质的量浓度。实际上本题中的NO、NO2在足量的氧气条件下会全部生成HNO3，因此只要根据反应过程中的N守恒，就可以很简单地算出HNO3溶液的物质的量浓度为1molL-1。在以后的学习中，元素守恒思想有时可能是一种很有效的解题方法。【标准答案】B,1.(2010四川高考)节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列措施不能减少二氧化碳排放的是()A.利用太阳能制氢B.关停小火电企业C.举行“地球一小时”熄灯活动D.推广使用煤液化技术,【解析】选D。A项，利用太阳能制氢，实质是使水分解来制氢，不会产生CO2，所以A可减少CO2的排放；B项，小火电企业利用的是煤发电，故关停小火电企业可减少CO2的排放；C项，灯利用的是煤发电，故举行“地球一小时”熄灯活动可减少CO2的排放；D项推广使用煤液化技术，只是提高了煤的燃烧效率，仍然会产生CO2，故D不能减少CO2的排放。,2.不能用排空气法收集的气体是()ACO2BNO2CNODH2【解析】选C。NO能与氧气反应生成NO2，所以NO不能用排空气法收集，而CO2、NO2、H2均不与空气中的成分反应，可用排空气法收集，C正确。,3.在常温常压下，下列各组气体不能共存的是()ASO2与O2BNO与O2CO2与N2DNO2与NO【解析】选B。常温常压下，NO与O2只要接触就发生反应，A、C两组中气体在一定条件下也能反应，但常温常压下不反应；D组两气体不发生反应。,4.(2011延边高一检测)在实验室完成下列实验时，不需要考虑尾气处理的是()A.Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2OB.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2OC.3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OD.2KClO32KCl+3O2【解析】选D。NO2、SO2、NO均为有毒气体，应有尾气处理装置，而氧气无需处理，D正确。,5.(2011宁德高一检测)氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，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：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，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)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：_。,【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，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)NO2NO11(2),一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)1.(2011吉安高一检测)以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是(),【解析】选D。A项氧化物应为SO2；B项氧化物应为氮氧化物；C项氧化物应为CO2；D项正确。,2.最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接的抑制作用。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.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集【解析】选C。NO是无色的气体，不溶于水，可由N2与O2在放电条件下直接化合而得到，且易与空气中的氧气直接反应而生成NO2，故只有C项符合题意。,3.在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与释放的过程如图所示。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NOD汽车尾气的主要污染物是CO和NO,【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。,4.(2011襄樊高一检测)将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为()A21B13C31D11【解析】选C。NO不溶于水，也不与水反应，NO2与水的反应为3NO2+H2O2HNO3+NOV312=30mL(40-20)mL，NO的体积为40mL-30mL10mL,则原混合气体中NO2和NO的体积比为31，C正确。,=,5.(双选)鉴别二氧化氮与溴蒸气，下列可选用的试剂是()A.淀粉碘化钾B.蒸馏水C.氢氧化钠D.硝酸银,【解析】选B、D。A项二氧化氮与水反应的产物硝酸会氧化I-得到I2，使淀粉变蓝；溴蒸气也能氧化I-得到I2，会使淀粉变蓝；B项二氧化氮遇水，发生3NO2+H2O2HNO3+NO，气体的红棕色消失，溴蒸气遇水，溶解一部分，得到橙色溶液；C项二氧化氮遇水反应得硝酸，能与NaOH反应，红棕色消失，溴遇氢氧化钠，也会与之反应，得到溴化钠、次溴酸钠，红棕色消失；D项二氧化氮与水反应，红棕色消失但无沉淀，溴遇硝酸银溶液，红棕色消失，同时会生成浅黄色沉淀溴化银，故B、D正确。,=,【方法技巧】NO2与溴蒸气的鉴别方法(1)性质相似性均为红棕色；均具有氧化性；溶于水均与酸反应；均与碱反应。(2)鉴别方法不能选用试剂：淀粉KI溶液(均变蓝)；pH试纸；NaOH溶液；可以选用试剂：AgNO3溶液；CCl4；蒸馏水。,二、非选择题(本题包括3小题，共30分)6.(9分)X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收。已知X是化石燃料燃烧产物之一，是形成酸雨的主要物质；Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用；Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应。请写出下列物质反应的化学方程式。(1)X在一定条件下与氧气反应；(2)Y与氢氧化钠溶液的反应;(3)Z与水的反应。,【解析】据题意可知，形成酸雨的主要物质，是燃烧化石燃料所得，则X是SO2；氯水具有漂白性，则Y是Cl2；NO2是硝酸工业和汽车尾气的有害成分，且易溶于水，Z是NO2。答案：(1)2SO2+O22SO3(2)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O(3)3NO2+H2O2HNO3+NO,=,=,7.(9分)酸雨的形成与大气中二氧化硫及氮氧化物的含量有关。(1)机动车所排放的废气中主要含CO和氮氧化物。为使机动车达标排放，可在排气筒中安装一个催化净化装置，使尾气中的CO和NO转化为参与大气循环的两种无毒气体，写出反应的化学方程式：。(2)某火力发电厂为除去有害气体SO2，并变废为宝，采用尾气脱硫新工艺，如图所示。写出尾气脱硫工艺中反应的化学方程式为。,【解析】(1)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，化学方程式为2NO+2CON2+2CO2。(2)根据图示，结合物质的性质可写出发生反应的化学方程式为SO2+CaOCaSO3，2CaSO3+O22CaSO4。答案：(1)2NO+2CON2+2CO2(2)SO2+CaOCaSO3，2CaSO3+O22CaSO4,=,=,=,=,8.(12分)已知SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI，某化学兴趣小组选用下列实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中的SO2的含量。,=,(1)若原料气从左向右流向时，上述装置组装连接的顺序是：原料气(填a、b、c、d、e)。(2)当装置中出现现象时，立即停止通气。(3)若碘溶液的浓度为0.05mol/L、体积为20mL，收集到的N2与O2的体积为297.6mL(已折算为标准状况下的体积)，SO2的体积分数为。,【解析】(1)原料气先通过装置除去工业原料气中的SO2后再利用、装置测量剩余气体的体积，故气体的流向为：cdbae(2)依据题目提供的I2与SO2发生反应的化学方程式可知当溶液中蓝色褪去时，表明I2与SO2恰好完全反应。(3)由反应方程式可知：SO2I222400mL1molV0.05mol/L0.020LV=22.4mL则SO2的体积分数为100%=7%,答案：(1)cdbae(2)蓝色褪去(3)7%,有一无色干燥的混合气体，可能是由HCl、NO、NO2、CO2、NH3、H2、O2、Cl2中的几种混合而成，把混合气体通过浓硫酸(足量)时，气体体积明显减小;再通入过量碱石灰时，体积又明显减小；剩余气体接触空气时，