一氧化氮和二氧化氮

1、一氧化氮和二氧化氮 第四章 非金属及其化合物 二氧化氮和一氧化氮 一、自主学习 二氧化氮和一氧化氮 1. 氮气 氮气是一种 色 味的气体，占空气体积的 左右。在一定条件下，N2和O2反应的化学方程式为： 。 2.一氧化氮 （1）物理性质：NO是 色 毒 溶于水的气体。 （2）化学性质：NO易与O2化合，所以不能与O2共存。与O2反应的方程式为： 。 所以实验室收集NO只能用法收集。 3.二氧化氮 （1）物理性质：NO2是 色，有 气味的 毒气体。密度比空气 ，易 ， 易溶于水且与水反应。在闪电时，大气中有少量NO2 生成，并随雨水落下。 （2）化学性质：NO2易与 反应，化学方程式为： 。 所

2、以实验室收集只能用 法收集，而不能用 法收集。 【思考】雷雨为什么对农作物有利？ 请你设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮杯水吸收。 第四章 非金属及其化合物 氮的氧化物溶于水的计算 （1）有关化学反应方程式 3NO2+H2O 2HNO3+NO 4NO2+O2+2H2O 4HNO3 4NO+3O2+2H24HNO3 2NO+O 2NO2 (2)不同情况及剩余气体的体积 第四章 非金属及其化合物 二、考点突破 考点1N2的性质 【例1】下列用途中，应用了氮气性质的不活泼性的是： A、金属焊接时的保护气，和氩气混合充填灯炮 B、用于合成氨气 C、工业上以氮气为原料之一制硝酸 D、保护粮食和水果 【答

3、案】A、D 考点2NO、NO2的性质 【例2】Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很 大发展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是 ( ) A. NO可以是某些含低价N物质氧化产物 B. NO不是亚硝酸酐 C. NO可以是某些含高价N物质的还原产物 D. NO是棕色气体 【答案】D 考点3NO、NO2、O2与水作用计算 （1）NO2或NO2与N2（非O2）的混合气体溶于水时可依据： 3NO2+2H2O=2HNO3+NO，利用气体体积差值进行计算。 （2）NO2和O2的混合气体溶于水时， 由4NO2+O2+2H2O

4、=4HNO3可知， 体积比V（NO2）：V（O2）=4：1时，恰好完全反应； 体积比V（NO2）：V（O2）>4：1时，NO2过量，剩余气体为NO； 体积比V（NO2）：V（O2）<4：1时，O2过量，剩余气体为O2。 （3）NO和O2同时通入水中时， 其反应是：2NO+O2=2NO2，4NO2+O2+2H2O=4HNO3，总式为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3。 当体积比V（NO）：V（O2）=4：3时，恰好完全反应； 当体积比V（NO）：V（O2）>4：3时，剩余NO； 当体积比V（NO）：V（O2）<4：3时，剩余O2。 （4）NO、NO2、O2三种混合气体

5、通入水中，可先按原混合气体中NO2的体积求出NO的总体积，再按方法（3）进行计算。 值得注意的是：4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5组成。即（2）（3）两情况中的总反应式都与N2O5+H2O=2HNO3等效。这不仅是记忆（2）（3）二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路。即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断： N：O<2：5时，O2剩余； N：O=2：5时，完全反应； N：O>2：5时， 剩余NO。 第四章 非金属及其化合物 【例3】在标准状况下，将O2与NO按3：4的体积比充满一个干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水 中，瓶内液面逐渐上升后，最后烧瓶内溶

6、液的物质的量浓度为（ ） A0.045molL1 B0.036molL1 C0.026molL D0.030molL 【答案】B 【解析】此题涉及两个知识点：NO与O2迅速反应生成NO2。NO2与O2混合气与水发 生反应：4NO2O22H2O O24HNO3。设O2为3mol，NO为4mol。根据2NO112NO2，烧瓶内实际存在的是4molNO2和1molO2，与水作用后，恰好生成4molHNO3，溶液的体积为522.4L。故硝酸溶液的浓度为4/（522.4）0.036（molL）。 【小结】解答本题容易出现下列错误：设O2为3L，NO为4L，恰好反应生成4 22.41molHNO3， 4

7、22.4烧瓶容积等于气体体积，为347L，故HNO3的物质的量浓度为 1/70.026molL，选C。错误的根本原因在于忽视了3LO2和4LNO充入烧瓶即发生反应：2NOO2 为5L而不是7L。 【例4】将盛有氮气和二氧化氮（无N2O4）混合气体的试管倒立于水中，经过足够长时间后 试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是 A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、3：1 解析：将试管倒立于水中，仅NO2与H2O反应，生成的NO及N2为剩余气体。设原气体的体积 为V，设NO2的体积为x。根据差量法解： 3NO2+2H2O=2HNO3+NO 体积减小 3 2 x V/

8、2 3?V ?3VV （N）=V3V/4=V/4 V（N）22：V（NO2）=V/4：3V/4=1：3 242NO2，气体实际体积为5L（4LNO2和1LO2），故烧瓶容积应x= 【答案】C 第四章 非金属及其化合物 三、基础训练 1、下列反应中气体物质既作氧化剂又作还原剂的是（） A、氯气通入石灰水 B、二氧化氮通入水C、二氧化碳通入漂白粉溶液 D、F2通入水 2、能鉴别Br2蒸气和NO2两种红棕色气体的试剂是 A、 淀粉碘化钾溶液 B、蒸馏水 C、硝酸钾溶液 D、石蕊试液 3、 下列气体不会造成大气污染的是 A、SO2 B、NO C、NO2 D、N2 4、下列气体因与人体血液中血红蛋白作用

9、而中毒的是（） A、NO B、NO2 C、CO D、CO2 5、一定条件下，将一装满NO2的试管倒立于水槽中，液面上升的高度为 A、13试管 B、23试管 C、满试管 D、34试管 6、用N2填充电灯泡，是依据氮的下列性质中的 A、N2无色 B、N2的化学性质不活泼 C、N2难溶于水 D、N2难于液化 7、起固氮作用的化学反应是（） A、氮与氢在一定条件下反应生成氨 B、一氧化氮与氧气反应生成了二氧化氮 C、NH3催化氧化生成NO D、由NH3制成碳酸氢铵 8、已知某氮的氧化物中氧元素的质量分数为69.6%，则其化学式是（） A、NO B、NO2 C、N2O3 D、N2O4 9、汽车尾气主要含

10、有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质，这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源，必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。 （1）汽车尾气中NO的来源是 。 A汽油、柴油中含氮，是其燃烧产物 B是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物 C是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物 D是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应 （2）写出CO与NO反应的化学方程式： 。 （3）“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高

11、了空气的酸度，其原因是 （4）控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有 。（多选） A开发氢能源 B使用电动车 C限制车辆行驶 D使用乙醇汽油 第四章 非金属及其化合物 四、培优训练 1将盛有12mLNO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是（ ） A1.2mL B2.4mL C3.6mL D4mL 210mLNO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后，气体的体积变为5mL（相同状况），则CO2和NO的体积比不可能为（ ） A11 B21 C32 D12 3贮满干燥的某种气体的试管倒置于水中，轻轻振荡，水可以充满试管。该气体不可能是

12、AHI BNO2 CSO2 DNH3 4、必须加入还原剂才能实现的是（ ） A、NH4+ NH3 B、NH3 NO C、NO2 NO D、HNO3 NO 5如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继 续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体 A可能是N2与NO2的混和气体 B可能是O2与NO2的混和气体 C可能是NO与NO2的混和气体 D只可能是NO2一种气体 6一氧化氮是大气污染物之一。目前，有一种治理方法是在400左右、有催化剂存在的情况下，用氨

13、把一氧化氮还原为氮气和水。请写出该反应的化学方程式_。 7利用图43所示装置收集以下8种气体（图中烧瓶的位置不得变化） H2 Cl2 CH4 HCl NH3 NO H2S SO2 （1）若烧瓶是干燥的，则由B口进气收集的气体有_（写序号）； （2）若烧瓶充满水，可收集的气体有_，这时气体由_进入。 （3）若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有_。 （4）若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥，则可用此装置来干燥的气体有_， 这时气体由_口进入。 第四章 非金属及其化合物 8、实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气。反应式为 NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2+2H2O+Q实

14、验装置如图所示。 （1）装置中，A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是 （填编号）。 a、防止NaNO2饱和溶液蒸发；b保证实验装置不漏气；c、使NaNO2饱和溶液容易滴下。 （2）B部分的作用是 。 a、冷凝 b、冷却氮气 c、缓冲氮气流 （3）加热前必须进行的一个操作步骤是 。加热片刻后，即应移去酒精灯火以防止反应物冲出，其原因是 。 （4）收集N2前，必须进行的步骤是 （用文字说明）。收集N2最适宜的方法是（填编号） 。 a、用排气法收集在集气瓶中；b、用排水法收集在集气瓶中；c、直接收集中球胆中。 三、基础训练 1、AB2、BC解析：通过水NO2气体变无色，通过AgNO3

15、后Br2气会使溶液产生沉淀。 3、D4、AC解析：NO与CO一样，都能与Fe结合，使血红蛋白失去输氧能力。 5、B6、B7、A8、BD 9、（1）C ；（2） 2CO2NO 2CO2N2 ； （3） SO2转化为SO3，产生了硫 2 酸酸雾 ； （4） ABD 10、（1）O2过量时，2NO+O2=2NO2反应后剩余气体为O2和NO2。 设原混合气体中NOxmol，O2ymol 则消耗O2 x/2mol，余O2 ：（yx/2）mol；生成NO2 xmol。O2 和NO2的M=2g/mol20=40g/mol 根据十字交叉法： NO2 （46g/mol） O（32g/mol） 2 n(NO2)n

16、(O2) ?43 40g/mol 8 6 ，则 xy? x2 ? 43 得：x：y=4/5 （2）NO过量时，反应后剩余气体为NO和NO2。设混合气体NO a mol，O2b mol，O2 完全反应 2NOO22NO2 2 1 2 2b b 2b 则：反应后：NO=（a-2b）moL；NO2=2bmol。 十字交叉法： 第四章 非金属及其化合物 NO（30g/mol） NO2 （46g/mol） n(NO)n(NO2) ?610 ?a?2b2bn(NO)n(O2) 165 40g/mol 6 10 ，a：b=16/5 答案：O2过量时? 45 ； NO过量时 n(NO)n(O2) ?。 四、培

17、优训练 1AD解析：解题依据的化学反应原理为： 4NO2O22H2O4HNO3 3NO2H2O2HNO3NO 设O2的体积为xXmL，剩余的气体有两种可能： 若剩O2，则V剩x 若剩NO，则V剩 13 14 （12x）2，得x4，D正确。 （12x）4x2，得x1.2，A正确。选A、D。 2D 解析：本题是CO2、NO的混合气体通过Na2O2时，体积变化的计算。 2CO22Na2O2 2NOO2 2Na2CO3O2 2NO2 2Na2CO32NO2 得：2CO22NO2Na2O2 ? 4体积2体积 由此可得出下列推论： （1）当V（CO2）V（NO），反应恰好按式进行，反应后 V总 12 V（CO2）V（NO） （2）当V（CO2）V（NO），反应按式进行后，剩余CO2按式进行，即体积仍减少一半，反应后 第四章 非金属及其化合物 V总12V（CO2）V（NO） （3）当V（CO2）V（NO），反应按式进行后，剩余NO体积不变化，反应后V总1 2V（CO2）V（NO）。 根据上述讨论，现已知NO、CO2气体通过Na2O2后体积为原来的一半，故应满足（1） （2）两种推论结果，A、B、C均符合V（CO2）V（NO），只有D不符。 3B解析：HI、SO2、NH3可全部溶