第四章第三节第2课时

1、第2课时氮的氧化物大气污染物学习目标定位认识一氧化氮、二氧化氮的性质，熟知氮的氧化物溶于水反应的化学方程式，知道氮的氧化物(NO2)、硫的氧化物(SO2)是主要的大气污染物及防治措施。一一氧化氮和二氧化氮1两支大试管分别集满NO和NO2气体，观察它们的颜色状态，嗅闻它们的气味，比较它们密度的大小。填写下表：色、态气味密度溶解性毒性NO无色气体无味比空气略大不溶于水有毒NO2红棕色气体刺激性气味比空气大易溶于水有毒2.将盛满一氧化氮的试管打开塞子，置于空气中观察到的现象是气体的颜色由无色变为红棕色，反应的化学方程式是2NOO2=2NO2，实验室收集一氧化氮气体的方法是排水法收集。3对于二氧化氮溶

2、于水的实验，按表中要求将其实验现象和实验结论填入下表空格内：实验步骤实验现象实验结论试管内气体颜色慢慢变为无色，水面不断上升，最后静止在距试管底部约1/3处NO2不能全部被水吸收，有无色气体NO生成把充满NO2的试管倒立水中，再通入O2水面不断上升，最后试管内无色气体约为原NO2体积的1/3，通入适量O2后液面继续上升，最后试管全部充满液体NO2溶于水生成的NO全部与O2反应被水吸收水面不断上升，最后试管全部充满液体NO2可被NaOH溶液全部吸收归纳总结1二氧化氮溶于水反应的化学方程式是3NO2H2O=2HNO3NO，氧化剂与还原剂的物质的量比是12。2水吸收NO2制硝酸的原理3NO2H2O=

3、2HNO3NO；2NOO2=2NO2；4NO2O22H2O=4HNO3。3二氧化氮溶于氢氧化钠溶液的化学方程式是2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O。活学活用1最新的病毒学研究证实，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，不能用排水法收集答案C解析NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。2在一定条件下，将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体

4、体积为原混合气体体积的，则原混合气体中NO2和O2的体积之比可能是()81737141A B C D答案C解析反应为4NO2O22H2O=4HNO3，设原气体体积为8 L，则剩余气体为1 L。若剩余的1 L气体为O2。则V(NO2)(×7) L，V(O2)(×71) L。二者体积比为73。若剩余的1 L气体为NO，而上述反应后剩余3 L NO2，则V(NO2)(3×5) L，V(O2)(×5) L。二者体积比为71。二二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1SO2和NO2的主要来源(1)SO2主要来自煤、石油和某些含硫金属矿物的燃烧和冶炼。(2)NO2主要来自汽

5、车尾气。2危害(1)引起大气污染，直接危害人体健康。(2)溶于水形成酸雨。3酸雨(1)概念：pH<5.6的降水称酸雨，主要是大气中的SO2和NO2溶于水造成的。(2)形成原理H2SO4的生成：SO2H2SO3H2SO4SO2H2OH2SO3，2H2SO3O2=2H2SO4。HNO3的生成：NO2HNO33NO2H2O=2HNO3NO。(3)危害直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。4防治措施(1)调整能源结构，发展清洁能源。(2)研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2和氮的氧化物的排放。(3)加强工厂废气的回收处理。(4)

6、改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气排放标准。归纳总结酸雨的形成过程十分复杂，简要概括如下：活学活用3酸雨形成的最主要原因是()A森林遭乱砍滥伐，破坏了生态平衡B工业上大量燃烧含硫燃料C大气中二氧化碳的含量增多D汽车排出大量尾气答案B解析空气中硫的氧化物和氮氧化物随雨水降下就形成酸雨。酸雨的形成主要是由于空气中SO2和NOx的增多。在我国主要是SO2的增多。空气中SO2的主要来源是化石燃料(煤和石油产品)的燃烧；含硫矿石的冶炼；硫酸、磷肥、纸浆厂的工业废气。目前，由于汽车用的燃料汽油、柴油等都经过了脱硫处理，所以形成酸雨的最主要原因是工业上大量燃烧含硫燃料。4空气是人类生存所必需的重要资源。为

7、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，防治SO2污染B实施绿化工程，防止扬尘污染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、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量答案D解析A、B、C都是可采取的措施，在D中，若加大不可再生资源石油、煤的开采，会造成资源缺乏，同时会使空气中的SO2、NOx含量的增加。当堂检测1近年来，环境问题越来越引起人们的重视。温室效应、酸雨、臭氧层破坏、赤潮等已经给我们赖以生存的环境带来较大的影响，造成酸雨的主要有害物质是()ACO2B硫和氮的氧化物C含氟化合物D化肥和含磷洗衣粉的使用及其污水

8、的排放答案B2下列物质氮氧化物未完全燃烧的碳氢化合物含铅化合物二氧化硫一氧化碳，其中属于汽车尾气成分的是 ()A BC D全部答案D解析汽车尾气中的成分比较复杂，有不完全燃烧产生的CO、碳氢化合物、碳的固体颗粒，有N2和O2反应产生的NO、NO2，有汽油中的S元素与O2生成的SO2。3下列有关环境污染的说法正确的是()A燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量B臭氧的体积分数超过104%的空气有利于人体健康CpH在5.67之间的降水通常称为酸雨D含磷洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染答案A解析燃煤时加入石灰石发生如下反应：CaCO3CaOCO2，CaOSO2CaSO3及2CaSO3O

9、2=2CaSO4，故可减少废气中SO2的含量，A正确；空气中臭氧的体积分数低于105%时可加速血液循环令人产生振奋的感觉，但高于此值时则会对人体产生伤害，B不正确；只有雨水的pH<5.6时，才称为酸雨，C不正确；含磷洗涤剂会造成水体污染使水体富营养化，而引起赤潮、水华等现象，D不正确。4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NO2BNO遇空气生成NO2CCO2与NO反应生成CO和NO2DNO与H2

10、O反应生成H2和NO2答案B解析NO是一种极易被空气中O2氧化的气体，产物是红棕色气体NO2。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，原来试管中盛装的不可能是什么气体()AN2与NO2的混合气体BO2与NO2的混合气体CNO与NO2的混合气体DNO2一种气体答案A6在元旦联欢会上，某同学给同学们表演了一段魔术：首先收集一瓶红棕色的气体，用玻璃片盖好，然后向其中加入少量水，振荡后变为无色，然后轻轻移动玻璃片使少量空气进入集气瓶，气体又变

11、为红棕色，振荡，又变为无色(1)集气瓶中红棕色的气体是_；(2)气体颜色变化的原因是_；写出有关反应的化学方程式为_；(3)做魔术时操作者要注意什么问题？为什么？_。答案(1)NO2(2)NO2与H2O反应生成无色气体NO，NO遇到空气，与空气中的O2反应又生成红棕色的NO23NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2(3)做魔术时要注意安全，因为NO2、NO都有毒解析红棕色气体与水反应生成无色气体，无色气体遇空气又变为红棕色，这说明红棕色气体为二氧化氮，与水反应生成的无色气体为一氧化氮，一氧化氮遇到空气，与空气中的氧气反应又生成了红棕色的二氧化氮。表演魔术过程中的二氧化氮和一氧化氮都

12、有毒，操作者表演时必须要注意安全。40分钟课时作业基础过关一、氮气的性质1下列关于氮气的说法中错误的是()A通常情况下N2性质很稳定，所以N2可以在电焊时作保护气BN2O22NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一CN2在空气中约占质量比的D在反应：3MgN2Mg3N2中N2作氧化剂答案C解析N2很稳定，常用作保护气，但在高温下N2与O2产生的NO易被氧化为NO2，故汽车尾气会造成环境污染，N2在空气中的体积含量约为4/5，N2与金属、H2反应时作氧化剂。2下列过程没有起到氮的固定作用的是()AN2与O2反应生成NOBN2与H2在一定条件下合成氨CNH3经催化氧化生成NOD豆科植物的根瘤菌

13、将空气中的氮气转化为含氮化合物答案C解析氮的固定指游离态的氮反应生成化合态的氮，即由N2到化合物。二、氮的氧化物3诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他对固体表面化学研究过程中的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是()ACO在铂表面被氧化生成CO2，铂起催化作用B汽车尾气中的NOx在铂表面发生反应的产物是N2CCO在铂表面可能和O2、NOx反应DNOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合答案D解析CO、NOx在铂表面发生的反应为CONOxCO2N2(未配平)，

14、也可能是CO与O2反应，此过程中铂作催化剂。CO2不能与人体中的血红蛋白结合。4硝酸工业尾气中含有高浓度的NO和NO2，它们都是大气的重要污染物。已知某厂排放的尾气中NO、NO2的体积比为11，该厂采用NaOH溶液来处理该尾气，处理后所得溶液中只有一种含氮的钠盐。则该含氮的钠盐中，氮元素的化合价为()A3 B1 C3 D5答案C解析NO、NO2的体积比为11，两者中氮的价态分别为2、4价，一个升高，一个降低，含氮钠盐中的氮的价态是3价。三、氮的氧化物与水反应5.按图进行实验。试管中装有12 mL NO，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2，下列是有关最终状态的描述：试管内气体呈红棕色试管内气体

15、呈无色试管内液面不变试管内液面上升试管内气体是O2试管内气体是NO。其中正确的是 ()A B C D答案C解析根据4NO3O22H2O=4HNO3可得，剩余气体应为NO，体积为 mL，试管内液面上升。6把少量的NO2气体通入过量的小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是()AO2 BNO2CNO2和O2 DCO2和NO答案C解析NO2气体与水反应生成HNO3和NO，HNO3与NaHCO3反应生成NaNO3、H2O和CO2。因此，通入过量的小苏打溶液得到的气体是NO和CO2的混合气体。此混合气体中的CO2能与Na2O2反应，生成Na2CO3和O2，而O2会氧化

16、NO生成NO2。发生的反应如下：6NO22H2O=4HNO32NO,4NaHCO34HNO3=4NaNO34H2O4CO2，4Na2O24CO2=4Na2CO32O2,2NOO2=2NO2。由于NO与O2物质的量之比为11，氧气过量，故最后收集到的气体是NO2和O2。7将a mL NO、b mL NO2、x mL O2混合于同一试管里，将试管口倒插于水中，充分反应后试管内气体全部消失，则用a、b表示的x的代数式是 ()A(ab)/2 B(2ab)/3C(3ab)/4 D(4ab)/5答案C解析氮的氧化物与O2和H2O反应生成HNO3时，只要满足氮的氧化物中的N与氮的氧化物中的O和O2中O的和的

17、比为25即可全部转化，没有气体剩余。即：，解得x。四、环境污染8下列气体N2；O2；NO2；NO；CO2；CO中，属于大气污染物的是 ()A BC D全部答案A解析氮的氧化物，硫的氧化物及CO是常见的大气污染物。9C、N、S的氧化物中许多是工业上重要的化工原料，但是当它们分散到空气中时，会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物说法不正确的是()A开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些氧化物的产生B这些氧化物使雨水的pH7，我们把pH7的雨水称之为酸雨CN与S的氧化物还能直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病D“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系答案B解析正常雨水为CO2的

18、饱和溶液，其pH为5.6，pH小于5.6的雨水才为酸雨。能力提升10将盛有N2和NO2混合气体的试管(试管容积为V L)倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积变为 a L。请回答下列问题：(1)写出该混合气体倒立于水中发生反应的化学方程式：_。(2)若aV，则原混合气体中N2与NO2的体积之比为_。(3)结合第(2)小题，向a L气体中缓缓通入O2至试管中刚好只有一种气体时，停止通入O2，则试管中最终剩余的气体为_，其体积为_，该过程中总反应的化学方程式为_。答案(1)3NO2H2O=2HNO3NO(2)13(3)N2V4NO3O22H2O=4HNO3解析根据反应前后气体体积差量计算

19、。混合气体倒立于水中后体积减少V L，由3NO2H2O=2HNO3NO可知NO2的体积为×V LV L，N2的体积为V LV LV L，原混合气体N2与NO2体积比为13。a L混合气体溶于水时通入O2时，4NO3O22H2O=4HNO3，最后剩余一种气体为N2，其体积为V。11据记载：1952年2月，美国某城市雾大无风，家庭和工厂排出的烟雾经久不散，大气中SO2的含量高达3.8 mg·m3。造成4天之内死亡人数约4 000人。紧跟下来的日子里又有8 000多人死亡。回答：(1)流经该城市的主要河道也因此而受到污染，引起鱼类死亡，此种类型大气污染形成与_有关。(2)目前防止

20、这种污染的一种比较有效的方法是用直升飞机喷撒白垩粉(CaCO3)以降解其污染，其化学方程式为_。(3)用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体。(仪器A已经经过气密性检查；除水外不能选用其他试剂)。正确的操作步骤是_。答案(1)酸雨(2)SO2H2OH2SO3，H2SO3CaCO3=CaSO3H2OCO2，2CaSO3O2=2CaSO4(3)在A中加满水盖紧瓶塞，用胶管连接b和c接口，由a导入NO气体，水通过b和c排入B中解析本题是以二氧化硫的污染与防治为中心的环保问题。对学生进行爱护环境和自我保护意识的教育，酸雨引起了水污染，造成鱼类死亡，而造成酸雨的罪魁祸首是SO2，防止SO2污染的方法有很

21、多，可以使用氨水、亚硫酸钠溶液或者CaCO3等物质对SO2进行处理。(3)NO是一种易被氧化的气体，所以要用排水法收集，而且气体应是短进长出。12汽车尾气(含烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源之一。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Pt、Pd合金作催化剂)，它的特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使汽油充分燃烧及SO2的转化。(1)写出NO与CO通过催化转换器发生反应的化学方程式：_。(2)催化转换器的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度。其原因是_。(3)控制城市空气污染源的方法有_(填选项编号)。a植树造林 b开发氢能源c使用电

22、动车 d控制汽车进城e使用无铅汽油答案(1)2CO2NON22CO2(2)反应除生成了N2外，还生成了增加空气酸度的CO2和SO3(3)bc解析汽车尾部排出的废气中主要含CO、NOx及碳氢化合物。CO是汽油不完全燃烧的产物，NOx是汽油爆裂时，由空气中的氮和氧化合而成。碳氢化合物中含有烃类，有的是汽油原有成分，有的是氧化产物。大城市中汽车多，大气中NO含量较高，这是因为汽车引擎在工作时产生高温使之发生如下反应：N2O22NO，矿物油中硫在燃烧过程中产生SO2，治理方法是在汽车排气管上装一个用铂、钯合金做的催化转化器，使NO与CO反应生成N2和CO2，SO2被催化氧化为SO3。控制城市空气污染方法中，植树造林这一选项具有一定的迷惑性，植树造林能控制CO2量的增加，但对消除汽车尾气中的烃类、CO、SO2与NO等物质没有直接的效果，选bc。13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：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O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