江西省临川区第二中学学年高中化学 第四章 第三节 氮和氮的氧化物新课新人教

1、一氧化氮和二氧化氮NO，NO2 2021/8/8 星期日1土壤O2H2O思考题有句农谚“雷雨发庄稼”。你知道其中的道理吗？N2O2闪电NONO2HNO3氮肥固氮作用：将游离态氮（N2）转变为化合态氮的过程2021/8/8 星期日2+5 2 5 N1、N元素的化合价：-3，0，+1，+2，+3，+4，+5化合价+1+2+3+4+5化学式N2ONON2O3NO2N2O4N2O5名称笑气一氧化氮三氧化二氮二氧化氮四氧化二氮氧化二氮色态无色气体无色气体蓝色液体红棕色气体无色气体无色固体2、N的氧化物N2的电子式N2的结构式2021/8/8 星期日3一、氮气(N2)1、物理性质：无色、无味气体，不溶于水

2、，密度比空气略小N2 + O2 = 2NO（无色）放电/高温保护气、填充灯泡、焊接金属、低温制冷等2、化学性质：3、用途：(1)常温下不活泼(2)高温下：N2 + 3H2 2NH3催化剂高温，高压N2 + 3Mg = Mg3N2点燃2021/8/8 星期日4 降温、加压逐渐升温空气-液化空气-氮气（氧气随后挥发）（1）工业上用空气作原料 空气-混合气体-氮气碳燃烧碱溶液4、制法：加热 NaNO2 + NH4Cl = NH4NO2 + NaCl NH4NO2 = N2 + 2H2O （2）实验室制氮气2021/8/8 星期日5二、二氧化氮和一氧化氮（一）、一氧化氮（NO）1、物理性质：无色、无味

3、、不溶于水的有毒气体，密度比空气略小2、化学性质：常温下：2NO + O2 = 2NO2（红棕色）2、如何鉴别CO与NO？1、NO气体的收集方法？思考:3、在体积为VL的密闭容器中通入a mol NO和b mol O2，反应后容器内N原子数和O原子数之比为（ ）A.a/b B.a/2b C.a/（a+2b）D.b/aC2021/8/8 星期日62、化学性质3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （二）、二氧化氮（NO2）1、物理性质 红棕色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，密度比空气大，易液化（-20）。（1）2NO2 N2O4现象：红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处（2）与水反

4、应思考：将充满NO2的试管倒立在水槽中，求此时溶液的物质的量浓度？2021/8/8 星期日7练习1、在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和发生氧化反应的物质，其质量比为（ ）A3:1B.1:3C.1:2D.2:1C2、NO2与Br2蒸气都是红棕色，能否用淀粉KI试纸或碱溶液鉴别。如果不能，又该如何鉴别？通入水中，NO2发生反应：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ，溶液呈无色；而溴水为橙色。 通入AgNO3溶液中， Br2蒸气生成淡黄色沉淀，NO2无明显现象。 通入CCl4溶液等有机溶剂中， Br2蒸气易溶于CCl4 ，且CCl4溶液呈橙红色，NO2无明显现象。 2021/8/8

5、 星期日8实验步骤现象解释（1）（2）（3）将一支充满NO2的试管倒置于盛有水的水槽中红棕色气体逐渐消失，水位上升，最后水充满整个试管的233NO2+H2O = 2HNO3+NO NO2：红棕色气体NO：无色气体将O2慢慢地通入步骤（1）的试管中无色气体变成红棕色气体，又变为无色气体，但气体体积逐渐缩小，液面不断上升2NO + O2 = 2NO2 3NO2+H2O = 2HNO3+NO 科学探究设计实验，要求尽可能多地NO2被水吸收继续通入O2水充满整个试管2021/8/8 星期日9（1）NO和O2混合溶于水（2）NO2和O2混合溶于水三、关于NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算（3）NO、

6、NO2和O2混合溶于水2021/8/8 星期日10V(NO) :V(O2) =4:34:3恰好完全反应，无气体剩余NO过量，剩余气体为NOO2过量，剩余气体为O23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO2NO + O2 = 2NO232+）4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 （1）NO和O2混合溶于水2021/8/8 星期日11（1）若最终余下气体的成份为O2，则20mLNO均完全反应 4NO3O22H2O4HNO3 4 3 20 x x=15mL 此时，通入O2的体积为15+419mL（2）若最终余下气体的成分为NO，则与水反应的NO为：20-416mL 4NO3O22H

7、2O4HNO3 4 3 16 x x=12 mL 综上（1）（2），通入O2的体积可能是12 mL 或19 mL 例1、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，则通入O2的体积可能是多少？2021/8/8 星期日12V(NO2) :V(O2) =4:14:1恰好完全反应，无气体剩余NO2过量，剩余气体为NOO2过量，剩余气体为O23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO2NO + O2 = 2NO224NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 +）3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO（2）NO2和O2混合溶于水注意：

8、氮的氧化物与O2混合通入水中，剩余气体只可能是NO或O2，不可能是NO2。2021/8/8 星期日13例1：（1）将40mLNO2和_mLO2混合，与水反应无气体剩余。（2）将40mLNO2与15mLO2混合，与水反应后剩余的气体为_； 气体体积为_mL;（3）将40mLNO2与5mLO2混合，与水反应后剩余的气体为_；气体体积为_mL;10520/3O2NO2021/8/8 星期日14解：设原混合气体中NO2的体积为 x mL ，O2的体积为 y mL。（1）若O2过量，则NO2全部参加反应，剩下的5 mL 气体为O2 ,则参加反应的O2的体积为(y 5)mL。x：(y-5) =4：1x +

9、 y = 30 例2、在一支容积为30mL的试管内充满NO2 和O2的混合气体，把试管倒置于水中，充分反应后余5mL，则原混合气体中NO2 和O2的体积各是多少？x = 20 mLy = 10 mL 得4 NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3 4 1 x y-5 2021/8/8 星期日15（2）法1：若NO2过量，则O2全部参加反应，而过量的NO2还会和H2O继续反应，剩下的5 mL气体为NO。 (x-4y) ： 5 =3：1x + y = 30 x = 27 mLy = 3 mL 得综上，NO2和O2的体积是20 mL和10 mL 或27 mL和3 mL 4 NO2 + O2 +2

10、H2O = 4HNO3 4 14y y则过量的NO2体积为 (x-4y) mL，继续与H2O反应 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 3 1 x-4y 5mL 2021/8/8 星期日16（2）法2：若NO2过量，则O2全部参加反应，剩下的5 mL气体为NO。(先将NO2转化为NO，然后在进行计算) (x/3-5) ： y =4：3x + y = 30 x = 27 mLy = 3 mL 得综上，NO2和O2的体积是20 mL和10 mL 或27 mL和3 mL 4 NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 4 3 (x/3-5) y mL 3NO2 + H2O =2HNO3

11、+ NO 3 1 x mL x/3 mL 2021/8/8 星期日17（3）NO、NO2和O2混合溶于水例1、将充有5mlNO和6 mlNO2混合气体的试管倒置于水槽中，通入7mlO2，充分反应后，试管中剩余的气体是什么？体积多少？剩余O2体积为1.75mL4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO一律先将NO2与水反应转化为NO，然后再计算变式若通入的O2体积为3 mL，结果又如何？2021/8/8 星期日18例2、将40mLNO和NO2的混合气体与20mLO2同时通入装满水倒立于水槽中的量筒中，发现有5mL气体剩余，问原NO和NO2混合

12、气体的体积组成是什么？解：设原有NO体积为 x mL，NO2的体积为 y mL。3NO2+H2O = 2HNO3+NO3 1y y/3 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 4 3x+y/3 (20-5) (x+y/3) ： 15 =4：3x + y = 40 x = 10 mLy = 30 mL 得先将NO2与水反应转化为NO(1)若剩余气体为O2，则NO完全反应，参加反应的O2为20-5=15mL2021/8/8 星期日19(2)若剩余气体为NO，则参加反应的NO为x+y/3-5，O2为20mL。4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 4 3 20mLx+y/3-5综

13、上，NO和NO2的体积是10 mL和30 mL 或12.5 mL和27.5 mL (x+y/3-5) ： 20 =4：3x + y = 40 x = 12.5 mLy = 27.5 mL 得2021/8/8 星期日20(2)若剩余气体为NO，无O2、NO2剩余;3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 3 1 xx/34NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 4 3 20mLx/3+y-5一律先将NO2与水反应转化为NO，然后再计算综上，NO2和O2的体积是30 mL和10 mL 或27.5 mL和12.5 mL (y+x/3-5) ： 20 =4：3x + y = 40 x =

14、 27.5 mLy = 12.5 mL 得2021/8/8 星期日21（1）若N：O=2:5；恰好完全反应（2）若N：O2:5；有NO剩余关于NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算2021/8/8 星期日221标况下,将体积比为14的O2与NO2充满一个干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液面上升。假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液的物质的量浓度为（ ） （单位均为mol/L）A1/22.4 B1/28C 4/5 D 1/42B3标况下，将NO2、NO、O2混合后充满一个干燥烧瓶，倒置于水中，无气体剩余，假设烧瓶内溶液不扩散，最终所得溶液物质的量浓度的数值范围是（ ）（单位均为mol/L）A0c

15、1/22.4 B1/39.2c1/22.4C1/39.2c1/28 D1/28c1/22.4C2标况下,将体积比为34 的O2与NO充满一个干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液面上升,假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液的物质的量浓度为( ) （单位均为mol/L）A1/22.4 B1/28C4/7 D1/39.2D2021/8/8 星期日23名称一氧化氮二氧化氮化学式物理性质收集方法相互转化与水反应化学性质与O2反应其它性质小结NONO2无色不溶于水的有毒气体红棕色易溶于水的有毒气体不反应3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO2NO + O2 = 2NO2 不反应2NO2N2O4只能用

16、排水法只能用排空气法NO2H2OO2NO2021/8/8 星期日241、来源：（1）煤、石油等化石燃料的燃烧（2）汽车尾气（CO、NxOy）（3）工厂废气的排放四、氮的氧化物对环境的污染与防治2021/8/8 星期日25NO2O2O3O3CxHy有毒烟雾氮的氧化物、氟氯烃（氟利昂）等。2、危害（1）酸雨（2）光化学烟雾（浅蓝色有刺激性的烟雾污染）（3）破坏臭氧层2O3=3O2NO2021/8/8 星期日26臭氧空洞光化学烟雾2021/8/8 星期日27开发使用洁净能源；3、防治对工厂排放的废气进行处理对汽车尾气进行净化处理。碱液吸收法 NO+NO2 +2NaOH=2NaNO2 +H2 O 2NO2 +2NaOH=NaNO2 + NaNO3 + H2 O2CO+NO = 2CO2+N24CO+2NO2 = 4CO2+N2催化剂催化剂催化转换器2021/8/8 星期日28中学阶段涉及的环境问题酸雨：SO2和氮氧化物光化学烟雾：主要是氮氧化物和碳氢化合物臭氧空洞：氮的氧化物、氟氯烃（氟利昂）等温室效应：CO2 白色污染：聚乙烯塑料的大量使用，随意丢弃赤潮：含磷洗衣粉的使用，使藻类过度繁殖硫化氢的毒性：天然气矿发生井喷以及工业废气2021/8/8 星期日29常见气体的