11-12学年高中化学 4.2.1 氮氧化物的产生及转化学案（PPT） 苏教版必修1

进入专题4硫、氮和可持续发展第二单元生产生活中的含氮化合物雷雨天，电闪雷鸣，放电条件下，氮气和氧气发生化学反应生成一氧化氮——氮元素由游离态变为化合态：①Ｎ２＋Ｏ２===２ＮＯ一氧化氮在空气中不能稳定存在，被氧气氧化为二氧化氮：②２ＮＯ＋Ｏ２===２ＮＯ２雨水中，二氧化氮溶解产生硝酸：③３ＮＯ２＋Ｈ２Ｏ===２ＨＮＯ３＋ＮＯ雨水中的硝酸渗入土壤，硝酸根离子可被植物直接吸收。故而“雷雨发庄稼”。1.俗话说“雷雨发庄稼”，有何科学道理？放电方法１：用水，ＮＯ２溶于水生成无色的ＨＮＯ３溶液，Ｂｒ２溶于水得到橙黄色的溴水。方法２：用ＡｇＮＯ３溶液，ＮＯ２遇ＡｇＮＯ３溶液不反应无明显现象，Ｂｒ２蒸气遇ＡｇＮＯ３溶液生成浅黄色沉淀。不能用ＫＩ淀粉试纸鉴别ＮＯ２和Ｂｒ２蒸气，二者都能使湿润的ＫＩ淀粉试纸变蓝。2.怎样区别ＮＯ２与溴蒸气？能用ＫＩ淀粉试纸区别吗？一、一氧化氮、二氧化氮的性质1.生成NO：N2+O2

。2.合成氨：

。3.镁在氮气中燃烧

。3Mg+N2Mg3N2N2+O2===2NO放电N2+3H22NH34.物理性质气体颜色气味水溶性NONO2易溶

无色刺激性气味不溶红棕色刺激性气味5.NO+O2

。6.NO2+H2O

。7.关于NO、NO2、O2混合气体的计算（将充满混合气体的试管倒置于水槽中）（1）NO、NO2混合气体，只余

气，用方程式

计算。（2）NO2、O2混合气体。用关系式4NO2+O2+2H2O===4HNO3计算：①当V（NO2）∶V（O2）=4∶1时，无剩余气体，试管充满水。②当V（NO2）∶V（O2）>4∶1时，剩余气体是

。2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NONO3NO2+H2O===2HNO3+NONO③当V（NO2）∶V（O2）<4∶1时，剩余气体是

。（3）NO、O2混合气体。用关系式4NO+3O2+2H2O===4HNO3①当V（NO2）∶V（O2）=4∶3时，无剩余气体，试管充满水。②当V（NO2）∶V（O2）>4∶3时，剩余气体是

。③当V（NO2）∶V（O2）<4∶3时，剩余气体是

。二、氮氧化物的污染：1.氮氧化物排放空气的途径：

、

、

。

O2NOO2氮肥生产金属冶炼汽车交通工具使用2.氮氧化物污染的方式：（1）硝酸型的酸雨；（2）光化学烟雾NO2+O2→O3；O3+碳氢化合物→光化学烟雾。3.氮氧化物污染的防治：①

；②

；③

。安装尾气转化装置使用清洁能源化肥、硝酸厂废气处理【例1】室温下，水槽中盛有水，某集气瓶倒扣在水槽中，集气瓶中盛有50ｍＬＯ２，缓缓向集气瓶中通入ＮＯ2气体260ｍＬ，最后集气瓶内剩余气体的体积约为()A.50ｍＬB.193ｍＬC.60ｍＬD.20ｍＬ

【解析】本题有多种解法，这里介绍两种：方法１（常规解法）：先使Ｏ２、NO2溶于水：４ＮＯ２＋Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ===４ＨＮＯ３Ｖ反（ＮＯ２）＝４Ｖ（Ｏ２）＝４×５０ｍＬ＝200ｍＬD再使剩余NO２溶于水：３NO２＋H２O===２HNO３＋NOＶ生成（NO）＝Ｖ余（NO2）÷３＝（260mL－200mL）÷３＝20ｍＬ。方法２（N２O５法）：由于NOｘ和Ｏ２的混合物溶于水生成HNO３，而HNO３也是N２O５溶于水的产物：N２O５＋H２Ｏ===２HNO３所以可先将混合物转化为N２O５，再根据剩余气体进行思维。则：４NO２＋Ｏ２===２N２O５４ｍＬ１ｍＬ200ｍＬ50ｍＬＶ余（NO２）＝260ｍＬ－200ｍＬ＝60ｍＬ，V（NO）=20mL。1.将ＮＯ２与Ｏ２以５∶１混合的气体１８ｍＬ倒扣在水中，充分反应后，试管内气体剩余为

？＊对应训练＊１ｍＬ

【例2】下列说法正确的是()A.所有的酸都有其对应的酸酐

B.酸酐都与水反应生成酸

C.酸酐不一定都是氧化物

D.氧化物都是酸酐C【解析】（例举法）无氧酸（盐酸、氢硫酸等）都没有对应的酸酐，Ａ不正确。二氧化硅（沙子的主要成分）是硅酸酐，跟水不反应，Ｂ不正确。酸酐是含氧酸脱水的产物，CH３COOH的酸酐是（ＣＨ３ＣＯ）２Ｏ，含有３种元素，不是氧化物，Ｃ正确。氧化物的种类很多，包括酸性氧化物（酸酐）、碱性氧化物、不成盐氧化物（如ＣＯ）、复杂氧化物（如ＫＯ２）等，Ｄ不正确。＊对应训练＊2.Murad等三位教授最早提出NO在人体内有独特的功能，近年来此项研究有很大进展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔生理学及医学奖。关于ＮＯ的下列叙述，不正确的是()A.ＮＯ可以是某些含低价含Ｎ物质氧化的产物

B.ＮＯ不是亚硝酸的酸酐

C.ＮＯ可以是某些含高价含Ｎ物质还原的产物

D.ＮＯ是红棕色气体D1.自然界中氮的循环氮元素在地球的大气层、岩石圈和生物圈都有广泛的分布。人与环境是相互联系、相互依存的。我们应该维护生态平衡，保证人类社会持续稳定发展。2.氮的氧化物溶于水的计算（1）关于NO2+O2+H2O的计算规律a.当V（NO2）∶V(O2)=4∶1时，试管内充满液体，无气体剩余，可求出物质的量浓度。b.当试管内剩余气体少于试管容积的1/3体积时，所剩气体可能是O2，也可能是NO，故原混合气体中NO2、O2的量应出现两组答案。c.当试管内剩余气体大于试管容积的1/3时，所剩气体一定为O2，其原混合气体的体积组成只有一组正确结论。（2）关于NO+O2+H2O的计算规律a.当V(NO)∶V（O2）=4∶3时，试管内充满液体，无气体剩余，可求物质的量浓度。b.若反应后试管内仍有气体剩余，则存在两种情况，即剩余气体可能是O2，也可能是NO。c.若NO和O2等体积混合，则反应后剩余O2，其体积恒为原混合气体体积的1/8。此题还有其他变形（如：NO2、CO2混合先通过Na2O2，再通过水等），亦可用体积差讨论，分情况假设计算。（3）常见题型如下a.NO2、O2混合溶于水；b.NO、O2混合溶于水；c.NO2、NO、O2混合溶于水；d.N2、NO、NO2混合溶于水；e.CO2、NO2混合通过Na2O2再通入水中；f.CO2、NO混合通过Na2O2再通入水中；g.NO2、NO混合通入饱和NaHCO3（或Na2CO3）溶液，再通入Na2O2，最终通入水中。以上题型，可以求其体积关系，亦可求其溶液的物质的量浓度。3.氮氧化合物氧化物俗称分子式Ｎ价态是否酸酐物理性质化学性质一氧化二氮笑气Ｎ２Ｏ＋1否无色气体，易溶于水，水溶液呈中性具有氧化性，也具有还原性一氧化氮—ＮO+2否无色有毒、不溶于水的气体２ＮＯ＋Ｏ２===２ＮＯ２三氧化二氮亚硝酐Ｎ２O３＋3是淡蓝色固体不稳定性：Ｎ２Ｏ３===ＮＯ２＋ＮＯ酸性：具有酸性氧化物的通性与水反应：Ｎ２Ｏ３＋Ｈ２Ｏ===２ＨＮＯ２与碱溶液反应：Ｎ２Ｏ３＋2ＮａＯＨ===２ＮａＮＯ２＋Ｈ２Ｏ既具有氧化性，也具有还原性氧化物俗称分子式Ｎ价态是否酸酐物理性质化学性质二氧化氮—Ｎ２Ｏ＋４否红棕色有毒、有刺激性气味的气体与水反应：３ＮＯ２＋Ｈ２Ｏ===２ＨＮＯ３＋ＮＯ与