一氧化氮和二氧化氮
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一氧化氮与二氧化氮的有关计算一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)是重要的大气污染物。
它们主要来自于燃烧过程中的氮气和氧气的反应。
了解一氧化氮和二氧化氮的产生和转化过程对于解决空气污染问题至关重要。
本文将讨论这两种氮氧化物的有关计算,包括它们的产生和反应、空气污染指数的计算以及相应的控制措施。
首先,我们将讨论一氧化氮和二氧化氮的产生和反应。
一氧化氮通常是通过燃烧过程中的高温氮气和氧气的反应产生的。
例如,汽车的尾气中含有大量的一氧化氮,因为汽车的发动机燃烧燃料时会产生高温氮气和氧气的反应。
此外,工业过程中也会产生一氧化氮,比如燃煤和燃油的工业锅炉。
一氧化氮在大气中很容易与氧气反应生成二氧化氮,这个反应是一个自发的过程。
二氧化氮可以进一步参与其他反应,如与光照和气溶胶的反应,形成其他大气污染物,如臭氧和硝酸。
其次,我们将介绍空气污染指数的计算。
空气污染指数(Air Pollution Index, API)是用来表示空气质量的一个数值指标。
API的计算需要考虑多种大气污染物的含量,其中一氧化氮和二氧化氮是重要的指标之一、API的计算公式如下:API=(C/B)×K其中,C是一氧化氮或二氧化氮的浓度,B是对应污染物浓度的分指数标准,K是一个系数。
最后,我们将探讨相应的控制措施。
为了减少一氧化氮和二氧化氮的排放和空气污染,可以采取以下措施:1.改进燃烧技术:在汽车和工业锅炉中采用先进的燃烧技术,可以减少燃烧过程中产生的一氧化氮和二氧化氮的量。
2.减少机动车辆的使用:鼓励使用公共交通工具,限制汽车进入城市中心,以减少汽车尾气中一氧化氮和二氧化氮的排放。
3.大气和水处理:通过在排放源附近安装净化设备和过滤器,可以减少大气中一氧化氮和二氧化氮的浓度。
4.提高环境法规:加强环境法规的执行,建立相应的罚款和惩罚措施,以促使企业和个人减少一氧化氮和二氧化氮的排放。
综上所述,我们需要理解一氧化氮和二氧化氮的产生和反应过程,以及计算它们的浓度和空气污染指数。
二氧化氮一氧化氮和水反应
二氧化氮(NO2)和一氧化氮(NO)是两种常见的氮氧化物,它们与水反应时可以产生一系列的化学变化。
二氧化氮和水可以反应生成亚硝酸(HNO2)和硝酸(HNO3)。
这个反应是一个氧化还原反应,其中二氧化氮被氧化为硝酸,而水则被还原为亚硝酸。
反应式如下:
NO2 + H2O → HNO2 + HNO3
亚硝酸和硝酸是两种强氧化剂,它们可以进一步氧化有机物质,产生更多的氮氧化物和其他有害物质。
因此,这个反应产生的亚硝酸和硝酸是大气和水环境中的污染物。
另一方面,一氧化氮和水也可以反应生成亚硝酸和氧气。
这个反应是一个分解反应,其中一氧化氮被氧化为亚硝酸,同时水被分解为氢离子和氧气。
反应式如下:
2NO + 2H2O → HNO2 + H+ + NO3- + O2
这个反应在土壤中也很常见,它可以产生有机氮化合物,为植物提供养分。
总的来说,二氧化氮一氧化氮和水反应可以产生多种化学变化,其中产生的亚硝酸和硝酸是大气和水环境中的污染物,需要引起人们
的重视和处理。
同时,这个反应也在土壤中扮演着重要的生态角色。
一氧化氮和二氧化氮引言一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)是两种重要的大气污染物,它们对空气质量和人类健康都有极大的影响。
本文将介绍一氧化氮和二氧化氮的来源、影响和控制方法,旨在增加人们对于这两种气体的认识,以促进环境保护和健康生活。
一氧化氮的来源和形成一氧化氮是一种无色无味的气体,其主要来源包括人类活动和自然过程。
人类活动中,燃煤、汽车尾气和工业排放是主要的一氧化氮产生源。
燃煤过程中,高温燃烧会导致氮气和氧气的反应生成一氧化氮。
汽车尾气中的氮氧化物,特别是一氧化氮的排放量也相当可观,尤其是高负荷行驶和怠速状态下。
工业排放主要来自于燃煤、炼油、化肥生产等产业过程中的发电设备、燃烧设备和排放口等。
自然过程中,一氧化氮可以通过闪电放电和微生物代谢等方式产生。
闪电放电会使空气中的氮气氧化生成一氧化氮,而微生物代谢是通过土壤中的细菌和真菌等生物产生一氧化氮。
二氧化氮的来源和形成二氧化氮是一种有刺激性气味的棕红色气体,其主要来源也包括人类活动和自然过程。
人类活动中,汽车尾气和燃煤排放是主要的二氧化氮产生源。
汽车尾气中的氮氧化物会在大气中发生多次反应,最终生成二氧化氮。
燃煤排放中的氮氧化物也经过一系列的反应生成二氧化氮。
自然过程中,闪电放电和日照是主要的二氧化氮生成方式。
闪电放电会使空气中的氮气氧化生成二氧化氮,而日照会使大气中的一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮。
一氧化氮和二氧化氮的影响一氧化氮和二氧化氮在大气中的存在对环境和人类健康产生明显的影响。
它们参与了大气中的氮循环过程,对大气化学反应起到了重要的催化作用。
一氧化氮和二氧化氮在与其他大气污染物如臭氧和颗粒物等反应时,能够加速其生成和转化,从而影响空气质量。
此外,一氧化氮和二氧化氮还会对人体健康产生不良影响。
二氧化氮具有强烈的刺激性,会导致眼睛和呼吸道的炎症反应。
长期接触高浓度的二氧化氮可能引发慢性呼吸道疾病,并增加心血管疾病的风险。
一氧化氮则是自由基的重要来源,过多的一氧化氮会导致氧化应激反应,增加细胞损伤的可能性,可能导致炎症、免疫紊乱和癌症等疾病的风险增加。
氮氧化物等级划分
氮氧化物是一类由氮和氧组成的化合物,主要包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、氮氧化物(N2O)、二氧化氮(N2O4)、三氮化二氮(N3N)、五氮化二氮(N5N2)等。
在环境保护和空气质量监测中,通常将氮氧化物的浓度划分为不同等级,以评估大气污染程度和采取相应的控制措施。
以下是一种常见的氮氧化物等级划分:
1.一氧化氮(NO):一氧化氮是一种主要的氮氧化物,其浓度通常用来评估燃烧活动和交通排放等因素对大气质量的影响。
在监测中,一氧化氮的浓度通常按照每立方米空气中的微克数进行划分。
•优良:0-40微克/立方米
•良好:41-80微克/立方米
•轻度污染:81-180微克/立方米
•中度污染:181-280微克/立方米
•重度污染:281-565微克/立方米
•严重污染:大于565微克/立方米
2.二氧化氮(NO2):二氧化氮是一种主要的大气污染物,其浓度与交通排放、工业排放等活动密切相关。
二氧化氮的浓度通常按照每立方米空气中的微克数进行划分。
•优良:0-40微克/立方米
•良好:41-80微克/立方米
•轻度污染:81-180微克/立方米
•中度污染:181-280微克/立方米
•重度污染:281-565微克/立方米
•严重污染:大于565微克/立方米
3.其他氮氧化物:其他氮氧化物如氮氧化物(N2O)等通常根据其浓度和对环境的影响进行类似的等级划分。
这些等级划分通常是根据国家或地区的环境监测标准和规定确定的,旨在帮助公众了解大气污染的程度,并采取相应的减排和控制措施来改善空气质量。
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,而不能用法收集。
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。
重复上述操作几次氮的氧化物溶于水的计算(1)有关化学反应方程式①3NO2+H2O2HNO3+NO ②4NO2+O2+2H2O3③4NO+3O2+2H2O3④2NO+O22NO2(2)不同情况及剩余气体的体积二、考点突破考点1.N2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【答案】A、D考点2.NO、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3.NO、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=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。
【例3】在标准状况下,将O 2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,最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为( )A .0.045mol ·L -1 B .0.036mol ·L -1C .0.026mol ·L -1 D .0.030mol ·L -1【答案】B【解析】此题涉及两个知识点:①NO 与O 2迅速反应生成NO 2。
②NO 2与O 2混合气与水发生反应:4NO 2+O 2+2H 2O 4HNO 3。
设O 2为3mol ,NO 为4mol 。
根据2NO+O 22NO 2,烧瓶内实际存在的是4molNO 2和1molO 2,与水作用后,恰好生成4molHNO 3,溶液的体积为5×22.4L 。
故硝酸溶液的浓度为4/(5×22.4)=0.036(mol ·L -1)。
【小结】解答本题容易出现下列错误:设O 2为3L ,NO 为4L ,恰好反应生成4.224molHNO 3,烧瓶容积等于气体体积,为3+4=7L ,故HNO 3的物质的量浓度为4.224/7=0.026mol ·L -1,选C 。
错误的根本原因在于忽视了3LO 2和4LNO 充入烧瓶即发生反应:2NO +O 22NO 2,气体实际体积为5L (4LNO 2和1LO 2),故烧瓶容积应为5L 而不是7L 。
【例4】将盛有氮气和二氧化氮(无N 2O 4)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NO 2与H 2O 反应,生成的NO 及N 2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:3NO 2+2H 2O=2HNO 3+NO 体积减小 3 2 x V/2x=43223V V=⨯V (N 2)=V —3V/4=V/4 V (N 2):V (NO 2)=V/4:3V/4=1:3 【答案】C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、SO2B、NOC、NO2D、N24、下列气体因与人体血液中血红蛋白作用而中毒的是()A、NOB、NO2C、COD、CO25、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、1/3试管B、2/3试管C、满试管D、3/4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NOD、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、NOB、NO2C、N2O3D、N2O49、汽车尾气主要含有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()A.1.2mL B.2.4mL C.3.6mL D.4mL2.10mLNO、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()A.1∶1B.2∶1C.3∶2D.1∶23.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A.HI B.NO2C.SO2D.NH34、必须加入还原剂才能实现的是()A、NH4+→ NH3B、NH3→ NOC、NO2→ NOD、HNO3→ NO5.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4-3所示装置收集以下8种气体(图中烧瓶的位置不得变化)①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2(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。
8、实验室常用饱和NaNO 2与NH 4Cl 溶液反应制取纯净氮气。
反应式为NaNO 2+NH 4Cl=NaCl+N 2↑+2H 2O ↑+Q 实验装置如图所示。
(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NaNO 2饱和溶液蒸发;b 保证实验装置不漏气;c 、使NaNO 2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N 2前,必须进行的步骤是 (用文字说明)。
收集N 2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 2+结合,使血红蛋白失去输氧能力。
5、B6、B7、A8、BD9、(1)C ;(2) 2CO +2NO2CO 2+N 2 ; (3) SO 2转化为SO 3,产生了硫酸酸雾 ; (4) ABD 10、(1)O 2过量时,2NO+O 2=2NO 2反应后剩余气体为O 2和NO 2。
设原混合气体中NOxmol ,O 2ymol则消耗O 2 x/2mol ,余O 2 :(y —x/2)mol ;生成NO 2 xmol 。