氮氧化物学案答案
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高一衔接班化学学案第四章非金属及其化合物第三节硫和氮的氧化物备课:李雪娇姓名:班级:第三节硫和氮的氧化物答案(第01课时)1.氧化;还原;既有氧化性,又有还原性;还原性;氧化性和还原性;氧化性和还原性;氧化性和还原性;氧化性。
2.(1).变红(2)。
盐+水CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O(3)盐CO2+CaO=CaCO3(4)符合复分解反应发生的条件+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓+H2O=CaCO3+2HClO[基础知识]一.1.火山喷口地壳的岩层里硫化物硫酸盐FeS2 CuFeS2 CaSO4•2H2O Na2SO4•10H2O2.(1)黄硫磺脆不微易(2)S+O 2SO2二.1.无;有刺激性;有毒气;大;易;易2.(1)酸①Na2CO3 +H2O SO2+2OH-=SO32-+H2O NaHCO3SO2+OH-=HSO3-②Na2SO3 ③H2SO3a 同一条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的反应H2SO3;H2SO3b 弱酸;强SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+CO2c 不稳定H2O SO2Na2SO3 +H2SO 4Na2SO4+ H2O+SO2↑;相似,先形成沉淀后溶解Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O; CaSO3+ H2O+SO2=Ca(HSO3)2(2)氧化;还原①2SO2 +O 22SO3不能,S→SO2→SO3 SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO42H2O+2Fe3++SO2=2Fe2++SO42-+4H+第三节硫和氮的氧化物答案(第02课时)一.(1)SO2 + 2 H2S =3S↓+2H2O 集气瓶内有黄色固体出现(2)红色褪去;漂白;SO2与某些有机色素化合成无色物质;又变红;品红;纸浆、毛、丝、草帽等。
【思考】不能①品红(漂白性)②高锰酸钾溶液(还原性)③溴水,碘水等等;活性炭:物理吸附;次氯酸、过氧化钠、双氧水:强氧化性;二氧化硫:跟色素化合;红色褪去,加热后也不变红;不同;否:SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO3;SO2:变红,不褪色SO2不能漂白酸碱指示剂,Cl2变红后褪色;不是,是SO2的还原性漂白对象:有机色素二.1. 无色晶体;低;否;是固态2.(1)H2SO4; H2SO4 不一样,SO3+BaCl2+2H2O=B aSO3↓+2HCl (2)氧化三.1.呼吸道疾病,严重时会使人死亡 2.酸雨;5.6;弱酸;CO2 ;5.63.N S HNO3和H2SO4(1)SO2+H2O H2SO3 ;2 H2SO3+O2=2 H2SO4(2) 2SO2+O 22SO3 SO3+H2O= H2SO4; 4.5略四.1.SO2+CaO=CaSO3 2 CaSO3+O2=2CaSO4第三节硫和氮的氧化物答案(第03课时)一。
课题2 氮的氧化物【学习目标】1.了解二氧化氮、二氧化硫分别与水的反应;了解氮气的稳定性。
2.能用氧化还原反应的知识分析一氧化氮、二氧化氮之间的相互转化。
【活动过程】活动一:认识氮气的稳定性及其氧化反应1.认识氮气的稳定性下表的数据为使1mol物质分解为原子需要的能量,化学上称之为键能,其单位为kJ/mol 物质H2N2O2Cl2键能(kJ/mol)436.3 941.7 497.3 241.7⑴从上述数据可以看出,四种气体中化学性质最稳定的是哪种气体?⑵下列氮气的用途,哪些利用了氮气的稳定性?①博物馆将一些贵重画页、书卷保存在充满氮气的圆筒里;②医生利用液氮“冷刀”做手术,可以减少出血或不出血;③工业上利用氮气制取氨气、硝酸、化肥、炸药等;④用氮气填充汽车轮胎可以延长汽车的使用寿命;⑤焊接金属时用氮气保护金属使其不被氧化;⑥在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发。
2.如右图所示,在放电条件下使氮气与氧气发生反应。
⑴观察到三颈烧瓶内产生浅红棕色的气体,通入少量氧气,浅红棕色的气体变为红棕色气体。
你认为氮气与氧气在放电条件下生成的气体是什么?通入少量氧气后,又得到什么气体?已知:NO为无色气体,NO2为红棕色气体。
⑵写出三颈烧瓶内发生反应的化学方程式。
活动二:探究氮氧化物的性质1.探究二氧化氮与水的反应如图所示,将盛满NO2的试管倒置于水槽中,待充分反应后,观察到试管中的气体变为无色,且体积为试管总体积的1/3。
取试管内的少量液体,滴加石蕊试液,液体呈红色。
⑴写出NO2与水反应的化学方程式。
⑵上述反应中,若产生1molHNO3,转移电子的物质的量为多少?NO22.探究一氧化氮、氧气与水的反应如图所示,将盛满NO 的试管倒置于水槽中,NO 不溶于水。
通过玻璃导管向试管内缓缓通入氧气,直至试管中的气体最终完全被吸收掉。
⑴写出上述过程中的化学方程式。
⑵上述整个过程中,若产生1molHNO 3,转移电子的物质的量为多少?3.探究二氧化氮、氧气与水的反应如图所示,将盛满NO 2的试管倒置于水槽中,待试管中的气体变为无色后,再通过玻璃导管向试管内缓缓通入氧气,直至试管中的气体最终完全被吸收掉。
第3章 自然界中的元素 第2节 氮的循环 第1课时 氮气与氮的氧化物学习目标1.通过自然界中氮的循环,了解氮循环的基本过程,认识氮循环中的重要物质。
2.了解氮气的性质,了解氮的固定的相关知识。
3.了解氮的氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的物理性质和化学性质,了解自然界中形成硝酸的过程。
学习重点氮的固定的相关知识,氮的氧化物的物理性质和化学性质。
学习难点一氧化氮和二氧化氮的物理性质和化学性质。
学习探究一、自然界中氮的循环 氮气 1.氮元素的存在及应用(1)氮元素在自然界中的存在形式:态和态。
(2)氮原子最外电子层有个电子,在反应中易得个电子,显价。
(3)氮元素有多种价态:、0、+1、+2、+3、+4、。
(4)氮元素是一种营养元素,是组成蛋白质的重要元素。
2.自然界中氮的循环3.人类活动对氮循环的影响(1)氮气―――――――→化学方法→氮肥、硝酸等含氮化合物。
(2)燃烧反应产生的参与氮的循环。
4.氮气的物理性质在通常状况下,氮气是一种无色、无味、溶于水的气体,密度与空气相近,约占空气体积的。
【注意】N 2和CO 的相对分子质量相同,与空气接近,故N 2、CO 的密度与空气接近,实验室只能用排水法收集。
5.氮气的化学性质(2)工业上常用氮气和氢气反应合成氨,此反应是可逆反应。
【注意】(1)氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力,故N2性质很稳定。
(2)可逆反应必须满足“两同”:①相同条件;②正反方向同时进行。
6.氮的固定(1)概念:使空气中的氮转化为氮的过程。
(2)主要分类①自然固氮:如高能固氮、生物固氮等。
②人工固氮:如、仿生固氮等。
【注意】高能固氮指N2在雷电作用下生成NO;生物固氮指植物根瘤菌把N2转化成NH+4、NO-3。
二、一氧化氮和二氧化氮1.氮的主要氧化物【注意】N2325232253N2O、NO、NO2、N2O4均不是酸性氧化物。
2.NO和NO2的性质(1)物理性质(2)相互转化①NO→NO2:。
氮气和氮的氧化物学案
[学习目标]
1. 通过了解氮元素的存在及氮气分子结构,认识氮气的稳定性及其它化学性质,并了解氮的固定和自然界中氮的循环。
2. 通过对价类关系的梳理和探究实验,认识氮氧化物的性质及转化,形成“证据推理与模型认知”的素养发展。
[学习过程]
常见的含氮物质
一.氮气
1.存在及用途
2.物理性质
3.化学性质
①稳定性:
思考氮气在通常情况下化学性质稳定的原因是什么?
利用价类二维图预测氮气可能具有的其他化学性质
②氧化性
③还原性
二.氮的固定及循环
1.氮的固定
2.氮的循环
三、一氧化氮和二氧化氮
1.物理性质
2.化学性质
①在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO,然后吸入5mL水,用乳胶管和
如果要将实验里注射器中的NO充分转化,可以采取什么措施?
思考:硝酸型酸雨形成的反应。
利用价类二维图想想如何除去汽车尾气中的NO和NO2。
2020-2021学年高中化学人教版必修1学案:4.3 第2课时氮的氧化物含解析第2课时氮的氧化物一、氮气、一氧化氮和二氧化氮1.氮气(1)物理性质:无色、无味,难溶于水,密度与空气相近,约占空气体积的错误!。
(2)化学性质:①通常情况下,较稳定,与其他物质不反应。
②放电或高温下,能与氧气反应生成NO.化学方程式为N2+O2错误!2NO2.一氧化氮和二氧化氮(1)物理性质:(2)化学性质:①常温下,NO不稳定,易与O2化合.化学方程式为2NO+O2===2NO2。
②NO2溶于水时与水发生反应。
化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO.二、SO2、NO2对大气的污染1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治(1)来源错误!(2)危害错误!(3)防治错误!2.酸雨(1)概念:pH<5。
6的降雨。
(2)成因:主要是大气中的SO2与NO2溶于水形成的.(3)危害。
①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
知识点一氮的氧化物溶于水的有关计算问题1.解题思路(1)要明确试题要求,如反应后容器内是否有剩余气体?剩余气体可能是什么?注意剩余气体不可能是NO2,也不可能是NO 与O2的混合气体。
(2)计算中可能用到的化学反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O===4HNO34NO+3O2+2H2O===4HNO3(3)要对试题中产生的结果进行可能情况的讨论,如NO2与O2的混合气体溶于水时,剩余的气体是NO还是O2要进行讨论。
2.氮的氧化物溶于水的几种情况(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水根据3NO2+H2O===2HNO3+NO①利用气体体积变化差值进行计算。
(2)NO2和O2的混合气体溶于水根据4NO2+O2+2H2O===4HNO3②可知:当体积比V(NO2)V(O2)错误!(3)NO和O2的混合气体溶于水根据4NO+3O2+2H2O===4HNO3③可知:当体积比V(NO)V(O2)错误!(4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中可先按①式求出NO2和H2O反应后生成的NO的体积,再加上原混合气体中NO的体积,即为NO的总体积,再按③式进行计算。
第3节氮的循环第1课时氮气与氮的氧化物自主学习1.自然界中氮的循环(1)自然循环(2)人类活动的影响①化肥厂:□01N 2→NH 3→氮肥、硝酸等含氮化合物。
②化石燃料的燃烧、森林和农作物的枝叶燃烧产生的□02氮氧化物。
(3)氮在自然界中的存在形态有□03游离态和化合态。
2.氮气(1)氮气的物理性质通常状况下,氮气是□04无色、无味、无毒的气体;密度比空气的稍小;难溶于水。
(2)氮气的化学性质氮气分子的结构稳定,通常状况下,氮气的化学性质□05不活泼,但在一定条件下能与某些物质发生反应。
写出下列反应的方程式:①与O 2反应:□06N 2+O 2=====放电2NO 。
②与H 2反应:□07N 2+3H 22NH 3。
(3)氮的固定①定义:将空气中□08游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定,简称固氮。
②氮的固定的分类氮的固定⎩⎪⎨⎪⎧□09自然固氮⎩⎪⎨⎪⎧通过闪电将空气中的氮气转化为含氧 化合物□10生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)□11人工固氮⎩⎪⎨⎪⎧□12合成氨仿生固氮3.NO 和NO 2的性质比较课堂探究一、氮气及氮在自然界中的循环1.会种地的农民说种大豆不用上氮肥,你认为有道理吗?提示:有道理;因为豆科植物的根瘤菌能把空气中的氮气转化为含氮化合物给植物提供氮肥。
2.白炽灯泡中为什么要充入N2?提示:N2稳定,高温下不与钨丝反应,能延长灯泡的寿命。
1.由氮气(N2)转化为含氮的化合物叫做氮的固定;由含氮的化合物转化为新的含氮的化合物,不是氮的固定。
2.镁在空气中燃烧的产物除MgO外,还有Mg3N2。
知识拓展合成氨反应的特点是无论H2(或N2)是否过量,N2(或H2)都反应不完全,因此这类反应用“”代替“===”,叫可逆反应,该反应不能进行到底。
1.氮气及其化合物在自然界中大量存在,下列有关说法错误的是()A.氮气的密度比空气的小,且难溶于水B.含氮化合物普遍存在于植物及动物体内C.汽车排放的尾气中不含氮的化合物D.森林或农作物的枝叶燃烧会产生氮氧化物答案C解析氮气的相对分子质量为28,空气的平均相对分子质量为29,故氮气的密度比空气的小,且氮气难溶于水,A项正确。
课后作业限时:45分钟满分:100分一、选择题(每小题3分,共39分。
)1.酸雨是对降水呈酸性(pH小于5.6)的统称。
下列说法不正确的是()A.空气中的SO2溶于水,最终形成酸雨B.汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物C.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因D.为了减少酸雨的形成,必须减少SO2的排放量,对燃料脱硫处理2.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()A.3∶1B.1∶3C.1∶2 D.2∶13.在体积为V L的密闭容器中,通入a mol NO和b mol O2,反应后容器内氮原子和氧原子数之比为()A.a/b B.a2bC.aa+2b D.a2(a+b)4.某集气瓶里的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片,振荡,得橙色溶液,气体颜色消失,再打开玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,该气体可能是下列混合气中的()A.N2、NO2、Br2B.NO2、NO、N2C.NO2、O2、NO D.N2、O2、Br25.(双选)现有NO2、O2的混合气体12 mL,通入足量水中,充分反应后逸出气体2 mL(同温同压下),则原混合气体中含氧气的体积是()A.1.2 mL B.2.4 mLC.3 mL D.4 mL6.发射“嫦娥一号”环月卫星运载火箭的推进剂引燃后,产生大量高温气体从尾部喷出。
该气体主要成分是CO2、H2O、N2、NO等,在发射现场可看到火箭尾部产生大量红棕色气体,其原因是() A.高温下N2遇空气生成NO2B.NO遇空气生成NO2C.CO2与NO反应生成CO和NO2D.NO与H2O反应生成H2和NO27.在标准状况下,将O2和NO2按1∶4的体积比充满干燥的烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设烧瓶内溶液不扩散,最终烧瓶内溶液溶质的物质的量浓度为()A.114mol·L -1 B.45mol·L-1C.128mol·L -1 D.142mol·L-18.将 3 mol的NO2气体依次通入下列三个分别装有足量①NaHCO3饱和溶液②浓H2SO4③Na2O2的装置后,用排水法把残留气体收集起来,则收集到的气体是(同温、同压下测定)() A.1 mol NOB.1 mol NO2和0.05 mol O2C.2 mol O2D.0.25 mol O29.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,试管内液面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中液面继续上升,经过多次重复后,试管内完全被充满,原来试管中盛装的气体是()A.可能是N2和NO2的混合气体B.一定是NO2气体C.可能是NO和NO2的混合气体D.只可能是NO2一种气体10.将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为()A.NO2B.N2O3C.N2O D.N2O411.某氮的氧化物是大气污染物之一,在一定温度和有催化剂存在下,该氧化物与氨气反应只生成氮气和水,若生成的氮气和水的物质的量之比为5∶6,该氧化物的化学式为()A.NO B.N2O3C.NO2D.N2O512.大气污染是环境污染的一个重要方面,常见的大气污染分一次污染和二次污染,二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中其他物质发生反应生成新的污染物,如2NO+O2===2NO2就是二次污染,由NO2导致的污染就是NO的二次污染。
第二单元| 生产生活中的含氮化合物 第一课时 氮氧化物的产生及转化————————————————————————————————————— [课标要求]1.了解氮气的存在和性质及氮的固定。
2.掌握NO 、NO 2的性质。
3.了解氮的氧化物对环境的影响及防治。
1.氮气的化学性质非常稳定,常温下很难与其他物质反应。
2.NO 为无色无味气体,NO 2为红棕色刺激性气味气体,它们均为有毒气体,能引起呼吸系统疾病。
3.NO 、NO 2的产生及转化反应为:N 2+O 2=====放电2NO 2NO +O 2===2NO 2 3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 4.NO 、NO 2分别与O 2、H 2O 反应的化学方程式为4NO +3O 2+2H 2O===4HNO 3 4NO 2+O 2+2H 2O===4HNO 3 5.NO x 会形成酸雨,引起光化学烟雾,破坏臭氧层。
氮气和氮氧化物1.氮元素的存在(1)大部分氮元素以游离态存在于空气中。
(2)少部分化合态的氮元素存在于动、植物体内,土壤及无机盐中。
2.氮气的物理性质无色无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。
3.氮气的化学性质氮气的化学性质非常稳定,很难与其他物质反应,只有在高温或放电等特定条件下才能反应,故氮气常用作保护气。
(1)与氧气反应:N 2+O 2=====放电2NO 。
(2)与氢气反应:N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3(工业合成氨)。
(3)与活泼金属Mg 反应:N 2+3Mg=====点燃Mg 3N 2。
4.氮的固定(1)概念:将游离态的氮转化为化合态的氮。
(2)方式:生物固氮、自然固氮和工业固氮。
5.NO 、NO 2性质的比较[特别提醒](1)实验室里收集NO 气体是用排水集气法而不能用排空气法。
(2)检验NO 气体的方法是向气体中通入O 2(或空气),气体由无色变为红棕色。
将充满NO 2、NO 的试管分别倒置于水槽中,并通过导管通入少量的氧气。
第2课时氮的氧化物大气污染物课程学习目标1.掌握一氧化氮及二氧化氮的性质及其相互转化。
2.了解二氧化氮、二氧化硫对空气的污染及常用的防治措施。
知识体系梳理一、一氧化氮和二氧化氮1.氮气N2占空气体积的①左右。
在②或③条件下,N2可与O2反应,化学方程式为④。
2.一氧化氮一氧化氮是一种⑤且不溶于水的有毒气体。
常温下,一氧化氮很容易与空气中的氧气化合生成⑥,其化学方程式为⑦。
3.二氧化氮二氧化氮是一种⑧、有⑨气味的有毒气体,其密度比空气⑩(填“大”或“小”), (填“易”或“难”,下同)液化,溶于水。
溶于水时与水反应生成和,化学方程式为,工业上利用这一原理制取。
二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1.SO2和NO2的主要来源的燃烧,尾气,硫酸厂、硝酸厂的废气。
2.危害(1)引起,直接危害人体健康。
(2)溶于水形成。
3.防治措施(1)工业废气在排入大气之前,要经过回收处理。
(2)控制汽车尾气的排放标准。
4.酸雨(1)概念:pH的降水称为酸雨,主要是大气中的和溶于水造成的。
(2)形成原理NO xSO2(或SO2)(3)危害①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
基础学习交流1.能否使用排空气法收集一氧化氮,为什么?2.俗话说,雷雨发庄稼,请结合必要的化学方程式说明这一原理。
3.把一支充满NO2气体的试管倒置在水槽中,充分反应后有什么现象?4.由SO2溶于雨水形成的酸雨,若在空气中长时间放置,其酸性如何变化?为什么?重点难点探究探究:氮的氧化物溶于水的有关计算互动探究将盛有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,则原混合气体中N2与NO2的体积之比为。
(3)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。
第1课时 氮氧化物的产生及转化知识内容必考要求加试要求1.氮氧化物的产生、转化及其性质。
2.氮及其化合物的相互转化关系。
a c目标 定位 1.理解氮氧化物(NO 、NO 2)的来源和性质。
2.了解氮氧化物对环境的影响。
一 一氧化氮和二氧化氮1.在自然界中,氮元素既有游离态,也有化合态,大部分以游离态的形式存在于空气中。
氮气是一种无色、无味气体,不溶于水。
(1)氮气的化学性质稳定,通常情况下与氧气不反应,但是在放电或高温条件下氮气和氧气能直接化合生成NO ,反应的化学方程式是N 2+O 2=======放电或高温2NO 。
(2)NO 与O 2反应生成NO 2,反应的化学方程式为2NO +O 2===2NO 2。
(3)氮气在高温、高压、催化剂的情况下,能与氢气化合生成NH 3,反应的化学方程式是N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3。
2.两支大试管,分别充满NO 和NO 2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 微溶于水 有毒 NO 2 红棕色气体刺激性气味比空气大易溶于水有毒3.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2NO +O 2===2NO 2,实验室收集一氧化氮气体的方法是排水法。
4.对于二氧化氮溶于水的实验,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NO 2不能全部被水吸收,有无色气体NO 生成把充满NO 2的试管 倒立水中,再通入O 2水面不断上升,最后试管内无色气体约为原NO 2体积的1/3,通入适量O 2后液面继续上升,最后试管全部充满液体NO 2溶于水生成的NO 全部与O 2反应被水吸收归纳总结 氮氧化物的性质 (1)NH 3←――氧化性N 2――→还原性NOO 2H 2ONO 2――→H 2O HNO 3(2)二氧化氮溶于水反应的化学方程式是3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO ,氧化产物是HNO 3,还原产物是NO ,氧化剂与还原剂的质量比是1∶2。
氮氧化物学案答案
【典例】(双选)把试管中装有的9 mL NO气体倒立于水槽中,逐渐通入O2,当试管中剩余气体为3 mL时,通入O2的体积可能是
A.9 mL
B.4.5 mL
C.3 mL
D.9.75 mL
【自主解答】选B、D。
题中发生的反应为:4NO+3O2+2H2O====4HNO3,试管中剩余的3 mL气体,有可能是未反应掉的NO,也有可能是过量的氧气。
根据以上方程式,当剩余气体为NO时,通入的氧气体积为:
V(O2)=(9-3) mL×3/4=4.5 mL当剩余气体为O2时,通入的氧气体积为:V(O2)=9 mL×3/4+3 mL=9.75 mL
【互动探究】(1)上题中通入氧气的过程中有何现象?
提示:试管中气体由无色变为红棕色,最后又变成无色;试管中液面上升。
(2)如只将上题中的NO改成NO2,试分析通入O2的情况?
提示:发生的反应为:
4NO2+O2+2H2O====4HNO3 ①
3NO2+H2O====2HNO3+NO ②
当剩余气体为NO时,可认为先发生了反应①,NO2相对O2过量,过量的NO2继续发生反应②得到3 mL的NO,而根据反应②生成3 mL的NO需要9 mL 的NO2,则反应①没有发生,则O2未通入。
当剩余气体为O2时,可认为只发生反应①,则通入O2的体积为:V(O2)=9 mL×1/4+3 mL=5.25 mL。
【变式训练】将装有30 mL NO和NO2混合气体的试管倒立在水中,经过足够长的时间,到水面不再上升为止,此时试管内剩余气体的体积为16 mL。
则原混合气体中NO2的体积为( )
A.9 mL
B.21 mL
C.6 mL
D.24 mL
【解析】选B。
反应后气体体积减小(30-16) mL=14 mL,设原混合气体中NO2的体积为V。
3NO2+H2O====2HNO3+NO 体积减小
3 2
V 14 mL
V=21 mL
【典例】下列全球性和区域性的环境问题与氮氧化物的排放有关的是
①气候变暖(温室效应) ②臭氧层破坏(臭氧空洞)③酸雨④白色污染⑤赤潮和水华⑥光化学烟雾
A.②③⑥
B.③⑤⑥
C.④⑤⑥
D.①②④
【自主解答】选A。
二氧化碳和甲烷等会引起温室效应;臭氧层空洞主要是氟利昂引起的,与氮氧化物也有关;酸雨是SO2和氮氧化物引起的;白色污染是难降解的塑料造成的;赤潮和水华主要是含磷物的过度排放引起的;光化学烟雾是由氮氧化物、碳氢化合物等引起的。
【互动探究】(1)上题中哪些环境问题与碳的化合物有关?
提示:①④⑥。
二氧化碳和甲烷会引起温室效应,白色污染是难降解的塑料造成的,光化学烟雾是由氮氧化物、碳氢化合物引起的。
(2)试用化学方程式表示汽车尾气中NO2的形成过程。
提示:N2+O2 2NO2 NO+O2====2NO2
【变式训练】保护环境已成为当前和未来的全球性重大课题之一。
下列因人类生产、生活对环境破坏而带来的后果是( )
①土地沙漠化②酸雨③水资源危机④南极上空臭氧空洞变大⑤沙尘暴
A.①②⑤
B.①②④⑤
C.②⑤
D.全部
【解析】选D。
人类生产、生活对环境各个方面造成严重的影响,我们应该关注与人类生存关系密切的环境问题。
【典例1】把22.4 L(标准状况)NO、NO2的混合气体通入装有1 L水的密闭容器中,再向该容器中充入足量的O2,完全反应后(假设反应过程中液体体积不变),容器中所得的溶液的物质的量浓度为
A.无法计算
B.1 mol·L-1
C.0.5 mol·L-1
D.1.5 mol·L-1
易错选项分析
错选A的原因在于对本题的解题思路不明确。
很多学生错误地认为因为不知道混合气体中NO、NO2的具体量,所以也就无法计算出两者反应后生成的HNO3的物质的量浓度。
实际上本题中的NO、NO2在足量的氧气条件下会全部生成HNO3,因此只要根据反应过程中的N守恒,就可很简单的算出HNO3溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1。
在以后的学习中,守恒思想有时可能是一种很有效的解题方法。
【标准答案】B
【典例2】在常温常压下,a、b、c、d四支相同的试管中,分别装有以等物质的量混合的两种气体。
a试管内是NO2和O2,b试管内是Cl2和SO2,c试管内是NO和O2,d试管内是CO和H2。
将四支试管倒立于水槽中,最终水面上升高度h的比较,正确的是
A.hb>hc>ha>hd
B.hc>ha>hb>hd
C.hd>ha>hc>hb
D.hb>ha>hc>hd
(1)易错选项分析
本题易错选B的原因在于忽略了反应Cl2+SO2+2H2O====2HCl+H2SO4,水充满整个试管,水面上升高度最高。
(2)其他错误选项分析:错选C项的原因在于审题不清楚,将“水面上升高度”误认为是剩余气体体积。
(3)正确选项分析
在分析NO、NO2与O2、H2O反应时,可直接利用4NO+3O2+2H2O====4HNO3,4NO2+O2+2H2O====4HNO3两个化学方程式进行分析,如剩余气体是NO2,可再利用3NO2+H2O====2HNO3+NO分析,如剩余气体不再变化,可知该气体为NO或O2,再根据有关量进行计算。
【标准答案】A
2.2010年11月1日,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第六颗北斗导航卫星成功送入太空,运载火箭中的推进剂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,但在卫星发射现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NO2
B.NO遇空气生成NO2
C.CO2与NO反应生成CO和NO2
D.NO和H2O反应生成H2和NO2
【解析】选B。
由题意知推进剂引燃后产生的高温气体中含有NO,而NO遇空气中的氧气产生NO2,由无色变为红棕色。
3.某无色混合气体,依次通过浓硫酸和过氧化钠时,气体体积不断减小,最后气体变成红棕色,该混合气体的组成是( )
A.N2、NO、NH3
B.NH3、CO2、N2
C.NH3、CO2、NO
D.NH3、N2、NO2
【解析】选C。
NO2是红棕色气体,排除D选项;混合气体通过浓硫酸时,气体体积减小,说明气体中含有NH3或水蒸气。
最后气体变成红棕色,说明有NO2生成,即原气体中有NO,而NO必须在O2作用下才能生成NO2,说明通过过氧化钠后产生O2,即原气体中有CO2或水蒸气(因先通过浓硫酸,故水蒸气可排除)。
结合各选项知选C。
4.将充有18 mL NO2气体的试管倒立在水中,充分反应后,试管内剩余气体的体积是( )
A.18 mL
B.12 mL
C.6 mL
D.0 mL
【解析】选C。
根据反应3NO2+H2O====2HNO3+NO,试管内剩余气体是NO,体积是原来NO2体积的三分之一。
5.工业废气氮氧化物是主要的大气污染源之一。
但近年来发现许多生物体组织中存在少量NO,它有扩张血管、提高免疫力、增强记忆的功能,因而成为当前生命科学的研究热点。
(1)NO在大气层中可发生反应:3NO+2O3→3NO2+3O,NO2+O→NO+O2,从反应过程中看,NO是一种________剂,从最终结果看NO是一种_____剂。
(2)若使NO转化为无毒气体,据氧化还原反应原理,可选用NH3消除NO对环境的污染,该反应的化学方程式为_______。
【解析】(1)将两个反应整理相加得总反应为:2O3====3O2。
在反应过程中,NO在第一个反应中以反应物参与反应,又在第二个反应中以生成物出现,总反应中NO的质量及性质都没有改变,符合催化剂的定义,所以NO是催化剂。
但是在第一个反应中,NO被氧化成NO2,作还原剂。
(2)NH3中氮元素显-3价,具有还原性,NO中氮元素显+2价,具有氧化性,从理论上说,二者能够发生氧化还原反应,发生化合价“归中”反应,都变成无毒的N2,NH3中的氢元素和NO中的氧元素结合成水。
答案:(1)还原催化
(2)4NH3+6NO=======5N2+6H2O
1.导致下列现象的主要原因与排放NO2无关的是( )
A.酸雨
B.光化学烟雾
C.臭氧空洞
D.温室效应
【解析】选D。
温室效应主要与CO2的排放有关。