2024_2025学年高中化学专题4硫氮和可持续发展第二单元第1课时氮氧化物的产生及转化学案苏教版必修1.docxVIP

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第1课时氮氧化物的产生及转化

[核心素养发展目标]1.理解氮氧化物(NO、NO2)的来源和性质。2.了解氮氧化物对环境的影响。3.相识氮氯化物对人体健康、社会可持续发展可能带来的双重影响，科学合理地选择和应用物质及其改变。

一、氮氧化物的性质

1．一氧化氮的性质

NO为无色无味的有毒气体，难溶于水，具有还原性，易被氧化：2NO＋O2===2NO2。故只能用排水法收集。

2．二氧化氮的性质

(1)NO2为红棕色、有刺激性气味的气体，有毒，溶于水时与水发生歧化反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。故只能用向上排空气法收集。

(2)NO2能与NaOH溶液反应，化学方程式为2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。

NO和NO2都不是酸性氧化物，NO与碱、酸都不能反应生成盐和水，属于不成盐氧化物；NO2与碱溶液发生氧化还原反应生成两种盐，也不属于酸性氧化物。

例1必威体育精装版的病毒学探讨证明，一氧化氮对SARS病毒有干脆抑制作用。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干脆化合

C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下干脆化合得到

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简单与氧气干脆化合生成NO2。

例2宇宙飞船的运载火箭的推动器引燃后发生猛烈反应，产生大量高温气体，从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均无色，但在卫星放射现场看到火箭喷射出大量的红烟，产生红烟的缘由是()

A．高温下N2遇空气生成NO2

B．NO与空气反应生成NO2

C．CO2遇NO反应生成NO2

D．NO遇H2O反应生成NO2

答案B

解析依据原高温气体均为无色，但现场却能看到红色可推知，是因为发生反应：2NO＋O2===2NO2。

二、氮氧化物和氧气、水的反应与计算

1．反应原理

①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

②2NO＋O2===2NO2

由方程式①×2＋②得：

③4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3

由方程式①×2＋②×3得：

④4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

2．计算类型

例3将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是()

A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．3∶1

答案C

解析将试管倒立于水中，只有NO2和H2O反应，生成的NO与不反应的N2为剩余气体。设原混合气体的体积为V，NO2的体积为x，依据差量法求解：

3NO2＋H2O===2HNO3＋NOΔV减

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xeq\f(V,2)

解得：x＝eq\f(3V,4)，V(N2)＝V－eq\f(3V,4)＝eq\f(V,4)，故eq\f(V?N2?,V?NO2?)＝eq\f(1,3)。

例4肯定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积为原总体积的()

A.eq\f(1,4)B.eq\f(3,4)C.eq\f(1,8)D.eq\f(3,8)

答案C

解析NO、O2、H2O之间的反应，先推断是否过量，若过量，找出剩余的气体，计算其体积是多少，最终算出剩余气体的体积占原总体积的分数。由方程式4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3计算，NO和O2等体积混合，剩余O2eq\f(1,4)体积，是原混合气体的eq\f(1,8)。

三、氮氧化物对大气的污染

1．氮氧化物的来源、危害及防治

2．硝酸型酸雨

氮氧化物污染治理方法

(1)汽车尾气“催化转化法”

2CO＋2NOeq\o(=====,\s\up7(催化剂))2CO2＋N2

(2)氨还原法

6NO＋4NH3eq\o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))5N2＋6H2O

6NO2＋8NH3eq\o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))7N2＋12H2O

(3)碱液汲取法

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O

NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

例5环境污染问题越来越受到人们的关注，造成环境污染的主要缘由大多是由于人类生产活动中过度排放有关物质引起的。下列环境问题与所对应的物质不相关的是()

A．温室效应——CO2

B．臭氧层破坏——CO

C．酸雨——SO2

D．光化学污染——NOx

答案B

解析A项，二氧化碳可以造成温室效应，不合题意；B项，臭氧层破坏是因为氟利昂，不是一氧化碳，选B；C项，硫的氧化物和氮的氧化