【2019最新】高中化学专题4硫氮和可持续发展第二单元生产生活中的含氮化合物第1课时学案苏教版必修1

【2019最新】高中化学专题4硫氮和可持续发展第二单元生

产生活中的含氮化合物第1课时学案苏教版必修1

[学习目标定位] 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。 一、一氧化氮和二氧化氮

1．两支大试管分别集满NO和NO2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：

NO NO2 色、态 无色气体 红棕色气体 气味 刺激性气味 密度 溶解性 毒性 有毒 有毒 比空气略大 不溶于水 比空气大 易溶于水 2.判断下列说法是否正确？

(1)氮元素可形成五种价态的氧化物，其中＋4价的有NO2和N2O4两种( )

(2)NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同，但它们都是有毒的气体( ) (3)实验室只能用排水法收集NO，用向上排空气法收集NO2( ) (4)NO具有较强的还原性，在空气中极易被氧化( )

(5)将盛满NO的试管打开塞子置于空气中，无色气体变为红棕色( )

答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√

3．二氧化氮溶于水的实验如下图所示：把充满NO2的试管倒立水中，再通入O2。

1 / 17

(1)图1实验试管内气体的颜色慢慢变为无色，水面上升，最后静止在距试管底部的1/3处。

(2)图2实验把充满NO2的试管倒立水中，试管内水面上升，有无色气体NO生成，再通入氧气，最后试管全部充满液体。 (3)图3实验试管内液面上升，最后试管全部充满液体。

(1)二氧化氮溶于水反应的化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶2。 (2)水吸收NO2制硝酸的原理： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO； 2NO＋O2===2NO2；

4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。

(3)二氧化氮溶于氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。

【例1】 最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。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直接化合 C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到 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容易与氧气直接化合生成NO2。

【例2】 在一定条件下，将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积为原混合气体体积的，则原混合气体中NO2和O2的体积之比可能是( )

2 / 17

①8∶1 ②7∶3 ③7∶1 ④4∶1 A．①② C．②③ 答案 C

解析 反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，设原气体体积为8 L，则剩余气体为1 L。

若剩余的1 L气体为O2，则V(NO2)＝(×7) L，V(O2)＝(×7＋1) L，二者体积比为7∶3；

若剩余的1 L气体为NO，而上述反应后剩余3 L NO2，则V(NO2)＝(3＋×5) L，V(O2)＝(×5) L，二者体积比为7∶1。 二、氮的氧化物对环境的污染

1．氮氧化物的来源：氮肥生产、金属冶炼和汽车等交通工具的使用等，会产生大量的氮氧化物，火山爆发、雷鸣电闪等也会将氮气转化为氮氧化物。在燃料燃烧的过程中，空气中的氮气往往也参加反应，这也是汽车尾气中含有NO的原因。

2．光化学烟雾的形成：空气中的二氧化氮不但能形成酸雨，在日光照射下，二氧化氮还能使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3)，臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后，产生了一种有毒的烟雾，人们称之为光化学烟雾。光化学烟雾对人体的健康、植物的生长都有很大的危害。

3．氮氧化物污染的防治：①使用洁净能源；②为汽车安装转化装置，将汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化成二氧化碳和氮气：2CO＋2NO2CO2＋N2；③对生产氮肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理。 归纳总结

1．常见的环境污染

3 / 17

B．①③ D．②④

环境污染 温室效应 酸雨 光化学烟雾 臭氧空洞 形成原因 大气中CO2含量不断增加 SO2和氮氧化物的排放 氮氧化物和碳氢化合物的排放 氮氧化物和氟氯代烃的排放 含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放 聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃 主要危害 全球变暖，冰雪融化，释放有毒气体 土壤酸化，腐蚀建筑物 危害人体健康和植物生长 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧 使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华 破坏土壤结构和生态环境 赤潮和水华 白色污染 2.氮氧化物污染治理方法 (1)汽车尾气“催化转化法” 2CO＋2NO2CO2＋N2 (2)氨还原法

6NO＋4NH35N2＋6H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O (3)碱液吸收法

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

【例3】 在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是( ) A．NO2是该过程的中间产物

B．汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应

D．催化转化总反应式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 答案 C

解析 由题目提供的图可知：2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO4CO2＋N2，NO2是该过程的中间产物，A项正确；汽车尾气的主要污染成分为有毒

4 / 17