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【名师一号】2013届高考化学 第四章 第三节 硫和氮的氧化物2课件 新人教版必修1


第四章 非金属及其化合物

第三节

硫和氮的氧化物

第2课时

二氧化氮和一氧化氮

二氧化硫和二氧化氮对大气的污染

课前自主

课堂深化

典例剖析

课内针对

课后优



目标导学

(学生用书P86)

1.掌握NO和NO2的性质和用途。 2.了解SO2、NO2等对大气造成污染的原理,能运用化 学反应规律来探究减轻环境污染、治理环境的方法。 3.掌握氮的氧化物溶于水的计算。

课前自主预习
(学生用书P86)

一、二氧化氮和一氧化氮 1.氮气 氮气在空气中约占总体积的 五分之四 ,在通

常情况下,氮气与氧气不发生反应。但在 放电或高温 条件

放电或高温 下可以直接化合。化学方程式为 N2+O2 ===== 2NO ,
N2表现了 还原 性。N2与O2不能一步生成NO2,类似于S和 O2反应不能一步生成SO3。

2.一氧化氮

一氧化氮是 无 色、 不 溶于水的气体,

在常温下很容易与空气中的氧气化合,生成二氧化氮,反应 方程式为 2NO+O2===2NO2。 3.二氧化氮 二氧化氮是 红棕色 ,有 刺激性 气味

的 有毒 气体,密度比空气 大 , 易 溶于水,易液化。溶于 水的反应方程式为 3NO2+H2O===2HNO3+NO 。

二、二氧化硫和二氧化氮对大气的危害 1.SO2和NO2的主要来源

煤 、 石油 和 某些含硫 的金属矿物的燃烧或冶炼,
汽车 尾气、硫酸厂、硝酸厂的废气。
2.酸雨 大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后形成

酸性溶液 ,随雨水降下,就可形成酸雨,正常雨水的pH为
5.6 ,酸雨的pH 小于5.6 ,正常雨水不显中性的原因是

溶解了二氧化碳 。

学习与思考 什么是酸雨?酸雨有什么危害?防治酸雨的措施有哪 些?

提示 酸雨是指pH小于5.6的降水,包括雨、雪、 雾、露、霜。酸雨有很大的危害。能直接破坏农作物、森 林、草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁、 工业设备、运输工具及电缆的腐蚀。

防治酸雨的措施:(1)调整能源结构,开发氢能、风能、 太阳能等清洁能源;(2)研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术, 减少SO2和氮的氧化物的排放;(3)加强工厂废气的回收处 理;(4)改进汽车尾气的处理技术,控制汽车尾气排放标准。

课堂深化探究
(学生用书P86)

一、NO和NO2的性质比较
物质 色、态、味、毒 性 水溶性 与氧气反应 NO 无色、无味、有毒气体 不溶于水 2NO+O2===2NO2(还 原性) NO2 红棕色、有刺激性气 体、有毒气体 易溶于水 不反应

易与血红蛋白结合 其强氧化性对金属及 而使人中毒;作为 非金属材料有腐蚀作 危害及功 信使分子在使血管 用;造成光化学烟雾 能 扩张、免疫、增强 污染,是酸雨形成的 记忆力等方面有极 原因之一;排入水中 其重要的作用 造成水体富营养化

特别提示:NO、NO2都有毒,不能直接排放到大气 中。废气中的NO、NO2可用碱液吸收,生产可利用的盐。 如2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O

二、NO、NO2溶于水的计算 1.原理:2NO+O2=2NO2 ① 3NO2+H2O=2HNO3+NO ② 由①×3+②×2得: 4NO+3O2+2H2O===4HNO3 由①+②×2得: 4NO2+O2+2H2O===4HNO3

(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水可依据: 3NO2+H2O===2HNO3+NO利用气体体积变化差值进行计 算。 (2)NO2和O2的混合气体溶于水时,由4NO2+O2+ 2H2O===4HNO3可知,当体积比V(NO2):V(O2) ?=4:1,恰好完全反应。 ? ?>4:1,NO2过量,剩余气体为NO ?<4:1,O 过量,剩余气体为O ? 2 2

(3)NO和O2同时通入水中时,由4NO+3O2+ 2H2O===4HNO3可知,当体积比V(NO) :V(O2) ?=4:3,恰好完全反应 ? ?>4:3,剩余NO ?<4:3,剩余O ? 2

(4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中,可先按(1)求 出NO2与H2O反应生成的NO的体积,再加上原混合气体中的 NO的体积即为NO的总体积,再按(3)方法进行计算。

2.NO、NO2和O2溶于水所得溶液浓度的计算 (1)NO2溶于水的计算。若VL标准状况下的NO2收集一试 管,倒置于水槽中,假设进入试管的溶液不扩散,则其物质 的量浓度应作如下计算:

3NO2+H2O===2HNO3+NO 3 V 1 V/3

2 VL × 3 22.4 L/mol 1 c(HNO3)= = mol/L(或0.045mol/L) 1 22.4 V L- V L 3

(2)NO、NO2与O2溶于水的计算。若NO、O2按4?3混 合,则4NO+3O2+2H2O===4HNO3。 4VL 22.4 L/mol 1 4 c(HNO3)= = × mol/L 7VL 22.4 7 若NO2、O2按4:1混合,则4NO2+O2+2H2O=== 4HNO3。 4VL 22.4 L/mol 1 4 c(HNO3)= = × mol/L 5VL 22.4 5

典例剖析
(学生用书P87)

知识点一 【例1】

氮的氧化物的性质 NO中有少量的NO2除去方法为( )

A. 通过盛有浓H2SO4的洗气瓶 B. 通过盛有无水CaCl2的干燥管 C. 的洗气瓶 D. 的洗气瓶 先通过盛有水的洗气瓶,然后再通过盛有浓H2SO4 先通过盛有浓H2SO4的洗气瓶,然后再通过盛有水

解析 利用NO不与水反应,而3NO2+H2O===2HNO3 +NO,而NO中会混有水蒸气则应通过浓H2SO4除去水分, 故选D。

答案

D

知识点二 【例2】

NO、NO2和O2溶于水的计算 同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充

有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2;②NO2和 O2;③HCl和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应 后,试管中剩余气体体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正 确的是( ) B. V1>V3>V2 D. V3>V1>V2

A. V1>V2>V3 C. V2>V3>V1

解析 本题考查学生思维的严密性。几种气体在水中能 发生化学反应或溶解引起体积变化,涉及氮元素及其化合物 单独或者有氧共存时跟水的反应: 3NO2+H2O===2HNO3+NO 4NO2+2H2O+O2===4HNO3 a b

2 1 1 ①中只有NO2与水反应,按a式,体积减少了 × = , 3 2 3 2 剩余气体占 试管。 3

1 3 ②中按b式,全部NO2跟 的O2反应生成HNO3,余下 的 4 4 33 1 3 O2,剩余气体体积为试管的 ( × = )。 84 2 8 1 ③中HCl全部溶于水,剩余气体体积为试管的 。 2 因此为V1>V3>V2。故答案为B。

实际上解答本题时不必作具体计算,只要知道③中溶解 1 了 试管的气体;①中只有NO2与水反应,按a式,剩余气体 2 1 1 体积大于 试管;②中是按b式反应,减少的气体体积大于 2 2 试管,即可确定其答案。

答案

B

知识点三 【例3】

环境污染问题 为了让更多的年轻人关注日益严重的全球气

候变暖问题,英国一位地产富豪在伦敦开设了一家环保夜总 会,内容有三大特色:①地板可以发电 ②酒精饮品来自有 ③

机绿色食品(主张素食是消除温室效应立竿见影的措施)

绿色交通可免费入场。环境污染已成为人类社会面临的重大 威胁,各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是 ( )

①白色垃圾

②潮汐

③酸雨 ⑦赤潮

④光化学烟雾 ⑧绿色化学

⑤臭氧

空洞 ⑥可吸入颗粒物 ⑩黑网吧 A. ①⑦⑩ C. ②⑧⑨⑩

⑨染色馒头

B. ②⑤⑧ D. ⑥⑦⑧⑨

解析 潮汐是自然现象;白色垃圾主要是难降解的白色 塑料,会造成土壤污染;酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造 成的污染;光化学烟雾是氮的氧化物等排放造成的;臭氧空 洞由氟氯烃等物质造成的;赤潮是水体的富营养化造成的, 其危害是造成水中溶解的氧减少,导致生物死亡。答案为 C。

答案

C

课内针对性训练
(学生用书P88)

1.下列哪些情况可能引起大气污染( ①煤的燃烧 ④氢气的燃烧 A. ①②④ C. ①②③⑤ ②汽车尾气排放 ⑤燃放鞭炮 B. ①②③④⑤ D. ①②③④

)

③工业废气的任意排放

解析 煤的燃烧可能生成SO2,汽车尾气排放可能产生 NO、NO2,工业废气中可能含有NO、NO2、SO2等,燃放 鞭炮可能产生NO、CO、SO2等,只有H2燃烧生成H2O不会 污染大气。

答案

C

2.在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和氧化反 应的物质的质量之比为( A. 3:1 C. 2:1 ) B. 1:3 D. 1:2

解析 分析反应

可知氧化

剂还原剂均是NO2,发生还原反应和氧化反应的物质的量之 比为1:2,质量之比为1:2。

答案

D

3.下列气体只能用排水法收集的是( A. HCl C. Cl2 B. NO D. O2

)

解析 根据气体的密度和溶解性确定收集方法,HCl易 溶于水只能用向上排空气法;Cl2可用排饱和食盐水法或向 上排空气法;O2可用排水法或向上排空气法;由于NO易和 空气中的O2反应生成NO2,不溶于水,故只能用排水法收 集。

答案

B

4.将盛有12mLNO2和O2的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 C. 3.6mL ) B. 2.4mL D. 4mL

解析 解题依据的化学反应原理为: 4NO2+O2+2H2O===4HNO3 3NO2+H2O===2HNO3+NO 设O2的体积为x,剩余的气体有两种可能: 1 ①若剩O2,则V剩=x- (12-x)=2mL,解得x=4mL, 4 D正确。

1 ②若剩NO,则V剩= [(12-x)-4x]=2mL, 3 解得x=1.2mL,A正确。

答案

AD

课后优化训练
(学生用书P88)


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