2019-2020学年苏教版化学必修1《4.2.1 氮氧化物的产生及转化》学案（含解析）

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1、第二单元生产生活中的含氮化合物第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.认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变化。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：2NOO2=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：3NO2H2O=2HNO3NO。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2NO22NaOH=NaN

2、O2NaNO3H2O。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宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体，从火

3、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，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟，产生红烟的原因是()A高温下N2遇空气生成NO2BNO与空气反应生成NO2CCO2遇NO反应生成NO2DNO遇H2O反应生成NO2答案B解析根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：2NOO2=2NO2。二、氮氧化物和氧气、水的反应与计算1反应原理3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2由方程式2得：4NO2O22H2O=4HNO3由方程式23得：4NO3O22H2O=4HNO32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

4、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()A11 B12 C13 D31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，根据差量法求解：3NO2H2O=2HNO3NOV减3 1 2x 解得：x，V(N2)V，故。例4一定条件下，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. B. C. D.答案C解析NO、O2、H2O之间的反应，先判断是否过量，若过量，找出剩余的气体，计算其体积是多少，最后算出剩余气体的

5、体积占原总体积的分数。由方程式4NO3O22H2O=4HNO3计算，NO和O2等体积混合，剩余O2体积，是原混合气体的。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”2CO2NO2CO2N2(2)氨还原法6NO4NH35N26H2O6NO28NH37N212H2O(3)碱液吸收法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONONO22NaOH=2NaNO2H2O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原因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CO2B臭

6、氧层破坏COC酸雨SO2D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物形成酸雨，不合题意；D项，氮的氧化物可以形成光化学污染，不合题意。例6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()ANO2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NOCNO和O2必须在催化剂表面才能反应D催化转化总反应式为2NOO24CO4CO2N2答案C解析由题目提供的图可知：2NOO2=2NO2,2NO24CO4CO2N2，NO2是该过程的中间产物，A项正确；汽车尾

7、气的主要污染成分为有毒的CO和NO，B项正确；NO和O2在常温下就能反应生成NO2，C项错误；由图示可知，该反应过程分两步进行：2NOO2=2NO2、2NO24CO4CO2N2，总反应为2NOO24CO4CO2N2，D项正确。一氧化氮和二氧化氮都是有毒气体，重要的化学反应有(1)2NOO2=2NO2。(2)3NO2H2O=2HNO3NO。(3)4NO3O22H2O=4HNO3。(4)4NO2O22H2O=4HNO3。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(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()

8、(3)NO具有较强的还原性，在空气中极易被氧化()(4)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()(5)NO2易溶于水生成HNO3，故NO2是酸性氧化物()(6)NO2与H2O反应时，NO2作氧化剂，H2O作还原剂()(7)pH7的降雨均为酸雨()(8)温室效应主要是空气中SO2的含量升高造成的()(9)严格控制汽车尾气的排放，可有效减少氮氧化物对大气的污染()(10)光化学烟雾主要是由SO2造成的()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2依据下列描述，可判断某气体一定不是NO2的是()A某气体为红棕色B某无色气体遇到空气后变为红棕色C某气体易液化

9、D某气体密度大于空气答案B解析遇到空气后变为红棕色的无色气体为NO。3对3NO2H2O=2HNO3NO反应的下列说法正确的是()A氧化剂与还原剂的质量比为12B氧化产物与还原产物的物质的量之比为12CNO2是氧化剂，H2O是还原剂D在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移答案A4在一定温度和压强下将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中，经过足够的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的，则原混合气体中N2和NO2气体的体积比是()A23 B32 C35 D53答案A5下列有关环境污染的说法不正确的是()A燃煤时加入适量生石灰，可减少废气中SO2的量BpH在5.67之间

10、的降水通常称为酸雨C光化学烟雾的形成主要与NOx和碳氢化合物有关D含磷洗涤剂会导致水体污染答案B6氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O，2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O。在反应中，氧化剂是_，还原剂是_。在反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。(2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：_。答案(1)NO2NO11(2)8NH36NO27N212H2O