氮氧化物的产生及转化
氮氧化物的产生及转化 学案
学习目标：1.了解氮气的主要性质和用途 2.掌握NO、NO2的主要性质
3.了解氮氧化物对环境的影响与防治
一、 氮气 1.物理性质：氮气。工业上利用 法制得氮气。
2. 化学性质：
（1）氮分子（N2）为双原子分子，结构稳定，决定了氮气性质的稳定性，常温下氮气很稳
定，很难与其它物质发生反应，因此，生产上常用氮气作保护气。
（2）在一定条件下（如高温、放电等），也能跟某些物质（如氧气、氢气等）发生反应。
N2 + O2 —— N2 + Mg —— N2 + 3H2 —— （工业生产NH3）
【学生讨论】氮氧化物的种类 、 、 、 、 、
二、氮氧化物（NO和NO2）：
【强调】（1）NO2与水的反应中氧化剂为 还原剂为 两者的物质的量之比为 。
（2）NO2和N2O4的相互转化：_______________________。因为反应在____ __下进行，故通
常“纯净”的NO2或 N2O4并_ __纯。
（3）氮的氧化物是大气污染气体，常用碱液————（NaOH溶液）吸收。
（3）①氮氧化物的来源： 的生产、 的冶炼、 等交通工具的使用（尾气）、
硝酸工厂尾气。
②防治：a。开发使用洁净能源；b.对工厂排放的废气进行处理；
c.对汽车尾气进行净化处理。2NO＋2CO N2＋2CO2
（4）氮的氧化物溶于水计算的有关化学方程式
原理：2NO+O2 =2NO2 ………①
3NO2+H2O =2HNO3 + NO ………②
① x 3 + ② x 2可得反应方程式。 ① + ② x 2可得反应方程式_____________ _________________。
【练习1】将一30mL充满NO2气体的试管倒置于盛有足量水的水槽中，使其充分反应后，试管中
剩余 mL气体？
【练习2】将一充满NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，若试管容积为10ml，充分反应后剩余
气体为1ml，求原混合气体中NO2和O2的体积各为多少毫升？
（5）NO、NO2的制取
①实验室制取NO的化学方程式为__________________；用法收集。 ②实验室制取NO2的化学方程式为_____________ ____________；用______法收集。
【讨论】通常说“雷雨发庄稼”是什么道理？
三、氮的固定
1、固氮作用：游离态氮转变为化合态氮的方法。
2、氮的固定
途径 举例
自然固氮 → 闪电时，N2 转化为NO
生物固氮 → 豆科作物根瘤菌将N2 转化为化合态氮
人工固氮 → 工业上用N2 和H2合成氨气
四、磷
1、磷的同素异形体和
2、化学性质：
P + O2 ——
P + Cl2 —— P + Cl2 ——
氮氧化物的产生及转化习题
1．下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是： （ ）
A. 二氧化硫； B. 氮氧化物； C. 二氧化碳； D. 悬浮颗粒
2．下列过程属于人工固氮的是 （ ）
A．分离液态空气制氮气 B．闪电时N2转化为NO
C．合成氮 D．豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3
3．实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是 （ ）
A．NO2 B．NO C．O2 D．Cl2
4．下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是 （ ）
A．CO B．SO2 C．NO2 D．Cl2
5．下列关于N2的说法中错误的是 ( )
A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气
高温B．N2＋O2=====2NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
高温C．N2在空气中约占总质量的 D．在反应：3Mg＋N2=====Mg3N2中，N2作氧化剂 5
6．关于SO2和NO2的叙述中正确的是 ( )
A．SO2可使石蕊试液褪色 B．SO2与水作用生成H2SO4
C．闪电时，空气中的N2和O2可直接化合生成NO2
D．实验室可用NaOH溶液处理NO2和SO2废气
7．有一无色气体，不溶于水，也不溶于碱溶液，但在常温下能被空气氧化，该气体是 （ ）
A．HCl B．CO C．NO D．NH3
8．同温、同压下，等物质的量的氮气和一氧化氮气体具有相同的 ( )
①体积 ②分子数 ③原子数 ④密度
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④
9．在反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中，NO2的作用是 （ ）
A．只作氧化剂 B．既是氧化剂又是还原剂
C．只作还原剂 D．既不是氧化剂也不是还原剂
10．最新研究表明：NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是( )
A．NO是一种红棕色的气体 B．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
C．常温常压下，NO不能与空气中的O2直接化合
D．NO易溶于水，不能用排水法收集
11．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与氧原子个数之比为 ( )
aaaab B. C. D. 2ba＋2b2a＋b12．将盛有N2和NO2(无N2O4)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
体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是 ( )
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1
13. 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 B.2.4ml C.3.6ml D.4ml
14．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是 ( )
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO ⑤N2→NH3
A．① B．②⑤ C．④ D．③④
15．有一充有20mL NO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有12mL无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为 ( )
A．2∶3 B．3∶2 C．1∶4 D．4∶1
16．某集气瓶内的气体呈红棕色，加入足量的水，盖上玻璃片震荡，得红棕色溶液，气体颜色消
失，再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色。该气体可能是下列气体中的 （ ）
A．N2、NO、Br2 B．NO2、NO、N2 C．NO2、O2、NO D．N2、O2、Br2
17．火箭使用偏二甲肼作燃料，四氧化二氮为氧化剂。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、
NO、N2，但在卫星发射现场却看到火箭尾部喷出大量红烟，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和NO反应生成NO2和CO D．H2O和NO反应生成H2和NO2
18. 下列鉴别NO2和Br2蒸气的方法不正确的是 （ ）
A．通入水中 B．通入AgNO3溶液中 C．通入CCl 4 中 D．通入NaOH溶液中
19．选用下列物质填空（填序号）：
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③氮氧化物 ④氟氯烃
（1）会破坏臭氧层的物质是
（3）造成酸雨的物质是 。（2）过量会导致温室效应加剧的物质是 。（4）导致光化学烟雾的物质是 。 。
20．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：
NO2+NO+2NaOH = 2NaNO2 +H2O 在该反应中，氧化剂是
（2）汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳，消除这两种物质对大气污染的方法是安装催 化转化器，使它们发生反应生成氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为：
（3）氨气亦可用来处理氮氧化物。例如：6NO2+8NH3 = 7N2 +12H2O
若某工厂排出的尾气中二氧化氮含量为0.5％（体积分数），处理l×103 m3（标准状况）这种尾气，需要 千克氨气?