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1、第四章 第三节 第2课时第2课时氮的氧化物大气污染物学习目标定位认识一氧化氮、二氧化氮的性质，熟知氮的氧化物溶于水反应的化学方程式，知道氮的氧化物(NO2)、硫的氧化物(SO2)是主要的大气污染物及防治措施。一、一氧化氮和二氧化氮的性质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=NaNO2NaNO3H2O。NO和

2、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，从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体

3、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、氮的氧化物和氧气、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，经过足够长的时间后，试管内气体

4、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体积占原总体积的分数。由方

5、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、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1SO2和NO2的主要来源、危害和防治2酸雨例5酸雨形成的最主要原因是()A森林遭乱砍滥伐，破坏了生态平衡B工业上大量燃烧含硫燃料C大气中二氧化碳的含量增多D汽车排出大量尾气答案B解析空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下就形成酸雨。酸雨的形成主要是由于空气中SO2和NOx的增多。在我国主要是SO2的增多。空气中SO2的主要来源是化石燃料(煤和石油产品)的燃烧；含硫矿石的冶炼；硫酸、磷肥、纸浆厂的工业废气。目前，由于汽车用的燃料汽油、柴油等都经过了脱硫处理，所以形

6、成酸雨的最主要原因是工业上大量燃烧含硫燃料。例6空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()A推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染B实施绿化工程，防止扬尘污染C研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量答案D解析A、B、C都是可采取的措施，在D中，若加大不可再生资源石油、煤的开采，会造成资源缺乏，同时会使空气中的SO2、NOx含量的增加。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)4NO3O22H

7、2O=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()(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

8、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

9、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 B32C35 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

10、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对点训练题组一氮气与氮的氧化物1关于氮气的性质说法中错误的是()A氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在B通常情况下，氮气性质很不活泼C可在氧气中燃烧生成一氧化氮D大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环答案C解析通常情况下氮气的性质很不活泼，在放电或高温条件下，能跟氧气反应。2在二氧化氮被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的量比是

11、()A31 B13 C12 D21答案C解析二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，氧化剂和还原剂都是二氧化氮，发生还原反应和氧化反应的物质的量比为12。3Murad等三位教授关于一氧化氮分子在人体内的独特功能的研究，曾获得诺贝尔医学或生理学奖。关于一氧化氮的下列叙述不正确的是()A一氧化氮是某些含低价氮物质氧化的产物B一氧化氮是亚硝酸的酸酐C一氧化氮是某些含高价氮物质还原的产物D一氧化氮具有还原性，在空气中极易被氧化答案B解析氮元素的化合价有3、0、1、2、3、4、5等，在一氧化氮分子中，氮元素为2价，它既可以是含低价氮物质被氧化的产物，又可以是含高价氮物质被还原的产物；亚硝酸的酸酐是三氧化二氮

12、，一氧化氮不是酸酐；一氧化氮具有较强的还原性，在空气中极易被氧化为红棕色的二氧化氮气体。4下列对NO、NO2的描述，不正确的是()ANO2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物BNO可以用排水法收集，但不能由N2和O2直接化合而得到CNO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物DNO、NO2都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一答案B解析A项，NO2是红棕色气体，易溶于水，并与水发生反应：3NO2H2O=2HNO3NO，由于反应前后N元素的化合价发生了变化，因此NO2不是酸性氧化物，正确；B项，NO难溶于水，可以用排水法收集，在放电时可由N2和O2直接化合而得到，错

13、误；C项，NO与氧气发生反应会产生NO2，NO2与水反应产生硝酸和NO，因此二者在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物，正确；D项，NO、NO2都有毒，且在汽车发动时，在电火花作用下N2和O2化合产生NO，NO是汽车尾气的有害成分之一，正确。5诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他对固体表面化学研究过程中的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是()ACO在铂表面被氧化生成CO2，铂起催化作用B汽车尾气中的NOx在铂表面发生反应的产物是N2CCO

14、在铂表面可能和O2、NOx反应DNOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合答案D解析CO、NOx在铂表面发生的反应为CONOxCO2N2(未配平)，也可能是CO与O2反应，此过程中铂作催化剂；CO2不能与人体中的血红蛋白结合。题组二氮的氧化物溶于水的反应及应用6.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的不可能是什么气体()A氮气与二氧化氮的混合气体B氧气与二氧化氮的混合气体C一氧化氮与二氧化氮的混合气体D二氧化氮一种气

15、体答案A解析氮气不溶于水，在溶液中不能与氧气反应，水不能完全充满试管；氧气与二氧化氮混和倒立水面通入氧气，混合气体完全溶解，水充满试管； 一氧化氮与二氧化氮混和倒立水面通入氧气，气体完全溶解，水充满试管；二氧化氮倒立水面通入氧气，气体完全溶解，水充满试管。7一定条件下，将充满二氧化氮和氧气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，则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积之比可能是()A81 B73 C72 D41答案B解析反应为4NO2O22H2O=4HNO3，设原气体体积为8 L，则剩余气体为1 L；若剩余1 L气体为氧气，V(NO2)L，V(O2)L，二者体积比为73。若剩

16、余1 L气体为一氧化氮，上述反应后应剩余3 L 二氧化氮，可得，V(NO2)L，V(O2)L，二者体积比为71。8将10 mL NO和NO2的混合气体通入装满水倒立在水槽中的量筒内，一段时间后，最后剩余4 mL气体，原混合气体中含NO体积为()A1 mL B3 mL C5 mL D7 mL答案A解析若NO2体积为x mL，则NO体积为(10x)mL，二氧化氮气体与水反应的化学方程式为3NO2H2O=2HNO3NO，由此可知，x(10x)4，x9,10x1。题组三常见的环境污染及防治9我国城市环境中的大气污染主要是()A二氧化碳、氯化氢、酸雨B二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、烟尘C二氧化氮、一氧化

17、碳、氯气D二氧化硫、二氧化碳、氮气、粉尘答案B解析常见的大气污染物是氮的氧化物、硫的氧化物、一氧化碳及烟尘。10下列污染现象主要与二氧化硫有关的是()A酸雨 B光化学烟雾C臭氧层空洞 D温室效应答案A解析光化学烟雾主要是由汽车排出的氮氧化物、碳氢化合物等造成的；臭氧层空洞是由氟氯代烃等的排放引起的；温室效应主要是由大气中CO2含量的不断增加造成的。11以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是()选项氧化物环境问题主要来源ACO2酸雨化石燃料的燃烧BSO2光化学烟雾汽车尾气的排放CNO2温室效应工厂废气的排放DCOCO中毒燃料的不完全燃烧答案D解析A项，二氧化碳是造成温室效应的气

18、体，造成酸雨的气体是二氧化硫及氮氧化物，错误；B项，氮的氧化物是造成光化学烟雾的气体，错误；C项，二氧化碳是造成温室效应的气体，错误；D项，CO有毒，主要来自燃料的不完全燃烧，正确。12在碳、氮、硫的氧化物中，许多是工业上重要的化工原料，但是当它们分散到空气中时，会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物的说法，不正确的是()A开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些氧化物的产生B这些氧化物使雨水的pH7，我们把pH7的雨水称之为酸雨C氮与硫的氧化物还能直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病D“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系答案B解析正常雨水为二氧化碳的饱和溶液，其pH为

19、5.6，pH小于5.6的雨水才为酸雨。综合强化13某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，特进行如下实验(如下图所示)。(1)图1两集气瓶中_(填“上”或“下”)瓶颜色深。(2)图2中反应的现象是_。(3)图3中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有_，说明NO2在该反应中显_性。(4)由图2和图3中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式：_。答案(1)下(2)两气体混合后，颜色消失(3)NO氧化(4)NO2SO2=NOSO3解析图3中反应生成的气体遇空气显红棕色，说明图2中反应生成了NO，即NO2和SO2反应，NO2转化为NO，表现氧化性，而SO2则表现还原性，被氧化，S元

20、素化合价升高，只能变成6价，应转化为SO3。14(2018大庆实验中学下学期入学考)中国科学院官方微信于2017年3月发表灰霾专题，提出灰霾中细颗粒物的成因，部分分析如下图所示。(1)根据上图信息可以看出，下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的_(填字母)。aSO2 bNOxcVOCs dNH3(2)机动车大量行驶是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如图所示；写出稀燃过程中NO发生的主要反应的方程式_。(3)科学家经过研究发现中国霾呈中性，其主要原因如下图所示：请判断A的化学式并说明判断理由：_。答案(1)a(2)2NOO2=2NO2(3)SO；因为反应前S为4价，N为4价，反应后HONO中N元素3价，化合价降低；则必有元素化合价升高，是S元素从4升高到6价，以SO形式存在解析(1)根据示意图可知SO2不是由机动车行驶造成的，故答案为a。(2)稀燃过程中NO发生的主要反应的方程为2NOO2=2NO2。(3)反应前S元素为4价，N元素为4价，反应后HONO中N元素为3价，化合价降低；有化合价的降低，必有元素化合价升高，所以是S元素从4升高到6价，故A物质为SO。本题也可根据质量守恒推出A的化学式为SO。