高中化学《硫和氮的氧化物第2课时》课件必修.ppt

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 学习目标 1 了解NO NO2的性质 2 了解SO2 NO NO2对环境质量的影响 3 能对NO NO2 O2溶于水进行简单计算 新知预习 一 氮气 一氧化氮和二氧化氮 1 N2和O2在一定条件下能发生反应吗 2 NO和NO2是氮元素的两种重要氧化物 它们有哪些重要的化学性质 1 氮气通常状况下 N2性质稳定 与O2不发生反应 但在 或高温条件下 两者可直接化合 化学方程式为 放电 N2 O22NO 放电或高温 2 氮的两种常见氧化物 1 物理性质 无色 有毒 略大 不溶 红棕色 刺激性气味 有毒 大 易溶 2 化学性质 NONO2有关反应的化学方程式 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 二 SO2 NO2对大气的污染 1 SO2 NO2对大气有何危害 如何防治 2 什么是酸雨 它是如何形成的 有何危害 1 SO2与NO2的主要来源 危害和防治 SO2 主要来源于 和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼 NO2 主要来自于 引起大气污染 直接危害人体健康 溶于水形成 调整能源结构 发展清洁能源 研究煤的脱硫技术 改进燃烧技术 减少二氧化硫和氮氧化物的排放 加强工厂废气的回收处理 改进汽车尾气的处理技术 控制尾气排放 1 来源 煤 石油 汽车尾气 2 危害 酸雨 3 防治 2 酸雨 1 概念 的降雨 2 成因 主要是大气中的 溶于水形成的 pH 5 6 SO2与NO2 3 两种类型 硫酸型 硝酸型 硫酸型 转化关系 SO2 H2SO3 H2SO4 方程式 SO2 H2OH2SO3 2H2SO3 O2 2H2SO4 硝酸型 转化关系 方程式 NO2 HNO3 3NO2 H2O 2HNO3 NO 4 危害 直接破坏农作物 森林 草原 使土壤 湖泊酸化 加速建筑物 桥梁 工业设备 运输工具及电信电缆的腐蚀 正误立判 1 打开盛有NO的集气瓶 瓶口观察到红棕色气体 分析 正确 瓶口处的NO接触空气 与空气中O2化合生成红棕色的NO2气体 2 NO2与H2O反应时 NO2作氧化剂 H2O作还原剂 分析 错误 3NO2 H2O 2HNO3 NO反应中NO2既作氧化剂 又作还原剂 3 工业上大量燃烧化石燃料 是造成酸雨的主要原因 分析 正确 化石燃料中含S N等元素 燃烧时会产生SO2 NO2排入大气中 大气中SO2 NO2溶于水形成酸性溶液 随雨水降下就可能形成酸雨 4 除去NO中混有的少量NO2杂质 可将混合气体通过盛H2O的洗气瓶 分析 正确 因为NO2与H2O反应能生成NO 既能除去NO2 又不引入其他杂质 5 NO2既能用排空气法收集又能用排水法收集 而NO只能用排水法收集 分析 NO2不能用排水法收集 因为NO2能与H2O发生反应 课堂探究 一 氮的氧化物溶于水的计算规律总结1 相关化学方程式 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 总反应式 2 氮的氧化物溶于水的可能情况 NO2 NO NO2 NO NO NO2 O2 无 O2 先 后 NO NO O2 无 NO O2 特别提醒 1 氮的氧化物或氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时 剩余的气体可能是O2 也可能是NO 但不可能是NO2 因为NO2又会与水反应生成NO 2 对于连续发生的化学反应 可用化学方程式叠加的反应而得到复合反应 解决问题更简便 典例1 2015 襄樊高一检测 将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里 充分反应后试管中剩余20mL气体 则原混合气体中NO2和NO的体积比为 A 2 1B 1 3C 3 1D 1 1 思路点拨 3NO2 H2O 2HNO3 NO 气体总体积减小 可考虑采用 差量法 进行相关计算 解析 选C 3NO2 H2O 2HNO3 NO V3mL1mL2mLV NO2 40mL 20mL 解得V NO2 30mL所以原混合气体中V NO 40mL 30mL 10mL 因此V NO2 V NO 30mL 10mL 3 1 方法技巧 NO2 O2溶于水剩余气体的量的计算方法 1 一定量NO2溶于水 剩余气体为NO根据3NO2 H2O 2HNO3 NO 推知V NO V NO2 2 一定量NO2和一定量O2组成的混合气体溶于水剩余气体有三种可能 V NO2 V O2 4 1时 恰好完全反应 无气体剩余 V NO2 V O2 4 1时 有O2剩余 根据反应4NO2 O2 2H2O 4HNO3 推知V O2 V O2 原 V NO2 V NO2 V O2 4 1时 有NO剩余 根据反应4NO2 O2 2H2O 4HNO33NO2 H2O 2HNO3 NO 推知V NO V NO2 4V O2 变式训练 一定条件下 将等体积的NO和O2一同置于试管中 并将试管倒立于水中 充分反应后剩余气体的体积约为原气体总体积的 解析 选C 假定NO O2的体积分别为VmL 根据反应4NO 3O2 2H2O 4HNO3 推知反应后O2有剩余 剩余O2的体积为V O2 余 VmL VmL mL 所以剩余O2的体积为原气体总体积的 二 常见环境污染及危害 大气中CO2含量不断增加 全球变暖 冰雪融化 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化 腐蚀建筑物 氮氧化物和碳氢化合物的排放 危害人体健康和植物生长 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧 含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放 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 塑料的大量使用 任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境 特别提醒 酸雨 光化学烟雾 臭氧空洞均与氮的氧化物有关 典例2 2015 枣庄高一检测 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 防治扬尘污染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 思路点拨 解答此类题目有两个关键点 1 了解常见环境污染的主要污染物及主要来源 2 了解常见环境污染的防治措施 解析 选D A项 燃煤脱硫后 煤燃烧产生的SO2减少 有助于防治SO2污染 B项 加强环境绿化 减少空气中的烟尘 有助于防治扬尘污染 C项 研制开发燃料电池汽车 减少汽油 柴油的燃烧 使机动车尾气中的NOx和SO2减少 能减轻机动车尾气污染 D项 增加化石燃料供应量 会向大气中排放更多的SO2及NOx 更易导致大气污染 延伸探究 燃煤脱硫 有助于防治SO2污染 向燃煤中加入一定量石灰石 使煤中的硫在煤燃烧时以CaSO4形式固定下来 减少SO2排放 也是防治SO2污染的一个有效措施 化学上称之为 钙基固硫 你能用化学方程式表示 钙基固硫 的原理吗 提示 CaCO3CaO CO2 CaO SO2CaSO32CaSO3 O22CaSO4 变式备选 2015 吉安高一检测 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 解析 选D 导致酸雨的主要物质是二氧化硫和氮氧化物 CO2能造成温室效应 不会导致酸雨 A错 造成光化学烟雾的是烃类化合物和氮氧化物 引起臭氧空洞的是氟氯代烃 SO2主要来源于化石燃料的燃烧 氮氧化物主要来源于汽车尾气 B C错 CO易导致人体中毒 D正确 牛刀小试 1 下列各组气体 在常温常压下不能共存的是 A SO2与O2B NO与O2C O2与N2D NO2与O2 解析 选B NO和O2在常温常压下易发生化合反应生成NO2 2NO O2 2NO2 而SO2和O2反应需催化剂 加热 N2和O2反应需放电或高温条件 2 我国城市环境中的大气污染物主要是 A CO2 Cl2 N2 酸雨B SO2 CO NO2 烟尘C NH3 CO NO2 雾D SO2 HCl N2 粉尘 解析 选B 我国城市 空气质量日报 中报导的主要污染物是CO NO2 SO2及烟尘 3 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的气体B 常温常压下 一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C 一氧化氮可以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 解析 选C A项 NO是无色气体 NO2是红棕色气体 B项 NO与O2能直接发生化合反应2NO O2 2NO2 C项 N2 O22NO D项 NO不溶于水 可用排水法收集 4 在标准状况下 将O2与NO按3 4的体积比充满一个干燥烧瓶 将烧瓶倒置于水中 瓶内液面逐渐上升 最后烧瓶内溶液的物质的量浓度最接近于 A 0 045mol L 1B 0 036mol L 1C 0 026mol L 1D 0 030mol L 1 解析 选C 由于NO和O2恰好反应 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 即最后溶液充满整个烧瓶 设烧瓶容积为VL 则n NO n HNO3 V 22 4mol 而反应后溶液体积为VL 故c HNO3 mol L 1 0 026mol L 1 5 2015 汕头高一检测 汽车尾气中的NO 是造成大气污染的物质之一 但NO又是工业生产硝酸的中间产物 另外NO在人体的血管中又有传送信息的功能 1 写出NO造成酸雨的两个化学反应方程式 2 在汽车尾气排放管中安装一个 催化转换器 用铂 钯合金作催化剂 可将尾气中另一种有害气体CO跟NO反应转化为无毒气体 写出CO与