部编版2020高中化学专题4第1课时氮氧化物的产生及转化学案苏教版必修3

1、精品试卷第1课时 氮氧化物的产生及转化知识内容必考要求加试要求.氮氧化物的产生、转化及其性质。.氮及其化合物的相互转化关系。ac目标定位.理解氮氧化物(N。NO)的来源和性质。. 了解氮氧化物对环境的影响。一 一氧化氮和二氧化氮n导学探究有实基础突破要点.在自然界中，氮元素既有游离态，也有化合态，大部分以游离态的形式存在于空气中。氮气是一种无色、无味气体，不溶于水。(1)氮气的化学性质稳J!二通常情况下与氧气不反应，但是在放电或高温条件下氮气和氧气能直接化合生成NQ反应的化学方程式是 N+Q放=2NO(2)NO与Q反应生成NO,反应的化学方程式为 2N Q=2NO(3)氮气在高温、高压、催化剂

2、的情况下，能与氢气化合生成NH,反应的化学方程式是 N2+3H2蓝化3 2NH。.两支大试管，分别充满 NO和NO气体，观察它们的颜色状态，嗅闻它们的气味，比较它们密度的大小。填写下表：色、态气味密度溶解性毒性NO无色气体无味比空气略大微溶于水有毒NO红棕色气体刺激性气味比空气大易溶于水一年.将盛满一氧化氮的试管打开塞子，置于空气中观察到的现象是气体的颜色由无色变为红棕色，反应的化学方程式是2NB Q=2NQ实验室收集一氧化氮气体的方法是排水血.对于二氧化氮溶于水的实验，按表中要求将其实验现象和实验结论填入下表空格内：实验步骤实验现象实验结论1充满NCX才的试管试管内气体颜色慢慢变为无色，水面

3、/、断上升， 最后静止在距试管底部约 1/3处NO不能全部被水吸收，后尢色气体NO生成把充满NO的试管倒立水中，再通入 Q水面不断上升，最后试管内无色气体约为原 NO体积的1/3 ,NO溶于水生成的NO全部与Q反应被水吸收推荐下载精品试卷通入适量 Q后液面继续上升，最后试管全部充满液体【归纳总结 氮氧化物的性质氧化性还原性 QHO(1)NH3 NO 1Ho NOHNO(2)二氧化氮溶于水反应的化学方程式是3NO+ H2O=2HNO- NO氧化产物是 HN(3),还原产物是 NO氧化剂与还原剂的质量比是1 : 2。(3)水吸收NO制硝酸的原理 3NQ+ H2O=2HNO- NO 2NO+ Q2=

4、2NO 4NO+ Q+ 2H2O=4HNO提醒(1)N 2和Q不能一步反应生成 NO。(2)NO、N NO都不是酸性氧化物。活学活用即时即练巩固提升.最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARSW毒有直接的抑制作用。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一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集答案 C解析 NO是一种无色、无味难溶于水的气体，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 NO。2.下列关于实验室收集 NOm NO气体的方法中，正确的是 ()A.都用排水法B

5、.都用向上排空气法NO用向上排空气法，NO用排水法NO用排水法，NO用向上排空气法答案 D解析 NO与Q反应，所以NO不能用排空气法收集，只能用排水法；NO可与HO反应，所以不能用排水法收集，只能用向上排空气法。二氮的氧化物对环境的污染n导学探究有实基础突破要点派推荐下载精品试卷.氮氧化物的来源：氮肥生产、金属冶炼和汽车等交通工具的使用等，会产生大量的氮氧化物，火山爆发、雷鸣 电闪等也会将氮气转化为氮氧化物。在燃料燃烧的过程中，空气中的氮气往往也参加反应，这也是汽车尾气中含有 NO的原因。.光化学烟雾的形成：空气中的二氧化氮不但能形成酸雨,在日光照射下，二氧化氮还能使氧气经过复杂的反应 生成臭

6、氧(03),臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后，产生了一种有毒的烟雾，人们称之为光化学烟雾。光 化学烟雾对人体的健康、植物的生长都有很大的危害。.氮氧化物污染的防治：使用洁净能源;为汽车安装转化装置，将汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化成 催化剂 .、.二氧化碳和氮气：2COF 2N0=2CO+N2;对生产氮肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理。【归纳总结.氮的氧化物对环境的危害(1)形成硝酸型酸雨：3N0+ H20=2HNO- NQ(2)形成光化学烟雾：汽车尾气一 NO NO 2-0 3一有毒烟雾；(3)破坏臭氧层。.氮氧化物污染治理方法(1)汽车尾气“催化转化法”2N0驾=：2C0+ N2

7、(2)氨还原法催化剂6N0+ 4NH3 号=5N+ 6H2。- 催化剂-6N0+ 8NH =7N2+ 12H20(3)碱液吸收法2N0+ 2Na0H=NaN0NaN0+ H20活学活用N0+ N0+ 2Na0H=2NaN0H20即时即练肌固提升3.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8NOO,催化剂A. N0是该过程的中间产物B.汽车尾气的主要污染成分包括C0和N00. N0和Q必须在催化剂表面才能反应D.催化转化总反应式为 2N0 Q+4c0S&=4C0+N2答案 0推荐下载精品试卷由题目提供的图可知: 2N Q=2NO2NO+4CO=4QQ

8、电 NO是该过程的中间产物, A项正确；汽车尾气 的主要污染成分为有毒的 CO和NO B项正确；NOm O在常温下就能反应生成 NO, C项错误；由图示可知，该反应 过程分两步进行： 2NOF Q=2NQ 2NO+ 4CC空=4CO+N2,总反应为 2NOF Q+4Ccft&=4CO+ N, D项正确。4.硝酸工业尾气中含有高浓度的NO和NO,它们都是大气的重要污染物。已知某厂排放的尾气中NO NO的体积比为1 ： 1,该厂采用NaOH液来处理该尾气，处理后所得溶液中只有一种含氮的钠盐。则该含氮的钠盐中，氮元素 的化合价为（）A. - 3 B.+1 C.+3 D.+5答案 C解析 NO NO的

9、体积比为1 ： 1,两者中氮的价态分别为+2、+ 4价，一个升高，一个降低，含氮钠盐中的氮的价态是+ 3价。.下列关于NO的说法正确的是（）NO是酸性氧化物NO只能通过人工合成NO是大气污染物，会形成酸雨NO可以用向上排空气法收集答案 C.汽车尾气在光照下，发生光化学烟雾的循环，它的形成过程可用下面的化学方程式表示：NO=N。O,2NO+q=2NO, 0+ Q=O。下列叙述中不正确的是 （）A.在此过程中，NO是催化剂B.在此过程中，NO是反应的中间产物C.该过程总反应的化学方程式为2O3=3OD.光化学烟雾能引起人严重的呼吸功能障碍答案 C解析 催化剂先参加，后生成，中间产物先生成，后消失，

10、A、B正确；该反应的总反应先将第一个和第三个反应两边乘2,然后三式相加，C不正确；光化学烟雾有大量的有害气体生成，D正确。.按图进行实验。试管中装有 12 mL NO,然后间歇而又缓慢地通入 8 mL O2,下列是有关最终状态的描述：试管内气体呈棕色试管内气体呈无色试管内液面不变试管内液面上升试管内气体是 Q 试管内气体是NO TOC o 1-5 h z 其中正确的是（）A.B.C.D.推荐下载精品试卷答案 C解析 根据4NO+ 3。+2建0=钮须得，乘IJ余气体应为 NQ体积为4 mL,试管内液面上升。3.下列有关氮气的叙述中，错误的是()A.镁在空气中燃烧除生成氧化镁外还生成氮化镁B.在雷

11、雨天，空气中的 N2和Q可反应生成 NOC.氮气既可作氧化剂又可作还原剂D. 1 mol N 2可与3 mol H 2完全反应生成 2 mol NH 3答案 D解析 N2与02在放电时可生成 NO N2作还原剂；M与Mg在点燃时可生成氮化镁，N2作氧化剂，故 A B C项均正确。N2与H2的反应属于可逆反应，1 mol N 2和3 mol H 2不可能完全反应生成 2 mol NH 3, D项错误。5.在一定温度和压强下将装有N2和NO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3 原体积的则原混合气体中 Nk和NO气体的体积比是()5A. 2 ： 3B. 3 ： 2C.

12、3 ： 5D. 5 ： 3答案 A解析 3NO+ H20=2HNO- NO A V TOC o 1-5 h z 3122V(NO)5V一.3.2所以 V(NQ) = =V,所以 V(N2) =-V, V(N2) : VNQ)=2 : 3。 556.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在人体的血管系统内有促进血管扩张的作用，有三位教授因此项研究成果而获得诺贝尔奖。(1)下列选项与NO对环境的污染无关的是 。A.酸雨B.赤潮C.光化学烟雾D.温室效应(2)在汽车尾气排放管中安装一个催化转化器，可将尾气中另一种有害气体CO跟NO反应转化为无毒气体，该

13、反应的化学方程式为 ,反应中的氧化剂是 。(3)氨气也可用于处理氮氧化物，例如，氨气与二氧化氮发生如下反应：6NO+ 8NH=7N+ 12H2Q用单线桥法标出反应中电子转移的数目和方向 , 在反应中还原剂是、催化剂答案 (1)BD (2)2NO+2CO=N2+2CO NO推荐下载精品试卷SW(1)酸雨是大量排放二氧化硫、二氧化氮等酸性气体造成的污染，酸雨 pHWMB, VMVC. VMVD, MVV答案 D解析 可假设试管体积均为 2V,则每种气体白体积均为 V;当倒置于水槽中时：中发生反应：3NO+H2O=2HNO43.+ NQ则剩余气体的体积 V = ”；中发生反应：4NO+Q +2HaO

14、=4HNO则剩余Q的体积Va=7V；中气体与水34不反应，故试管中气体体积M=2V。综上所述，VV1Va。能力提升题.为了有效实现 NO和NO的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检验装置气密性，实验前用排水 法收集半瓶NO气体。打开止水夹，推动针筒活塞，使 Q进入烧瓶。关上止水夹，首先观察到烧瓶中的现象：产生此现象的化学反应方程式为 推荐下载精品试卷(2)轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为产生此现象的化学反应方程式为答案 (1)烧瓶中气体由无色变为红棕色 2NO+ Q=2NO (2)烧杯中红棕色气体又变为无色烧杯中水倒吸到烧瓶中 (或烧瓶中液面上升)3NO+ H2O=2HMO NO

15、.氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。(1)形成酸雨的原理之一可简单表示如下:含硫燃料Qi反应1B 巫一口酸雨成分之一) 反应回答下列问题:酸雨的pHz HdEr a ” a ”u.a(填 或” )5.6。D物质的化学式为反应的化学方程式为(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: 反应中氧化剂是(3)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:NO+ Nd 2NaOH=2NaNOH2O 2NO+ 2NaOH=NaNONaNO+ H2O组成的大气污染物。现有V L某NaOH液能完全吸收 n mol NO 2

16、和mmol NO所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为mol T -1L oNO和NO的物质的量之比 n : m=若所得溶液中C(NCT) : C(NO) =1 ： 9,则原混合气体中用含n和m的代数式表示所得溶液中NG和NQ浓度的比值c(NQ) : c(NO2) =答案 (1)V H2SO 2SQ+Q催化剂 2SQ一定条件NH(2)6NOz+8NH = 7K+12H2O NQnn- mR3： 2弟解析 (1)酸雨的pH 5.6 ,正常雨水的pH= 5.6。由图示转化关系可知：A为SQ, B为SO, D为H2SO。(2)NH3和NO反应生成的无?染物质是 N2和吨O。(3)因产物 NaN NaNO中

17、n(Na+) = n(N),故n(NaOH)= n(NO)+n(NQ) =推荐下载精品试卷(RH n) mol , c(NaOH)= mn mol - L NO与NO昆合气体与 NaOH液反应可以认为先后发生如下反应:NO+ Nd 2NaOH=2NaNOH2Om m 2 m2NO+ 2NaOH=NaNO NaNO+ HOn-m/(nm2(n-n)12nm 1当 MNO)2V(NO)时能吸收完全，所以 qNQ) : c(NQ) =1= 9，即 n : m= 3 ： 2。n- m2m+万干nc(NO3) : c(NO2) =,(nm : 2,nm) =3；。.如图所示：在 B水槽中装有500 mL

18、水，容积为amL的试管A充满了 NO和NOW混合气体(标准犬况),将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后，试管A中余下气体的体积为 0.5a mL。(1)将A倒插入B槽中发生的反应为 该反应中氧化剂与还原剂的质量比为 ,原混合气体中 NO和NOW物质的量之比为 。(2)通过导气管C向余下0.5 a mL气体的试管A中持续通入氧气，A中可能观察到的现象是(3)当试管A中充满气体时停止通入氧气，然后将试管取出水槽，水槽B中溶液的物质的量浓度为 mol”1(设溶液的体积仍为 500 mL)。 TOC o 1-5 h z 答案 (1)3NO2+H2O=2HNQ NO 1 ： 23 ： 1(2)无色气体

19、变为红棕色，试管中液面不断上升至全充满。继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体a 11 200解析 (1)试管A倒插入B水槽的水中后，发生反应3NO+hbO=2HNa NO氧化剂与还原剂均为 NO,质量比为1： 2。 1_1根据题意有-n(NOs) + n(NO) = ; n(NO2) + n(NO) , n(NQ) : n(NO) = 3： 1。(2)试管 A 中剩余 0.5 a mL 气体为 NO 通 32入氧气后，发生反应2NO+ Q=2NO4NO+ Q+2H2O=4HNQ可写为4NO 3Q+2H2O=4HNQ无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体(O2)。(3)试管中