一氧化氮和二氧化氮

二氧化氮和一氧化氮一、自主学习二氧化氮和一氧化氮氮气氮气是一种色味的气体，占空气体积的左右。在一定条件下，N2和O2反应的化学方程式为：。一氧化氮（1）物理性质：NO是色毒溶于水的气体。（2）化学性质：NO易与O2化合，所以不能与02共存。与02反应的方程式为：所以实验室收集NO只能用法收集，而不能用法收集。3・二氧化氮（1）物理性质:no2是色，有气味的毒气体。密度比空气，易易溶于水且与水反应。在闪电时，大气中有少量NO2生成，并随雨水落下。（2）化学性质：NO2易与反应，化学方程式为：。所以实验室收集只能用法收集，而不能用法收集。【思考】雷雨为什么对农作物有利？请你设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮杯水吸收。实验步骤实验现象实验结论将充满NO2的试管倒立于水槽中，并不断振荡段\振荡C充满NO2c试管内的气体颜色由色慢慢变为色，最后剩余气体为原气体体积的；液体进入试管并占试管总体积的。NO2溶于水并与H2O发生反应：生成的NO于水。

通过导管通入少量的氧o2r^No气七w气体迅速由色变为—色，液面，气体最后又变为色。NO于水，易与发生反应：生成的NO2又与—反应生成和。重复上述操作几次重复出现第二步骤中的现象，最终，4NO2+O2+2H2O==4HNO3氮的氧化物溶于水的计算有关化学反应方程式①3NO2+H2O=2HNO3+NO②4NO2+O2+2H2O=4HNO3③4NO+3O2+2H2B4HNO3④2NO+O2=2NO2⑵不同情况及剩余气体的体积序号气体反应剩余气体剩余气体的量INO2①IINO2+NO①IIINO2+O2V(NO2)/V(O2)=4:1②V(NO2)/V(O2)<4:1②V(NO2)/V(O2)(〉4：1(①②Wno+o2V(NO)/V(O2)=4:3③V(NO)/V(O2)〉4:3③(NO)/V(O2)<4：3③二、考点突破考点1.n2的性质【例1】下列用途中，应用了氮气性质的不活泼性的是：A、金属焊接时的保护气，和氩气混合充填灯炮B、用于合成氨气C、工业上以氮气为原料之一制硝酸D、保护粮食和水果【答案】A、D考点2.NO、NO2的性质【例2】Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是（）NO可以是某些含低价N物质氧化产物NO不是亚硝酸酐NO可以是某些含高价N物质的还原产物NO是棕色气体【答案】D考点3.NO、NO2、O2与水作用计算（1）NO2或NO2与N2（非02）的混合气体溶于水时可依据：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，利用气体体积差值进行计算。（2）NO2和02的混合气体溶于水时，由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知，体积比V（NO2）：V（O2）=4：1时，恰好完全反应；体积比V（NO2）：V（O2）＞4：1时，NO2过量，剩余气体为NO；体积比V（NO2）：V（O2）＜4：1时，O2过量，剩余气体为O2。（3）NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO+Oc=2NO"4NO+O+2HO=4HNO，总式为：4NO+3Oj2HO=4HNO/222223223当体积比V（NO）：V（O2）=4：3时，恰好完全反应；当体积比V（NO）：V（O2）＞4：3时，剩余NO；当体积比V（NO）：V（O2）＜4：3时，剩余O2。（4）NO、NO2、02三种混合气体通入水中，可先按原混合气体中NO2的体积求出NO的总体积，再按方法（3）进行计算。值得注意的是：4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5组成。即（2）（3）两情况中的总反应式都与N2O5+H2O=2HNO3等效。这不仅是记忆（2）（3）二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路。即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断：N：O＜2：5时，O2剩余；N：O=2：5时，完全反应；N：O＞2：5时，剩余NO。

【例3】在标准状况下，将02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，瓶内液面逐渐上升后，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为()A.0.045mol•L-1B.0.036mol•L-1C.0.026mol•L-1D.0.030mol•L-1【答案】B【解析】此题涉及两个知识点：①NO与02迅速反应生成N02。②N02与02混合气与水发生反应：4N02+02+2H20^=4HN03。设02为3mol，N0为4mol。根据2N0+02^2N02,烧瓶内实际存在的是4molN02和1mol02，与水作用后，恰好生成4molHN03,溶液的体积为5X22.4L。故硝酸溶液的浓度为4/(5X22.4)=0.036(mol•L-1)。【小结】解答本题容易出现下列错误：设02为3L，N0为4L，恰好反应生成刍molHN03,.4烧瓶容积等于气体体积，为3+4=7L，故HN03的物质的量浓度为五彳〃=0.026mol•L-1，选C。错误的根本原因在于忽视了3L02和4LN0充入烧瓶即发生反应：2NO+O2^=2NO2，气体实际体积为5L(4LN02和1L02)，故烧瓶容积应为5L而不是7L。【例4】将盛有氮气和二氧化氮(无NQ)混合气体的试管倒立于水中，经过足够长时间后试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是A、1：1B、1：2C、1：3C、1：3D、3：1解析：将试管倒立于水中，仅NO2与H2O反应，为V，设NO2的体积为x。根据差量法解：3NO2+2H2O=2HNO3+NO3生成的NO及N2为剩余气体。设原气体的体积体积减小2V/23x^KTOC\o"1-5"\h\z23yv(N2)=V—3V/4=V/4V(N2)：V(NO2)=V/4：(N2)=V—3V/4=V/4V(N2)：V(NO2)=V/4：3V/4=1：324【答案】C三、基础训练1、下列反应中气体物质既作氧化剂又作还原剂的是（）A、氯气通入石灰水B、二氧化氮通入水C、二氧化碳通入漂白粉溶液D、F2通入水2、能鉴别Br2蒸气和NO2两种红棕色气体的试剂是A、淀粉碘化钾溶液B、蒸馏水C、硝酸钾溶液D、石蕊试液3、下列气体不会造成大气污染的是A、SO2B、NOC、NO2D、N24、下列气体因与人体血液中血红蛋白作用而中毒的是（）A、NOB、NO2C、COD、CO25、一定条件下，将一装满NO2的试管倒立于水槽中，液面上升的高度为A、1/3试管B、2/3试管C、满试管D、3/4试管6、用N2填充电灯泡，是依据氮的下列性质中的A、N2无色B、N2的化学性质不活泼C、N2难溶于水D、N2难于液化7、起固氮作用的化学反应是（）A、氮与氢在一定条件下反应生成氨B、一氧化氮与氧气反应生成了二氧化氮C、NH3催化氧化生成NOD、由NH3制成碳酸氢铵8、已知某氮的氧化物中氧元素的质量分数为69.6%，则其化学式是（）A、NOB、NO2C、N2O3D、N2O49、汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质，这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源，必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个'催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。（1）汽车尾气中NO的来源是。汽油、柴油中含氮，是其燃烧产物是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物是空气中的n2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应（2）写出CO与NO反应的化学方程式：。（3）“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是（4）控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以。（多选）A.开发氢能源B.使用电动车C.限制车辆行驶D.使用乙醇汽油

四、培优训练将盛有12mLNO2和O2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TOC\o"1-5"\h\z体，则原混合气体中02的体积是（）A.1.2mLB.2.4mLC.3.6mLD.4mL10mLNO、C02的混合气体通过足量的Na202后，气体的体积变为5mL（相同状况），则C02和NO的体积比不可能为（）A.1：1B.2：1C.3：2D.1：2贮满干燥的某种气体的试管倒置于水中，轻轻振荡，水可以充满试管。该气体不可能是A.HIB.NO2C.SO2D.NH3必须加入还原剂才能实现的是（）A、NH4+—NH3B、NH3—NOC、NO2—NOD、HNO3—NO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，g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—却|—续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体A.可能是N2与NO2的混和气体B.可能是O2与NO2的混和气体C.可能是NO与NO2的混和气体D.只可能是NO2一种气体一氧化氮是大气污染物之一。目前，有一种治理方法是在400r左右、有催化剂存在的情况下，用氨把一氧化氮还原为氮气和水。请写出该反应的化学方程利用图4—3所示装置收集以下8种气体（图中烧瓶的位置不得变化）①互②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2（1）若烧瓶是干燥的，则由B口进气收集的气体有（写序号）；（2）若烧瓶充满水，可收集的气体有，这时气体由进入。（3）若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有。（4）若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥，则可用此装置来干燥的气体这时气体由口进入。

8、实验室常用饱和NaNO2与NH4C1溶液反应制取纯净氮气。反应式为NaNO2+NH4C1=NaC1+N2f+2H2Of+Q实验装置如图所示。装置中，A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是(填编号)。a、防止NaNO2饱和溶液蒸发；b保证实验装置不漏气；c、使NaNO2饱和溶液容易滴下。B部分的作用。a、冷凝b、冷却氮气c、缓冲氮气流加热前必须进行的一个操作步骤是—。加热片刻后，即应移去酒精灯火以防止反应物冲出，其原因一。收集N2前，必须进行的步骤是—(用文字说明)。收集N2最适宜的方法是(填编号)。a、用排气法收集在集气瓶中；b、用排水法收集在集气瓶中；c、直接收集中球胆中。三、基础训练1、AB2、BC解析：通过水NO2气体变无色，通过AgNO3后Br2气会使溶液产生沉淀。3、D4、AC解析：NO与CO一样，都能与Fe2+结合，使血红蛋白失去输氧能力。5、B6、B7、A8、BD催化剂9、(1)C；(2)2CO+2NO2CO2+N2；(3)SO2转化为SO3，产生了硫酸酸雾；(4)ABD10、(1)02过量时，2NO+O「2NO2反应后剩余气体为02和NO2。设原混合气体中NOxmol，O2ymol则消耗O2x/2mol根据十字交叉法：余O2：(y—x/2)mol；生成NO2xmoloO2和NO2的M=2g/molX20=40g/molNO2(46g/mol)40g/moln(NO)4

n(NO)4

=—3n(O2)O232g/mol)243得：x：y=4/5(2)NO过量时应反应后剩余气体为NO和NO2。设混合气体NOamol，O得：x：y=4/5(2)NO过量时应2bb2b则：反应后：NO=(a-2b)moL；NO=2bmol。2

十字交叉法:NO(30g/mol)40g/mola-2bn(NO)102bNO2(46g/mol)a：b=16/510十字交叉法:NO(30g/mol)40g/mola-2bn(NO)102bNO2(46g/mol)a：b=16/510n(O2)5四、培优训练AD解析：解题依据的化学反应原理为：4NO2+O2+2H2O=4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NO设O2的体积为xXmL，剩余的气体有两种可能：若剩O2，则^剩=x—4(12—x)=2,得x=4,D正确。若剩NO,则U=1[(12—x)—4x]=2,得x=1.2,A正确。选A、D。剩3D解析：本题是CO2、NO的混合气体通过Na2O2时，体积变化的计算。2CO+2Na^^^=2NaCO+O①2222322NO+O2^=2NO2②①+②得：2CO+2NO+2Na^2NaCO+2NO③^/222324体积2体积由此可得出下列推论：当V(CO2)=v(NO),反应恰好按③式进行，反应后匕=2[V(CO2)+V(NO)]当V(CO2)>V(NO),反应按③式进行后，乘。余CO2按①式进行，即体积仍减少一半，反应后匕=2[v(CO2)+v(NO)]当V(CO2)<V(NO),反应按③式进行后，乘。余NO体积不变化，反应后V总>2[V(CO2)+V(NO)]。根据上述讨论，现已知NO、CO2气体通过Na2O2后体积为原来的一半，故应满足(1)(2)两种推论结果，A、B、C均符合V(CO2)NV(NO)，只有D不符。B解析：HI、SO2、NH3可全部溶于水中，