一氧化氮和二氧化氮中小学教学课件

1.结合NO和NO2的性质，试分析实验室制取两种气体时应该分别如何收集？提示：NO能够与氧气反应，应该用排水法收集；NO2能够与水反应，且密度比空气大，应该用向上排空气法收集。2.NO和CO均为无色无味的有毒气体，若两个集气瓶中分别盛有上述两种气体，如何较快地鉴别？提示：通常状况下，CO不与氧气反应，而NO能够与氧气反应生成红棕色的NO2。所以，在通风橱中打开集气瓶塞，瓶口出现红棕色的是NO。3．试根据氮及其化合物间的相互转化分析俗语“雷雨发庄稼”的化学原理。提示：在空气中发生如下化学反应：N2+O22NO、2NO+O2====2NO2、3NO2+H2O====2HNO3+NO，生成的硝酸随雨水降到地表，与地面的矿物质发生反应，形成被植物吸收的硝酸盐，促进植物的生长。放电====例题无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为A.NO2、N2B.NO、CO2C.NO2、CO2D.NO、CO2、N2【规范解答】选B。混合气体为无色，一定不含NO2，通过足量的过氧化钠时，气体显红棕色，说明气体中一定含有NO和CO2，CO2与过氧化钠生成的O2与NO反应生成红棕色的NO2，最后通入水槽中时气体全部被吸收，说明甲气体中无N2。【互动探究】（1）试分析混合气体中各成分的物质的量的关系。提示：根据题意可知，整个过程发生的反应依次为2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2，4NO+3O2+2H2O====4HNO3。最终无气体剩余，则有6CO2

～3O2～4NO，即n（CO2）∶n（NO）=3∶2。（2）若最终集气瓶中未能充满水，原气体中是否一定含有N2？提示：不一定，当不满足2n（CO2）=3n（NO）关系时，最终也有气体剩余。1.无色气体接触空气后变为红棕色，则无色气体一定为NO，可以作为NO的判断依据。2.NO2与O2的混合气体若与水反应后无气体剩余，发生的反应3NO2+H2O====2HNO3+NO、2NO+O2====2NO2可以总写为4NO2+O2+2H2O====4HNO3。氮的氧化物与O2的混合物溶于水的相关计算NO和NO2是两种重要的氮的氧化物，是工业制取硝酸的中间产物。最大程度地吸收氮的氧化物可以充分利用原料，并减少污染物的排放。结合NO和NO2的性质探究以下问题。探究：1.把一支充满NO2气体的试管倒置在水槽中充分反应后，水能否充满试管？提示：NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O====2HNO3+NO，由此可知最后水只能充满整个试管的2/3。2.把一支充满NO2和O2的试管倒置在水槽中充分反应后，若水充满试管，NO2和O2的量应满足什么关系？提示：根据反应：3NO2+H2O====2HNO3+NO,2NO+O2====2NO2可得4NO2+2H2O+O2====4HNO3；即当NO2与O2体积比为4∶1时水可充满试管。3.如果向一支充满NO的试管中充O2，应满足什么条件水才能充满试管？提示：结合反应2NO+O2====2NO2,3NO2+H2O====2HNO3+NO知4NO+3O2+2H2O====4HNO3。所以当NO和O2体积比为4∶3时水可充满试管。4.试根据上述讨论完成下表：1．关于氮气的性质的说法中正确的是()A．通常情况下，氮气性质很活泼B．可在氧气中燃烧，生成NOC．通常情况下，在水中溶解度较大D．跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂【解析】选D。氮气分子中含有N≡N键，通常情况下氮气的化学性质稳定；在高压放电的情况下会与氧气反应；难溶于水。2.（2011·乌鲁木齐高一检测）起固定氮作用的化学反应是()A.由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵B.NO遇O2转化为NO2C.硝酸工厂用NH3氧化制NOD.N2与H2在一定条件下反应生成NH3【解析】选D。氮的固定是指使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。符合此定义的只有D选项。3.（2011·银川高一检测）最新的研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS中重症患者的缺氧状况，缓解病情。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.含等质量氧原子的一氧化氮与一氧化碳的物质的量相等D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集【解析】选C。一氧化氮是无色、难溶于水的气体，可以用排水法收集，一氧化氮能够和氧气发生化合反应生成红棕色的二氧化氮，因此A、B、D三个选项均错误；假设氧原子的质量为16g，那么一氧化氮和一氧化碳的物质的量均为1mol，因此C选项正确。4.下列对NO、NO2的描述正确的是()A.NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物B.NO2可用排水法收集，且可由N2和O2化合而得到C.NO、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D.NO、NO2互为同素异形体，且NO是汽车尾气的有害成分之一【解析】选C。NO是无色难溶于水的气体，NO不与碱反应，不是酸性氧化物，故A项错误；NO2与水反应：3NO2+H2O====2HNO3+NO，N2和O2反应生成NO，故B项错误；NO和O2发生反应：2NO+O2====2NO2，NO2与H2O反应生成NO，故C项正确；NO与NO2都不是单质，故不可能是同素异形体，D项错误。5．某同学收集了一集气瓶红棕色气体，用玻璃片盖好，然后向其中加入少量水，振荡后变为无色，然后轻轻移开玻璃片使少量空气进入瓶内，气体又变为红棕色。（1）集气瓶内红棕色气体是：____________________。（2）气体颜色变化的原因是：____________________；有关的化学方程式是：___________________________。（3）在收集该红棕色气体时用____________________。【解析】在中学阶段常见的红棕色气体有NO2和溴（Br2）蒸气，能产生题干所述现象的是NO2，由于NO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集。答案:(1)NO2(2)NO2与H2O反应生成无色NO，NO遇空气中的O2，与之发生反应生成红棕色的NO23NO2+H2O====2HNO3+NO、2NO+O2====2NO2

(3)向上排空气法一、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分）1.如图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入，可用来收集的无色气体是()A．NOB.NO2C.COD.CO2【解析】选D。据图可知该气体的密度比空气的密度大且是无色气体，故只有CO2符合。2.在体积VL的密闭容器中通入amolNO，bmolO2后，反应容器内氮原子和氧原子个数比为()【解析】选C。反应前后氮原子守恒，氧原子守恒，氮原子为amol，氧原子为（a+2b）mol。【举一反三】同温同压下相同体积的两个容器a和b,a中为NO，b中为N2和O2。（1）a与b中分子数是否相等？（2）a与b中气体质量是否相等？提示：（1）由阿伏加德罗定律知a与b分子数相等。（2）因b中N2和O2的个数比不确定，所以a与b中气体的质量可能相等，也可能不相等。3．（2011·咸阳高一检测）发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟。产生红烟的原因是()A．高温下N2遇空气生成NO2B．NO遇空气生成NO2C．CO2与NO反应生成CO与NO2D．生成H2和NO2【解析】选B。题中所述四种气体均不是红棕色的气体，能够出现红棕色是因为NO在空气中被氧化成了NO2。4．在NO2和H2O的反应中，NO2()A．是氧化剂B．是还原剂C．既是氧化剂又是还原剂D．既不是氧化剂又不是还原剂【解析】选C。通过分析NO2和H2O反应的化学方程式3NO2+H2O====2HNO3+NO中氮元素化合价的变化，发现氮元素的化合价既降低又升高，因此NO2既是氧化剂又是还原剂。5.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。下列说法正确的是()A．NO是该过程的中间产物B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应C．汽车尾气的主要污染成分包括CO2和NOD．催化转化总反应为：2NO+O2+4CO4CO2+N2催化剂======【解析】选D。NO2是该过程的中间产物；NO和O2的反应不需要催化剂；汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO。6．（2011·郑州高一检测）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水中，经足够长的时间后，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与二氧化氮的体积比为()A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．3∶1【解析】选C。假设试管中V(N2)=xL，V(NO2)=yL；根据化学方程式3NO2＋H2O====2HNO3＋NO以及题意可列出下列方程(x+y/3)/(x+y)=1/2，解方程得到x∶y=1∶3。二、非选择题（本题包括2小题，共26分）7.（14分）（2011·福州高一检测）氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还能形成光化学烟雾，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：2NO2+2NO+4NaOH====4NaNO2+2H2O①,2NO2+2NaOH====NaNO2+NaNO3+H2O②，在反应①中，氧化剂是_____，还原剂是_____。在反应②中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。（2）汽车尾气中含有CO和NO，消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成N2和CO2，该反应的化学方程式为___________________。（3）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：_________________。【解析】（1）在反应①中NO2中的氮元素化合价降低，作氧化剂，NO中氮元素化合价升高，作还原剂；在反应②中氧化剂和还原剂都是NO2，它们的物质的量之比为1∶1。（2）根据质量守恒定律结合题目信息可知，一氧化氮与一氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳。（3）根据质量守恒定律结合题目信息可知，氨气和二氧化氮反应后生成的无污染的物质为氮气和水。答案：（1）NO2NO1∶1（2）2NO+2CON2+2CO2（3）6NO2+8NH37N2+12H2O一定条件=======催化剂=====8.（12分）将10mL充满NO2和O2的混合气体的试管倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2mL的无色气体，求原混合气体中NO2和O2各多少毫升。【解析】（1）若剩余的是NO，可以看成先发生了反应4NO2+O2+2H2O====4HNO3。剩余的NO2又与水作用，最终有2mLNO产生。由反应3NO2+H2O====2HNO3+NO得剩余的NO2体积为2mL×3=6mL。则原有O2的体积为（10mL-6mL）×=0.8mL,NO2体积为10mL-0.8mL=9.2mL。（2）若剩余的是O2，则有10mL-2mL=8mLNO2和O2的混合气体按4NO2+O2+2H2O====4HNO3进行。所以NO2的体积为8mL×=6.4mL，O2的体积为10mL-6.4mL=3.6mL。答案：（1）若剩余的是NO，则NO2和O2的体积分别为9.2mL和0.8mL。（2）若剩余的是O2，则NO2和O2的体积分别为6.4mL和3.6mL。【规律方法】氮的氧化物与O2、H2O反应的分析方法（1）“4NO2+O2”和“4NO+3O2”从组成上均相当于“2N2O5”的组成，也就是两种情况均可利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析:（2）若是NO、NO2、O2三种气体溶于水时，可先由反应3NO2+H2O====2HNO3+NO求出生成的NO的体积，再加上原气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按4NO+3O2+2H2O====4HNO3进行计算。第三节世界气温的分布跳舞的小企鹅们气温的分布规律考考你：千里冰封，万里雪飘的北国风光，草长莺飞白花盛开的南国景色思考：北国和南国的区别是什么？位置不同：北国纬度高，南国纬度低南极---企鹅之家：思考岭南早春不见雪，腊月接头听卖花的原因是什么？原因：岭南是指秦岭以南，秦岭淮河是我国地理上重要的分界线。南北气温差异大，岭南气温高，最冷的时候气温也在零度以上。腊月时候植物也能生长有些花卉也开放，而岭南以北则不同南极地貌生活在高纬度的动物们可爱的北极熊（3）等温线呈封闭形状，形成气温中心，如果中心气温低，表示这是低温中心（如图所示）如果中心气温高则为高温中心。注:两条相邻的等温线气温相等如果将等温线图分层设色,图例如何表示?答:根据等高线分层设色地形图的启示,等温线分层设色就是在不同的等温线之间图上不同的颜色南极大陆下列哪些是描述气温受地形影响的A、冬天海南炎热，植物葱绿；哈尔滨却冰天雪地B、夏天到庐山去避暑C、青岛是我过著名的避暑圣地D、人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开答案：B、D世界寒极------南极冰川（1）等温线表示什么含义？思考表示等温线的空间分布（2）如何判读等温线？等温线图中的等温线也有有疏有密：等温线密集的地方气温差别大（如图中的甲地）：等温线稀疏的地方气温差别小。南极的主人－－－－企鹅海南和哈尔滨的区别在哪里？思考哈尔滨位于北方，纬度较高，气温低，海南纬度低，气温高。

典例剖析下列描述气温变化受哪些因素的影响？（1）北国风光，千里冰封，万里雪飘；南国的草长莺飞；百花争艳，（2）人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。（3）一山有四季，十里不同天（4）岭南早春来，腊月听卖花答案：纬度因素、地形因素、地形因素、纬度因素圣诞节时海南三亚和红火的花卉市场元旦时哈尔滨的冰灯冰雕艺术节你能说明是什么原因？思考山上积雪，山下草木茂盛，白花盛开气温随海拔升高而降低请思考冬季游泳的人们在水里不太冷，一出来就冻的打哆嗦！你能说明是什么