内容正文:
第15讲 生活中含氮的化合物
课程标准 1.了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质和应用。2.了解氮的化合物对环境质量的影响。
考点一 氮气及氮氧化物
授课提示:对应学生用书第125页
1.氮元素的存在与氮的固定
2.氮气
写出有关化学方程式:
①N2+3MgMg3N2;
②N2+3H22NH3;
③N2+O22NO。
3.氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物
氧化物的化学式
N2O
NO
N2O3
NO2、N2O4
N2O5
氮元素的价态
+1
+2
+3
+4
+5
特别提醒
NO2与N2O4可相互转化:2NO2N2O4。
(2)NO、NO2的比较
NO
NO2
物理
性质
通常为无色气体,微溶于水
通常为红棕色、有刺激性气味的气体
化学
性质
与O2
反应
2NO+O2===2NO2
与H2O
反应
不反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
与人体、
环境的关系
①NO与人体血红蛋白结合,使人中毒;②NO转化成NO2,形成酸雨,光化学烟雾,破坏臭氧层
(1)固氮反应一定属于氧化还原反应。( )
(2)NO中的NO2杂质气体,可通过盛有水的洗气瓶除去。( )
(3)CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都稳定存在。( )
(4)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。( )
(5)NO2溶于水时,NO2是氧化剂,水是还原剂。( )
(6)可用NO2与水反应制取硝酸,故NO2是酸性氧化物。( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
关键点1 氮氧化物性质及对环境的影响
1.已知常温常压下在1 L水中可溶解40 L NO2,NO2能与NaOH溶液发生反应:2NaOH+2NO2===NaNO3+NaNO2+H2O。以下各种尾气吸收装置中,不适合吸收NO2气体的是( )
解析:由于常温常压下在1 L水中可溶解40 L NO2,即NO2极易溶于水,所以在吸收装置中需要防止倒吸,只有B中不能防止倒吸。
答案:B
2.汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
(1)汽车尾气中的CO来自___________________________________________________,
NO来自__________________________________________________________。
汽车尾气对环境的危害主要有___________________________________________(至少填两种)。
(2)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:________________________ _________________________________________________。
(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:_______________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)汽油的不完全燃烧 N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应 形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)
(2)3NO2+H2O===2HNO3+NO
(3)2CO+2NON2+2CO2
关键点2 氮氧化物溶于水的计算
3.如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动试管,直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液物质的量浓度之比为( )
A.1∶1 B.5∶7
C.7∶5 D.4∶3
解析:设试管的容积为1 L,水充满整个试管,溶液的体积是1 L,无论是NO2还是NO都转变成了HNO3,根据氮元素守恒,生成的HNO3的物质的量相等,即硝酸的物质的量浓度相等,答案选A。
答案:A
4.在一定条件下,将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中,充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下),则原混合气体中氧气的体积为( )
①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:首先分析剩余的2 mL气体有两种可能。如果剩余2 mL O2,则V(NO2)=×(12-2) mL=8 mL,则混合气中V(O2)=12 mL-8 mL=4 mL。若剩余的2 mL气体是NO