第5章 第2节 课时1 氮及氮的氧化物-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套课件(人教版2019 单选)
2025-03-12
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65页
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 氮及其化合物 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 46.25 MB |
| 发布时间 | 2025-03-12 |
| 更新时间 | 2025-03-12 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 正禾一本通·高考一轮总复习高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-03-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50962237.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
正禾一本通
一轮总复习
多媒体课件
英语(人教版)
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
第1课时 氮及氮的氧化物
任务一
氮气与氮的固定
教材基础·预习
任务二
一氧化氮和二氧化氮
教材基础·预习
核心能力·探究
课下巩固训练(四)
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学习目标
素养解读
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氮及其化合物的主要性质。
2.认识氮及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响
从物质类别和氮元素的化合价认识氮氧化物的性质与转化,熟知工业制硝酸的反应原理,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展
氮是活泼的非金属元素,氮气是一种无色无味的气体,是空气的主要成分之一,为什么可以利用氮气作灯泡填充气和粮食瓜果的保护气?
提示:N2的结构式为N≡N,断裂氮氮三键需要较多的能量,因此氮气的化学性质很稳定,不易发生反应,利用氮气作灯泡填充气和粮食瓜果的保护气,可起到隔绝空气、防止氧化的作用。
二
ⅤA
共用电子对
N2
蛋白质
硝酸盐和铵盐
1.氮元素
在元素周期
表中的位置
第 周期、第 族
原子结构示意图
成键方式
氮原子一般通过 与其他原子相互结合构成物质
存在形式
①游离态: ;
②化合态:动植物体内的 中及土壤、海洋里的 中
2.氮气的化学性质
(1)氮气分子结构式为 ,断开三键需要较多的能量,故N2化学性质很稳定。
(2)化学反应
①与Mg反应: 。
②与O2反应: 。
③与H2的反应: 。
N≡N
氨
氮的化合物
工业合成氨
3.氮的固定
(1)定义:将大气中 的氮转化为氮的 的过程。
(2)分类
①自然固氮:大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为 ,或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成 。
②人工固氮:通过控制条件,将氮气氧化或还原为 。最重要的人工固氮途径就是 。
游离态
化合物
含氮的化合物
(3)自然界中氮的循环
【易错辨析】
(1)氮元素非金属性很强,所以氮气比较活泼( )
(2)氮的固定中氮元素一定被氧化( )
(3)工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮( )
(4)N2和足量的O2在放电条件下会生成NO2( )
×
×
×
×
【对点练】
1.下列关于N2的说法错误的是( )
A.通常情况下N2的性质很稳定,所以N2可在电焊时作保护气
B.反应N2+O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C.N2的质量约占空气总质量的
D.在反应3Mg+N2Mg3N2中,N2作氧化剂
解析:选C。氮气的体积约占空气总体积的,C错误。
2.下列关于自然界中的氮循环的说法不正确的是( )
A.工业合成氨属于人工固氮
B.雷电作用下N2与O2能发生化学反应
C.在氮循环过程中不涉及氧化还原反应
D.含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
答案:C
【方法】 从结构角度认识N2和O2性质的差异
①N和O元素分别处于第二周期的第ⅤA、ⅥA族,O的非金属性强于N,但非金属性相差不大。
②N2分子中存在N≡N,O2分子中存在O===O,断裂三键需要的能量高于断裂双键需要的能量,因此N2的化学性质比O2稳定。
有句谚语叫做“雷雨发庄稼”,在雷电交加的时候,自然界中的含氮物质是如何转化的?
提示:雷电发生时,N2和O2化合生成NO,NO迅速被氧化为NO2,NO2溶于水生成HNO3,HNO3跟土壤作用生成硝酸盐可被植物吸收。N2+O22NO,2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO。
NO2
N2O5
N2O3
N2O5
无
红棕
刺激性
不
易
1.氮的氧化物
N的化合价
+1
+2
+3
+4
+5
对应氧化物
N2O(笑气)
N2O3
、N2O4
其中属于酸性氧化物的是 和 ,对应的酸分别是HNO2(亚硝酸)和HNO3。
2.一氧化氮、二氧化氮的物理性质
氧化物
颜色
状态
气味
水溶性
毒性
NO
色
气态
无味
溶
有毒
NO2
色
气态
气味
溶
NO
红棕色气体逐渐变为无
色,注射器活塞向左移动
3.一氧化氮、二氧化氮的化学性质
(1)实验探究
装置
操作
在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器
①打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹
②振荡注射器
现象
①无色气体变为
②
无明显现象
红棕色
(2)实验结论及解释
①NO不溶于水,也不与水反应,但能与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2,化学方程式:2NO+O2===2NO2。
②NO2能与水反应生成无色的NO,化学方程式:3NO2+H2O===2HNO3+NO。工业上利用这一原理生产硝酸。
[开拓思维] ①如果要将注射器中的NO充分转化,应采取什么措施?上述实验对工业生产硝酸有什么启示 ?
②如何除去NO气体中混有的少量NO2气体杂质?
提示:可以用注射器不断吸入空气,然后使注射器里的气体充分与水反应。工业生产硝酸时,常在吸收反应进行过程中补充一些空气,使生成的NO被氧化成NO2,NO2溶于水又生成HNO3和NO,经过多次氧化和吸收,NO可以完全转化为HNO3,减少环境污染。
提示:将混合气体通入盛有水的洗气瓶,然后重新收集气体。
化学兴趣小组的同学利用下面的简易反应装置,在一定条件下探究氮的氧化物与水的反应。
问题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:不能。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。
问题2.NO2和O2混合气体的体积之比大于4∶1,将混合气体溶于水,最后得到的气体为NO2吗?
提示:不是。NO2和O2混合气体的体积之比大于4∶1时,NO2过量,但过量的NO2气体再与水反应生成HNO3和NO,所以最后得到的气体为NO。
问题3.向一支充有10 mL NO的试管中通入多少O2才能使水充满整个试管?
提示:已知
2NO+O2===2NO2 ①
3NO2+H2O===2HNO3+NO ②
由方程式①×3+②×2得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3,即当NO和O2的体积比为4∶3时水可以充满试管,需通入7.5 mL O2。
【要点归纳】
1.NO、NO2的化学性质比较
物质
NO
NO2
与氧气反应
2NO+O2===2NO2
不反应
与水反应
不反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
与NaOH溶液反应
不反应(NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O)
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
氧化性
6NO+4NH35N2+6H2O
强氧化性,在溶液中能氧化S2-、I-、Fe2+等离子;
6NO2+8NH3
2.氮的氧化物溶于水的计算规律
(1)相关反应原理
3NO2+H2O===2HNO3+NO ①
2NO+O2===2NO2 ②
由方程式①×2+②得:
4NO2+O2+2H2O===4HNO3 ③
由方程式①×2+②×3得:
4NO+3O2+2H2O===4HNO3 ④
(2)计算类型
①NO2(或NO2与NO的混合气体)溶于水(反应①)
利用气体体积差法进行计算:
V剩=V(NO)原+V(NO2)。
②NO2与O2的混合气体溶于水(反应③)
当V(NO2)∶V(O2)
③NO与O2的混合气体溶于水(反应④)
当V(NO)∶V(O2)
[提醒] 当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子,若上述两种气体与O2混合通入水中,O2得电子,且得失电子数必须相等,这是电子守恒法解答此类题目的依据。
(3)利用原子个数比分析氮氧化物与氧气的混合气体溶于水
4NO2+O2+2H2O===4HNO3和4NO+3O2+2H2O===4HNO3中的“4NO2+O2”和“4NO+3O2”从组成上看均相当于“N2O5”的组成,也就是N、O的原子个数比符合2∶5时,氮的氧化物和氧气均无剩余,上述两个反应均可利用混合气体中N、O的原子个数比来分析:
N(N)∶N(O)
【典例分析】
【典例】 一定条件下20 mL NO2和O2的混合气体,通入水后,得到相同条件下5 mL无色气体,且该气体不支持燃烧。原混合气体中O2的体积是( )
A.5 mL B.8 mL
C.1 mL D.3.33 mL
解析:选C。20 mL NO2和O2的混合气体,与水反应后得到5 mL无色气体,该气体不支持燃烧,则该气体为NO。该过程涉及反应:①4NO2+O2+2H2O===4HNO3,②3NO2+H2O===2HNO3+NO。已知V(NO)=5 mL,参与反应②的NO2的体积为15 mL,从而可知参与反应①的NO2和O2的总体积为20 mL-15 mL=5 mL,结合反应①可得,原混合气体中O2的体积为5 mL×=1 mL。
【对点练】 3.如图所示,试管中盛装的气体呈红棕色,当倒扣在盛有水的水槽中时,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面继续上升,经过多次重复后,试管被水充满,对原试管中盛装的气体说法正确的是( )
A.可能是N2与NO2的混合气体
B.可能是N2O气体
C.可能是NO与NO2的混合气体
D.只可能是NO2一种气体
解析:选C。试管中盛装的气体呈红棕色,那么一定有二氧化氮存在。根据题述现象可知,原试管中盛装的气体的成分可能为①NO2、②NO2和O2(少量)、③NO2和NO等。
4.(2024·河北沧州检测)将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中,经过足够长的时间后,试管内气体体积缩小为原体积的一半,原混合气体中N2与NO2的体积比为( )
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.3∶1
解析:选C。N2不溶于水,NO2与水发生化学反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,生成的NO不溶于水,气体体积减少,设原试管气体体积为V,发生反应气体减少,原混合气体中NO2的体积为x,
3NO2+H2O===2HNO3+NO 气体减少
3 1 2
x
解得x=,则N2体积为,原混合气体中N2与NO2的体积比为∶=1∶3。
课堂加练·课后检测
【课堂加练题组】
1.下列关于氮氧化物的说法正确的是( )
A.NO、NO2可在大气中稳定存在
B.NO、NO2均为大气污染气体
C.NO、NO2均易溶于水
D.NO、NO2均能与水发生反应
解析:选B。一氧化氮会与氧气反应,因此不能在空气中稳定存在,A项错误; NO、NO2均能形成酸雨,会污染空气,B项正确;一氧化氮难溶于水,C项错误;一氧化氮不与水发生反应,D项错误。
2.近年来,中国汽车销量大幅度增长,同时空气污染也日渐严重。汽车尾气处理装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
B.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物
C.NO与O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总反应为2NO+O2+4CO4CO2+N2
解析:选D。汽车尾气的主要污染成分有CO、NO等,N2不属于污染物,A错误;由图可知,NO、O2、CO在催化剂表面反应生成CO2和N2,则NO是氧化剂,CO2是氧化产物,B错误;NO与空气中的O2相遇即可发生反应生成NO2,不需要催化剂,C错误;NO、O2、CO在催化剂表面反应生成CO2和N2,反应的化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2,D正确。
3.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体,它们是①NO和NO2、②NO2和O2、③NO和N2。现将3支试管倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,下列关系正确的是( )
A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2
C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2
解析:选D。假设各支试管中两种气体的体积均各为1 L,①中发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,反应生成 L NO,V1=1 L+ L= L;②中发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3,反应后剩余 L O2,V2= L;③中NO和N2都不溶于水,V3=2 L。故剩余气体的体积:V3>V1>V2。
4.氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾。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,发生反应的化学方程式为NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O,在该反应中,氧化剂是________,还原剂是________。
(2)在一定条件下氨可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨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________,还原剂是________。
答案:(1)NO2 NO (2)6NO2+8NH37N2+12H2O NO2 NH3
【基础达标练】
1.下列关于NO的描述不正确的是( )
A.无色气体
B.可用排空气法收集
C.难溶于水
D.可由N2和O2在雷电作用下合成
解析:选B。常温下一氧化氮和氧气发生反应2NO+O2===2NO2,故不能用排空气法收集。
2.(2024·江苏南京检测)NO2在火箭燃料中作为氧化剂。下列说法正确的是( )
A.NO2属于酸性氧化物
B.NO2经转化被植物吸收,属于氮的固定
C.NO2为红棕色且有刺激性气味的气体
D.高温时N2与过量的氧气反应可直接生成NO2
解析:选C。NO2与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,故不属于酸性氧化物,A错误;氮的固定是指N2转化为化合物,B错误;NO2为红棕色且有刺激性气味的气体,C正确;高温时N2与过量的氧气反应生成NO,NO和O2反应生成NO2,D错误。
3.氮是动植物生长不可缺少的元素,含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程,下列说法不正确的是( )
A.过程①“雷电作用”中发生的反应是N2+O22NO
B.过程③“固氮作用”中,氮气被还原
C.⑤中涉及的反应可能有+O2===
D.⑥中涉及的反应可能有+12H+===N2↑+6H2O
解析:选D。⑥中氮元素化合价降低被还原,涉及的反应不可能为+12H+===N2↑+6H2O,因为此反应中只有元素化合价降低,没有元素化合价升高,且电荷不守恒,故D错误。
4.某氮的氧化物与CO在催化剂的作用下充分反应,生成N2和CO2。若测得N2与CO2的物质的量之比为1∶2,则该氮的氧化物为( )
A.N2O B.NO
C.NO2 D.N2O5
解析:选B。据反应前后N、C、O原子守恒可推出氮的氧化物的化学式为NO。
5.一定条件下,将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为原混合气体的六分之一,则原混合气体中NO2与O2的体积比可能为( )
A.2∶1 B.1∶2
C.4∶1 D.1∶4
解析:选A。设NO2和O2的总体积为V:
①当剩余气体为NO时,由3NO2+H2O===2HNO3+NO可知生成NO消耗NO2,则反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3中消耗的NO2和O2的总体积为,则O2为V,NO2为V,则原混合气体中NO2和O2的体积之比为V∶V=9∶1;
②当剩余气体为O2时,4NO2+O2+2H2O===4HNO3中消耗的NO2和O2的总体积为,原混合气体中二氧化氮的总体积为,O2总体积为,故原气体中NO2和O2的体积比为2∶1。
6.植物对氮元素的吸收过程如下,下列说法错误的是( )
N2植物吸收
A.过程①叫做氮的固定
B.浇水和松土有利于过程②
C.过程③中发生氧化反应
D.高温有利于加快过程④
解析:选D。过程①将游离态的氮气转化成了化合态的NH3或,属于氮的固定,A正确;浇水有利于NH3和溶解于水中,松土有利于氧气进入土中从而与NH3和反应生成,B正确;过程③中失电子转化为,发生氧化反应,C正确;高温下植物的活性降低,不利于其吸收,同时硝酸盐高温下不稳定,易分解,也不利于植物吸收,D错误。
7.如图所示,在注射器里吸入20 mL NO(标准状况下),然后吸入5 mL水。若再吸入30 mL空气(标准状况,按O2占空气总体积计算),夹住弹簧夹,让内外大气压相同,观察现象。下列叙述不正确的是( )
A.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色,最后变成无色
B.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
C.最终剩余气体体积约为36 mL
D.所得硝酸的浓度约为0.07 mol·L-1(假设所得硝酸的体积与吸入水的体积相同)
解析:选B。一氧化氮与氧气发生反应生成二氧化氮,二氧化氮与水发生反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式分别为2NO+O2===2NO2和3NO2+H2O===2HNO3+NO,总反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O===4HNO3。注射器中一氧化氮的体积为20 mL,氧气的体积为30 mL×=6 mL,标准状况下,气体体积之比等于其物质的量之比,根据4NO+3O2+2H2O===4HNO3可知氧气完全参与反应,消耗的氧气为6 mL,参与反应的一氧化氮为8 mL,最终剩余12 mL NO。注射器内气体先由无色变成红
棕色,然后慢慢变浅,最终气体为无色,A项正确;反应后气体体积为12 mL+(30 mL-6 mL)=36 mL,体积减小,故反应过程中注射器的活塞缓缓向左移动,B项错误、C项正确;生成硝酸的物质的量为,故硝酸的浓度为≈0.07 mol·L-1,D项正确。
8.自然界中存在许多物质循环过程。下图是自然界中氮循环示意图,请回答下列问题:
(1)自然固氮和人工固氮的共同点是________________________。
(2)硝化细菌可以将氨氧化成亚硝酸,请配平该反应:_______NH3+_______O2===________HNO2+________H2O,其中还原产物为__________。
(3)氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分,人类活动影响了氮循环中的物质转化。下列说法正确的是________(填字母)。
A.氧元素参与了氮循环
B.硝化过程中氮元素被还原
C.反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量
答案:(1)将游离态的氮转化为化合态的氮(或将氮气转化为氮的化合物) (2)2 3 2 2 HNO2和H2O (3)AC
【能力提升练】
9.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此无色的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色,下列关于原混合气体成分的判断正确的是( )
A.肯定有SO2和NO2
B.肯定只有NO
C.可能有Cl2和O2
D.肯定没有Cl2、O2和NO2
解析:选D。由于混合气体呈无色,所以其中一定没有Cl2、NO2;混合气体通过品红溶液,品红溶液褪色,说明混合气体中含有SO2,剩余气体排放到空气中呈红棕色,说明混合气体中含有NO,则混合气体中没有O2。
10.将CO2和SO2的混合气体与NO2同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如下图所示)。下列说法合理的是( )
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.从X导管口出来的气体中无二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.X导管口有无色气体逸出
解析:选C。SO2和NO2同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中,生成H2SO4和NO,CO2不参与反应,NO和CO2从X导管口逸出,NO在导管口与O2反应生成红棕色的NO2。生成的H2SO4与BaCl2溶液反应产生BaSO4沉淀,无BaCO3生成。
11.(2024·重庆名校联考)汽车尾气中含有CO和NOx,为减少污染,现代汽车通常安装催化净化器将尾气中的有毒气体转化为无污染的气体。某实验室设计如下实验装置模拟处理汽车尾气中的CO、NO。下列说法错误的是( )
A.装置Ⅲ的作用是检验CO是否转化
B.停止加热后,打开活塞K通入适量氧气时,Ⅱ中没有出现红棕色气体,则气囊中收集的气体一定无毒
C.装置Ⅰ中发生的反应方程式为2CO+2NON2+2CO2
D.实验室也可用酸性NaClO溶液将NO转化为,若处理的尾气中含3.36 L NO(标准状况下),则消耗0.9 mol/L NaClO溶液0.25 L
解析:选B。CO和NO在催化剂和加热条件下转化为N2和CO2,Ⅱ中通氧气的作用是将剩余的NO转化为NO2,Ⅲ中澄清石灰水的作用是检验CO是否转化为CO2,氧化铜的作用是将剩余的CO转化为CO2,最后用气囊收集尾气,A正确;Ⅱ中没有出现红棕色气体,说明没有NO和NO2,但是最后可能会有CO,B错误; CO和NO在催化剂和加热条件下转化为N2和CO2,化学方程式为2CO+2NON2+2CO2,C正确;用酸性NaClO溶液将NO转化为,3.36 L NO(标准状况下)的物质的量为0.15 mol,失去电子的物质的量为0.15 mol×3=0.45 mol,NaClO转化为Cl-,NaClO的物质的量为0.225 mol,0.25 L 0.9 mol/L NaClO溶液中NaClO的物质的量为0.225 mol,D正确。
12.在容积为672 mL的烧瓶里充满NO、NO2的混合气体,将其倒立在水槽里,去塞后再通入280 mL氧气,恰好完全反应,且水充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况,设溶质全在烧瓶中),下列有关叙述中,正确的是( )
A.总反应为NO+NO2+O2+H2O===2HNO3
B.总反应为4NO+8NO2+5O2+6H2O===12HNO3
C.生成硝酸的物质的量浓度接近0.03 mol·L-1
D.生成硝酸的物质的量浓度约为0.05 mol·L-1
解析:选B。由题意可知,672 mL一氧化氮和二氧化氮混合气体与280 mL氧气在水中完全反应生成硝酸,设二氧化氮的物质的量为x mol、一氧化氮为y mol,由混合气体体积可得:x+y= ①,由得失电子数目守恒可得:x+3y= ②,解联立方程可得x=0.02、y=0.01,则参加反应的二氧化氮与一氧化氮的物质的量之比为2∶1,总反应方程式为4NO+8NO2+5O2+6H2O===12HNO3,由水充满烧瓶可知硝酸溶液的体积为0.672 L,由氮原子个数守恒可知,反应生成硝酸的物质的量浓度为≈0.045 mol·L-1。
13.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂的作用下生成N2O的化学方程式为______________________________________________________________。
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应:
NO+NO2+2OH—===+H2O
2NO2+2OH—===+H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有________(填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量的NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是________(填化学式)。吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________(填化学式)。
解析:(2)①加快通入尾气的速率会导致尾气吸收不完全,使去除率降低,A错误;气、液逆流的目的是使气体与液体充分接触,提高尾气的去除率,B正确;定期补加适量的NaOH溶液,以吸收更多的尾气,C正确。②NO2与NaOH反应生成NaNO2和NaNO3,则主要杂质为NaNO3。根据题给离子方程式可知,当n(NO2)∶n(NO)≥1时,可以被NaOH溶液完全吸收;当n(NO2)∶n(NO)<1时,多余的NO不能被NaOH溶液吸收。故尾气中含量较高的氮氧化物是NO。
答案:(1)2NH3+2O2N2O+3H2O (2)①BC ②NaNO3 NO
14.某化学兴趣小组为了探究NO和NO2的相互转化,设计如图实验。
(1)工业上可以用氨的催化氧化制备NO,写出该反应的化学方程式____________________________________________________________。
(2)组装好实验装置后,首先应该进行的操作是_____________________。
(3)用排________法收集NO后,连接针筒,打开止水夹a,推动针筒活塞,使氧气进入烧瓶,观察到的现象是________________________________。
(4)关上止水夹,轻轻摇动圆底烧瓶,观察到的现象为①烧瓶内气体颜色逐渐变浅,最后消失;②____________________________________________,
出现这些现象的原因是_________________________________。
(用化学方程式表示)
(5)烧杯中盛放的是酸性高锰酸钾溶液,能吸收尾气,已知NO能与在酸性条件下反应生成和Mn2+,写出该反应的离子方程式____________。
答案:(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)检查装置气密性
(3)水 圆底烧瓶内气体由无色变为红棕色
(4)酸性KMnO4溶液倒吸入圆底烧瓶 3NO2+H2O===2HNO3+NO
(5)5NO++4H+===+3Mn2++2H2O
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