课件26张PPT。第2节 氮的循环
第1课时 自然界中氮的循环 氮气
一氧化氮和二氧化氮 雷雨发庄稼【思考】
（1）闪电发生时，空气里的氮气和有关的含氮化合物之间发生了哪些反应，产生了哪些物质？
（2）为什么说雷雨发庄稼？3.了解一氧化氮、二氧化氮的物理性质，掌握一氧化氮、二氧化氮的化学性质。 (重点)1.通过自然界中的氮循环，了解氮循环的基本过程，认识氮循环中的重要物质。2.了解氮的物理性质，掌握氮的化学性质。(重点)一、氮在自然界中的循环N2 氮氧化物 NH3 铵盐? HNO3 硝酸盐 有机氮 （1）氮气的性质①结构：三对共
用电子对②物理性质：性质稳定无色无味气体比空气稍小 难溶于水二、氮循环中的重要物质1.氮气Ⅰ.与氧气反应：（表现还原性）Ⅱ.与氢气反应: （表现氧化性）氮气的化学性质稳定，通常很难与其他物质发生反
应，在一定条件下能与氧气、氢气等物质反应。③化学性质合成氨工厂氮气与氢气反应: 可逆反应：相同条件下，同时向正反两个方向进行的反应。 【想一想】向一个密闭容器中投入1molN2和3molH2，能否生成2mol的NH3？【提示】否N2＋3H2 2NH3 不能进行到底，反应
物、生成物同时存在①概念：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物游离态 化合态②过程：（2）氮的固定③分类氮的固定生物固氮NH3 N2 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5-3 0 +1 +2 +3 +4 +4 +5 2.氮的氧化物（1）物理性质无色无味气体有毒难溶于水红棕色刺激性气体有毒易溶于水（2）化学性质①与H2O反应：NO2与H2O反应a.红棕色气体变为无色气体
b.集气瓶中水面上升到原体积的约三分之一处
c.让集气瓶内无色气体接触到空气，又变成红棕色
d.向溶液中滴入石蕊试液变成红色。a.二氧化氮能与水反应生成无色气体一氧化氮，同时生成酸性物质；
b.一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮。2NO+O2 ==== 2NO2
3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO实验总结：【学与用】在新疆和青海两省交界处，有一狭长山谷，有时牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间会电闪雷鸣，狂风大作,人畜常遇雷击而倒毙，被当地牧民称为“魔鬼谷”。奇怪的是这里草木茂盛，你知道其中的原因吗？ 反应的化学方程式：N2NONO2HNO3反应过程：归纳：“雷雨发庄稼”；“一场雷雨一场肥”与氢气氮循环中
的重要物质氮气氮的氧化物氮的固定物理性质化学性质二氧化氮与
水的反应与氧气物理性质1.雷雨时，空气中的氮气和氧气可生成氮的氧化
物，该氧化物进一步反应后遇水变成（ ）
A.NO2 B.HNO3
C.H2SO4 D.NH3·H2OB2.（双选）下列起固定氮的作用的化学反应是（ ）
A.N2与H2在一定条件下反应生成NH3
B.硝酸工厂用NH3氧化制NO
C.雷雨时空气中的N2转化为NO
D.由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵AC3.关于氮气的性质的说法中，错误的是( )
A.通常情况下，氮气性质很不活泼
B.可在氧气中燃烧生成一氧化氮
C.氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原子间的
结合比较牢固
D.跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂B4．NO2与水的反应可表示为：3NO2+H2O====2HNO3+NO，关于此反应的下列说法中正确的是( )
A．氮元素的化合价没有发生变化
B．NO2只是氧化剂
C．NO2只是还原剂
D．NO2既是氧化剂，又是还原剂D则此反应中发生还原反应和氧化反
应的物质的物质的量之比为多少？5.下列关于NO的叙述正确的是（ ）
A.NO是一种红棕色的气体
B.常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合
C.NO可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D.NO易溶于水，不能用排水法收集C6.将8mL NO2和O2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒，充分反应后，剩余气体为1mL，则原混合气体中NO2和O2的体积比可能是多少？
【解析】1mL剩余气体可能为NO或O2。
（1）若为NO，则由3NO2+H2O====2HNO3+NO，说明NO2和O2与水反应后剩余NO2 3mL，设原混合气体中O2的体积为x，则有：
4NO2 + O2 + 2H2O ==== 4HNO3
4 1
8mL-3mL-x x 求得：x=1mL
V（NO2）:V（O2）=（8-1）mL:1mL=7:1
(2)若为O2，设原混合气体中NO2的体积为y，则有：
4NO2+O2+2H2O====4HNO3
4 1
y 8mL-1mL-y
求得 y=5.6mL
V（NO2）:V（O2）=5.6mL:（8-5.6）mL=7:3。
【答案】7:1或7:3 如同磁铁吸引四周的铁粉，热情也能吸引周围的人，改变周围的情况。课件53张PPT。第1课时 自然界中氮的循环 氮气
一氧化氮和二氧化氮1．了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质。
2．了解氮气的物理性质，掌握氮气的化学性质。
3．了解一氧化氮、二氧化氮的物理性质，掌握二者的化学性质。
4．了解氮的固定的含义及主要形式。1．氮气的物理性质与化学性质。
2．一氧化氮和二氧化氮的物理性质与化学性质。一、自然界中氮的循环硝酸盐氮的氧化物NH4+、NO3-和NH3氨氮氧化物二、氮气
1．物理性质无色无味气体难溶2．化学性质
化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应。但在一定条件下
能与下列物质发生反应：
(1)与氧气反应：______________。
(2)与氢气反应：__________________________。
(3)可逆反应。
在______条件下，______向正反两个方向进行的反应属于可逆
反应。相同同时N2+3H2 2NH33．氮的固定
(1)定义：使空气中游离态的氮转化为_____________的方法。
(2)固氮类型。高能固氮
生物固氮
合成氨
仿生固氮氮的固定自然固氮人工固氮含氮化合物(3)实例。
N2+O2 2NO属于_____固氮，N2+3H2 2NH3，属于
______固氮，豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化
合物的过程属于_______固氮(填“人工”或“自然”)。人工自然自然三、一氧化氮和二氧化氮
1．物理性质无色气体红棕色气体无味 刺激性气味 难溶易溶有毒有毒2．相互转化
(1)NO→NO2：_______________。
(2)NO2→NO：______________________(工业制HNO3的原理)。
3．影响
(1)NO。
是传递神经信息的“信使分子”，但容易与血红蛋白结合而使
人体缺氧。
(2)NO2。
能损坏多种织物和尼龙制品，对金属和非金属材料有腐蚀作用。2NO+O2====2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO1．食品包装袋中充入氮气的原因是什么？
提示：N2性质稳定，利用氮气做保护气可防止食品被空气中的氧气氧化，以达到长期保存的目的。
2．在NO2与H2O的反应中，NO2的作用是什么？
提示：NO2与水反应中，N的化合价既升高生成硝酸又降低生成NO，所以NO2既是氧化剂又是还原剂。
3．2NO+O2====2NO2属于氮的固定吗，为什么？
提示：不属于。氮的固定是把游离态的氮(即氮气单质)转化为化合物的过程，所以上述反应不是氮的固定。一、氮气及氧化物之间的转化与性质
在春夏之际，常有雷雨现象，民间有谚语：“雷雨发庄稼”，即在雷雨过后，植物会生长得更旺盛。1．认识氮氧化合物的化学性质
(1)“雷雨发庄稼”蕴含了什么样的化学原理？
【思路分析】(1)NO2与雨水反应最
终转化成硝酸；
(2)土壤中含有矿物质。雷雨闪电N2和O2在该条件下反
应，最终产物为NO2氮肥庄稼提示：空气中的氮气和氧气在放电的条件下生成NO，NO最终转化生成硝酸，硝酸随雨水落入土壤与其中的矿物质等发生反应生成硝酸盐，为土壤补充了氮肥，所以庄稼生长旺盛。(2)上述过程中包含了哪些化学反应？
【思路分析】在书写该过程的化学方程式时，为防止遗漏可以把该过程分为三个阶段：闪电发生时、雨水降落中、雨水落地后，然后写出每个阶段的化学方程式。3NO2+H2O====2HNO3+NO 2NO+O2====2NO22．一氧化氮和二氧化氮的性质
(1)在实验室中如何收集NO和NO2气体？
【精讲点拨】能与空气中的某种成分反应的气体不能用排空气法收集；用排液法收集气体时，该气体不能与溶液中的某种成分反应。提示：①NO不溶于水，但能与O2反应，2NO+O2====2NO2，故NO不能用排空气法收集，只能用排水法收集。
②NO2密度比空气大且不与空气发生反应，但能与水反应，3NO2+H2O====2HNO3+NO，故NO2不能用排水法收集，只能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，如何较快的鉴别？
【思路分析】这两种气体均无色无味有毒且均不溶于水，所以不能采用物理方法进行鉴别；在采用化学方法鉴别时应利用NO的特性——接触空气立即变为红棕色。
提示：通常情况下，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，瓶口呈现红棕色的是NO。1．常温下呈现红棕色的物质
(1)溴是惟一一种常温下呈液态的非金属单质，液态溴的颜色呈深红棕色。
(2)NO2呈红棕色，该信息可做推断题的突破口。
2．氮的氧化物的毒性
NO和NO2都有毒，是大气污染物。NO使人中毒的原理与CO相似，通过呼吸道被人体吸入后与血红蛋白结合生成一氧化氮血红蛋白。【典题训练】
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．NO B．NO2 C．CO D．SO2
【解题指南】解答该类题时应注意：
(1)观察气体的进入方向，由此判断所收集气体的密度与空气密度的关系；
(2)注意题干中的条件，如有无“无色气体”这样的限制条件。【解析】选D。NO易与空气中的氧气反应，所以NO不能用排空气法收集；CO的密度与空气密度相差不大，通过排空气法难以收集到纯净的CO气体；若气体从右管进入可知该气体比空气的密度大且是无色气体，故只有SO2符合。二、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。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？
【思路分析】由NO2与水反应方程式可知，水不可能充满整个试管，剩余1/3体积的NO。
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2/3。2．若要使NO2与O2的混合气体完全溶于水生成硝酸，必须按什么样的体积比混合？
【思路分析】3NO2+H2O====2HNO3+NO和2NO+O2====2NO2这两个反应是循环发生的，采用方程式加和的方法，加和后方程式右边不剩余任何气体，左边只剩余NO2和O2。
提示：整理以下反应
3NO2+H2O====2HNO3+NO ①
2NO+O2====2NO2 ②
由方程式①×2+②得：4NO2+O2+2H2O====4HNO3，即当NO2和O2的体积比为4∶1时可完全溶于水生成硝酸。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？
【思路分析】该题也应采用方程式加和的方法，使方程式加和后右边不剩余任何气体，左边只剩余NO和O2。
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。氮氧化合物溶于水的计算类型
(1)NO2与O2的混合气体溶于水，如果V(NO2)∶V(O2)＝x，则有以下三种情况：NO无气体剩余O2(2)NO与O2的混合气体溶于水，如果V(NO)∶V(O2)＝x，则有以下三种情况：NO无气体剩余O2【典题训练】
将盛有N2和NO2 的混合气体的试管倒立于水中经过足够时间后，气体体积减少为原来的一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是__________。【解析】设N2和NO2的体积分别为a和b，且由题干知最终剩余的气体是N2和NO。根据反应列如下关系：
3NO2+H2O====2HNO3+NO
b b/3
由气体体积减少为原来的一半可知：
b/3+a=(a+b)/2
解得：a∶b=1∶3
答案：1∶3【互动探究】假设上述反应是在标准状况下进行的，反应后试
管中的溶质不扩散，当反应完全结束后试管中剩余溶液中溶质
的浓度是多少？
提示：最终溶液中的溶质是HNO3，假设N2的体积是V L，则NO2
的体积是3V L，在标准状况下，生成HNO3的物质的量是
V/11．2 mol；生成硝酸溶液的体积是试管体积的一半，即
2V L，所以硝酸的浓度为【变式备选】在常温常压下，a、b、c三支相同的试管中，分别装有等体积混合后的两种气体。a试管内是NO2和NO，b试管内是NO和O2，c试管内是NO2和O2。将三支试管倒立于装有足量水的水槽中，试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3，则高度关系是____________。【解析】水面上升高度越小，说明试管中剩余的气体越多。
设试管中两种气体的物质的量均为4 mol，则有，a中反应为
3NO2+H2O====2HNO3+NO，所以剩余气体为4 mol＋ mol＝
mol；b中反应为4NO+3O2+2H2O====4HNO3，剩余气体为
1 mol，c中反应为4NO2+O2+2H2O====4HNO3，剩余气体为
3 mol，故高度关系为h1答案：h11．(双选)下列属于氮的固定的是( )
A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3
B．NO与O2反应生成NO2
C．NH3经催化氧化生成NO
D．N2 固氮菌 蛋白质
【解析】选A、D。将空气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程统称为氮的固定，根据定义进行判断。2．硝酸工业尾气中含有高浓度的NO和NO2，它们都是大气的重要污染物。已知某厂排放的尾气中NO、NO2的体积比为1∶1，该厂采用NaOH溶液来处理该尾气 ，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【解析】选C。尾气中NO、NO2的体积比为1∶1，且氮元素的化合价分别为+2、+4价，若与NaOH溶液反应只有一种产物，根据化合价升降数一致的原则，产物中氮元素的化合价应为+3价。3．下列说法中错误的是( )
A．通常情况下，氮气性质很不活泼
B．氮气跟氧气在一定条件下可发生反应
C．植物从土壤中吸收含氮养料属于自然固氮
D．豆科植物的根瘤菌将氮气变成含氮的化合物属于自然固氮
【解析】选C。氮的固定是指将游离态的氮转化为含氮的化合物，植物从土壤中吸收的含氮养料属于含氮化合物，因此C项错误。4．发射“天宫”一号的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温无色气体(CO2、H2O、N2、NO)从火箭尾部喷出。但在发射现场看到火箭尾部喷出大量红棕色的气体，产生红棕色的气体的原因是( )
A．NO遇空气生成NO2
B．高温下N2遇空气生成NO2
C．CO2与N2反应生成CO和NO2
D．NO和H2O反应生成H2和NO2
【解析】选A。从产生的气体中可以看出能变红棕色的情况就是NO遇空气生成NO2。5．在体积为V L的密闭容器中通入a mol NO、b mol O2,反应
容器内氮原子数和氧原子数之比为( )
A． B． C． D．
【解析】选C。反应前a mol NO中含N、O的原子数都是a mol,
b mol O2中含2b mol 氧原子，根据质量守恒定律，氮原子和
氧原子的个数比在反应前后不变，应等于 故正确答案
为C。 6．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理，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．NH3、NO2、O2 B．NH3、NO、CO2
C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2【解析】选B。解答本题的思路如下：7．标准状况下，在一不规则的玻璃容器内充满NO2气体后，将其倒置于水槽中，假设容器中的物质不扩散至容器外，则充分反应后容器中所得溶液的物质的量浓度近似为( )
A．1．0 mol·L-1 B．0．045 mol·L-1
C．0．020 mol·L-1 D．0．12 mol·L-1【解析】选B。设烧瓶容积为V,装满NO2时，3NO2+H2O====
2HNO3+NO，可知反应完毕后烧瓶中溶液体积为2V/3,而溶液中
n(HNO3)=
标准状况下Vm=22．4 L·mol-1,c(HNO3)=0．045 mol·L-1,故选
B。二、非选择题
8．(1)如图所示，将一充满NO气体(标
准状况)的试管倒扣于水槽中，然后通
过导管缓慢地向其中通入纯氧气，整个
过程中发生的现象是_______________
____________。
(2)将盛有12 mL NO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积可能是_______。
A．1．2 mL B．2．4 mL C．3．6 mL D．4 mL【解析】此题考查NO、NO2的性质及相关计算。
(1)根据有关反应方程式2NO+O2====2NO2，3NO2+H2O====2HNO3+ NO可知，试管中可能出现的现象是试管中气体先变红棕色，然后红棕色退去，同时试管内液面上升，直至充满试管，然后液面下降。
(2)设原混合气体中O2的体积为x
①若剩余的2 mL无色气体是O2
4NO2 + O2+2H2O====4HNO3
4 1
12-x x-2
4×(x-2)=12-x x=4②若剩余的2 mL无色气体是NO
3NO2+H2O====2HNO3+NO
3 1
6 2
4NO2 + O2+2H2O====4HNO3
4 1
12-x-6 x
4x=12-x-6解得x=1．2答案：(1)试管中气体先变红棕色，然后红棕色退去，同时试管内液面上升，直至充满试管，然后液面下降
(2)A、D9．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又有传送信息的功能，有三位教授因此项研究成果而获得1998年诺贝尔奖。
(1)汽车尾气中NO的来源是_________。
A．汽油、柴油中含氮，是其燃烧产物
B．是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物
C．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
D．是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应(2)写出NO造成酸雨的两个化学反应方程式：______________
__________________________________________________。
(3)在汽车尾气排放管中安装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)，可将尾气中另一种有害气体CO跟NO反应转化为无毒气体，并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。
写出CO与NO反应的化学方程式：________________________。
(4)控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有________。
A．开发氢能源 B．使用电动车
C．使用含铅汽油 D．严禁车辆行驶【解析】(1)N2与O2需要在汽车气缸内的高温、放电条件下才可以反应生成NO。
(2)NO被氧化为NO2,NO2与水反应生成硝酸。
(3)根据质量守恒定律结合题目信息可知，NO与CO反应后生成的对大气无污染的物质应为N2和CO2，据此写出反应方程式。
(4)使用含铅汽油会加大汽车尾气污染，严禁车辆行驶显然不可行。答案：(1)C
(2)2NO＋O2====2NO2、3NO2＋H2O====2HNO3＋NO
(3)2CO＋2NO 2CO2＋N2
(4)A、B10．NO是一种剧毒气体，但近年来发现许多生物体组织中存在少量NO，它有扩张血管、提高免疫力、增强记忆的功能，因而成为当前生命科学的研究热点。
(1)写出自然界形成NO的化学方程式：_________________。
(2)地球外层空间存在着微量的臭氧和氧原子，臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳中有害的紫外线辐射，人为大气污染可破坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮氧化物可在大气层中发生反应：NO+O3====NO2+O2 …………………………………………①
NO2+O====NO+O2 …………………………………………②
上述反应①中，NO是______剂，上述反应②中，NO是______产物；整个过程中的总反应方程式为___________________，整个过程中NO所起的作用是_____________。
(3)为了消除NO对环境的污染，根据氧化还原反应原理，可选用NH3使NO与之反应转化为两种无毒气体(其中之一是水蒸气)，该反应需要催化剂参加，其化学方程式为__________。【解析】(1)自然界中氮气和氧气在闪电作用下可生成一氧化
氮；
(2)反应①和反应②相加即得总反应方程式；
(3)NH3使NO转化成的无毒气体应是氮气和水蒸气。
答案：(1)N2+O2 2NO
(2)还原 还原 O3+O====2O2 催化剂
(3)4NH3+6NO 5N2+6H2O课件60张PPT。第2节 氮 的 循 环
第1课时 自然界中氮的循环 氮气
一氧化氮和二氧化氮一、自然界中的氮的循环
1.氮元素在自然界中的存在形式:_____态和_____态。
2.自然界中氮的循环:游离化合硝酸盐氮的氧化物3.人类活动的影响:
(1)氮气 ___→氮肥、硝酸等含氮化合物。
(2)燃烧反应产生的_________参与氮的循环。氨氮氧化物二、氮气的性质及氮的固定
1.氮气的结构和性质:
(1)结构:由氮原子形成的_______分子。
(2)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略___,___溶于水,无毒。双原子小难(3)化学性质(写出有关反应的化学方程式):
①与氧气反应生成NO,表现还原性:_____________。
②与氢气反应生成氨气,表现氧化性:
_____________________。
(4)用途:作保护气,制造氮肥、炸药等。
【微点拨】可逆反应的化学方程式必须用“ ”(可逆号)表示。 N2+O2 2NON2+3H2 2NH32.氮的固定:
(1)定义:使空气中_______的氮转化为___________的过程。
(2)分类。游离态含氮化合物生物仿生【微点拨】含氮化合物之间的转化不属于氮的固定。 三、一氧化氮和二氧化氮
1.氮的氧化物:NONO22.NO和NO2:
(1)物理性质:无色无味不红棕色刺激性大易(2)相互转化(写出有关化学方程式):
①NO→NO2: ______________;
②NO2→NO: ____________________。
【微点拨】NO2不是酸性氧化物。2NO+O2====2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO【自我小测】
1.思考辨析:
(1)由于氮气的性质较稳定,所以氮元素在自然界中只能以游离态的形式存在。 ( )
分析:×。虽然氮气的化学性质很稳定,但是氮元素在自然界中的存在形式既有游离态也有化合态。(2)氮气既有氧化性也有还原性。 ( )
分析:√。氮气与氢气反应时表现氧化性,与氧气反应时表现还原性。
(3)氮气可在氧气中燃烧,生成一氧化氮。 ( )
分析:×。二者在放电或高温下反应生成NO,不属于燃烧。 (4)NO与O2生成NO2属于氮的固定。 ( )
分析:×。氮的固定必须是游离态的氮转化为含氮化合物。
(5)NO、NO2都可以用排水集气法收集。 ( )
分析:×。NO2易溶于水,不能用排水法收集。2.下列说法不正确的是 ( )
A.豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮是化学变化
B.汽车尾气中排放的氮氧化合物是由游离态氮转化来的
C.化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物
D.植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物,参与了氮的循环【解析】选C。氮的固定是游离态的氮变成化合态的氮,是化学变化;汽车尾气中排放的氮氧化合物是由氮气和氧气反应生成的;化石燃料中含有氮的化合物,燃烧时会释放出氮氧化合物;植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物,参与了氮的循环。3.(LK必修1·P84改编)下列气体中,易溶于水的气体是 ( )
A.N2 B.NO C.NO2 D.O2
【解析】选C。氮气、氧气及一氧化氮均不易溶于水;NO2易溶于水。4.在通常状况下,氮气很稳定,这句话是指氮气的 ( )
A.物理性质 B.化学性质
C.物理变化 D.化学变化
【解析】选B。氮气在通常情况下是一种无色无味的气体,化学性质很稳定,一般不与其他物质发生化学反应,它的稳定性需要通过化学变化才能表现出来,因此是化学性质。5.(LK必修1·P74改编)氮气能大量存在于空气中的根本原因
是 ( )
A.氮气性质稳定,即使在高温下也很难跟其他物质发生反应
B.氮气比空气轻,且不溶于水
C.氮分子中两个氮原子结合很牢固,分子结构稳定
D.氮气无氧化性,也无还原性,不跟其他物质反应【解析】选C。氮分子是由氮原子构成的双原子分子,两个氮原子之间共用三对电子,使每个原子都能达到稳定结构。要破坏这种牢固的结构,需要很高的能量。一、NO、NO2的性质对比
典题探究:1.(2014·天津高考改编)实验室制备下列气体时,所用方法正确的是 ( )
A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置
B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体
C.制一氧化氮时,用排水法或向上排空气法收集气体
D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气【解题指南】解答本题时需注意以下两点:
(1)气体发生装置的选择取决于反应物的状态及反应条件;
(2)气体的收集方法由气体密度、水溶性以及化学性质决定。【解析】选A。Na2O2和水或H2O2在二氧化锰的催化下都能制取氧气,二者都是固体与液体反应,可以选用相同的气体发生装置,A正确;实验室制取氯气时氯气中含有氯化氢和水分,常用饱和的食盐水和浓硫酸净化气体,B错误;一氧化氮与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集,C错误;二氧化氮与水作用生成一氧化氮,仍会污染空气,所以不能用水吸收,D错误。2.(2015·岳阳高一检测)把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是 ( )
A.氧气 B.二氧化氮
C.二氧化氮和氧气 D.二氧化氮和一氧化氮【解题指南】解答本题时需注意以下两点:
(1)将NO2通入NaHCO3溶液时发生了NO2与水、HNO3与NaHCO3两个反应;
(2)各反应中生成物之间的比例关系。【解析】选C。少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为NO、CO2,二者物质的量之比为1∶2,同时还有少量水蒸气逸出,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,CO2与过氧化钠反应生成的O2与NO反应生成NO2,O2有剩余,同时逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成O2,所以最后收集到的气体是NO2和O2。【归纳总结】
NO和NO2的性质比较【拓展深化】氮氧化物与酸性氧化物
(1)NO2与水反应生成HNO3,但是同时还生成NO,而且NO2与HNO3中的氮元素化合价不同,因此NO2不是HNO3对应的酸性氧化物;
(2)NO2虽然不是酸性氧化物,但是可以与碱反应,如
2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O;
(3)NO也不是酸性氧化物,但是NO2与NO的混合气可以被碱液吸收,如NO2+NO+2NaOH====2NaNO2+H2O。【对点训练】
(2015·六安高一检测)无色的气体甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成可能为 ( )A.NH3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2
C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
【解析】选B。无色混合气体,证明没有NO2的存在,故A、C错误。又经过系列实验的处理得酸性溶液,且通过足量Na2O2后显红棕色,最后通入水中几乎无气体剩余,证明气体甲中无N2,应存在NH3、NO、CO2气体,故B正确。【补偿训练】常温下,将充满等体积混合气体的试管倒立在水槽中,试管内气体体积不会明显减小的一组是 ( )
A.NO2、N2 B.Cl2、CO2
C.NO、CO D.NO、O2
【解析】选C。A中的NO2溶于水,气体体积减小;B中的Cl2、CO2均能溶于水,气体体积减小;C中的NO、CO均不溶于水,气体体积无明显变化;D中的NO与O2生成的NO2溶于水,气体体积减小。二、氮氧化物、氧气与水的反应
思考探究:用如图装置进行实验:
①将充满NO2气体的试管倒置于水槽中,发现试管内液面逐渐上升;
②待液面静止后,沿导管向试管内慢慢充入O2,发现试管内液面继续上升,最终充满试管。
试分析上述实验过程,思考下列问题:
(1)实验①②中分别发生了哪些反应?
(2)若试管容积为VmL,实验②中充入O2的体积为多少?【归纳总结】
氮氧化物溶于水的计算
氮氧化物溶于水的计算常涉及以下几个方面:混合气体的组成;反应后剩余气体的种类和量;反应后溶液的浓度。
计算的依据是化学反应方程式,根据化学方程式分析各反应物的量、判断剩余气体的种类。应用守恒法进行计算。1.有关化学方程式:
3NO2+H2O====2HNO3+NO ①
4NO2+O2+2H2O====4HNO3 ②
4NO+3O2+2H2O====4HNO3 ③
2NO+O2====2NO2 ④2.分析思路:
(1)有关NO、NO2、O2混合气体与H2O反应后剩余气体问题,因NO2与H2O反应,NO与O2反应,所以剩余的气体只可能为NO或O2中的一种。
(2)②③两反应是根据循环反应中电子守恒法得出的。例如,NO与O2混合通入水中,发生反应:2NO+O2====2NO2,3NO2+H2O====2HNO3+NO,在这当中,存在着NO向NO2转化,NO2向HNO3转化的同时又生成NO的循环反应。但总体来讲,NO→HNO3,N的化合价升高是由于被O2氧化,因此我们可以写出:4NO+3O2+2H2O====4HNO3,得出反应③,同理,得出反应②。【警示】(1)氮氧化物、氧气与水反应时,若有气体剩余,可能为NO或O2,不可能是NO2。
(2)反应过程中要遵循质量守恒原理和电子守恒原理。 【拓展深化】氮氧化物溶于水后剩余气体的情况分析【典题训练】(双选)同温同压下,将NO2、NO、O2按一定的体积比充满一容器,再倒置于盛有水的水槽中,片刻后液体充满了容器,则反应的NO2、NO、O2的体积比可能是 ( )
A.1∶1∶1 B.4∶3∶1
C.4∶24∶19 D.2∶8∶7【解题指南】解答本题时需注意以下两点:
(1)气体恰好被完全吸收时溶液中溶质的成分。
(2)氧化还原反应中还原剂与氧化剂遵循电子转移守恒。【解析】选A、C。利用电子转移守恒法解题。NO、NO2、O2恰好转化为HNO3,在转化过程中1个NO分子失去3个电子,1个NO2分子失去1个电子,1个O2分子得4个电子,根据得失电子守恒有n(NO2)+3n(NO)=4n(O2),把各选项代入验证,故正确答案为A、C。【互动探究】(1)若按B项中的气体的体积比进行上述操作,最终容器中剩余气体是什么?
提示:B项中NO2、NO、O2的体积比为4∶3∶1,其中NO2与O2按4∶1可以被水完全吸收,最终剩余的气体为NO。(2)假设容器中的液体不扩散,上述A、C形成的溶液浓度相等吗?
提示:不相等。A中氮的氧化物占容器体积的2/3,多于C中的28/47,再根据氮原子守恒可知,A中生成的HNO3多,形成溶液的浓度大。 【对点训练】
按如图进行实验,试管内装有12 mL NO,然后间歇而缓慢地通入8 mL O2,下面有关实验最终状态的描述正确的是 ( )
A.试管内气体呈红棕色
B.试管内气体为无色的NO
C.试管内气体为无色的O2
D.试管内充满了液体【解析】选B。据题意在装有NO的试管内通入O2时依次发生反应
2NO+O2====2NO2,3NO2+H2O====2HNO3+NO,二者相加得总反应为
4NO+3O2+2H2O====4HNO3,由于 即NO过量,
试管内剩余气体为无色的NO,液体未充满试管。【补偿训练】1.(2015·芜湖高一检测)将充有amL NO和bmL NO2气体的试管倒立于水槽中,然后通入amL O2。气体体积均在同温同压下测定,且b>a,则充分反应后,试管中气体在同温同压下的体积为 ( )
A.(b-a)/3 mL B.(a-b)/3 mL
C.(4b-1)/13 mL D.3/(b-a)mL【解析】选A。已知反应4NO2+O2+2H2O====4HNO3,4NO+3O2+2H2O
====4HNO3;由这两个反应可得NO+NO2+O2+H2O====2HNO3,b>a,则同温同压下反应中NO2过量(b-a)mL,而过量的NO2与水反应生成(b-a)/3 mL NO。2.一定条件下,将34 mL NO和O2的混合气体充入试管中,并将试管倒立于水中,充分反应后剩余气体为6 mL,剩余气体遇到空气立刻变为红棕色。则混合气体中NO与O2的体积分别为 ( )
A.22 mL、12 mL B.13 mL、21 mL
C.16 mL、18 mL D.21 mL、13 mL【解析】选A。剩余气体遇到空气变红棕色,说明为NO。参与反应的气
体总体积为34 mL-6 mL=28 mL,依反应4NO+3O2+2H2O====4HNO3知,反
应的V(NO)=28 mL× =16 mL,V(O2)=28 mL-16 mL=12 mL。则
V(NO)=16 mL+6 mL=22 mL,V(O2)=12 mL,A项符合。“体积差量法”
1.体积差量法:根据化学方程式中气体反应物与气体生成物之间存在的体积差量关系列式计算的一种方法。2.体积差量法的应用:
(1)确定“理论差值”。
即反应前后气体反应物的总量与气体生成物的总量的差值:
该差值的大小与参加反应的气体的体积成正比。
如 3NO2+H2O====2HNO3+NO ΔV
3 1 2(2)找出实际差值。
依据题设条件,找出“气体增重或减少”的试剂差值,如反应3NO2+H2O====2HNO3+NO的实际差量可表示为V(NO2)-V(NO)。 (3)列式求解。
3NO2+H2O====2HNO3+NO ΔV
3 1 2
V(NO2) V(NO) V(NO2)-V(NO)
列比例式为
可根据具体题设条件求得未知量,或对比例式进行变形等求解。【即时演练】
将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中,反应后气体体积缩小为30 mL,则原混合气体中NO2和NO的体积比是 ( )
A.5∶3 B.3∶5 C.3∶2 D.2∶3【审题指导】【解析】选C。设混合气体中NO2的体积为x,差量法:
3NO2+H2O====2HNO3+NO ΔV
3 mL 1 mL 2 mL
x 50 mL-30 mL=20 mL
解得x=30 mL。
则原混合气体中NO的体积为50 mL-30 mL=20 mL,
所以V(NO2)∶V(NO)=30 mL∶20 mL=3∶2。【补偿训练】一定条件下,将12 mL的NO2和O2的混合气体置于试管中,并将试管倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积为2 mL,则原混合气中NO2的体积可能为 ( )
A.4 mL B.6 mL C.8 mL D.10 mL【解析】选C。设原混合气体中NO2的体积为V
(1)若剩余气体为O2
4NO2+O2+2H2O====4HNO3 ΔV
4 5
V (12-2)mL=10 mL
解得V=8 mL(2)若剩余气体为NO
3NO2+H2O====2HNO3+NO
3 1
V(NO2) 2 mL
V(NO2)=6 mL
4NO2+O2+2H2O====4HNO3 ΔV
4 5
(V-6) (12-2-6)mL=4 mL
解得V=9.2 mL
故选C。 自然界中氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.(2015·襄樊高一检测)氮元素在地球上含量丰富,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要的作用。下列叙述与氮元素的循环无关的是 ( )
A.工业合成氨的过程是固氮的过程
B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物
C.为防止粮食、水果等食品腐烂,常用氮气作保护气
D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
【解析】选C。氮气的化学性质不活泼,无毒,故可作食品保护气,与氮的循环无关。
2.下列关于氮气的说法中错误的是 ( )
A.通常情况下N2性质很稳定,所以N2可以在电焊时作保护气
B.N2+O22NO,该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一
C.N2在空气中约占质量比的
D.在反应:3Mg+N2Mg3N2中N2作氧化剂
【解析】选C。N2很稳定,常用作保护气;但在高温下N2与O2产生的NO易被氧化为NO2,故汽车尾气会造成环境污染;N2在空气中的体积含量约为4/5;N2与金属、H2反应时作氧化剂。
3.(2015·长沙高一检测)某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则该氮的氧化物是 ( )
A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5
【解析】选B。设氮氧化物的化学式为NOx,由题意得2NOx+2CON2+2CO2,先写出反应物和生成物,再写出N2、CO2的化学计量数1和2,然后分别根据N、C守恒得出NOx、CO的化学计量数是2和2,再根据O守恒得出NOx中x为1。
【补偿训练】(2014·长春高一检测)已知氮的氧化物与氢气在一定条件下反应,可生成氮气和水,现有15.6 mL某氮的氧化物与过量的氢气充分混合后在一定条件下反应,凝结成水,剩余气体的体积比原混合气体缩小了46.8 mL(相同条件下测定)。该氮的氧化物的化学式为 ( )
A.N2O3 B.N2O5 C.NO2 D.NO
【解析】选A。设该氮的氧化物的分子式为N2Ox,反应方程式为N2Ox+xH2N2+xH2O,由于水是液体,再根据化学计量数可知:缩小的体积等于参加反应的氢气的体积
N2Ox + xH2N2+xH2O1 x
15.6 mL 46.8 mL
=,x=3,所以该氮的氧化物的化学式为N2O3。
4.搭载“神舟”十号飞船的运载火箭,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。引燃后发生反应生成的气体主要是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棕色烟,产生红棕色烟的主要原因是 ( )
A.高温下N2遇空气生成NO2
B.NO遇空气生成NO2
C.CO2与NO反应生成CO和NO2
D.NO和H2O反应生成H2和NO2
【解析】选B。NO与空气中的氧气反应生成NO2,NO2是红棕色气体,所以在卫星发射现场看到火箭喷射出大量红棕色烟。
5.(2015·潍坊高一检测)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,边通气体边慢慢摇动试管,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】选A。相同条件下,容积相同的试管内两种气体的物质的量相等,根据氮原子守恒,可知最终生成的HNO3的物质的量相等,因为溶液没有扩散,则两个试管内溶液的物质的量浓度相等。
【互动探究】(1)上述实验中两支试管内充入的氧气的体积相同吗?
提示:不相同。应该分别为试管容积的1/4、3/4。
(2)若将NO2、O2以及NO、O2分别充满上述试管,倒置于水槽中,水恰好充满容器。若溶质不扩散,则两支试管内溶液的物质的量浓度之比是多少?
提示:充满NO2、O2的试管,气体被完全吸收,形成溶液的浓度为4/5Vmmol·L-1;充满NO、O2的试管,气体被完全吸收,形成溶液的浓度为4/7Vmmol·L-1。则两支试管内溶液物质的量浓度之比为7∶5。
6.(2015·三明高一检测)工业制HNO3的尾气中含有的NO2和NO常用NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,
2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,
NO不能被NaOH溶液吸收。同温、同压下NO2与NO的体积比如下,其中不能被NaOH溶液完全吸收的是 ( )
A.1∶1 B.1∶3 C.2∶1 D.3∶1
【解析】选B。根据NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O方程式可知当NO2与NO的体积比为1∶1时,正好被吸收,故A能完全被吸收,故A不符合题意;NO2与NO的体积比为1∶3,一氧化氮多了,因为NO2与NO的体积比为1∶1,正好被吸收,所以多了的一氧化氮又不能被氢氧化钠溶液吸收,所以不能被NaOH溶液完全吸收,故B符合题意;NO2与NO的体积比为2∶1,反应完后二氧化氮有剩余,通过2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O反应可知剩余的二氧化氮可以直接被氢氧化钠溶液完全吸收,故C不符合题意;NO2与NO的体积比为3∶1,反应完后二氧化氮有剩余,通过2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O反应可知剩余的二氧化氮可以直接被氢氧化钠溶液完全吸收,故D不符合题意。
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(10分)(2015·成都高一检测)实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气,如图所示。反应式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;反应放热。试回答:
(1)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 。
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
(2)B部分的作用是 。
①冷凝 ②冷却氮气 ③缓冲氮气流
(3)加热前必须进行的一个操作步骤是? 。
加热片刻后,应立即移去酒精灯以防反应物冲出,其原因是 。
(4)收集N2前,必须进行的步骤是(用文字说明)? 。
收集N2不适宜的方法是(填写编号) 。
①用排气法收集在集气瓶中;
②用排水法收集在集气瓶中;
③直接收集在球胆或塑料袋中。
【解析】根据实验室制N2的原理知该反应为放热反应,且较剧烈,加热片刻后,应立即移去酒精灯以防反应物冲出;装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管是为了保证NaNO2饱和溶液容易滴下;该反应产生的N2中混有水蒸气,B的作用是除去水蒸气;N2的相对分子质量(28)和空气(29)相当,故不能用排空气法收集。
答案:(1)C (2)① (3)检查装置气密性 本反应为放热反应 (4)将系统内空气排净 ①
8.(10分)(2015·晋江高一检测)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
(1)一定条件下,NO与NO2可以生成一种新的氧化物,试写出该反应的化学方程式:? 。
(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是? ;
滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。
若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致 ;
若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致 。
(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为 。
【解析】(1)若NO与NO2反应生成新的氧化物,必然是NO中N的化合价升高被氧化,NO2中N的化合价降低被还原,生成的新的氧化物中N的化合价应该介于NO和NO2之间,为+3价,据此写出反应方程式:NO+NO2N2O3。
(2)气体上升,液体下降,这样气液接触充分,使尾气被充分吸收;分析加入的原料及生成物,只有Ca(OH)2微溶于水,Ca(NO3)2易溶于水,所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2。
(3)当n(NO)>n(NO2)时,NO过剩;当n(NO)(4)依据化合价升降守恒,N生成NO时氮元素化合价降低,则反应中N中氮元素的化合价一定升高,可能生成N或NO2,但在水溶液中NO2会与水反应生成N,所以最终产物为N,据此写出离子方程式:3N+2H+N+2NO↑+H2O
答案:(1)NO+NO2N2O3
(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2
(3)排放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高
(4)3N+2H+N+2NO↑+H2O
自然界中氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮
1.(2015·聊城高一检测)起固氮作用的化学反应是 ( )
A.N2与H2在一定条件下合成NH3
B.NO与O2反应生成NO2
C.NH3被O2氧化成NO和H2O
D.由NH3制备化肥NH4HCO3
【解析】选A。固氮的方式有自然固氮和人工固氮,工业合成氨为人工固氮,雷雨天气产生NO气体属于自然固氮,另外,豆科植物的根瘤菌能将空气中的氮气直接转化为植物体内的蛋白质,也属于自然固氮。
2.下列关于氮气的叙述中错误的是 ( )
A.N2是一种无色无味的气体
B.N2可用作生产氮肥和硝酸的原料
C.N2可利用浓硫酸和碱石灰干燥
D.N2可用排空气法收集
【解析】选D。N2的密度与空气接近,只能用排水法收集。
3.(2015·深圳高一检测)汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一,在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO22NO+2O,②2NO+O22NO2,③O+O2O3。下列对该反应过程及产物叙述正确的是 ( )
A.NO2起催化剂作用
B.NO起催化剂作用
C.NO2只起氧化剂作用
D.O3与O2互为同分异构体
【解析】选A。反应过程①+②得O22O,③O+O2O3,NO2起催化剂作用,反应过程中NO2作氧化剂,A项正确,B、C项错误;O3与O2的相对分子质量不相同,不是同分异构体,属于同素异形体,D项错误。
4.(2015·肇庆高一检测)下列除去杂质的方法正确的是 ( )
A.除去N2中的少量O2:通过灼热的CuO粉末,收集气体
B.除去CO2中的少量HCl:通入Na2CO3溶液,收集气体
C.除去NO中的少量NO2:通入足量水,收集气体
D.除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,过滤
【解析】选C。除去N2中的少量O2:通过灼热的铜网,A项错误;除去CO2中的少量HCl:通入饱和NaHCO3溶液,B项错误;NO2与水反应生成NO,C项正确;除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入适量KOH溶液,D项错误。
5.(2015·郑州高一检测)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,则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比为 ( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1
【解析】选C。设原混合气体中含有xmol N2,ymol NO2,盛有N2和NO2的混合气体的试管倒立于水中发生反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,则
3NO2+H2O2HNO3+NO
3 1
y
则(x+)∶(x+y)=1∶2,解得x∶y=1∶3。
6.(2015·烟台高一检测)在元旦联欢会上,某同学给同学们表演了一段魔术:首先收集一集气瓶红棕色的气体,用玻璃片盖好,然后向其中加入少量水,振荡后变为无色,然后轻轻移动玻璃片使少量空气进入集气瓶,气体又变为红棕色,振荡,又变为无色……学完本节课,你就能揭示该同学表演的魔术的秘密:
(1)集气瓶中红棕色的气体是 ;
(2)气体颜色变化的原因是 ;
写出有关反应的化学方程式为 ;
(3)做魔术时操作者需注意的问题是? 。
原因是 。
【解析】红棕色溶于水变为无色,可能为NO2,剩余气体遇空气又变成红棕色,原红棕色气体一定是NO2。注意NO2和NO都有毒,生成的HNO3也具有腐蚀性。
答案:(1)NO2
(2)红棕色气体NO2与水反应后生成无色气体NO,NO与空气接触时又可被氧化成NO2
3NO2+H2O2HNO3+NO
2NO+O22NO2 (3)防止气体逸出和溶液撒出 NO和NO2均有毒,HNO3具有腐蚀性
7.(2015·岳阳高一检测)NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来,发现少量的NO在生物体的许多组织中存在,它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能,而成为当前生命科学的研究热点,NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。
(1)NO对环境的危害在于 (填以下项目的编号)。
A.破坏臭氧层 B.高温下能使一些金属被氧化
C.造成酸雨 D.与人体血红蛋白结合
(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对大气无污染的气体,该反应的化学方程式为? 。
(3)在常温下,把NO气体压缩到100个大气压,在一个体积固定的容器里加热到50℃,发现气体的压力迅速下降,压力降至大约为原压力的就不再改变,已知其中一种产物为N2O,写出上述变化的化学方程式:? 。
【解析】(1)NO中N的化合价为+2,所以NO具有还原性,能被臭氧氧化;NO排放到空气中最终被氧化成硝酸,造成酸雨;同CO一样,NO也能与人体内的血红蛋白结合使人体缺氧而死亡。故对环境的危害为A、C。
(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)据阿伏加德罗定律的推论和氧化还原反应规律以及质量守恒定律可得化学方程式:3NONO2+N2O。
答案:(1)A、C (2)2NO+2CON2+2CO2
(3)3NON2O+NO2
