《创新方案》2013-2014学年高中化学苏教版必修一同步课堂名师章节精讲：专题4 第二单元　生产生活中的含氮化合物（共3个课时）

第一课时　氮氧化物的产生及转化 1．N2占空气体积的78%，是一种无色无味难溶于水的气体，化学性质比较稳定，可用作保护气。 2．工业上制取氧气用的是分离液态空气法，利用液态氮和液态氧的沸点不同进行分离。 3．打磨好的镁带在空气中燃烧可能发生的反应为： 2Mg＋O22MgO、3Mg＋N2Mg3N2、 2Mg＋CO22MgO＋C。 一、氮元素的作用 (1)氮是生命的基础。 (2)植物生长：氮能使植物枝叶茂盛，叶片增大。 二、氮氧化物的产生及转化 “雷雨发庄稼”中发生的化学反应有： N2＋O22NO，2NO＋O2===2NO2， 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 三、NO和NO2的性质 性质 一氧化氮 二氧化氮 物理性质 颜色 无色 红棕色 状态 气体 气体 气味 无味 刺激性气味 密度 比空气略大 比空气大 溶解性 难溶于水 易溶于水 毒性 有毒 有毒 化学性质 与氧气反应2NO＋O2===2NO2 与水反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 四、氮氧化物的来源、危害和防治 1．来源 氮肥的生产、金属的冶炼和汽车尾气的排放。 2．危害 (1)形成酸雨。 (2)产生光化学烟雾。 (3)破坏臭氧层。 3．防治 (1)使用洁净能源，减少氮氧化物排放。 (2)转化汽车尾气。 (3)废气处理。 1．为什么“雷雨发庄稼”？ 答案：在电闪雷鸣的雨天，由于放电，空气中的N2和O2反应生成了NO，NO又被O2氧化成NO2，NO2在雨水中与水反应生成硝酸，随雨水淋洒到土壤中，并与土壤中的矿物质作用生成能被植物吸收的硝酸盐，完成自然固氮的过程，这就是雷雨发庄稼的原因。 2．连连看。 气体　　　　　　收集方法 ①SO2 a．排水法 ②Cl2 ③NO b．向上排空气法 ④NO2 ⑤N2 c．向下排空气法 ⑥H2 答案：①－b　②－b　③－a　④－b　⑤－a　⑥－ac 3．汽车尾气中的NO是怎样产生的？ 答案：汽车的火花塞放电，使N2和O2发生反应生成了NO。 4．哪些方法可以区别NO和NO2两种气体？ 答案：①观察颜色；②看溶于水后体积变化情况。 5．如何区分红棕色的NO2和Br2蒸气？ 答案：溶于水或AgNO3溶液。溶于水得无色溶液的是NO2，和AgNO3溶液生成淡黄色沉淀的是Br2。 有关氮的氧化物溶于水的计算 1．有关化学方程式 2NO＋O2===2NO2① 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO② 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③ 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④ 2．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 Ⅰ NO2 ② NO V(NO2) Ⅱ NO2＋NO ② NO V(NO)原＋V(NO2) Ⅲ NO2＋O2 ＝4∶1 ③ 无 0 <4∶1 ③ O2 V(O2)－V(NO2) >4∶1 ②③ NO [V(NO2)－4V(O2)] Ⅳ NO＋O2 ＝4∶3 ④ 无 0 >4∶3 ④ NO V(NO)－V(O2) <4∶3 ④ O2 V(O2)－V(NO) 3．用电子守恒法判断 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，O2得电子，且得失电子数必然相等，这是电子守恒法解答此类题目的依据。 [例1]　将充满NO2和O2混合气体的10 mL量筒，倒立在盛有水的水槽中，充分反应后，最后剩余1 mL气体，问原混合气体中NO2和O2的体积各是多少？ [解析]　NO2和O2混合物溶于水后发生如下反应： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时恰好反应完全。现剩余1 mL气体，可能是O2也可能是NO，NO是发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO所生成的，所以有两种可能的情况： ①若O2剩余，则参加反应的NO2和O2为9 mL。 根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3， 得V(NO2)＝9 mL×＝7.2 mL， V(O2)＝9 mL×＋1 mL＝2.8 mL。 ②若NO剩余，即NO2过量，则由3NO2＋H2O===HNO3＋NO知，过量的NO2为3 mL，则4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中反应的NO2和O2共7 mL。 V(NO2)＝7 mL×＋3 mL＝8.6 mL， V(O2)＝7 mL×＝1.4 mL。 [答案]　若O2过量，则V(NO2)＝7.2 mL，V(O2)＝2.8 mL；若NO2过量，则V(NO2)＝8.6 mL，V(O2)＝1.4 mL。 解答该类试题的关键： (1)根据NOx、O2的体积及反应③④判断哪种气体过量。 (2)若只已知总体积及剩余体 ... ...