氮和氮的氧化物

氮和氮的氧化物一、氮气1、物理性质无色、无味气体，不溶于水2、化学性质通常状况下，N2的化学性质不活泼，在一定条件下能发生以下反应：氧化性：N2+3H2⇌2NH3（工业合成氨）催化剂高温、高压还原性：N2+O2======2NO点燃N2+3Mg====Mg3N2放电或高温无色、无味、有毒气体，不溶于水1、物理性质二、一氧化氮2、化学性质常温下与氧气化合生成NO22NO+O2==2NO21、物理性质三、二氧化氮（1）红棕色、有刺激性气味、有毒气体（2）密度比空气大（3）易液化（4）易溶于水2、化学性质（1）与水反应3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO（2）与N2O4间的相互转化2NO2⇌N2O4（无色气体）（3）氧化性NO2具有较强的氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，能氧化肼、偏二甲肼等。实验：请你设计实验，要求尽可能多地使NO2被水吸收。实验步骤现象解释1将一支充满NO2的试管倒立在盛有水的水槽中红棕色气体逐渐消失，水位上升，最后充满试管的2/3，无色气体充满试管上部的1/33NO2＋H2O＝2HNO3＋NO2制取少量的氧气2H2O2=2H2O+2O2↑3将氧气慢慢的通入步骤1的试管中无色气体变为红棕色气体，又变为无色气体，气体体积减少，液面不断上升2NO+O2=2NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NO在这个过程中要通入多少的O2，NO2才能完全转变成HNO3呢？2NO+O2=2NO2+）3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3NO2与O2以4:1的体积比（物质的量之比）混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。•假如是NO和O2混合呢？当体积比是多少的时候跟足量的水反应才能完全转变成硝酸呢？2NO+O2=2NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NO4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3+）NO与O2以4:3的体积比（物质的量之比）混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。分析：雷雨肥庄稼（用化学方程式说明）2NO+O2=2NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NON2+O2======2NO放电或高温生成的硝酸随雨水降到地上，同土壤中的矿物相互作用，生成可溶于水的硝酸盐，可用作氮肥，使庄稼长得更好。（1）形成酸雨。（2）危害人体健康，引起呼吸道疾病。（3）引起大气污染。（一）SO2的来源与危害四、SO2和NO2对大气的污染来源：含硫燃料(如煤和石油)的燃烧；含硫矿石(特别是含硫较多的有色金属矿石)的冶炼；化工、炼油和硫酸厂等的生产过程。危害：经历60年，德国一雕像被酸雨损坏1.什么是酸雨？2.正常雨水pH是多少？3.酸雨是怎样形成的？4.酸雨有什么危害？酸雨：PH＜5.6的雨水形成：空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下就成为酸雨(H2SO4、HNO3)。危害：破坏农作物、森林、草原，水土酸性化；加速建筑物等腐蚀。正常雨水的PH：约为5.6二氧化硫水蒸气酸雨防治主要是固硫和尾气净化。固硫反应：S+O2点燃SO2CaO+SO2=CaSO32CaSO3+O2=2CaSO4（二）氮氧化物的来源与危害1、来源：主要是汽车尾气和工业废气2、危害：造成光化学烟雾，形成酸雨1．下列关于氮气的说法中，错误的是()A．通常情况下，氮气性质比较稳定B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮C．通常情况下，氮气在水中的溶解度很小D．跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是氧化剂B2．我国城市中的大气污染物主要是()A．CO2、Cl2、N2、酸雨B．SO2、NO2、CO、烟尘C．NH3、CO2、CO、雾D．HCl、SO2、N2、粉尘B3．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．O2B．NO2C．NO2和O2D．NO2和NOC解析：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。4．[双选题]在氮的氧化物中，氮元素和氧元素的质量比为7∶16，则此氧化物的化学式可能为()A.NO2B.NOC.N2O3D.N2O4解析：氧化物中两原子个数之比为：N(N)∶N(O)＝(7/14)∶(16/16)＝1∶2。AD5．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解析：混合气体无色，气体中不含NO2，气体通过Na2O2后显红棕色，说明原混合气体中含有NO，且有与Na2O2反应生成O2的气体CO2，通入水中，溶液呈酸性，且几乎无气体剩余，说明原气体中不含N2。B6．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，反应的化学方程式如下：2NO2＋2NO＋NaOH===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对大气无污染的气体，该反应的化学方程式为___________________________________。答案：(1)NO2NO1∶1(2)2NO＋2CO=====N2＋2CO2催化剂7．NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，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________。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)在含Cu＋离子的酶的活化中心中，亚硝酸根离子(NO2-)可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：________。(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2/3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排放到空气中最终氧化成硝酸；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)根据信息可得此反应中亚铜离子为还原剂，亚硝酸根离子为氧化剂，NO为还原产物，Cu2＋为氧化产物，再根据电子、电荷、原子守恒可得方程式：Cu＋＋NO2－＋2H＋===Cu2＋＋NO↑＋H2O。(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方程式：3NO=====NO2＋N2O。答案：(1)AC(2)Cu＋＋NO2－＋2H＋=Cu2＋＋NO↑＋H2O(3)3NO====N2O＋NO2100atm50℃100atm50℃