[配套K12]2018年秋高中化学 初高中衔接 专题22 二氧化硫、一氧化氮及酸雨学案

专题22 二氧化硫、一氧化氮及酸雨
【知识回放】
1．如何鉴别二氧化硫与二氧化碳气体？
2．请写出氮元素的原子结构示意图。

【答案】
1．①SO2的还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水或碘水，是否褪色鉴别；
②SO2的漂白性，用品红溶液鉴别。

2．
【新知精讲】
一、氮气、二氧化氮及一氧化氮
1.氮气
N2约占空气体积的4/5左右,在放电或高温条件下,N2与O2反应的化学方程式为N2+O22NO。

2.一氧化氮和二氧化氮
(1)物理性质。

(2)化学性质。

①常温下,NO不稳定,易与O2结合。

化学方程式为2NO+O2===2NO2。

②NO2溶于水时与水发生反应。

化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO。

二、SO2、NO2对大气的污染
1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治
(1)
(2)
(3)
2.酸雨
(1)概念:pH<5.6的降雨。

(2)成因:主要是大气中的SO2与NO2溶于水形成的。

(3)危害。

①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。

②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。

【科学探究】
探究一氮氧化物之间的转化及其重要性质
问题导引
氮氧化物之间的转化关系:
1.民间有谚语:“雷雨发庄稼”,即在雷雨过后,植物生长得更旺盛,其中蕴含了什么化学原理?请写出相关的化学方程式。

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,所以庄稼生长得更旺盛。

相关的化学方程式为N2+O2
2NO,2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO。

2.实验室能否用排空气法收集NO气体?能否用排水法收集NO2?为什么?
提示不能。

NO易与空气中的O2反应,故不能用排空气法收集,一般用排水法收集;NO2易与H2O发生反应,故不能用排水法收集,一般用向上排空气法收集。

探究二二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
问题导引
酸雨的形成
1.由上图可知常见的酸雨类型有哪些?写出有关化学方程式。

提示①硫酸型:SO2+H2O H2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4
②硝酸型:3NO2+H2O===2HNO3+NO
或4NO2+O2+2H2O===4HNO3
2.硫酸型酸雨放置一段时间后,酸性会增强,其原因是什么?
【重点突破】
1.一氧化氮和二氧化氮的区别与联系
2
2.氮氧化物溶于水的常见计算类型
(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:
(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:
3.酸雨形成图示
4.常见环境污染及危害
【典题探究】
典例1
下列说法中,正确的是( )
A.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2为酸性氧化物
B.可用排空气法收集NO和NO2
C.NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2,得橙色溶液的为溴蒸气
D.NO2是大气污染物之一
【答案】:D
变式训练1-1
下列物质不属于空气污染物的是( )
A.SO2
B.CO2
C.NO2
D.NO
【答案】:B
【解析】:SO2、NO2、NO均是形成酸雨的主要物质,是对大气有污染的气体;而CO2气体不属于空气污染物。

变式训练1-2
减少空气污染的措施是( )
①实验室使用排风电扇②开发新能源③冶金工厂产生的工业废气经净化处理后,才能排放到空气中
④向煤中掺入一定量的石灰石
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②③④
【答案】:B
【解析】:实验室使用排风电扇可降低室内空气污染,但不能减少对空气的污染;开发新能源可减少化石燃料的使用量、冶金工厂废气净化处理、向煤中掺入一定量的石灰石都可减少空气污染。

变式训练1-3
空气是人类生存所必需的重要资源。

为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。

下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染
B.实施绿化工程,防治可吸附性颗粒污染
C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
D.加大石油、煤的开采速度,增加化石燃料的供应量
【答案】:D
【解析】:化石燃料燃烧能增加CO2和SO2的排放,不利于改善空气质量。

典例2
将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里,充分反应后试管中剩余20 mL气体,则原混合气体中NO2和NO的体积比为( )
A.2∶1
B.1∶3
C.3∶1
D.1∶1
【答案】:C
【解析】:3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO ΔV
3mL
1mL 2mL
V (NO 2) (40mL-20mL) 2()324020V NO ml
ml ml ml
=
-,解得V (NO 2)=30mL 所以原混合气体中V (NO)=40mL-30mL=10mL, 因此V (NO 2)∶V (NO)=30mL ∶10mL=3∶1。

变式训练2-1
将10 mL 充满NO 2和O 2的混合气体的试管,倒置在水槽中,反应停止后试管内剩余2 mL 的无色气体,求原混合气体中NO 2和O 2各多少毫升?
【答案】:若剩余的气体是NO,则NO 2和O 2的体积分别为9.2 mL 和0.8 mL;若剩余的气体是O 2,则NO 2和O 2的体积分别为6.4 mL 和3.6 mL 。

变式训练2-2
如图所示,室温下向盛有3.0 mL NO 的试管中缓缓通入1.5 mL O 2(所有气体体积均在标准状况下测定)。

请回答下列问题:
(1)写出观察到的现象:
① ; ② ;
③。

(2)最终试管中剩余的气体是,体积为。

【答案】:(1)①通入O2后试管内气体变为红棕色②试管内液面升高③最后试管内剩余一种无色气体(2)NO 1.0 mL
变式训练2-3
环境污染已成为人类社会面临的重大问题。

下列名词与环境污染无关的是( )
①白色垃圾②潮汐③酸雨④光化学烟雾⑤臭氧空洞⑥可吸入颗粒物⑦赤潮⑧绿色化学
A.①⑦
B.②⑤
C.②⑧
D.①③④⑤⑥⑦
【答案】:C
【解析】:潮汐是自然现象;白色垃圾主要是难降解的白色塑料,会造成土壤污染;酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染;光化学烟雾是氮的氧化物等排放造成的;臭氧空洞是由氟氯代烃等物质造成的;赤潮是水体的富营养化造成的,其危害是造成水中溶解氧减少,导致生物死亡。