高中化学专题复习 氮氧化物的产生及转化

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。
＋O2
VVNOO22>4∶1
② ③
NO
13[V(NO2)－4V(2)]序 气体号
反 剩余 剩余气体的量
应 气体
VVNOO2＝4∶3 ④ 无
0
Ⅳ NO＋O2 VVNOO2>4∶3 ④ NO V(NO)－43V(O2)
VVNOO2<4∶3 ④ O2 V(O2)－34V(NO)
(7)水俣病——含汞的工业废水引起的水体污染，可使 鱼类中毒，人食用中毒后的鱼会造成人体汞中毒。
[例2] 光化学烟雾形成的化学过程是：当汽车尾气产生 的NO2在日光照射下分解成NO和O时，即开始光化学烟雾的 循环，不断地产生O3，这个循环包括下列三个化学方程式， 请补充化学方程式②。
2．连连看。
气体
收集方法
①SO2 ②Cl2 ③NO
a．排水法 b．向上排空气法
④NO2 ⑤N2 ⑥H2 答案：①－b
②－b
c．向下排空气法 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。
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＋O2=点==燃==2MgO、3Mg＋N2=点==燃==Mg3N2 、 2Mg＋CO2=点==燃==2MgO＋C 。
V(NO2)＝7 mL×45＋3 mL＝8.6 mL， V(O2)＝7 mL×15＝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积，则剩余气体可能为O2 或NO。
(5)白色污染——形成原因是聚乙烯塑料的大量使 用，随意丢弃；会破坏土壤结构和生态环境。
(6)赤潮和水华——形成原因是生活污水、农业废水和 某些工业废水的任意排放，使水体中的N、P等植物营养成 分大量富集，导致藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化， 若发生在淡水中称为“水华”，发生在海水中称为“赤潮”。
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。
1．有关化学方程式
2NO＋O2===2NO2
①
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
②
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
③
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
④
2．不同情况及剩余气体的体积
序号
气体
反 剩余气体
应
Ⅰ
NO2 ② NO
Ⅱ NO2＋NO ② NO
剩余气体的量
1 3V(NO2) V(NO)原＋13 V(NO2)
序
反 剩余
气体
剩余气体的量
号
应 气体
VVNOO22＝4∶1 ③ 无
0
Ⅲ NO2 VVNOO22<4∶1 ③ O2 V(O2)－14V(NO2)
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。
一氧化氮 无色
状态
气体
气味
无味
密度 比空气略大
溶解性 难溶于水
毒性
有毒
与氧气反应
化学性质
2NO＋
O2===2NO2
二氧化氮 红棕色
气体 刺激性气味 比空气大 易溶于水
有毒 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。
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＋O2=放==电==2NO，2NO＋O2===2NO2 ，
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 。
三、NO和NO2的性质
性质 物理性质 颜色
(1)酸雨——主要是由SO2和氮氧化物造成的；能使 土壤酸化，腐蚀建筑物等。
(2)光化学烟雾——主要是由氮氧化物、碳氢化合物 造成的；危害人体健康，影响植物生长。
(3)臭氧空洞——主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排 放引起的；使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。
(4)温室效应——主要是由大气中CO2含量的不断 增加造成的；会使全球气候变暖。