第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)氮及其化合物第2課時

一氧化氮與二氧化氮【學(xué)習(xí)目標(biāo)】2.掌握NO、NO2二者的轉(zhuǎn)化關(guān)系1.了解一氧化氮和二氧化氮的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

據(jù)說在新疆與青海兩省區(qū)交界處有一狹長山谷，每當(dāng)人畜進(jìn)入后，經(jīng)常電閃雷鳴，狂風(fēng)暴雨把人畜擊斃。然而谷內(nèi)卻是牧草茂盛，四季常青，被當(dāng)?shù)啬撩穹Q為“魔鬼谷”。為什么魔鬼谷牧草旺盛?【情境引入】氮的氧化物N2O＋1NO＋2N2O3＋3NO2＋4N2O4＋4N2O5＋5①N2O俗名笑氣，是一種麻醉劑②N2O3是亞硝酸(HNO2)的酸酐，不穩(wěn)定③N2O5是硝酸(HNO3)的酸酐，是一種白色固體二、一氧化氮和二氧化氮1.NO和NO2的物理性質(zhì)物質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性水溶性特性

<m></NO

氣體有毒____溶于水NO2

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氣體有毒____溶于水無色紅棕色無味刺激性不易易液化注意:①NO有毒，使人中毒原理與CO相似，但是NO是人體內(nèi)的“信

號分子”可以舒張血管，抗氧化。②NO2在常溫下為氣體，但是在標(biāo)況下是液體。2.NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)2NO+O22NO2(紅棕色）（1）NO【思考】實(shí)驗(yàn)室如何收集、檢驗(yàn)NO的存在？收集：排水法檢驗(yàn)：向無色氣體中通入氧氣或空氣，若氣體變?yōu)樽優(yōu)榧t棕色則無色氣體為NO（2）NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO+4+5+2NO2既是氧化劑又是還原劑（工業(yè)上利用這一原理生產(chǎn)硝酸）實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)操作在如圖50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器打開彈簧夾,快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾振蕩注射器實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式

、

。

【實(shí)驗(yàn)5-5】NO、NO2溶于水的實(shí)驗(yàn)無明顯現(xiàn)象無色氣體變紅棕色紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色，注射器活塞向左移動3NO2+H2O===2HNO3+NO2NO+O2===2NO2結(jié)論：在一定條件下，NO與NO2可以相互轉(zhuǎn)化。【思考】如果將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施?可以用注射器不斷吸入空氣，然后使注射器里的氣體充分與水反應(yīng)①2NO+O2=

2NO2②3NO2+H2O=2HNO3+NO【想一想】上述實(shí)驗(yàn)對工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示?

硝酸工業(yè)常在吸收反應(yīng)進(jìn)行過程中，需要補(bǔ)充一些空氣，使生成的NO被氧化成NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO，經(jīng)過多次氧化和吸收，NO可以完全轉(zhuǎn)化為HNO3,減少環(huán)境污染。①×3+②×2得

①+②×2得

4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3【思考】如何除去NO氣體中混有的少量NO2氣體雜質(zhì)？將混合氣體通入盛有水的洗氣瓶，然后重新收集氣體。【思考】NO2、NO均是有毒氣體，如何進(jìn)行尾氣處理？①堿液吸收法2NO2＋2NaOH

NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH

2NaNO2＋H2O②催化轉(zhuǎn)化法2NOx+2XCON2+2XCO2催化劑

?3.氮氧化物對環(huán)境的污染(1)NOx的來源(2)危害石油產(chǎn)品和煤燃燒的產(chǎn)物汽車尾氣制硝酸的工廠①光化學(xué)煙霧：在紫外線作用下，NOx與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。②硝酸型酸雨：3NO2+H2O=2HNO3+NO

硫酸/硝酸型酸雨的形成過程相互交織

③破壞臭氧層：NOx可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。NO2+SO2=NO+SO34.NO、NO2溶于水的計算【例1】向盛有15mLNO氣體，倒立于水槽的試管A中通入O2，充分反應(yīng)

后，試管中還剩余氣體3mL，則通入的O2體積可能是多少？氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO2①3mLNO4NO＋3O2＋2H2O==4HNO33

②3mLO24NO＋3O2＋2H2O==4HNO3312mL9mL15mL11.25mL11.25mL+3mL=14.25mL【例2】向盛有15mLNO2氣體，倒立于水槽的試管A中通入O2，充分反應(yīng)

后，試管中還剩余氣體3mL，則通入的O2體積可能是多少？氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。①NO2過量→3mLNO3NO2＋H2O==2HNO3＋NO3mL4NO2＋O2＋2H2O==4HNO31.5mL②3mLO24NO2＋O2＋2H2O==4HNO33.75mL9mL6mL15mL【練習(xí)1】最新病毒學(xué)研究證實(shí)，一氧化氮對SARS病毒有直接的抑制作用。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是()A.一氧化氮是一種紅棕色的氣體B.常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合C.一氧化氮可由氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下直接化合得到D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集C【練習(xí)2】下列有關(guān)NO2的說法中正確的是()A.NO2能與水反應(yīng)生成硝酸，在反應(yīng)中NO2只是還原劑