高中-化学：4二氧化氮、一氧化氮及酸雨

高中-化学：4二氧化氮、一氧化氮及酸雨

1.了解氮的氧化物的主要性质和 应用。 2.了解氮的氧化物及硫的氧化物 对环境质量的影响。 一、二氧化氮和一氧化氮 1．氮气 N2占空气体积的 左右，在 或 条件下，N2 与O2反应的化学方程式为： 。 基础知识梳理 4/5 放电 高温 2．一氧化氮和二氧化氮 (1)物理性质 色、态 气味 密度 溶解性 毒性 NO 无色气体 无味 比空气 微溶 于水 有毒 NO2 红棕色气体 刺激 性气味 比空 气 易溶 于水 有毒 略大 大 (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、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 1．SO2和NO2的主要来源 (1)煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或 冶炼； (2)汽车尾气、硫酸厂、硝酸厂的尾气。 2．危害 (1)引起 污染，直接危害人体健康。 (2)溶于水形成 。 大气 酸雨 3．酸雨 (1)概念： 的降水称为酸雨，主要是大气中 的 和 溶于水造成的。 (2)形成原理 ①H2SO4的生成 SO2＋H2OH2SO32H2SO3＋O2===2H2SO4②HNO3的生成 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (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。 pH＜5.6 SO2 NO2 4．防治措施 (1)调整 ，发展 。 (2)研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术， 减少 和 的排放。 (3)加强工业废气的回收处理。 (4)改进汽车尾气的处理技术，控制汽 车尾气排放标准。 二氧化硫 氮氧化物 能源结构 清洁能源 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO① 2NO＋O2===2NO2② 由方程式①×2＋②得： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③ 由方程式①×2＋②×3得： 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④ 氮的氧化物溶于水的计算大致有以下三种 类型： 有关氮的氧化物溶于水的计算 1．NO和NO2的混合气体 NO、NO2的混合气体溶于水时仅涉及反应①： 可利用气体体积变化差值进行计算。 2．NO2和O2的混合气体 NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③： 其计算依据如下： 3．NO和O2的混合气体 NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④： 其计算依据如下： NO2与O2的混合气体通入水中时剩余的气 体可能是O2，也可能是NO，NO2是不会剩余的， 因过量的NO2会与H2O反应生成NO。　 特别提醒 将10 mL充满NO2和O2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NO2和O2各多少毫升。 【思路点拨】　解答本题要考虑以下两点： (1)NO2完全转化成HNO3，剩余O2 2 mL。 (2)O2完全反应，剩余的NO2与H2O反应， 转化为2 mL的NO。 【解析】　剩余2 mL气体可能是NO或O2，分两种情况讨论： 【答案】　若剩余的是NO，则NO2和O2的体积 分别为9.2 mL和0.8 mL；若剩余的是O2，则NO2和O2的体积分别为6.4 mL和3.6 mL。 若上题中的10 mL为NO与O2的混合气体，其 组成是怎样的？ 【提示】　NO：6.6 mL，O2：3.4 mL 或NO：4.6 mL，O2：5.4 mL。 1．同温同压下，在3支相同体积的试管中 分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO 和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。现将3支试 管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余 气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正 确的是(　　) A．V1＞V2＞V3　　B．V1＞V3＞V2 C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2 解析：选B。本题考查学生利用氮的氧化物与H2O反应进行有关化学 计算的能力。 假定各试管的容积均为2 L，则每种成分的体积为1 L。 ①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ③NH3极易溶于水，N2难溶于水，最后 剩余N2，故V3＝1 L。所以V1＞V3＞V2。 　常见的污染现象及其危害 1．酸雨——主要是由大气中的SO2和氮氧化 物溶于水造成的；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——主要是由氮氧化物、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。 中学化学常用涉及的环保知识 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。 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——形成原因是含磷洗衣粉的大 量使用及废水的任意排放；会使藻类过度繁殖，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”。 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。 下列有关环境污染的说法正确的是(　　) A．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中 SO2的量 B．臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利 于人体健康 C．pH在5.6～7之间的降水通常称为酸雨 D．含磷洗涤剂易于被细菌分解，故不会导 致水体污染 【答案】　A 2．环境污染已成为人类社会面临的重大 威胁，各种污染数不胜数。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．⑦⑧ 解析：选C。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 是氮的氧化物排放造成的；臭氧空洞由氟氯烃等物质造成；赤潮是水体的富 营养化造成的，其危害会造成水中溶解氧减少，导致微生物死亡。