2020高中化学 第四章 非金属及其化合物 第三节 硫和氮的氧化物（第2课时）课件 新人教版第一册

[明确学习目标]1.认识一氧化氮、二氧化氮的性质，熟知氮的氧化物溶于水反应的化学方程式。2.知道氮的氧化物(NO2)，硫的氧化物(SO2)是主要的大气污染物及防治措施。23学生自主学习一、二氧化氮和一氧化氮1．氮气__________色、__________味、__________溶于水，约占空气体积的______。通常情况下，化学性质较稳定，与其他物质不反应。在放电或高温下，与氧气反应的化学方程式为_______________________。□01无□02无□03不□0445□05N2＋O2=====放电或高温2NO2．一氧化氮是__________色、无味、难溶于水的有毒气体，与氧气反应的化学方程式为____________________________。3．二氧化氮是__________色、有__________气味的有毒气体，易液化，_______于水，与水反应的化学方程式为______________________________，工业上利用这一原理生产__________。□06无□072NO＋O2===2NO2□08红棕□09刺激性□10易溶□113NO2＋H2O===2HNO3＋NO□12硝酸二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1．SO2与NO2的主要来源(1)SO2：主要来源于__________和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。(2)NO2：主要来自于__________。□01煤、石油□02汽车尾气2．危害(1)引起大气污染，直接危害人体健康。(2)溶于水形成__________。3．酸雨(1)概念：__________的降雨。(2)成因：主要是大气中的_____________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。□03酸雨□04pH5.6□05SO2与NO24．防治措施(1)调整__________，发展__________。(2)研究原煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少__________和__________的排放，如用__________，对煤燃烧后的烟气脱硫。(3)加强工厂废气的回收处理。(4)改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放。□06能源结构□07清洁能源□08二氧化硫□09氮氧化物□10石灰法1．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与空气的密度十分接近且易与空气中的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。提示2．如何除去NO气体中混有的少量NO2气体杂质？提示：根据NO2与H2O反应能生成NO，既能除去NO2杂质，又不引入其他杂质，故可将混合气体通入盛有水的洗气瓶，然后重新收集气体。提示23课堂互动探究一、二氧化氮和一氧化氮1．氮的氧化物与水反应的实验探究(1)操作方法将充满NO2、NO的试管分别倒置于水槽中，并通过导管通入少量的氧气。(2)相关反应原理3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①2NO＋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===4HNO3④2．氮的氧化物与水反应的计算规律(1)NO2单独溶于水(按上述反应①计算)剩余气体是NO，V(NO)＝13V(NO2)。(2)NO2与O2的混合气体溶于水(按上述反应③计算)VNO2VO24∶1O2过量，剩余O2，V＝VO2－14VNO2＝4∶1恰好完全反应，无剩余气体4∶1NO2过量，剩余NO，V＝13[VNO2－4VO2](3)NO与O2的混合气体溶于水(按上述反应④计算)VNOVO243O2过量，剩余O2，V＝VO2－34VNO＝43恰好完全反应，无剩余气体43NO过量，剩余NO，V＝VNO－43VO2[即时练]1．在一定温度和压强下，将一容积为15mL的试管充满NO2后，倒置于一个盛有水的水槽中。当试管内液面上升至一定高度不再变化时，在相同条件下再通入O2，若要使试管内液面仍保持在原高度，则通入O2的体积为()A．3.75mLB．7.5mLC．8.75mLD．10.5mL答案C答案解析15mLNO2与水反应后生成5mLNO，根据反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，使5mLNO完全被氧化需O2体积为5mL×34＝3.75mL。据题意，通入的O2应过量5mL，则共需通入O28.75mL。解析2．将10mL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2mL的无色气体，求原混合气体中NO2和O2各多少毫升？答案(1)若剩余的是NO，则NO2和O2的体积分别为9.2mL和0.8mL。(2)若剩余的是O2，则NO2和O2的体积分别为6.4mL和3.6mL。答案解析剩余2mL气体可能是NO或O2，分两种情况讨论：(1)剩余的是NO，可以看成先发生了反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，剩余的NO2又与水作用，最终有2mLNO产生。由反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得剩余的NO2体积为2mL×3＝6mL。则原有O2体积为(10mL－6mL)×14＋1＝0.8mL，NO2体积为10mL－0.8mL＝9.2mL。解析(2)剩余的是O2，则有10mL－2mL＝8mL是NO2和O2的混合气体，按反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行。所以NO2的体积为8mL×41＋4＝6.4mL，O2体积为10mL－6.4mL＝3.6mL。解析方法规律(1)氮的氧化物或氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时，剩余的气体可能是O2，也可能是NO，但不可能是NO2，因为NO2又会与水反应生成NO。(2)对于连续发生的化学反应，可用化学方程式叠加的方法而得到复合反应，解决问题更简便。二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1．常见的环境污染2．SO2和氮的氧化物的吸收(1)NaOH溶液吸收SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O(2)氨气吸收2NH3＋H2O＋SO2===(NH4)2SO3；NH3＋H2O＋SO2(多)===NH4HSO38NH3＋6NO2=====一定条件7N2＋12H2O4NH3＋6NO=====一定条件5N2＋6H2O3．酸雨类型(1)硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2===2H2SO4。(2)硝酸型：NO2→HNO33NO2＋H2O===2HNO3＋NO。[即时练]3．以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是()答案C答案解析CO2不会破坏臭氧层，A错误；SO2主要引起酸雨，来源于煤的燃烧，B错误；CO不会引起酸雨，D错误。解析4．下列有关环境污染的说法正确的是()A．煤燃烧时加入适量石灰石，可减少SO2的排放B．光化学烟雾的形成主要与CO2有关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答案解析燃烧时加入石灰石，发生的反应有CaCO3=====高温CaO＋CO2↑、CaO＋SO2=====△CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4(炉渣)，因此能减少SO2的排放，A正确；光化学烟雾主要是由氮氧化物和碳氢化合物导致的，B错误；pH5.6的雨水被称为酸雨，C错误；含磷洗涤剂会造成水体富营养化而引起赤潮、水华等现象，D错误。解析方法规律(1)引起温室效应的气体除CO2之外，还有CH4等。(2)酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞均与氮氧化物有关。(3)CO2不属于空气污染物。本课归纳总结1.一氧化氮是无色、无味、难溶于水的有毒气体，易与空气中的氧气反应生成二氧化氮，即2NO＋O2===2NO2。2．二氧化氮是红棕色有刺激性气味的有毒气体，易溶于水生成HNO3和NO，方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。3．氮的氧化物溶于水的总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。4．pH5.6的降雨称为酸雨，酸雨分为硫酸型和硝酸型。前者由SO2引起，后者由NOx引起。23学习效果检测1．湿润的淀粉碘化钾试纸接触某气体而显蓝色，该气体可能是下列气体中的()①Cl2②NO2③H2S④SO2⑤溴蒸气⑥HClA．①③④B．①②⑤C．①②⑥D．②④⑥答案B答案解析显蓝色表明接触过程中发生氧化还原反应生成了单质I2。其反应如下：①Cl2＋2KI===I2＋2KCl，②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。HNO3将KI氧化成I2，⑤Br2＋2KI===I2＋2KBr。解析2．将盛有30mLNO和NO2混合气体的试管倒置于放满水的水槽中，最后试管中气体的体积是20mL，则原混合气体中NO的体积是()A．24mLB．15mLC．18mLD．12mL答案B答案解析NO2与水反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，设原混合气体中NO与NO2的体积分别为x、y，则据题意，剩余气体体积20mL是原NO气体与上述反应生成的NO气体的总体积，列方程即可得NO和NO2体积都是15mL。解析3．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的不可能是()A．N2与NO2的混和气体B．O2与NO2的混和气体C．NO与NO2的混和气体D．NO2一种气体答案A答案解析N2和水不反应且不溶于水，试管内不能完全被水充满，故选A；O2与NO2的混合气体可在溶液中发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，试管内能完全被水充满，故B和D不选；NO与NO2的混合气体，当向试管内鼓入氧气后，可在溶液中发生反应：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，试管内能完全被水充满，故C不选。解析4．一氧化氮是大气污染物之一。目前，有一种治理方法是在400℃左右、有催化剂存在的情况下，用氨把一氧化氮还原为氮气和水。请写出该反应的化学方程式：__________________________________。答案6NO＋4NH3=====催化剂400℃5N2＋6H2O答案5．利用下图所示装置收集以下8种气体(图中烧瓶的位置不得变化)。①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦SO2(1)若烧瓶是干燥的，则由B口进气收集的气体有________(写序号)。(2)若烧瓶充满水，可收集的气体有________，这时气体由________口进入。(3)若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有________。(4)若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥，则可用此装置来干燥的气体有________，这时气体由________口进入。答案(1)②④⑦(2)①③⑥A(3)①③⑤(4)①②③④⑥⑦B答案6．汽车尾气(含CO、SO2和NO等)是城市空气污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排放管上装一个“催化转化器”，它能使CO跟NO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，并促进二氧化硫的转化。(1)汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是________________。(2)写出在催化剂的作用下CO跟NO反应的化学方程式：________________________________________。(3)使用“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了排放废气的酸度，有可能促进了酸雨的形成，其原因是_____________________________。答案(1)SO2、NO(2)2CO＋2NO=====催化剂N2＋2CO2(3)由于促进了SO2的转化，生