2018-2019版高中化學(xué) 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物 第1課時學(xué)案 蘇教版必修1.doc

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第1課時　氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.理解氮氧化物(NO、NO2)的來源和性質(zhì)。2.了解氮氧化物對環(huán)境的影響。 一、一氧化氮和二氧化氮 1．兩支大試管分別集滿NO和NO2氣體，觀察它們的顏色狀態(tài)，嗅聞它們的氣味，比較它們密度的大小。填寫下表： 色、態(tài) 氣味 密度 溶解性 毒性 NO 無色氣體 比空氣略大 不溶于水 有毒 NO2 紅棕色氣體 刺激性氣味 比空氣大 易溶于水 有毒 2.判斷下列說法是否正確？ (1)氮元素可形成五種價態(tài)的氧化物，其中＋4價的有NO2和N2O4兩種(　　) (2)NO和NO2的顏色、氣味、水溶性不同，但它們都是有毒的氣體(　　) (3)實(shí)驗(yàn)室只能用排水法收集NO，用向上排空氣法收集NO2(　　) (4)NO具有較強(qiáng)的還原性，在空氣中極易被氧化(　　) (5)將盛滿NO的試管打開塞子置于空氣中，無色氣體變?yōu)榧t棕色(　　) 答案　(1)√　 (2)√　 (3)√　 (4)√　 (5)√ 3．二氧化氮溶于水的實(shí)驗(yàn)如下圖所示：把充滿NO2的試管倒立水中，再通入O2。 　　 (1)圖1實(shí)驗(yàn)試管內(nèi)氣體的顏色慢慢變?yōu)闊o色，水面上升，最后靜止在距試管底部的1/3處。 (2)圖2實(shí)驗(yàn)把充滿NO2的試管倒立水中，試管內(nèi)水面上升，有無色氣體NO生成，再通入氧氣，最后試管全部充滿液體。 (3)圖3實(shí)驗(yàn)試管內(nèi)液面上升，最后試管全部充滿液體。 (1)二氧化氮溶于水反應(yīng)的化學(xué)方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶2。 (2)水吸收NO2制硝酸的原理： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO； 2NO＋O2===2NO2； 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 (3)二氧化氮溶于氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。 【例1】　最新的病毒學(xué)研究證實(shí)，一氧化氮對SARS病毒有直接抑制作用。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 答案　C 解析　NO是一種無色難溶于水的氣體，可以用排水法收集；常溫常壓下，NO容易與氧氣直接化合生成NO2。 【例2】　在一定條件下，將充滿NO2和O2的試管倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，剩余氣體體積為原混合氣體體積的，則原混合氣體中NO2和O2的體積之比可能是(　　) ①8∶1　②7∶3?、?∶1?、?∶1 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 答案　C 解析　反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，設(shè)原氣體體積為8 L，則剩余氣體為1 L。 若剩余的1 L氣體為O2，則V(NO2)＝(7) L，V(O2)＝(7＋1) L，二者體積比為7∶3； 若剩余的1 L氣體為NO，而上述反應(yīng)后剩余3 L NO2，則V(NO2)＝(3＋5) L，V(O2)＝(5) L，二者體積比為7∶1。 二、氮的氧化物對環(huán)境的污染 1．氮氧化物的來源：氮肥生產(chǎn)、金屬冶煉和汽車等交通工具的使用等，會產(chǎn)生大量的氮氧化物，火山爆發(fā)、雷鳴電閃等也會將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮氧化物。在燃料燃燒的過程中，空氣中的氮?dú)馔矃⒓臃磻?yīng)，這也是汽車尾氣中含有NO的原因。 2．光化學(xué)煙霧的形成：空氣中的二氧化氮不但能形成酸雨，在日光照射下，二氧化氮還能使氧氣經(jīng)過復(fù)雜的反應(yīng)生成臭氧(O3)，臭氧與空氣中的一些碳?xì)浠衔锇l(fā)生作用后，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧，人們稱之為光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧對人體的健康、植物的生長都有很大的危害。 3．氮氧化物污染的防治：①使用潔凈能源；②為汽車安裝轉(zhuǎn)化裝置，將汽車尾氣中的一氧化碳和一氧化氮轉(zhuǎn)化成二氧化碳和氮?dú)猓?CO＋2NO2CO2＋N2；③對生產(chǎn)氮肥、硝酸的工廠排放的廢氣進(jìn)行處理。 歸納總結(jié) 1．常見的環(huán)境污染 環(huán)境污染 形成原因 主要危害 溫室效應(yīng) 大氣中CO2含量不斷增加 全球變暖，冰雪融化，釋放有毒氣體 酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化，腐蝕建筑物 光化學(xué)煙霧 氮氧化物和碳?xì)浠衔锏呐欧? 危害人體健康和植物生長 臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烴的排放 地球上的生物受太陽紫外線的傷害加劇 赤潮和水華 含磷洗衣粉的大量使用及其廢水的任意排放 使藻類過度繁殖，水質(zhì)惡化，發(fā)生在海水中為赤潮，淡水中為水華 白色污染 聚乙烯塑料的大量使用，任意丟棄 破壞土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境 2.氮氧化物污染治理方法 (1)汽車尾氣“催化轉(zhuǎn)化法” 2CO＋2NO2CO2＋N2 (2)氨還原法 6NO＋4NH35N2＋6H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O (3)堿液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 【例3】　在汽車尾氣凈化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A．NO2是該過程的中間產(chǎn)物 B．汽車尾氣的主要污染成分包括CO和NO C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng) D．催化轉(zhuǎn)化總反應(yīng)式為2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 答案　C 解析　由題目提供的圖可知：2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO4CO2＋N2，NO2是該過程的中間產(chǎn)物，A項正確；汽車尾氣的主要污染成分為有毒的CO和NO，B項正確；NO和O2在常溫下就能反應(yīng)生成NO2，C項錯誤；由圖示可知，該反應(yīng)過程分兩步進(jìn)行：2NO＋O2===2NO2、2NO2＋4CO4CO2＋N2，總反應(yīng)為2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，D項正確。 【例4】　下圖所示是酸雨的形成示意圖。根據(jù)圖示回答下列問題。 (1)下列氣體容易形成酸雨的是________(填字母)。 A．CO2 B．SO2 C．N2 D．NO2 (2)現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時間測定該雨水樣品的pH，所得數(shù)據(jù)如下： 測試時間/h 0 1 2 3 4 雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55 分析數(shù)據(jù)，回答下列問題： ①雨水樣品的pH變化的原因是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠硭嗷旌希琾H將變________，原因是__________________ ________________________________________________________________________。 (3)下列措施中，可減少酸雨產(chǎn)生的途徑的是________(填字母)。 ①少用煤作燃料?、诎压S煙囪造高?、廴剂厦摿? ④在已酸化的土壤中加石灰?、蓍_發(fā)新能源 A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤ 答案　(1)BD　(2)①SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2===2H2SO4?、谛　l2＋2H2O＋SO2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)　(3)C 解析　(1)SO2、NO2易形成酸雨。(2)①酸雨放置時pH變小，其原因是雨水中的H2SO3被空氣中的氧氣氧化所致：SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2===2H2SO4。 ②雨水和自來水混合，應(yīng)考慮H2SO3與Cl2(或HClO)的反應(yīng)：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)。因此雨水與自來水混合后溶液pH將變小。 (3)減少酸雨的產(chǎn)生需減少SO2的排放，將煤轉(zhuǎn)化為清潔能源(如煤的氣化和液化)，燃料脫硫、固硫，開發(fā)不含硫的新能源(如氫能、核能等)，都是有力措施。因此①③⑤正確。 思維啟迪 (1)pH＜5.6的降雨稱酸雨，酸雨分為硫酸型和硝酸型。 (2)CO2不是形成酸雨的物質(zhì)，不屬于“城市空氣質(zhì)量時報”報道的污染物。 (3)酸雨在空氣中久置酸性增強(qiáng)的原因是2H2SO3＋O2===2H2SO4，H2SO4酸性強(qiáng)于H2SO3。 1．氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，常溫下很難與其他物質(zhì)反應(yīng)。 2．NO為無色無味氣體，NO2為紅棕色有刺激性氣味的氣體，它們均為有毒氣體，能引起呼吸系統(tǒng)疾病。 3．NO、NO2的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化反應(yīng)為N2＋O22NO 2NO＋O2===2NO2　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 4．NO、NO2分別與O2、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 5．NOx會形成酸雨，引起光化學(xué)煙霧，破壞臭氧層。 1．關(guān)于氮?dú)獾男再|(zhì)說法中錯誤的是(　　) A．氮在自然界中既以游離態(tài)存在又以化合態(tài)存在 B．通常情況下，氮?dú)庑再|(zhì)很不活潑 C．可在氧氣中燃燒生成一氧化氮 D．大氣、陸地和水體中的氮元素在不停地進(jìn)行著氮的循環(huán) 答案　C 解析　通常情況下氮?dú)獾男再|(zhì)很不活潑，在放電或高溫條件下，能跟氧氣反應(yīng)。 2．下列有關(guān)環(huán)境污染的說法不正確的是(　　) A．燃煤時加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2的量 B．pH在5.6～7之間的降水通常稱為酸雨 C．光化學(xué)煙霧的形成主要與NOx和碳?xì)浠衔镉嘘P(guān) D．含磷洗滌劑會導(dǎo)致水體污染 答案　B 3．對3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反應(yīng)的下列說法正確的是(　　) A．氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1∶2 B．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2 C．NO2是氧化劑，H2O是還原劑 D．在反應(yīng)中若有6 mol NO2參與反應(yīng)時，有3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移 答案　A 4．在一定溫度和壓強(qiáng)下將裝有N2和NO2混合氣體的試管倒立在水中，經(jīng)過足夠的時間后，試管內(nèi)氣體體積縮小為原體積的，則原混合氣體中N2和NO2氣體的體積比是(　　) A．2∶3 B．3∶2 C．3∶5 D．5∶3 答案　A 解析　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　ΔV 　3　　　　　　　　　　　　1　　2 　V(NO2)　　　　　　　　　　　V 所以V(NO2)＝V，所以V(N2)＝V，V(N2)∶V(NO2)＝2∶3。 5．氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧，因此必須對含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。 (1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：①NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，②2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O， 在反應(yīng)①中，氧化劑是________，還原劑是________。 在反應(yīng)②中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________。 (2)在一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。寫出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案　(1)NO2　NO　1∶1　(2)8NH3＋6NO27N2＋12H2O [對點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　氮?dú)饧暗难趸? 1．下列關(guān)于氮?dú)獾恼f法中錯誤的是(　　) A．通常情況下N2性質(zhì)很穩(wěn)定，所以N2可以在電焊時作保護(hù)氣 B．N2＋O22NO，該反應(yīng)是汽車尾氣造成污染的主要因素之一 C．N2在空氣中約占的質(zhì)量比為 D．在反應(yīng)：3Mg＋N2Mg3N2中N2作氧化劑 答案　C 解析　N2很穩(wěn)定，常用作保護(hù)氣；但在高溫下N2與O2產(chǎn)生的NO易被氧化為NO2，故汽車尾氣會造成環(huán)境污染；N2在空氣中的體積含量約為；N2與金屬、H2反應(yīng)時作氧化劑。 2．諾貝爾化學(xué)獎曾授予德國化學(xué)家Gerhard Ertl，以表彰他對固體表面化學(xué)研究過程中的重大發(fā)現(xiàn)。使CO、NOx等在鉑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成無毒氣體，以減少汽車尾氣中有毒氣體的排放，正是此項研究的重要應(yīng)用之一。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．CO在鉑表面被氧化生成CO2，鉑起催化作用 B．汽車尾氣中的NOx在鉑表面發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物是N2 C．CO在鉑表面可能和O2、NOx反應(yīng) D．NOx、CO、CO2均能與人體中的血紅蛋白結(jié)合 答案　D 解析　CO、NOx在鉑表面發(fā)生的反應(yīng)為CO＋NOx CO2＋N2(未配平)，也可能是CO與O2反應(yīng)，此過程中鉑作催化劑；CO2不能與人體中的血紅蛋白結(jié)合。 3．科學(xué)的假設(shè)與猜想是科學(xué)探究的先導(dǎo)和價值所在。在下列假設(shè)或猜想引導(dǎo)下的探究肯定沒有意義的是(　　) A．探究SO2和Na2O2反應(yīng)可能有Na2SO4生成 B．探究NO和N2O可能化合生成NO2 C．探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3 D．探究向滴有酚酞溶液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞紅色褪去的原因是溶液的酸堿性改變還是HClO的漂白作用 答案　B 解析　NO和N2O反應(yīng)不可能生成NO2，因?yàn)榈氐幕蟽r均升高，沒有元素化合價的降低。 4．發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭，其推進(jìn)劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后產(chǎn)生的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛(wèi)星發(fā)射場看到火箭噴出大量紅煙，產(chǎn)生紅煙的原因是 (　　) A．高溫下N2遇空氣生成NO2 B．NO遇空氣生成NO2 C．CO2與NO反應(yīng)生成CO和NO2 D．NO與H2O反應(yīng)生成H2和NO2 答案　B 解析　NO是一種極易被空氣中O2氧化的氣體，產(chǎn)物是紅棕色氣體NO2。 題組二　氮的氧化物與水的反應(yīng) 5.按圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。試管中裝有12 mL NO，然后間歇而又緩慢地通入8 mL O2，下列是有關(guān)最終狀態(tài)的描述： ①試管內(nèi)氣體呈棕色　②試管內(nèi)氣體呈無色?、墼嚬軆?nèi)液面不變　④試管內(nèi)液面上升?、菰嚬軆?nèi)氣體是O2　⑥試管內(nèi)氣體是NO 其中正確的是(　　) A．①③ B．②④⑤ C．②④⑥ D．②③⑤ 答案　C 解析　由反應(yīng)4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可得，剩余氣體應(yīng)為NO，體積為 mL，試管內(nèi)液面上升。 6．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將O2和NO2按1∶4體積比充滿干燥燒瓶，把燒瓶倒置于水中，瓶內(nèi)液體逐漸上升，假設(shè)燒瓶內(nèi)溶液不擴(kuò)散，最終燒瓶內(nèi)溶液里溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為(　　) A. molL－1 B. molL－1 C. molL－1 D. molL－1 答案　C 解析　設(shè)燒瓶的體積為V L，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3知NO2的體積為V L，又O2和NO2的體積比為1∶4，所以最終液體充滿整個燒瓶，溶液的體積為V L，NO2的物質(zhì)的量為V L22.4 Lmol－1＝V mol，所以硝酸的物質(zhì)的量濃度為V molV L＝ molL－1。 7．同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的兩種氣體，它們是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2?，F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關(guān)系正確的是(　　) A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2 C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2 答案　D 解析　可假設(shè)試管體積均為2V，則每種氣體的體積均為V；當(dāng)?shù)怪糜谒壑袝r：①中有反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，則剩余氣體的體積V1＝V；②中有反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，則剩余O2的體積V2＝V；③中氣體與水不反應(yīng)，故試管中氣體體積V3＝2V。綜上所述，V3>V1>V2。 題組三　環(huán)境污染及保護(hù) 8．下列氣體①N2；②O2；③NO2；④NO；⑤CO2；⑥CO中，屬于大氣污染物的是 (　　) A．③④⑥ B．①②③④ C．③④⑤⑥ D．全部 答案　A 解析　氮的氧化物、硫的氧化物及CO是常見的大氣污染物。 9．環(huán)境污染已成為人類社會面臨的重大威脅，各種污染數(shù)不勝數(shù)。下列各詞與環(huán)境污染無關(guān)的是(　　) ①白色垃圾?、诔毕、鬯嵊辍、芄饣瘜W(xué)煙霧?、莩粞蹩斩础、蘅晌腩w粒物?、叱喑薄、嗑G色化學(xué) A．①⑦ B．②⑤ C．②⑧ D．⑦⑧ 答案　C 解析　潮汐是月球的引力形成的自然現(xiàn)象，綠色化學(xué)是控制環(huán)境污染的方法。 10．C、N、S的氧化物中許多是工業(yè)上重要的化工原料，但是當(dāng)它們分散到空氣中時，會帶來很多環(huán)境問題。下列有關(guān)這些元素的氧化物說法不正確的是(　　) A．開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、氫能等新能源將有利于減少這些氧化物的產(chǎn)生 B．這些氧化物使雨水的pH＜7，我們把pH＜7的雨水稱之為酸雨 C．N與S的氧化物還能直接危害人的身體健康，引發(fā)呼吸道疾病 D．“溫室效應(yīng)”與二氧化碳的排放有著直接的關(guān)系 答案　B 解析　正常雨水為CO2的飽和溶液，其pH為5.6，pH小于5.6的雨水稱為酸雨。 [綜合強(qiáng)化] 11．汽車尾氣(含烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源之一。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個催化轉(zhuǎn)換器(用Pt、Pd合金作催化劑)，它的特點(diǎn)是使CO和NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使汽油充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。 (1)寫出NO與CO通過催化轉(zhuǎn)換器發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________。 (2)催化轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn)是在一定程度上提高了空氣的酸度。其原因是____________________。 (3)控制城市空氣污染源的方法有________(填字母)。 a．植樹造林 b．開發(fā)氫能源 c．使用電動車 d．控制汽車進(jìn)城 e．使用無鉛汽油 答案　(1)2CO＋2NON2＋2CO2 (2)反應(yīng)除生成了N2外，還生成了增加空氣酸度的CO2和SO3　(3)bc 解析　汽車尾部排出的廢氣中主要含CO、NOx及碳?xì)浠衔?。CO是汽油不完全燃燒的產(chǎn)物，NOx是汽油爆裂時，由空氣中的氮和氧化合而成。碳?xì)浠衔镏泻袩N類，有的是汽油原有成分，有的是氧化產(chǎn)物。大城市中汽車多，大氣中NO含量較高，這是因?yàn)槠囈嬖诠ぷ鲿r產(chǎn)生高溫使之發(fā)生如下反應(yīng)：N2＋O22NO，礦物油中硫在燃燒過程中產(chǎn)生SO2，治理方法是在汽車排氣管上裝一個用鉑、鈀合金做的催化轉(zhuǎn)化器，使NO與CO反應(yīng)生成N2和CO2，SO2被催化氧化為SO3?？刂瞥鞘锌諝馕廴痉椒ㄖ?，植樹造林這一選項具有一定的迷惑性，植樹造林能控制CO2量的增加，但對消除汽車尾氣中的烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì)沒有直接的效果，選bc。 12．為了有效實(shí)現(xiàn)NO和NO2的相互轉(zhuǎn)化，設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)：按圖組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，并檢驗(yàn)裝置氣密性，實(shí)驗(yàn)前用排水法收集半燒瓶NO氣體。 (1)打開止水夾，推動針筒活塞，使O2進(jìn)入燒瓶。關(guān)上止水夾，首先觀察到燒瓶中的現(xiàn)象：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)方程式為__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)輕輕搖動燒瓶，觀察到燒瓶中的現(xiàn)象為 ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)方程式為__________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)燒瓶中氣體由無色變?yōu)榧t棕色 2NO＋O2===2NO2 (2)①燒瓶中紅棕色氣體又變?yōu)闊o色 ②燒杯中水倒吸到燒瓶中(或燒瓶中液面上升)　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 13．氮的氧化物和硫的氧化物是導(dǎo)致酸雨的物質(zhì)。 (1)形成酸雨的原理之一可簡單表示如下： 回答下列問題： ①酸雨的pH________(填“＞”“＜”或“＝”)5.6。 ②D物質(zhì)的化學(xué)式為____________。 ③反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。 (2)在一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。寫出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________， 反應(yīng)中氧化劑是____________，還原劑是__________________________________________。 (3)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下： NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O 現(xiàn)有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和 m mol NO組成的大氣污染物。 ①所用燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度至少為______________ molL－1。 ②若所得溶液中c(NO)∶c(NO)＝1∶9，則原混合氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比n∶m＝________。 ③用含n和m的代數(shù)式表示所得溶液中NO和NO濃度的比值c(NO)∶c(NO)＝________。 答案　(1)①＜?、贖2SO3　③2SO2＋O22SO3 (2)6NO2＋8NH37N2＋12H2O　NO2　NH3 (3)①?、?∶2　③ 解析　(1)酸雨的pH＜5.6，正常雨水的pH＝5.6。由圖示轉(zhuǎn)化可知：A為SO2，B為SO3，D為H2SO3。(2)NH3 和NO2反應(yīng)生成的無污染物質(zhì)是N2和H2O。(3)①因產(chǎn)物NaNO3、NaNO2中n(Na＋)＝n(N)，故n(NaOH)＝n(NO)＋n(NO2)＝(m＋n) mol，c(NaOH)＝ molL－1。②NO2與NO混合氣體與NaOH溶液反應(yīng)可以認(rèn)為先后發(fā)生如下反應(yīng)： NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O m m 2m 2NO2＋2NaOH===NaNO2＋　NaNO3＋H2O n－m (n－m) (n－m) 當(dāng)V(NO)2≥V(NO)時能吸收完全，所以c(NO)∶c(NO)＝＝，即n∶m＝3∶2。 ③c(NO)∶c(NO)＝(n－m)∶[2m＋(n－m)]＝。 14．如圖所示：在B水槽中裝有500 mL水，容積為a mL的試管A充滿了NO2和NO的混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，將試管A倒插入B水槽的水中。充分反應(yīng)后，試管A中余下氣體的體積為0.5a mL。 (1)將A倒插入B槽中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________ ________________________________________________________________________， 該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為________，原混合氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比為________。 (2)通過導(dǎo)氣管C向余下0.5a mL氣體的試管A中持續(xù)通入氧氣，A中可能觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)當(dāng)試管A中充滿氣體時停止通入氧氣，然后將試管取出水槽，水槽B中溶液的物質(zhì)的量濃度為________ molL－1(設(shè)溶液的體積仍為500 mL)。 答案　(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　1∶2　3∶1 (2)無色氣體變?yōu)榧t棕色，試管中液面不斷上升至全充滿。繼續(xù)通入氧氣后，試管中液面下降，最后充滿無色氣體 (3) 解析　(1)試管A倒插入B水槽水中后，發(fā)生反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧化劑與還原劑均為NO2，質(zhì)量比為1∶2。根據(jù)題意有n(NO2)＋n(NO)＝[n(NO2)＋n(NO)]，n(NO2)∶n(NO)＝3∶1。(2)試管A中剩余0.5a mL氣體為NO，通入氧氣后，發(fā)生反應(yīng)2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，可寫為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體，試管中液面不斷上升至全充滿，繼續(xù)通入氧氣后，試管中液面下降，最后充滿無色氣體(O2)。(3)試管中充滿氣體時，根據(jù)氮原子守恒，n(HNO3)＝n(氣體)＝10－3 mol，c(HNO3)＝＝ molL－1。