資源簡介

5.2.1 NO、NO2、O2三種氣體溶于水后的計算規(guī)律總結
(1)原理
無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體，反應的實質(zhì)是3NO2+H2O====2HNO3+NO，2NO+O2 ====2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不能是NO2。
(2)NO2與O2的混合氣體溶于水
x＝ 0
反應情況 O2過量，剩余氣體為O2 恰好完全反應，無氣體剩余 NO2過量又發(fā)生反應①，只剩余NO

(3)NO與O2的混合氣體溶于水
x＝ 0
反應情況 O2過量，剩余O2 恰好完全反應，無氣體剩余 NO過量，剩余NO

【舉例分析】
例1.將40 mL NO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管里，充分反應后試管中剩余20 mL氣體，則原混合氣體中NO2和NO的體積比為(　　)
A.2∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.1∶1
例2.在一定溫度和壓強下，將一容積為15 mL的試管充滿NO2后，倒置于一個盛有水的水槽中。當試管內(nèi)液面上升至一定高度不再變化時，在相同條件下再通入O2，若要使試管內(nèi)液面仍保持在原高度，則通入O2的體積為(　　)
A．3.75 mL B．7.5 mL C．8.75 mL D．10.5 mL
例3.一定條件下，將等體積的NO和O2充入同一試管，并將試管倒立于水槽中，充分反應后剩余氣體的體積約為原氣體總體積的(　　)5.2.1 氮氣與氮的固定　一氧化氮和二氧化氮
放電條件下與氧氣
氮的
雷電
NH3
N
反應生成NO
循環(huán)
N
微生物
合成氨反應
氮氣
根瘤菌
NH
NO3
鎂在氮氣中燃燒
氮氮固及
NO3
動物
NH3
無色、無味的
氣體，不溶于水
遇到氧氣迅速
NO
高能固氮：
雷雨固氮
反應生成NO2
氮的
自然
紅棕色、有刺激性氣
氧化
固氮
生物固氮：
味氣體，易溶于水
根瘤菌固氮
與水反應生成
氮的
硝酸和NO
NO2
固定
人工
合成氨
固氮
具有較強的氧
仿生固氮
化性5.2.1 氮氣與氮的固定　一氧化氮和二氧化氮
新課導入：
【展示】自然界中的氮元素的圖片，雷雨發(fā)莊稼
【引入】氮元素位于元素周期表的第二周期，VA族。氮原子的最外層有5個電子，既不容易得到3個電子，也不容易失去5個電子。一般通過共用電子對與其他原子結合。在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。
俗話說：“雷雨發(fā)莊稼”，
這是為什么呢？
自然界中的氮元素
空氣中的氮氣
土壤海洋中硝
動植物蛋白
酸鹽和銨鹽
素
質(zhì)
0
ⅢAIA VAVAVIA
N
+7
2
55.2.1 氮氣與氮的固定　一氧化氮和二氧化氮
一、氮氣
1.存在：
（1）游離態(tài)：空氣中含有大量的氮氣。
（2）化合態(tài)：動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、硝酸鹽、亞硝酸鹽等。
2.氮的物理性質(zhì)：
無色透明的氣體，熔沸點低，密度略小于空氣。
3.化學性質(zhì)：
由氮元素在周期表的位置可知，氮原子最外層有五個電子，既不容易得到3個電子，也不容易失去5個電子，與其他原子結合通常形成共價鍵。氮氣單質(zhì)中兩氮原子通過共價三鍵結合，斷鍵所需能量大，所以難與其他物質(zhì)反應，因此氮氣的化學性質(zhì)不活潑。
4.氮的固定：
氮氣在高溫、放電等情況下可以與氧氣、鎂、氫氣發(fā)生反應，在大自然中將游離的氮轉化為含氮化合物的過程叫做氮的固定。
與氧氣反應：N2+O22NO（雷電固氮）（雷雨發(fā)莊稼）
與氫氣反應：N2+3H2 2NH3（人工固氮）
與鎂反應：N2+3MgMg3N2
生物固氮：豆科植物的根瘤菌吸收氮氣形成氮的化合物。
二、一氧化氮和二氧化氮
1.一氧化氮：
物理性質(zhì)：無色、不溶于水的有毒氣體。
化學性質(zhì)：
生成：N2+O22NO
與氧反應：2NO+O22NO2 （一氧化氮是無色氣體，遇到氧氣會迅速變?yōu)榧t棕色氣體）
制取硝酸：4NO+3O2+H2O4HNO3
2.二氧化氮
物理性質(zhì)：紅棕色有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化、易溶于水。
化學性質(zhì)：
工業(yè)制硝酸：3NO2+H2O4HNO3+2NO；
4NO2+O2+2H2O4HNO3（二氧化氮與水反應會制取硝酸會有一氧化氮生成，所以在水充足的情況下，調(diào)整洋氣的用量抵消一氧化氮）
反應式1：3NO2+H2O4HNO3+2NO
反應式2：2NO+O22NO2
總反應式：4NO2+O2+2H2O4HNO35.2.1 “一文”看懂酸雨與防治
1.SO2與NO2的主要來源
(1)SO2：主要來源于煤、石油的燃燒和某些含硫的金屬礦物冶煉。
(2)NO2：主要來自于汽車尾氣。
2.酸雨
(1)概念：pH＜5.6的降雨。
(2)成因：主要是大氣中的二氧化硫和氮的氧化物溶于水形成的。
(3)類型：①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4 SO2＋H2O H2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4
②硝酸型：NO2→HNO3 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
3危害
(1)直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化。
(2)加速建筑物、橋梁、工業(yè)設備、運輸工具和電纜的腐蝕。
4防治措施
(1)調(diào)整能源結構，發(fā)展清潔能源。
(2)研究煤的脫硫技術，改進燃燒技術，減少SO2和氮的氧化物的排放。
(3)加強工廠廢氣的回收處理。
(4)改進汽車尾氣處理技術，控制汽車尾氣排放標準。
5.光化學煙霧
概念：含有氮氧化物和碳氫化合物等第一次污染物的大氣，在陽光作用下發(fā)生化學反應而產(chǎn)生二次污染物，這種一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象。
特征：淡藍色煙霧，具有強氧化性。
危害：加速建筑材料的老化，刺激人的眼睛，傷害植物的葉子，是大氣能見度降低。5.2.1 有關NO、NO2、O2三種氣體的組合類型及溶于水后的計算
1)NO2和NO混合氣體與水反應
反應： 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 此時剩余氣體為NO
例1.將40 mL NO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管里，充分反應后試管中剩余20 mL氣體，則原混合氣體中NO2和NO的體積比為(　　)
A.2∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.1∶1
2)NO2和O2混合氣體溶于水
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2
總反應式4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
V(NO2)∶V(O2)
例2.在一定溫度和壓強下，將一容積為15 mL的試管充滿NO2后，倒置于一個盛有水的水槽中。當試管內(nèi)液面上升至一定高度不再變化時，在相同條件下再通入O2，若要使試管內(nèi)液面仍保持在原高度，則通入O2的體積為(　　)
A．3.75 mL B．7.5 mL C．8.75 mL D．10.5 mL
3)NO和O2混合氣體溶于水
2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
總反應式：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
V(NO)∶V(O2)
例3.一定條件下，將等體積的NO和O2充入同一試管，并將試管倒立于水槽中，充分反應后剩余氣體的體積約為原氣體總體積的(　　)
【歸納總結】
(1)原理
無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體，反應的實質(zhì)是3NO2+H2O====2HNO3+NO，2NO+O2 ====2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不能是NO2。
(2)NO2與O2的混合氣體溶于水
x＝ 0
反應情況 O2過量，剩余氣體為O2 恰好完全反應，無氣體剩余 NO2過量又發(fā)生反應①，只剩余NO

(3)NO與O2的混合氣體溶于水
x＝ 0
反應情況 O2過量，剩余O2 恰好完全反應，無氣體剩余 NO過量，剩余NO

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