氮氧化物产生及转化.ppt
生产生活中的含氮化合物,第二单元,第一节 氮氧化物的产生及转化,氮是生命的基础,氮是工业原料,氮气和氢气能合成氨气,臭氧层空洞,氮元素导致了一些污染,氮氧化物排放导致光化学烟雾,氮元素过渡排放导致水体富营养化,一.氮气(N2),1.氮气的存在,2.氮气的工业制法,空气中体积分数78%,分离液态空气,3.氮气的物理性质,无色无味气体,密度比空气稍小,熔、沸点低，沸点-196.8,难溶于水的气体 10.02,血红蛋白中,叶绿素中,4.氮气的化学性质,（稳定，很难与其他物质反应）,(1)氮气跟氢气的反应（合成氨）,(2)氮气跟某些金属的反应,N2表现氧化性,（3）氮气跟氧气的反应,(无色、有毒难溶于水),4.氮气的化学性质,表现还原性,2NO+O2=2NO2,(红棕色，有毒易溶于水）,自然界的放电条件,3NO2+H2O=2HNO3+NO,雷雨发庄稼,工业制硝酸的原理,用做保护气、工业原料合成氨等，保存农副产品，液氮用作制冷剂,5.氮气的用途,二、氮的氧化物 NOx,N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,无色,红棕色,无色,（NO2和N2O4均无纯净可言）,NO、NO2都是大气污染物，有毒,+1,+2,+3,+4,+4,+5,1、NO、NO2性质比较,无色无味气体,红棕色刺激性气味气体,不溶于水，易被氧化,易溶于水,2NO+O2=2NO2,不反应,不反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,排水集气法,向上排空气法,2、NO2与Br2蒸汽的鉴别：,3、氮氧化物（NOx）对环境的污染,NOx的来源：氮肥的生产、金属的冶炼、汽车等的使用NOx的危害：形成酸雨 形成光化学烟雾 NO2O2O3 O3CXHY有毒烟雾 破坏臭氧层（形成臭氧空洞）氮的氧化物、氟氯烃（氟利昂）等。,光,防治：,课本P97,4、固氮作用：游离态氮转变为化合态氮的方法。,途径 举例放电 自然固氮 闪电时，N2 转化为NON2+O2=2NO生物固氮 豆科作物根瘤菌将N2 转化为化合态氮 工业固氮 工业上用N2 和H2合成氨气N2+3H2 2NH3,思考：将装满NO2气体的试管倒置于装满水的水槽会有何现象？,3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余NO体积为试管体积的1/3。,3NO2+H2O=2HNO3+NO,2NO+O2=2NO2,3,2,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,关于NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算,1、NO和O2混合,叠加法：,2、NO2和O2混合,3NO2+H2O=2HNO3+NO,2,2NO+O2=2NO2,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,NO2 和 O2 混和气体溶于水的反应,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,V(NO2):V(O2)=4:1 时，完全反应，无气体剩余,V(NO2):V(O2)4:1 时，O2过量，剩余气体为O2,V(NO2):V(O2)4:1 时，NO2过量，剩余气体为NO,剩余NO体积为过量NO2体积的1/3。,例：将12mLNO2与O2混合气体被水充分 吸收后，发现剩余2mL气体，问 原混合气体体积各为多少？,讨论：（1）若剩余气体为O2，则4NO2+O2+2H2O=4HNO3 V4mL 1mL 5mL(12-2)mL,所以V(O2)（12-8）mL 4mL,V(NO2)8mL,V(NO2),（2）若剩余气体是NO，设O2有x mL,则 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2mL,6mL,4NO2+O2+2H2O=4HNO34mL 1mL4x x,4x+x+6=12 X=1.2 mL,所以 V(NO2)=6+4 1.2=10.8 mL,返回,即V(O2)1.2 mL,一般NO2、NO、O2与H2O反应，可归纳成四种情况：,（4）NO、NO2、O2三种混合溶于水,（1）NO和O2混合溶于水,（3）NO和NO2混合溶于水,（2）NO2和O2混合溶于水,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,例：在标况下，把一个50mL量筒装满水，倒置于水槽中，先通入10mLNO，然后通入20mLO2，问最后剩余气体为多少？,解：设10mLNO完全溶于水需xmLO2 4NO+3O2+2H2O=4HNO3,4mL 3mL10mL x,现有氧气20mL,所以O2过量，应根据NO的体积计算，剩余氧气有12.5mL.,X=7.5mL,把9mLNO气体装入试管，倒立于水槽中，逐渐通入O2，当试管中剩余气3mL时，通入O2的体积可能是（）A、9mL B、4.5mL C、3mL D、9.75mL,课堂练习,BD,例：将40mLNO和NO2的混合气体跟20mLO2同时通入装满水倒立于水槽中的量筒中，发现有5mL气体剩余，问原NO和NO2混合气体的体积组成是什么？,1、若剩余气体为O2，则无NO和NO2剩余，设原有NO2体积为x，则NO的体积为（40-x）,3NO2+H2O=2HNO3+NO,3 1x,x/3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4 340-x+x/3(20-5),X=30mL V(NO)=10mL故原气体组成为V(NO2)=30mL,2、若剩余气体为NO，无O2、NO2剩余 设原NO体积为y，则NO2体积为（40-y),3NO2+H2O=2HNO3+NO 3 140-y,(40-y)/3,4NO+3O2+2H2O=4HNO34 3 20,y+(40-y)/3-5,y=27.5mL,则NO2体积为12.5mL,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,例 容积为10mL的试管，充满NO2和O2的混合气体，把试管倒立在水槽中，若充分反应后，试管中尚有1mL气体，则原混合气体中各为几毫升？,解：剩余1mLO2。设反应的O2的体积为x,4x,x,则：4x+(x+1)=10,解得 x=9/5mL=1.8mL,V(O2)=1.8mL+1mL=2.8mL,V(NO2)=41.8mL=7.2mL,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,例 容积为10mL的试管，充满NO2和O2的混合气体，把试管倒立在水槽中，若充分反应后，试管中尚有1mL气体，则原混合气体中各为几毫升？,若剩余1mLNO，则过量的NO2体积为3mL,4y,y,则(4y+3)+y=10,解得 y=7/5mL=1.4mL,V(O2)=1.4mL,V(NO2)=(41.4mL)+3mL=8.6mL,
