2018年秋高中化學(xué) 初高中銜接 專題22 二氧化硫、一氧化氮及酸雨學(xué)案.doc

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專題22 二氧化硫、一氧化氮及酸雨 【知識回放】 1．如何鑒別二氧化硫與二氧化碳?xì)怏w？ 2．請寫出氮元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。 【答案】 1．①SO2的還原性，用酸性高錳酸鉀溶液或溴水或碘水，是否褪色鑒別； ②SO2的漂白性，用品紅溶液鑒別。 2． 【新知精講】 一、氮?dú)?、二氧化氮及一氧化? 1.氮?dú)? N2約占空氣體積的4/5左右,在放電或高溫條件下,N2與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2+O22NO。 2.一氧化氮和二氧化氮 (1)物理性質(zhì)。 顏色、狀態(tài) 氣味 毒性 收集方法 NO 無色氣體 無味 有毒 排水集氣法 NO2 紅棕色氣體 刺激性氣味 有毒 向上排空氣法 (2)化學(xué)性質(zhì)。 ①常溫下,NO不穩(wěn)定,易與O2結(jié)合。 化學(xué)方程式為2NO+O2===2NO2。 ②NO2溶于水時與水發(fā)生反應(yīng)。 化學(xué)方程式為3NO2+H2O===2HNO3+NO。 二、SO2、NO2對大氣的污染 1.SO2與NO2的主要來源、危害和防治 (1)來源 (2)危害 (3)防治 2.酸雨 (1)概念:pH<5.6的降雨。 (2)成因:主要是大氣中的SO2與NO2溶于水形成的。 (3)危害。 ①直接破壞農(nóng)作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。 ②加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具及電信電纜的腐蝕。 【科學(xué)探究】 探究一 氮氧化物之間的轉(zhuǎn)化及其重要性質(zhì) 問題導(dǎo)引 氮氧化物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系: 1.民間有諺語:“雷雨發(fā)莊稼”,即在雷雨過后,植物生長得更旺盛,其中蘊(yùn)含了什么化學(xué)原理?請寫出相關(guān)的化學(xué)方程式。 提示空氣中的氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姷臈l件下生成NO,NO最終轉(zhuǎn)化生成硝酸,硝酸隨雨水落入土壤,與其中的礦物質(zhì)等發(fā)生反應(yīng)生成硝酸鹽,為土壤補(bǔ)充了氮肥,所以莊稼生長得更旺盛。相關(guān)的化學(xué)方程式為N2+O2 2NO,2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO。 2.實(shí)驗(yàn)室能否用排空氣法收集NO氣體?能否用排水法收集NO2?為什么? 提示不能。NO易與空氣中的O2反應(yīng),故不能用排空氣法收集,一般用排水法收集;NO2易與H2O發(fā)生反應(yīng),故不能用排水法收集,一般用向上排空氣法收集。 探究二 二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染 問題導(dǎo)引 酸雨的形成 1.由上圖可知常見的酸雨類型有哪些?寫出有關(guān)化學(xué)方程式。 提示①硫酸型:SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4 ②硝酸型:3NO2+H2O===2HNO3+NO 或4NO2+O2+2H2O===4HNO3 2.硫酸型酸雨放置一段時間后,酸性會增強(qiáng),其原因是什么? 【重點(diǎn)突破】 1.一氧化氮和二氧化氮的區(qū)別與聯(lián)系 一氧化氮 二氧化氮 生成 N2+O22NO 2NO+O2===2NO2 物理性質(zhì) 無色無味的有毒氣體,難溶于水 紅棕色,有刺激性氣味的氣體,易液化,易溶于水 收集方法 排水法 向上排空氣法 化學(xué)性質(zhì) 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O 2.氮氧化物溶于水的常見計(jì)算類型 (1)NO2與O2的混合氣體溶于水。 如果V(NO2)∶V(O2)=x,則有以下三種情況: x<4∶1 x=4∶1 x>4∶1 剩余氣體 O2 無氣體剩余 NO (2)NO與O2的混合氣體溶于水。 如果V(NO)∶V(O2)=x,則有以下三種情況: x<4∶3 x=4∶3 x>4∶3 剩余氣體 O2 無氣體剩余 NO 3.酸雨形成圖示 4.常見環(huán)境污染及危害 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 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 【典題探究】 典例1 下列說法中,正確的是(　　) A.NO2能與水反應(yīng)生成硝酸,故NO2為酸性氧化物 B.可用排空氣法收集NO和NO2 C.NO2與溴蒸氣的鑒別可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得無色溶液的是NO2,得橙色溶液的為溴蒸氣 D.NO2是大氣污染物之一 【答案】:D 變式訓(xùn)練1-1 下列物質(zhì)不屬于空氣污染物的是(　　) A.SO2 B.CO2 C.NO2 D.NO 【答案】:B 【解析】:SO2、NO2、NO均是形成酸雨的主要物質(zhì),是對大氣有污染的氣體;而CO2氣體不屬于空氣污染物。 變式訓(xùn)練1-2 減少空氣污染的措施是(　　) ①實(shí)驗(yàn)室使用排風(fēng)電扇?、陂_發(fā)新能源?、垡苯鸸S產(chǎn)生的工業(yè)廢氣經(jīng)凈化處理后,才能排放到空氣中　④向煤中摻入一定量的石灰石 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④ 【答案】:B 【解析】:實(shí)驗(yàn)室使用排風(fēng)電扇可降低室內(nèi)空氣污染,但不能減少對空氣的污染;開發(fā)新能源可減少化石燃料的使用量、冶金工廠廢氣凈化處理、向煤中摻入一定量的石灰石都可減少空氣污染。 變式訓(xùn)練1-3 空氣是人類生存所必需的重要資源。為改善空氣質(zhì)量而啟動的“藍(lán)天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“藍(lán)天工程”建設(shè)的是(　　) A.推廣使用燃煤脫硫技術(shù),防止SO2污染 B.實(shí)施綠化工程,防治可吸附性顆粒污染 C.研制開發(fā)燃料電池汽車,消除機(jī)動車尾氣污染 D.加大石油、煤的開采速度,增加化石燃料的供應(yīng)量 【答案】:D 【解析】:化石燃料燃燒能增加CO2和SO2的排放,不利于改善空氣質(zhì)量。 典例2 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(yīng)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 【答案】:C 【解析】:3NO2+H2O===2HNO3+NO　ΔV 3mL 1mL 2mL V(NO2) 　　 (40mL-20mL) ,解得V(NO2)=30mL 所以原混合氣體中V(NO)=40mL-30mL=10mL, 因此V(NO2)∶V(NO)=30mL∶10mL=3∶1。 變式訓(xùn)練2-1 將10 mL充滿NO2和O2的混合氣體的試管,倒置在水槽中,反應(yīng)停止后試管內(nèi)剩余2 mL的無色氣體,求原混合氣體中NO2和O2各多少毫升? 【答案】:若剩余的氣體是NO,則NO2和O2的體積分別為9.2 mL和0.8 mL;若剩余的氣體是O2,則NO2和O2的體積分別為6.4 mL和3.6 mL。 變式訓(xùn)練2-2 如圖所示,室溫下向盛有3.0 mL NO的試管中緩緩?fù)ㄈ?.5 mL O2(所有氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)。 請回答下列問題: (1)寫出觀察到的現(xiàn)象: ① ; ② ; ③ 。 (2)最終試管中剩余的氣體是 　,體積為 。 【答案】:(1)①通入O2后試管內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色?、谠嚬軆?nèi)液面升高?、圩詈笤嚬軆?nèi)剩余一種無色氣體 (2)NO　1.0 mL 變式訓(xùn)練2-3 環(huán)境污染已成為人類社會面臨的重大問題。下列名詞與環(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　⑦赤潮?、嗑G色化學(xué) A.①⑦ B.②⑤ C.②⑧ D.①③④⑤⑥⑦ 【答案】:C 【解析】:潮汐是自然現(xiàn)象;白色垃圾主要是難降解的白色塑料,會造成土壤污染;酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染;光化學(xué)煙霧是氮的氧化物等排放造成的;臭氧空洞是由氟氯代烴等物質(zhì)造成的;赤潮是水體的富營養(yǎng)化造成的,其危害是造成水中溶解氧減少,導(dǎo)致生物死亡。