高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素第二节第3课时硝酸酸雨及防治课件新人教版必修2.ppt

1、第3课时硝酸酸雨及防治 课前自主学习课前自主学习学习任务一硝酸学习任务一硝酸任务驱动任务驱动:硝酸是一种强酸硝酸是一种强酸,活泼的金属如铁、锌能够与硝酸反应生成氢气吗活泼的金属如铁、锌能够与硝酸反应生成氢气吗?1.1.硝酸的物理性质硝酸的物理性质硝酸是一种硝酸是一种_色、色、_挥发、有挥发、有_气味的气味的_体。浓硝酸见光或者受热体。浓硝酸见光或者受热容易分解生成容易分解生成_,_,常因溶有少量常因溶有少量NONO2 2而略显黄色而略显黄色,所以硝酸应保存在所以硝酸应保存在_中。中。无无易易刺激性刺激性液液二氧化氮二氧化氮棕色棕色试剂瓶试剂瓶2.2.硝酸的化学性质硝酸的化学性质(1)(1)具有

2、强酸的通性具有强酸的通性:电离方程式为电离方程式为_。但硝酸与金属反应一般不产生。但硝酸与金属反应一般不产生H H2 2。(2)(2)不稳定性不稳定性:_:_易分解易分解,化学方程式为化学方程式为_。3NOHNOHNO3 3=H=H+见光或受热见光或受热4HNO4HNO3 3 2H 2H2 2O+4NOO+4NO2 2+O+O2 2【情境情境思考思考】某同学在实验室取出一瓶浓硝酸某同学在实验室取出一瓶浓硝酸,发现溶液显黄色发现溶液显黄色,与教材中关于硝酸的描述与教材中关于硝酸的描述出现偏差。出现偏差。(1)(1)你能帮助该同学解释一下原因吗你能帮助该同学解释一下原因吗?提示提示:浓硝酸不稳定见

3、光或受热会分解生成浓硝酸不稳定见光或受热会分解生成NONO2 2,NO,NO2 2溶于浓硝酸使溶液显黄色。溶于浓硝酸使溶液显黄色。(2)(2)你能帮助该同学去除硝酸的黄色吗你能帮助该同学去除硝酸的黄色吗?提示提示:向浓硝酸中通入氧气向浓硝酸中通入氧气,发生反应发生反应4NO4NO2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4HNOO=4HNO3 3,消除黄色。消除黄色。(3)(3)强氧化性强氧化性:3.3.硝酸的用途硝酸的用途硝酸用途广泛硝酸用途广泛,是制炸药、染料的原料是制炸药、染料的原料,也是化学实验室的必备试剂。也是化学实验室的必备试剂。【巧判断巧判断】(1)(1)硝酸的浓度越大硝酸的浓度

4、越大,其氧化性越强。其氧化性越强。()提示提示:。由铜与浓、稀硝酸反应的剧烈程度可知。由铜与浓、稀硝酸反应的剧烈程度可知,硝酸的浓度越大氧化性越硝酸的浓度越大氧化性越强。强。(2)(2)铜与浓硝酸反应只能生成二氧化氮气体。铜与浓硝酸反应只能生成二氧化氮气体。()提示提示:。铜与浓硝酸反应开始生成。铜与浓硝酸反应开始生成NONO2 2,但随硝酸浓度减小但随硝酸浓度减小,会生成会生成NONO气体。气体。(3)(3)在铜与硝酸的反应中硝酸只表现氧化性。在铜与硝酸的反应中硝酸只表现氧化性。()提示提示:。铜与硝酸反应中有。铜与硝酸反应中有NONO2 2(或或NO),NO),又有硝酸铜生成又有硝酸铜生成

5、,硝酸既表现氧化性又硝酸既表现氧化性又表现酸性。表现酸性。4.4.氮及其化合物的转化关系氮及其化合物的转化关系5.5.含氮物质的化合价变化及规律含氮物质的化合价变化及规律(1)(1)氮元素间的氧化还原反应氮元素间的氧化还原反应3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO;+NO;2NO2NO2 2+2NaOH=NaNO+2NaOH=NaNO3 3+NaNO+NaNO2 2+H+H2 2O;O;6NO+4NH6NO+4NH3 3 5N 5N2 2+6H+6H2 2O;O;NONO2 2+NO+2NaOH=2NaNO+NO+2NaOH=2NaNO2 2+H+H2 2O O。

6、(2)(2)含氮物质的连续氧化含氮物质的连续氧化【想一想想一想】工业上如何用氨气合成硝酸工业上如何用氨气合成硝酸?提示提示:工业制工业制HNOHNO3 3的反应为的反应为4NH4NH3 3+5O+5O2 2 4NO+6H 4NO+6H2 2O;O;2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 2;3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO。学习任务二酸雨及防治学习任务二酸雨及防治任务驱动任务驱动:中国青年报报道中国青年报报道,从从“十雨九酸十雨九酸”的的“酸雨之都酸雨之都”到到“一湾碧水穿城过一湾碧水穿城过,十里十里青山半入城青山半入城”的国家园林城市和森林城市

7、的国家园林城市和森林城市,从西部传统工业城市到全国第三大从西部传统工业城市到全国第三大汽车生产城市汽车生产城市,广西柳州在发展工业经济的历程中广西柳州在发展工业经济的历程中,不断寻求经济发展与环境不断寻求经济发展与环境保护之间的契合点保护之间的契合点,闯出了一条经济效益、生态效益与民生效益和谐统一的绿闯出了一条经济效益、生态效益与民生效益和谐统一的绿色发展之路色发展之路,堪称中国工业城市绿色发展的奇迹。酸雨是如何防治的堪称中国工业城市绿色发展的奇迹。酸雨是如何防治的?1.1.酸雨概念酸雨概念pH_pH_的降水。的降水。2.2.污染物来源污染物来源(1)SO(1)SO2 2主要来源于主要来源于_

8、、_等的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼。等的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼。(2)NO(2)NO2 2主要来源于主要来源于_尾气、硝酸厂的尾气。尾气、硝酸厂的尾气。5.65.6煤煤石油石油汽车汽车3.3.酸雨类型酸雨类型(1)(1)硫酸型硫酸型:SO:SO2 2HH2 2SOSO3 3HH2 2SOSO4 4,反应的化学方程式为反应的化学方程式为_、_。(2)(2)硝酸型硝酸型:NO:NO2 2HNOHNO3 3,反应的化学方程式为反应的化学方程式为_。4.4.危害危害(1)(1)直接破坏农作物、森林、草原直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊使土壤、湖泊_。(2)(2)加速建筑物、桥梁、工

9、业设备、运输工具及电缆的加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电缆的_。SOSO2 2+H+H2 2O HO H2 2SOSO3 32H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2H=2H2 2SOSO4 43NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO酸化酸化腐蚀腐蚀5.5.防治防治(1)(1)调整能源结构调整能源结构,发展清洁能源。发展清洁能源。(2)(2)研究煤的脱硫技术研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术改进燃烧技术,减少减少_的排放。的排放。(3)(3)加强工厂废气的回收处理。加强工厂废气的回收处理。(4)(4)改进汽车尾气的处理技术改进汽车尾气的处理技术,控制尾

10、气排放。控制尾气排放。SOSO2 2【做一做做一做】氮氧化物进入大气后氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学还可能形成光化学烟雾烟雾,因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下反应的化学方程式如下:NONO2 2+NO+2NaOH=2NaNO+NO+2NaOH=2NaNO2 2+H+H2 2O;O;2NO2NO2 2+2NaOH=NaNO+2NaOH=NaNO2 2+NaNO+NaNO3 3+H+H2 2O;O;

11、在反应在反应中中,氧化剂是氧化剂是_,_,还原剂是还原剂是_。在反应中。在反应中,氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂的物质的量之比为的物质的量之比为_。NONO2 2NONO1111(2)(2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气与在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气与二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:_:_。8NH8NH3 3+6NO+6NO2 2 7N 7N2 2+12H+12H2 2O O课堂合作探究课堂合作探究探究任务一硝酸的性质探究任务一硝酸的性质 【实验情境实验情境】将铜片置于两支具支试管的底部将

12、铜片置于两支具支试管的底部(如图如图)。通过分液漏斗分别加入。通过分液漏斗分别加入2 mL2 mL浓、稀硝浓、稀硝酸。酸。【问题探究问题探究】1.1.根据根据CuCu与浓稀硝酸的反应与浓稀硝酸的反应,回答下列问题回答下列问题:(1)(1)两支具支试管中观察到的实验现象是否完全相同两支具支试管中观察到的实验现象是否完全相同?反应中浓硝酸、稀硝酸反应中浓硝酸、稀硝酸起什么作用起什么作用?提示提示:不相同。加入浓硝酸的具支试管中出现的现象是铜片表面产生气泡不相同。加入浓硝酸的具支试管中出现的现象是铜片表面产生气泡,铜铜片溶解片溶解,溶液变蓝溶液变蓝,具支试管上部空间无色变红棕色。加入稀硝酸的具支试管

13、具支试管上部空间无色变红棕色。加入稀硝酸的具支试管出现的现象是铜片表面产生气泡出现的现象是铜片表面产生气泡,铜片溶解铜片溶解,溶液变蓝溶液变蓝,具支试管上部空间气体具支试管上部空间气体由无色变红棕色由无色变红棕色,后又变成无色。两支具支试管中浓、稀硝酸既表现出氧化性后又变成无色。两支具支试管中浓、稀硝酸既表现出氧化性,又表现出酸性。又表现出酸性。(2)(2)如何证明集气瓶里的气体是如何证明集气瓶里的气体是NO?NO?提示提示:向集气瓶中通入少量向集气瓶中通入少量O O2 2(或空气或空气),),气体颜色由无色变为红棕色气体颜色由无色变为红棕色,说明集气说明集气瓶中收集的气体是瓶中收集的气体是N

14、ONO。(3)(3)分析两支具支试管中发生反应的氮元素的价态变化分析两支具支试管中发生反应的氮元素的价态变化,思考硝酸的浓度对还思考硝酸的浓度对还原产物有何影响原产物有何影响?提示提示:反应中反应中,浓硝酸的还原产物是浓硝酸的还原产物是NONO2 2,稀硝酸的还原产物是稀硝酸的还原产物是NO,NO,即硝酸的浓度即硝酸的浓度越低越低,还原产物的价态越低。还原产物的价态越低。2.2.将稀硝酸和浓硝酸分别作用于紫色石蕊溶液将稀硝酸和浓硝酸分别作用于紫色石蕊溶液,现象是否相同现象是否相同?为什么为什么?提示提示:不相同不相同,稀硝酸使石蕊溶液只变红稀硝酸使石蕊溶液只变红,但不褪色但不褪色;浓硝酸比稀硝

15、酸氧化性更浓硝酸比稀硝酸氧化性更强强,能使石蕊溶液先变红后褪色。能使石蕊溶液先变红后褪色。3.3.铜与足量稀硝酸反应时铜与足量稀硝酸反应时,表现酸性的表现酸性的HNOHNO3 3与作氧化剂的与作氧化剂的HNOHNO3 3物质的量之比是物质的量之比是多少多少?提示提示:CuCu与稀硝酸反应与稀硝酸反应:3Cu+8HNO:3Cu+8HNO3 3(稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O。当有。当有8 mol 8 mol HNOHNO3 3参加反应时参加反应时,有有2 mol HNO2 mol HNO3 3表现氧化性表现氧化性,6 mol HNO,6

16、 mol HNO3 3表现酸性表现酸性,故表现酸性故表现酸性的的HNOHNO3 3与作氧化剂的与作氧化剂的HNOHNO3 3物质的量之比为物质的量之比为3131。4.4.铜与足量浓硝酸反应时铜与足量浓硝酸反应时,表现酸性的表现酸性的HNOHNO3 3与作氧化剂的与作氧化剂的HNOHNO3 3物质的量之比是物质的量之比是多少多少?提示提示:CuCu与浓硝酸发生反应与浓硝酸发生反应Cu+4HNOCu+4HNO3 3(浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O,O,当有当有4 mol 4 mol HNOHNO3 3参加反应时参加反应时,有有2 mol2

17、mol表现酸性生成表现酸性生成Cu(NOCu(NO3 3)2 2,有有2 mol HNO2 mol HNO3 3被还原生成被还原生成NONO2 2,故二者物质的量之比为故二者物质的量之比为1111。【探究总结探究总结】1.1.金属与硝酸反应的计算金属与硝酸反应的计算四个守恒四个守恒,一个关系一个关系(1)(1)四个守恒。四个守恒。得失电子守恒得失电子守恒:金属失电子数金属失电子数=n(NO=n(NO2 2)+3n(NO)+3n(NO)。氮原子守恒氮原子守恒:n(HNO:n(HNO3 3)总总=xnM(NO=xnM(NO3 3)x x+n(NO+n(NO2 2)+n(NO)+n(NO)。电荷守恒

18、电荷守恒:反应后溶液中反应后溶液中c()=xc(Mc()=xc(Mx+x+)+c(H)+c(H+)。若向反应后所得溶液中加入若向反应后所得溶液中加入NaOHNaOH恰好使恰好使M Mx+x+沉淀完全沉淀完全,此时溶质为此时溶质为NaNONaNO3 3,则存则存在在n(Nan(Na+)=n()=n(HNO)=n()=n(HNO3 3)总总-n(NO)-n(NO-n(NO)-n(NO2 2)。3NO3NO(2)(2)一个关系。一个关系。当只有一种金属与硝酸反应时当只有一种金属与硝酸反应时,起酸性作用的起酸性作用的HNOHNO3 3的物质的量是金属离子的物的物质的量是金属离子的物质的量和金属离子所带

19、电荷数的乘积质的量和金属离子所带电荷数的乘积,也等于反应中转移电子的物质的量也等于反应中转移电子的物质的量,可可表示为表示为n(HNOn(HNO3 3)酸性酸性=xn(M=xn(Mx+x+)=n()=n(转移电子转移电子)。2.2.对硝酸强氧化性的正确认识对硝酸强氧化性的正确认识(1)(1)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色。后褪色。(2)(2)反应温度越高反应温度越高,硝酸浓度越大硝酸浓度越大,其氧化性越强。其氧化性越强。(3)(3)硝酸与铁反应硝酸与铁反应,当硝酸过量时当硝酸过量时,产物为产物为Fe(NOFe(NO3 3)3 3,当铁过量时为当铁过量时为Fe(

20、NOFe(NO3 3)2 2。(4)(4)在中性和碱性溶液中不表现强氧化性在中性和碱性溶液中不表现强氧化性,但在酸性溶液中表现强氧化性但在酸性溶液中表现强氧化性,与与I I-、FeFe2+2+、S S2-2-等不能共存。等不能共存。BrBr-与与 在中性、碱性条件下能共存在中性、碱性条件下能共存,而在酸性条件下因发生氧化还原反应而而在酸性条件下因发生氧化还原反应而不能大量共存。不能大量共存。3NO23SO3NO【拓展提升拓展提升】硝酸在化学反应中表现性质的判断硝酸在化学反应中表现性质的判断HNOHNO3 3既具有强酸性既具有强酸性,又具有强氧化性又具有强氧化性,因此在化学反应中可表现氧化性或酸

21、性因此在化学反应中可表现氧化性或酸性,也可同时表现氧化性和酸性。也可同时表现氧化性和酸性。(1)(1)若若HNOHNO3 3在生成物中以盐的形式存在在生成物中以盐的形式存在,反应前后氮元素化合价不变反应前后氮元素化合价不变,则只表现则只表现酸性。酸性。(2)(2)若若HNOHNO3 3在化学反应中全部被还原在化学反应中全部被还原,生成物中无硝酸盐生成物中无硝酸盐,则只表现氧化性。则只表现氧化性。(3)(3)若若HNOHNO3 3在反应中氮元素化合价一部分降低生成在反应中氮元素化合价一部分降低生成NONOx x、N N2 2或或 ,同时生成硝同时生成硝酸盐酸盐,则则HNOHNO3 3既表现氧化性

22、既表现氧化性,同时又表现了酸性。同时又表现了酸性。4NH【探究训练探究训练】1.1.工业上用废铜屑作原料制备硝酸铜。为节约原料和防止污染工业上用废铜屑作原料制备硝酸铜。为节约原料和防止污染,宜采取的方法宜采取的方法是是()【解析解析】选选B B。稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和。稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO,NONO,NO是有毒气体是有毒气体,会污染大气会污染大气,A,A错误错误;铜与氧气反应生成铜与氧气反应生成CuO,CuOCuO,CuO与稀硝酸反应生成硝酸铜与稀硝酸反应生成硝酸铜,生成相同的量的硝生成相同的量的硝酸铜酸铜,反应消耗硝酸最少反应消耗硝酸最少,且没有生成污染性气体且没有生成污染性气

23、体,B,B正确正确;铜与浓硫酸反应生成铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫硫酸铜和二氧化硫,二氧化硫有毒二氧化硫有毒,属于污染性气体属于污染性气体,C,C错误错误;浓硝酸与铜反应生浓硝酸与铜反应生成硝酸铜和二氧化氮成硝酸铜和二氧化氮,二氧化氮是有毒气体二氧化氮是有毒气体,会污染大气会污染大气,所以不能用浓硝酸与所以不能用浓硝酸与铜反应制备硝酸铜铜反应制备硝酸铜,D,D错误。错误。2.2.下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是()A.A.使石蕊溶液变红使石蕊溶液变红B.B.与铜反应放出与铜反应放出NONO气体气体,生成生成Cu(NOCu(NO3 3

24、)2 2C.C.与与NaNa2 2COCO3 3反应放出反应放出COCO2 2气体气体,生成生成NaNONaNO3 3D.D.与硫单质混合共热时生成与硫单质混合共热时生成H H2 2SOSO4 4和和NONO2 2【解析解析】选选B B。A A项项,HNO,HNO3 3只表现酸性只表现酸性;B;B项项,Cu,Cu与稀硝酸反应时与稀硝酸反应时,部分起酸的作用部分起酸的作用生成生成Cu(NOCu(NO3 3)2 2,部分作氧化剂被还原为部分作氧化剂被还原为NO;CNO;C项项,2HNO,2HNO3 3+Na+Na2 2COCO3 3=CO=CO2 2+H+H2 2O+O+2NaNO2NaNO3 3

25、,HNO,HNO3 3只表现强酸性只表现强酸性;D;D项项,HNO,HNO3 3将将S S氧化为氧化为H H2 2SOSO4 4,自身被还原为自身被还原为NONO2 2,在该反在该反应中应中HNOHNO3 3只表现强氧化性。只表现强氧化性。【补偿训练补偿训练】1.1.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产物中的某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产物中的NONO而设计了一个而设计了一个实验。其装置如图实验。其装置如图(加热装置和固定装置均已略去加热装置和固定装置均已略去)。图中。图中K K为止水夹为止水夹(处于关处于关闭状态闭状态),F),F是一支半空的注射器是一支半空的注射器,D,D是尾

26、气处理装置是尾气处理装置(兼有防倒吸作用兼有防倒吸作用)。请回答有关问题请回答有关问题:(1)(1)设计装置设计装置A A的目的是的目的是_。为达此目的为达此目的,应如何操作应如何操作?_?_。A A中反应的化学方程式为中反应的化学方程式为_。(2)(2)在在(1)(1)中的操作后将装置中的操作后将装置B B中铜丝插入稀硝酸中铜丝插入稀硝酸,并微热之并微热之,观察到装置观察到装置B B中的中的现象是现象是_;B_;B中反应的离子方程式是中反应的离子方程式是_。(3)(3)装置装置E E和和F F的作用是的作用是_;_;为实现此作用为实现此作用,其操作方法是其操作方法是_。【解析解析】该实验反应

27、原理是该实验反应原理是3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3(稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O。若要证。若要证明产物是明产物是NONO而不是而不是NONO2 2,可根据可根据NONO易被空气中的易被空气中的O O2 2氧化产生红棕色的氧化产生红棕色的NONO2 2,这样就这样就必须用其他与之不反应的气体排尽空气。故必须用其他与之不反应的气体排尽空气。故A A装置的作用就是制取装置的作用就是制取COCO2 2,利用利用COCO2 2排空气。另外排空气。另外F F中有空气中有空气,与与E E中的中的NONO作用后作用后,会看到气体由无色变为

28、红棕色会看到气体由无色变为红棕色,通通过这一现象可以验证无色气体是过这一现象可以验证无色气体是NONO。答案答案:(1)(1)利用生成的利用生成的COCO2 2将整套装置内的空气排尽将整套装置内的空气排尽,以排除对以排除对CuCu与稀硝酸反应气与稀硝酸反应气体产物观察的干扰打开体产物观察的干扰打开K,K,当装置当装置C C中产生白色沉淀时中产生白色沉淀时,关闭关闭K KCaCOCaCO3 3+2HNO+2HNO3 3=Ca(NO=Ca(NO3 3)2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O(2)(2)铜丝上产生气泡铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上气体仍为无色稀硝酸液面上气体仍为无色,溶液变为蓝色

29、溶液变为蓝色3Cu+8H3Cu+8H+2 =3Cu+2 =3Cu2+2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O(3)(3)验证无色气体为验证无色气体为NONO将注射器将注射器F F中的空气推入中的空气推入E E中中3NO2.2.将将32.64 g32.64 g铜与铜与140 mL140 mL一定浓度的硝酸反应一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解铜完全溶解,产生的产生的NONO和和NONO2 2 混混合气体在标准状况下的体积为合气体在标准状况下的体积为11.2 L11.2 L。请回答。请回答:(1)NO(1)NO的体积为的体积为_L,NO_L,NO2 2的体积为的体积为_L_L。(2)(2)待产生的气

30、体全部逸出后待产生的气体全部逸出后,向溶液中加入向溶液中加入V mL a molLV mL a molL-1-1的的NaOHNaOH溶液溶液,恰好恰好使溶液中的使溶液中的CuCu2+2+全部转化成沉淀全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为则原硝酸溶液的浓度为_molL_molL-1-1。(3)(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOHNaOH溶液中全部转化为溶液中全部转化为NaNONaNO3 3,至少需要至少需要30%30%的双氧水的双氧水_g_g。【解题指南解题指南】解答本题需注意以下两点解答本题需注意以下两点:(1)(1)明确铜与硝酸反应的原理。明确铜与硝酸反应的

31、原理。(2)Cu(2)Cu失去的电子数与失去的电子数与H H2 2O O2 2得电子数相等。得电子数相等。【解析解析】(1)(1)设生成设生成NONO的物质的量为的物质的量为x,NOx,NO2 2的物质的量为的物质的量为y y。则有则有 解得解得x=0.26 mol,y=0.24 mol;x=0.26 mol,y=0.24 mol;V(NO)=0.26 molV(NO)=0.26 mol22.4 L22.4 Lmolmol-1-1=5.824 L;=5.824 L;V(NOV(NO2 2)=0.24 mol)=0.24 mol22.4 L22.4 Lmolmol-1-1=5.376 L=5.3

32、76 L。1111.2 Lxy22.4 L mol32.64 g3xy264 g mol(2)(2)由原子守恒得由原子守恒得:n(HNOn(HNO3 3)=n()=n(气体气体)+n(NaOH)+n(NaOH)所以所以c(HNOc(HNO3 3)=)=31aV 100.5mol L0.14。(3)(3)由得失电子守恒得由得失电子守恒得:H H2 2O O2 2HH2 2O O =n(H =n(H2 2O O2 2)解得解得n(Hn(H2 2O O2 2)=0.51 mol,)=0.51 mol,m(Hm(H2 2O O2 2)=57.8 g)=57.8 g。答案答案:(1)5.824(1)5.

33、8245.3765.376(2)(2)(3)57.8(3)57.8132.64 g64 g mol10.51 mol 34 g mol30%3aV 100.50.14探究任务二酸雨及防治探究任务二酸雨及防治 【实验情境实验情境】乐山大佛闭眼流泪事件是怎么回事乐山大佛闭眼流泪事件是怎么回事?让我们一起揭晓乐山大佛闭眼背后的谜底让我们一起揭晓乐山大佛闭眼背后的谜底:在中华人民共和国成立初期在中华人民共和国成立初期,我国大力发展工业我国大力发展工业,导致环境污染严重导致环境污染严重,当时的工当时的工业排放量很大业排放量很大,导致酸雨持续性超标导致酸雨持续性超标,这在一定程度上造成了佛像的腐蚀。这在一

34、定程度上造成了佛像的腐蚀。【问题探究问题探究】1.1.酸雨的形成酸雨的形成(1)(1)正常雨水的正常雨水的pHpH是多少是多少?为什么正常的雨水会显酸性为什么正常的雨水会显酸性?提示提示:由于雨水中会溶解由于雨水中会溶解COCO2 2,正常的雨水正常的雨水pHpH为为5.6,5.6,此时雨水虽然呈酸性但并不此时雨水虽然呈酸性但并不是酸雨。是酸雨。(2)(2)常见的酸雨类型有哪些常见的酸雨类型有哪些?写出有关化学方程式。写出有关化学方程式。提示提示:硫酸型硫酸型:SO:SO2 2+H+H2 2O HO H2 2SOSO3 3,2H,2H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2H=2H2 2SOSO

35、4 4。硝酸型硝酸型:3NO:3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO或或4NO4NO2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4HNOO=4HNO3 3。2.2.氮氧化物对大气的污染氮氧化物对大气的污染(1)(1)造成酸雨和臭氧空洞的共同污染物是什么造成酸雨和臭氧空洞的共同污染物是什么?提示提示:氮氧化物容易导致酸雨形成氮氧化物容易导致酸雨形成,破坏臭氧层破坏臭氧层,导致臭氧空洞导致臭氧空洞,因此氮氧化物因此氮氧化物是造成酸雨和臭氧空洞的共同污染物。是造成酸雨和臭氧空洞的共同污染物。(2)NO(2)NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应在破坏臭氧层的过程中可发生如

36、下反应:NO+ONO+O3 3NONO2 2+O +O NONO2 2+ONO+O+ONO+O2 2 总反应方程式为总反应方程式为2O2O3 3=3O=3O2 2,从整个反应来看从整个反应来看NONO、NONO2 2的作用有何不同的作用有何不同?提示提示:NONO在整个反应的前后在整个反应的前后,其质量和化学性质均保持不变其质量和化学性质均保持不变,因此在整个反应中因此在整个反应中NONO作催化剂作催化剂,NO,NO2 2仅是中间产物。仅是中间产物。【探究总结探究总结】常见的环境污染类型及防治方法常见的环境污染类型及防治方法1.1.常见的环境污染类型常见的环境污染类型类型类型形成原因形成原因主

37、要危害主要危害温室效应温室效应大气中大气中COCO2 2含量不断增加含量不断增加全球变暖全球变暖,冰川融化冰川融化酸雨酸雨SOSO2 2和氮氧化物的排放和氮氧化物的排放使土壤酸化使土壤酸化,腐蚀建筑物腐蚀建筑物等等光化学烟雾光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的氮氧化物和碳氢化合物的排放排放危害人体健康和植物生危害人体健康和植物生长长类型类型形成原因形成原因主要危害主要危害臭氧空洞臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排氮氧化物和氟氯代烃的排放放地球上的生物受太阳紫地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧外线的伤害加剧赤潮和水华赤潮和水华含磷洗涤剂的大量使用及含磷洗涤剂的大量使用及其废水的任意排放其废水的任意排放,

38、化肥的化肥的不合理使用等不合理使用等使藻类过度繁殖使藻类过度繁殖,水质恶水质恶化化,发生在海水中为赤潮发生在海水中为赤潮,发生在淡水中为水华发生在淡水中为水华白色污染白色污染塑料制品的大量使用和任塑料制品的大量使用和任意丢弃意丢弃破坏土壤结构和生态环破坏土壤结构和生态环境境2.2.防治方法防治方法SOSO2 2和和NONOx x的吸收的吸收(1)NaOH(1)NaOH溶液吸收。溶液吸收。SOSO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SOSO3 3+H+H2 2O ONONO2 2+NO+2NaOH=2NaNO+NO+2NaOH=2NaNO2 2+H+H2 2O O2NO2NO2 2+

39、2NaOH+2NaOH=NaNONaNO3 3+NaNO+NaNO2 2+H+H2 2O O(2)(2)氨气吸收。氨气吸收。2NH2NH3 3+H+H2 2O+SOO+SO2 2=(NH=(NH4 4)2 2SOSO3 3NHNH3 3+H+H2 2O+SOO+SO2 2=NH=NH4 4HSOHSO3 38NH8NH3 3+6NO+6NO2 2 7N 7N2 2+12H+12H2 2O O4NH4NH3 3+6NO 5N+6NO 5N2 2+6H+6H2 2O O【探究训练探究训练】1.(20201.(2020石家庄高一检测石家庄高一检测)汽车尾气中的氮氧化合物汽车尾气中的氮氧化合物(NO(

40、NOx x)与大气中的与大气中的NHNH3 3发生发生如下作用如下作用,形成一种雾霾。形成一种雾霾。有关该雾霾的叙述错误的是有关该雾霾的叙述错误的是()A.A.该雾霾中含硝酸铵固体该雾霾中含硝酸铵固体B.B.反应是非氧化还原反应反应是非氧化还原反应C.NHC.NH3 3是形成该雾霾的催化剂是形成该雾霾的催化剂D.NHD.NH3 3可能来自过度施用氮肥可能来自过度施用氮肥【解析解析】选选C C。HNOHNO3 3遇遇NHNH3 3生成生成NHNH4 4NONO3 3,因此该雾霾中含硝酸铵固体因此该雾霾中含硝酸铵固体,A,A项正确项正确;反反应应为为N N2 2O O5 5+H+H2 2O=2HN

41、OO=2HNO3 3,为非氧化还原反应为非氧化还原反应,B,B项正确项正确;氨气是形成该雾霾的反氨气是形成该雾霾的反应物应物,而不是催化剂而不是催化剂,C,C项错误项错误;氮肥中的氮肥中的 可转化为氨气可转化为氨气,故大气中的故大气中的NHNH3 3可能可能来自过度施用氮肥来自过度施用氮肥,D,D项正确。项正确。4NH2.2.下列有关环境污染的说法正确的是下列有关环境污染的说法正确的是()A.A.煤燃烧时加入适量石灰石煤燃烧时加入适量石灰石,可减少可减少SOSO2 2的排放的排放B.B.光化学烟雾的形成主要与碳氢化合物有关光化学烟雾的形成主要与碳氢化合物有关C.pHC.pH为为5.65.67

42、7的降水通常称为酸雨的降水通常称为酸雨D.D.含磷洗涤剂易于被细菌分解含磷洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染故不会导致水体污染【解析解析】选选A A。煤燃烧时加入石灰石。煤燃烧时加入石灰石,发生的反应有发生的反应有CaCOCaCO3 3=CaO+CO=CaO+CO2 2、CaO+SOCaO+SO2 2=CaSO=CaSO3 3、2CaSO2CaSO3 3+O+O2 2=2CaSO=2CaSO4 4(炉渣炉渣),),因此能减少因此能减少SOSO2 2的排放的排放,A,A项项正确正确;光化学烟雾主要是由氮氧化物导致的光化学烟雾主要是由氮氧化物导致的,B,B项错误项错误;pH5.6;pH”“=

43、”“=”或或“”),”),然后每隔然后每隔1 h1 h测定其测定其pH,pH,发现发现pHpH逐渐变小逐渐变小,直至恒定。说明烧杯直至恒定。说明烧杯中溶液被空气中的氧气氧化最终生成中溶液被空气中的氧气氧化最终生成_。【查阅资料查阅资料】SO SO2 2形成酸雨的另一途径形成酸雨的另一途径:SO:SO2 2与空气中的与空气中的O O2 2在飘尘的作用下反应在飘尘的作用下反应生成生成SOSO3 3,SO,SO3 3溶于降水生成溶于降水生成H H2 2SOSO4 4。在此过程中飘尘作。在此过程中飘尘作_。【探究结论探究结论】SOSO2 2与空气中的氧气、水反应生成硫酸而形成酸雨与空气中的氧气、水反应

44、生成硫酸而形成酸雨,该市可能易出该市可能易出现酸雨。现酸雨。(1)(1)酸雨造成的危害是酸雨造成的危害是_。(2)(2)汽车排放的尾气汽车排放的尾气,硝酸、化肥等工业生产排出的废气中都含有氮的氧化物硝酸、化肥等工业生产排出的废气中都含有氮的氧化物,氮的氧化物溶于水最终转化为氮的氧化物溶于水最终转化为_,_,是造成酸雨的另一主要原因。是造成酸雨的另一主要原因。【提出建议提出建议】该市汽车数量剧增该市汽车数量剧增,为了减少汽车尾气造成的污染为了减少汽车尾气造成的污染,建议市政府建议市政府推广使用混合型汽油推广使用混合型汽油,即往汽油中按一定比例加入即往汽油中按一定比例加入_(_(填填“水水”或或“

45、乙乙醇醇”)。【解析解析】实验一实验一:(1):(1)浓硫酸能够吸水做干燥剂浓硫酸能够吸水做干燥剂,A,A装置的作用是干燥二氧化硫装置的作用是干燥二氧化硫气体气体;(2);(2)酸遇到蓝色石蕊试纸变红色酸遇到蓝色石蕊试纸变红色,说明说明SOSO2 2与水反应生成了亚硫酸与水反应生成了亚硫酸;(3);(3)二氧二氧化硫任意排放会造成酸雨化硫任意排放会造成酸雨,为了防止污染空气为了防止污染空气,用氢氧化钠溶液吸收用氢氧化钠溶液吸收;反应的化反应的化学方程式是学方程式是SOSO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SOSO3 3+H+H2 2O;O;实验二实验二:SO:SO2 2与水反应生

46、成了亚硫酸与水反应生成了亚硫酸,溶溶液显酸性液显酸性,所以溶液的所以溶液的pH7;pHpH7;pH逐渐变小逐渐变小,说明酸性增强说明酸性增强,亚硫酸转化为硫酸亚硫酸转化为硫酸;【查阅资料查阅资料】:SO:SO2 2与空气中的与空气中的O O2 2在飘尘的作用下反应生成在飘尘的作用下反应生成SOSO3 3,而飘尘的质量和而飘尘的质量和性质在反应前后不发生变化性质在反应前后不发生变化,说明此过程中飘尘作催化剂。说明此过程中飘尘作催化剂。答案答案:实验一实验一:(1):(1)干燥干燥(2)(2)红红(3)(3)吸收吸收SOSO2 2气体气体SOSO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SO

47、SO3 3+H+H2 2O O实验二实验二:”“”“”或或“=”)=”)。(2)D(2)D物质的化学式为物质的化学式为_。(3)(3)反应的化学方程式为反应的化学方程式为_。(4)(4)现有某地含现有某地含C C酸雨水样酸雨水样1 m1 m3 3,其中其中c(Hc(H+)=0.005 molL)=0.005 molL-1-1,若用生石灰处理该若用生石灰处理该水样至中性水样至中性,理论上需生石灰理论上需生石灰_kg_kg。【解析解析】A A为为SOSO2 2,B,B为为SOSO3 3,C,C为为H H2 2SOSO4 4,D,D为为H H2 2SOSO3 3。(4)(4)中中CaOCaOH H2 2SOSO4 42H2H+0.056 kg 0.056 kg 2 mol2 mol m(CaO)0.005 mol m(CaO)0.005 molL L-1-11 110103 3 L L解得解得m(CaO)=0.14 kgm(CaO)=0.14 kg。答案答案:(1)(1)(2)H(2)H2 2SOSO3 3(3)2SO(3)2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3(4)0.14(4)0.14