有關氮的氧化物的質及典型練習.doc

有關氮的氧化物的性質及典型練習一、氮的氧化物的種類及其氮的化合價氮的氧化物有6種，5中價態(tài)。它們分別是N2O NO N2O3 NO2(N2O4) N2O5 其中較為常見的是NO和NO2 二、NO和NO2的顏色、狀態(tài)及鑒別。NO是一種無色無味的氣體，當遇到氧氣或空氣時會迅速轉化為紅棕色的NO2氣體，故NO氣體的鑒別往往采用與氧氣或空氣相混合的方法。NO2是一種紅棕色的有刺激性氣味的氣體，有氧化性、可溶于水、可轉化成N2O4。故鑒別NO2氣體有多種方法.例1今有兩瓶紅棕色氣體，已知它們是Br2蒸氣和NO2氣體。試設計化學實驗將其鑒別開來。解析：由于Br2蒸氣和NO2都具有較強的氧化性，均可使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{。故欲鑒別，需要根據他們的其他性質。方法1、溶解法。將Br2蒸氣和NO2氣體分別溶解在水中，其中水溶液呈橙色的是Br2蒸氣，而水溶液仍為無色的是NO2。但應注意，不可使兩溶液濃度過大，否則NO2溶解在濃HNO3中會使溶液呈黃色，無法鑒別它們。將Br2蒸氣和NO2氣體分別溶解在CCl4中，其中CCl4溶液呈橙紅色的是Br2蒸氣，CCl4溶液仍呈現無色的是NO2。方法2、沉淀法。將兩種紅棕色氣體分別通入AgNO3溶液中，溶液中有淺黃色沉淀生成的是Br2蒸氣，無明顯變化的是NO2。方法3、加熱法。分別將盛有紅棕色氣體的圓底燒瓶放入盛有熱水的水槽中，燒瓶中的氣體顏色變深的是NO2氣體，而氣體的顏色無明顯變化的是Br2蒸氣。三、NO和NO2的氧化性和還原性。NO和NO2中氮元素分別是2價和4價，均為N元素的中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性。但NO主要表現還原性，例如2NO2O2=2NO2。NO2主要表現強氧化性，例如NO2SO2=SO3NO 。例3、今有10mlNO和CO2的混合氣體，當通過足量的Na2O2后，氣體的體積變?yōu)?ml(相同狀況)，則CO2和NO的體積比不可能是 ( )A 1BCD解析：NO、CO2 的混合氣體通過Na2O2時可以發(fā)生如下反應：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2-2NO+O2=2NO2-設原混合氣體中NO和CO2的體積分別為x、y則 若xy，則混合氣體通過Na2O2后的總體積為V=（ ）+x = (x+y) 若x=y，則混合氣體通過Na2O2后的總體積為V = x = y = （x+y） 若xy，則混合氣體通過Na2O2后的總體積為V = x （x+y）綜合上述分析可見，當xy時反應后的氣體體積均為反應前的，故選擇答案C。四、NO和NO2的污染性及其防治NO和NO2都是大氣污染物，空氣中和NO2主要來自石油產品和煤的燃燒，汽車尾氣以及制硝酸工廠的廢氣。其中空氣中的NO2是造成光化學煙霧的主要因素。NO能跟血紅蛋白作用生成一氧化碳血紅蛋白而引起中毒。NO2能刺激呼吸器官，導致肺部病變。目前對氮的氧化物處理的常有方法有兩種：（1）種是NH3還原法，發(fā)生的反應有：6NO+4NH3=5N2+6H206NO2+8NH3=7N2+12H2O（2）種方法是堿液吸收法發(fā)生的反應有：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2ONO+NO2+2NaNO2=2NaNO2+H2O例5：汽車尾氣（含烴類CO、NO和NO2與SO2等）是城市主要污染源之一，治理的方法之一是在汽車排氣管上裝催化劑轉換器，它使NO與CO反應生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，并使烴類充分燃燒及SO2的轉化，下列說法中錯誤的是 B 。A：CO與NO反應的化學方程式為：2CO+2NO2CO2+N2B：此法的缺點是由于CO2增多，會大大提高空氣的酸度。C：為減少城市污染應開發(fā)新能源。D：汽車尾氣中有兩種氣體會與血紅蛋白結合而使人中毒 。例6：硝酸工業(yè)尾氣中氮的氧化物（NO、NO2）是主要的污染物之一。可用以下方法進行治理。其主要原理而已表示如下： 2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2O在標準狀況下，a L NO2 （其中含有占體積分數為20的N2O4 氣體）和b LNO的混合氣體，恰好被200ml 的NaOH溶液完全吸收。（1）欲保證硝酸工業(yè)尾氣全部被吸收，則a ：b 的取值范圍應控制在 。（2）NaOH溶液的物質的量濃度是 。（3）試討論a b的值與生成的NaNO3和NaNO2物質的量（設分別為n1 n2 ）的比值之間的關系。當生成的產物全部為NaNO2時，n1= , n2= 。當生成的產物中兼有NaNO2和NaNO3時，n1= , n2= 。（4）在標準狀況下，若有2.016L氮的氧化物的混合物恰好與50ml 2.0molL-1的NaOH反應完全，切生成的NaNO2和NaNO3的物質的量的比值為4 ：1，則在混合氣體中N2O4和NO2氣體的體積比為 。解析：由題意可知，NO2體積的體積為0.8aL，N2O4的體積為0.2aL。若N2O4全部轉化成NO2時的體積為0.4aL。則NO2的體積共計0.8aL+0.4aL=1.2aL 。V(NO2)V(NO)（1）根據反應式可知，若氮的氧化物全部被吸收，需要滿足： 1，即0.2L22.41.2a+bmol 1 則 1.2a+b4.48molL- (2)由反應產物可知：n(N)=n(Na+)故C(NaOH)= = （3）當產物全部是NaNO2時，則n(NaNO3)=n1=01.2a+b22.4mol n(NaNO2)=n2= 既有NaNO3又有NaNO2時：2NO2 2NaOH = NaNO2 NaNO3 H2O1.2a-b (1.2a-b) (1.2a-b)NO2 NO 2NaOH = 2NaNO2 H2O b 則n1 = = mol(1.2a-b)L22.4Lmol-144.81.2a-bn2 =22.4Lmol-1bL2 + （1.2a-b）L22.4Lmol-1= mol1.2a+3b44.82NaOH2NO2 = NaNO2 NaNO3 H2O y y y/2 y/22NaOH NO NO2 =2NaNO2 H2O 2x x x 2x(4)2x+y/2y/2= 4y +2x = 0.1由題意可得 x = 0.03 mol y =0.04 mol 2.016L氮的氧化物物質的量為0.09mol ,設N2O4 的物質的量為a ，NO2 的物質的量為 b 則a + b = 0