二氧化氮和一氧化氮

丰收在望的田野

美 丽 的 闪 电

在新疆和青海交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲畜进入后， 风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风大作，人畜往往遭雷击 倒下。奇怪的是这里的牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为 “魔鬼谷”。你能用化学方程式及必要的文字叙述解释“魔鬼 谷”牧草茂盛、四季常青的原因吗?

一氧化氮和二氧化氮一、物理性质 NO是无色、不溶于水、密度比空气略大 的有毒气体。 NO2是一种红棕色、有刺激性气味的有毒 气体，密度比空气的大，易液化，易溶于 水。

二、NO和NO2的生成：在放电或高温下：放电或高温

N2 + O2

2 NO (无色) 一氧化氮

在常温下： 2 NO + O2 = 2 NO2 (红棕色) 二氧化氮

三、NO2 与水反应： 3 NO2 + H2O =2HNO3 + NO工业上利用这一原理生产硝酸。 现在知道“魔鬼谷”牧草茂盛、四 季常青的原因吗?

NO和NO2的性质比较：NO 颜色、状态 气味 溶解性 毒性 稳定性 收集方法 NO2

无色气体 无味难溶于水

红棕色气体 有刺激性气味易溶于水且与 水反应

有毒性不稳定(易氧化) 排水法

有毒性稳定 向上排空气法

思考：NO2 与水反应： 3 NO2 + H2O =2HNO3 + NONO2与水反应会产生NO,那么如何才能 使NO2完全转化为HNO3呢？

实验装置图阀门

O2

科学探究现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。 1、请你设计实验，要求尽可能多地NO2被水吸收。

实验步骤 (1) 将充满NO2 的试管倒立 在水槽(2) 打开阀门往 试管通入O2 (3) 继续通 入氧气

现 象

解释 (反应式)

红棕色逐渐消失， 3NO +H O= 2 2 试管水位上升到 2HNO3+NO 2/3处 无色气体变成红棕 2NO+O = 2 色；水位继续上升， 2NO 2 红棕色又消失 水逐渐充满试管

3NO2+H2O= 2HNO3+NO

在这个过程中要通入多少O2, NO2才能完全转变 成HNO3呢？ 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2 = 2NO2

①②

① ×2 得： ③ 6NO2+2H2O=4HNO3+2NO ② + ③得： 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 (工业合成硝酸)NO2与O2以4︰1的体积比混合，与足量 的水反应就可以完全转变成硝酸。

你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？工业生产硝酸，将尾气(NO)吸收通 入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循 环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少 NO的排放，保护环境。

思考与交流：要通入多少O2, NO能完全转变成HNO3呢？ 3NO2+H2O=2HNO3+NO ①

2NO+O2 = 2NO2

②

① ×2得： 6NO2+2H2O=4HNO3+2NO ② ×3得： 6NO+3O2 = 6NO2 两式相加得：4NO+3O2+2H2O=4HNO3

NO与O2以4︰3的体积比混合，与足量 的水反应就可以完全转变成硝酸。

【科学视野】:火箭为什么能飞上天？

N2O4作氧化剂为火箭发射提供能量

四、氮氧化合物

的用途：(1)、为火箭发射提供能量

(2)、制造硝酸、化肥和炸药;