《创新方案》2013-2014学年高中化学苏教版必修一同步课堂名师章节精讲：专题4 第二单元　生产生活中的含氮化合物（共3个课时）

第一课时　氮氧化物的产生及转化
1．N2占空气体积的78%，是一种无色无味难溶于水的气体，化学性质比较稳定，可用作保护气。
2．工业上制取氧气用的是分离液态空气法，利用液态氮和液态氧的沸点不同进行分离。
3．打磨好的镁带在空气中燃烧可能发生的反应为：
2Mg＋O22MgO、3Mg＋N2Mg3N2、
2Mg＋CO22MgO＋C。
一、氮元素的作用
(1)氮是生命的基础。
(2)植物生长：氮能使植物枝叶茂盛，叶片增大。
二、氮氧化物的产生及转化
“雷雨发庄稼”中发生的化学反应有：
N2＋O22NO，2NO＋O2===2NO2，
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
三、NO和NO2的性质
性质 一氧化氮 二氧化氮
物理性质 颜色 无色 红棕色
状态 气体 气体
气味 无味 刺激性气味
密度 比空气略大 比空气大
溶解性 难溶于水 易溶于水
毒性 有毒 有毒
化学性质 与氧气反应2NO＋O2===2NO2 与水反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
四、氮氧化物的来源、危害和防治
1．来源
氮肥的生产、金属的冶炼和汽车尾气的排放。
2．危害
(1)形成酸雨。
(2)产生光化学烟雾。
(3)破坏臭氧层。
3．防治
(1)使用洁净能源，减少氮氧化物排放。
(2)转化汽车尾气。
(3)废气处理。
1．为什么“雷雨发庄稼”？
答案：在电闪雷鸣的雨天，由于放电，空气中的N2和O2反应生成了NO，NO又被O2氧化成NO2，NO2在雨水中与水反应生成硝酸，随雨水淋洒到土壤中，并与土壤中的矿物质作用生成能被植物吸收的硝酸盐，完成自然固氮的过程，这就是雷雨发庄稼的原因。
2．连连看。
气体　　　　　　收集方法
①SO2 a．排水法
②Cl2
③NO b．向上排空气法
④NO2
⑤N2 c．向下排空气法
⑥H2
答案：①－b　②－b　③－a　④－b　⑤－a　⑥－ac
3．汽车尾气中的NO是怎样产生的？
答案：汽车的火花塞放电，使N2和O2发生反应生成了NO。
4．哪些方法可以区别NO和NO2两种气体？
答案：①观察颜色；②看溶于水后体积变化情况。
5．如何区分红棕色的NO2和Br2蒸气？
答案：溶于水或AgNO3溶液。溶于水得无色溶液的是NO2，和AgNO3溶液生成淡黄色沉淀的是Br2。
有关氮的氧化物溶于水的计算
1．有关化学方程式
2NO＋O2===2NO2①
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④
2．不同情况及剩余气体的体积
序号 气体 反应 剩余气体 剩余气体的量
Ⅰ NO2 ② NO V(NO2)
Ⅱ NO2＋NO ② NO V(NO)原＋V(NO2)
Ⅲ NO2＋O2 ＝4∶1 ③ 无 0
<4∶1 ③ O2 V(O2)－V(NO2)
>4∶1 ②③ NO [V(NO2)－4V(O2)]
Ⅳ NO＋O2 ＝4∶3 ④ 无 0
>4∶3 ④ NO V(NO)－V(O2)
<4∶3 ④ O2 V(O2)－V(NO)
3．用电子守恒法判断
当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体与O2混合，O2得电子，且得失电子数必然相等，这是电子守恒法解答此类题目的依据。
[例1]　将充满NO2和O2混合气体的10 mL量筒，倒立在盛有水的水槽中，充分反应后，最后剩余1 mL气体，问原混合气体中NO2和O2的体积各是多少？
[解析]　NO2和O2混合物溶于水后发生如下反应：
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时恰好反应完全。现剩余1 mL气体，可能是O2也可能是NO，NO是发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO所生成的，所以有两种可能的情况：
①若O2剩余，则参加反应的NO2和O2为9 mL。
根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，
得V(NO2)＝9 mL×＝7.2 mL，
V(O2)＝9 mL×＋1 mL＝2.8 mL。
②若NO剩余，即NO2过量，则由3NO2＋H2O===HNO3＋NO知，过量的NO2为3 mL，则4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中反应的NO2和O2共7 mL。
V(NO2)＝7 mL×＋3 mL＝8.6 mL，
V(O2)＝7 mL×＝1.4 mL。
[答案]　若O2过量，则V(NO2)＝7.2 mL，V(O2)＝2.8 mL；若NO2过量，则V(NO2)＝8.6 mL，V(O2)＝1.4 mL。
解答该类试题的关键：
(1)根据NOx、O2的体积及反应③④判断哪种气体过量。
(2)若只已知总体积及剩余体积，则剩余气体可能为O2或NO。
环境污染的成因及危害
(1)酸雨——主要是由SO2和氮氧化物造成的；能使土壤酸化，腐蚀建筑物等。
(2)光化学烟雾——主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的；危害人体健康，影响植物生长。
(3)臭氧空洞——主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的；使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。
(4)温室效应——主要是由大气中CO2含量的不断增加造成的；会使全球气候变暖。
(5)白色污染——形成原因是聚乙烯塑料的大量使用，随意丢弃；会破坏土壤结构和生态环境。
(6)赤潮和水华——形成原因是生活污水、农业废水和某些工业废水的任意排放，使水体中的N、P等植物营养成分大量富集，导致藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化，若发生在淡水中称为“水华”，发生在海水中称为“赤潮”。
(7)水俣病——含汞的工业废水引起的水体污染，可使鱼类中毒，人食用中毒后的鱼会造成人体汞中毒。
[例2]　光化学烟雾形成的化学过程是：当汽车尾气产生的NO2在日光照射下分解成NO和O时，即开始光化学烟雾的循环，不断地产生O3，这个循环包括下列三个化学方程式，请补充化学方程式②。
(1)①NO2===NO＋O；②____________；
③O＋O2===O3。
(2)写出以上三个化学方程式的总反应式：________________。
[解析]　(1)题目明确指出：光化学烟雾的循环过程包括①、②、③三个化学反应。由此可推断：反应①NO2===NO＋O中的生成物NO是反应②中的反应物。若要反应③O＋O2===O3不断地发生，就需要反应①不断地产生O，故反应②的生成物必定是NO2，否则无法实现“循环过程”，反应②为2NO＋O2===2NO2。
(2)叠加①、②、③三个化学方程式，即得结果：3O2===2O3。
[答案]　(1)2NO＋O2===2NO2　(2)3O2===2O3
常见非金属氧化物对环境的影响
(1)二氧化硫形成酸雨。
(2)氮的氧化物形成酸雨、光化学烟雾和引起臭氧空洞。
(3)一氧化碳有毒，是一种大气污染物。
(4)二氧化碳不属于大气污染物，但大气中其含量的不断增加会造成温室效应。
1．(对应考点一)[双选题]现有NO2、O2的混合气体12 mL，通入足量的水中，充分反应后逸出气体2 mL(同温同压下)，则原混合气体中含有氧气的体积是(　　)
A．1.2 mL　　　　　　　 　B．2.4 mL
C．3 mL D．4 mL
解析：根据有关的反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，设原混合气中O2的体积为V(O2)，剩余气体可能是O2，也可能是NO。①若剩余O2，则V剩＝V(O2)－[12 mL－V(O2)]＝2 mL，解得V(O2)＝4 mL，D正确；②若剩余NO，则V剩＝[12 mL－V(O2)－4V(O2)]＝2 mL，解得V(O2)＝1.2 mL，A正确。
答案：AD
2．(对应考点一)将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为30 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是(　　)
A．5∶3　　　　　　 　B．3∶5
C．3∶2 D．2∶3
解析：设混合气体中NO2的体积为x，差量法：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　　　　ΔV
3 mL 1 mL 2 mL
x　　　　　　　　　　　　　50 mL－30 mL＝20 mL
＝，解得x＝30 mL。
则原混合气体中NO为50 mL－30 mL＝20 mL，
所以V(NO2)∶V(NO)＝30 mL∶20 mL＝3∶2。
答案：C
3．(对应考点二)NO对环境的危害在于(　　)
①破坏臭氧层　②高温下能使一些金属被氧化
③造成酸雨　④与人体血红蛋白相结合
A．仅①③　　　　　　　 　B．仅③④
C．①②③ D．①③④
解析：NO在高温下不能氧化金属，②错误，④不属于对环境的危害，①③正确。
答案：A
4．(对应考点二)诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他对固体表面化学研究过程中的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是(　　)
A．CO在铂表面被氧化生成CO2，铂起催化作用
B．汽车尾气中NOx在铂表面发生反应的产物是N2
C．CO在铂表面可能和O2、NOx反应
D．NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合
解析：在铂表面上发生的反应为CO＋NOxCO2＋N2(未配平)，其中NOx被还原为N2，CO被氧化为CO2，CO2不能与人体内的血红蛋白结合，故D错误。
答案：D
5．(实验题)下面的实验是NO2溶于水的有关操作，装置如下图所示：
操作1：用带橡皮手套的拇指堵住试管口，将试管从水中取出，把试管正立起来。可能的现象是：水进入至试管容积约____________处。
原因：NO2溶于水，气体体积减少了____________。
操作2：松开拇指。
可能的现象是：试管内的无色气体变成________色。
原因：生成的气体被空气中的____________氧化成____________。
操作3：再用拇指堵住试管口，振荡。
可能的现象是：气体由________色变为________色。
原因：____________又溶于水。
操作4：向试管中滴入2滴紫色石蕊试液。
可能的现象是：紫色石蕊试液变__________色，溶液呈____________性。
解析：操作1所涉及的反应为：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO的体积是NO2体积的，气体体积减少了，水进入试管容积的。
操作2所涉及的反应为：2NO＋O2===2NO2，无色的NO遇空气，被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。
操作3所涉及的反应为：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，振荡后红棕色NO2又与水反应生成了无色的NO。
操作4中，滴入石蕊试液，溶液会变红，溶液中的硝酸显酸性，HNO3===H＋＋NO，石蕊遇酸变红。
答案：　　红棕　O2　NO2　红棕　无　NO2　红　酸
1．NO、NO2的产生及转化反应为：
N2＋O22NO
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2．NOx会形成酸雨，引起光化学烟雾，破坏臭氧层。
3．NO为无色无味气体，NO2为红棕色刺激性气味气体，它们均为有毒气体，能引起呼吸系统疾病。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．(2011·福建高考)下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是(　　)
A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
C．节能减排符合低碳经济的要求
D．合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺
解析：N2不属于温室气体，A项错误；清洁能源使用中不会产生SO2、NOx等气体，B项正确；可燃冰是一种能源，D项正确。
答案：A
2．实验室收集NO、NO2两种气体(　　)
A．均可用排水法
B．均可用向上排空气法
C．NO用向上排空气法，NO2用排水法
D．NO用排水法，NO2用向上排空气法
解析：NO易与O2反应，不能用排空气法收集，NO2易与水反应，不能用排水法收集，故只有D项正确。
答案：D
3．一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积为原总体积的(　　)
A.　　　　　　　　　 B.
C. D.
解析：利用NO与O2和H2O反应的方程式4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行计算，等体积的NO和O2反应，O2剩余1/4体积，原混合气体为2体积，故剩余O2为原总体积的1/8。
答案：C
4．C、N、S的氧化物中许多是工业上重要的化工原料，但是当它们分散到空气中时，会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物说法不正确的是(　　)
A．开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些氧化物的产生
B．这些氧化物使雨水的pH＜7，我们把pH＜7的雨水称之为酸雨
C．N与S的氧化物还能直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病
D．“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系
解析：正常雨水为CO2的饱和溶液，其pH为5.6，pH小于5.6的雨水才为酸雨。
答案：B
5．现有等体积混合而成的四组气体：①NO2＋NO；②NO2＋O2；③HCl＋N2；④NO＋N2，将其分别通入体积相同的试管，并立即倒立于水槽中，试管内水面上升的高度分别为h1，h2，h3，h4，其中高度关系是(　　)
A．h2＞h3＞h1＞h4
B．h3＞h2＞h1＞h4
C．h1＝h2＝h3＝h4
D．h1＞h2＞h3＞h4
解析：①中水面上升的高度为试管的1/3；②水面上升的高度为试管的5/8；③中水面上升的高度为试管的1/2；④中水不能进入试管。
答案：A
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
6．(9分)有A、B、C三种气体，A为无色不溶于水的气体单质，在一定条件下，A与O2反应生成B。B无色且难溶于水，它也能与O2反应生成C。C易溶于水并与水反应生成B，反应后所得溶液呈酸性，则：
(1)三种气体的化学式为A__________，B__________，
C________。
(2)除去A气体中的少量O2的方法是____________________________________。
(3)除去B中的少量C的方法是____________________________________。
解析：由题易知A为N2，B为NO，C为NO2。
答案：(1)N2　NO　NO2
(2)通过灼热的铜丝网
(3)通过盛水的洗气瓶后干燥
7．(12分)将盛有a mol NO2和b mol NO混合气体的试管倒立于水槽中，再通入b mol O2，充分反应后试管里剩余气体的成分及物质的量决定于a与b的关系，请填写表格：
a与b的关系 剩余气体的成分 剩余气体物质的量
若a＝b
若a>b
若a解析：把NO2(a mol)转化为NO( mol)，则NO总量为(b＋)mol，由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，需O2量x＝。讨论：若a＝b，则x＝b刚好反应；若
a>b，则x>b，NO过量，余n(NO)＝(b＋)mol－b mol＝ mol；若a答案：
a与b的关系 剩余气体的成分 剩余气体物质的量
若a＝b 无 0
若a>b NO
若a8．(9分)氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)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：
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
在该反应中，氧化剂是________，还原剂是________。
(2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳，经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式：_______________________________。
(3)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。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：___________________________________。
解析：(1)在该反应中NO2中的氮元素化合价降低作氧化剂，NO中氮元素化合价升高作还原剂。
(2)根据质量守恒定律结合题目信息可知，一氧化氮与一氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳。
(3)根据质量守恒定律结合题目信息可知，氨气和二氧化氮反应后生成的无污染的物质为氮气和水。
答案：(1)NO2　NO
(2)2NO＋2CON2＋2CO2
(3)6NO2＋8NH37N2＋12H2O
第二课时　氮肥的生产和使用
1．农作物所需肥料主要有氮肥、磷肥和钾肥。
2．检验NH的试剂是：NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸，现象：试纸变蓝色。
3．NH3·H2O是弱电解质，电离方程式为：NH3·H2O??NH＋OH－。
一、氨气
1．工业合成氨
化学方程式为N2＋3H22NH3。
2．氨气的物理性质
颜色 气味 密度 溶解性 是否易液化
无色 刺激性气味 比空气小 极易溶于水，1体积水溶解700体积氨气 易液化
3．氨气的化学性质
(1)与水反应：
化学方程式：NH3＋H2O??NH3·H2O。
氨水显碱性的原因：NH3·H2O??NH＋OH－。
喷泉实验：
装置如图：
操作：打开橡胶管上的止水夹，挤压胶头滴管。
现象：产生红色喷泉。
(2)与酸反应：
与盐酸反应的化学方程式：NH3＋HCl===NH4Cl；
与硫酸反应的化学方程式：2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4。
4．氨的用途
液氨用作制冷剂、制硝酸等；氨水可作化肥，但氨易挥发，因此常将氨制备成各种固态铵盐加以使用。
二、铵盐
1．物理性质
多数铵盐为白色晶体，易溶于水。
2．化学性质
(1)受热易分解：
氯化铵分解的化学方程式：
NH4ClNH3＋HCl。
(2)与碱反应：
NH4Cl和Ca(OH)2反应的化学方程式：
2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3＋2H2O。
3．常见的氮肥
铵态氮肥 其他
名称 硫酸铵 氯化铵 碳酸氢铵 硝酸铵 硝酸钾 尿素
俗名 硫铵、肥田粉 氯铵 碳铵 硝铵
化学式 (NH4)2SO4 NH4Cl NH4HCO3 NH4NO3 KNO3 CO(NH2)2
4．铵盐的保存与施用
(1)密封保存并放在阴凉通风处。
(2)避免铵态氮肥与碱性肥料混合施用。
三、氮的固定
(1)定义：将游离态的氮转化为化合态的氮。
(2)方式：生物固氮、自然固氮和工业固氮。
1．氨水中的溶质包括哪些微粒？
答案：NH3、NH3·H2O、NH、OH－、H＋。
2．蘸有浓氨水的玻璃棒，靠近蘸有浓盐酸的玻璃棒时，有何现象，若靠近蘸有浓H2SO4的玻璃棒时，有何现象？
答案：前者产生白烟，因为浓盐酸挥发出的HCl与NH3反应生成NH4Cl固体(白烟)，后者不产生白烟，因为H2SO4不易挥发。
3．喷泉实验成功的关键因素有哪些？
答案：①气密性好，②氨气干燥，③氨气足量。
4．能否用加热的方法分离I2和NH4Cl固体？
答案：不能。I2加热易升华，NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl又可以生成NH4Cl。
5．已知草木灰显碱性，能否与铵态氮肥混合施用？
答案：不能，碱与铵盐反应放出NH3，使肥效降低。
液氨和氨水、氨和铵的比较
1．液氨和氨水的区别
液氨 氨水
物质成分 纯净物(非电解质) 混合物(NH3·H2O为弱电解质)
粒子种类 NH3 NH3、NH3·H2O、H2O、NH、OH－、H＋
2．氨(NH3)和铵(NH)的区别
氨(NH3) 铵(NH)
类别 分子(电中性) 阳离子(带1个单位正电荷)
存在 能单独存在 只存在于氨水或铵盐中
性质 可与水或酸反应 可与碱(OH－)反应
相互转化 NH3NH
3．重要提示
(1)NH3是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH3的存在。
(2)氨水溶液浓度越大，密度越小。
(3)NH3·H2O很不稳定，受热就会分解生成氨气和水：NH3·H2ONH3↑＋H2O。氨水应密封保存，放在阴凉处。由于氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装，一般盛装在玻璃容器或橡胶袋或陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。
(4)NH和OH－在溶液中不能大量共存，两者反应生成NH3·H2O，注意不要把NH3·H2O写成NH4OH。
[例1]　下列有关氨和铵盐说法正确的是(　　)
A．氨和铵盐都易溶于水，都能生成NH
B．氨气溶于水，溶液呈碱性，是因为生成了大量的NH4OH
C．实验室制备氨气可用如图所示试剂和装置
D．工业上可用氨气作制冷剂
[解析]　氨气溶于水生成NH3·H2O，它能部分电离出NH，铵盐溶于水可直接电离出NH，A正确；NH和OH－不能大量共存，氨水中不会有大量的NH4OH，B不正确；实验室制备氨气用铵盐与Ca(OH)2加热制取，如用NH4Cl直接加热，得不到氨气，C不正确；工业上可使用液氨作制冷剂，D不正确。
[答案]　A
两种制取氨气的简易方法
(1)加热浓氨水法：
NH3·H2ONH3↑＋H2O
(2)向固体烧碱(或CaO)中滴加浓氨水法(装置如图)
A中的液体为浓氨水，B中的固体为NaOH(或CaO)。
其中加入CaO时发生反应：CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑
喷泉实验
1．喷泉实验原理
喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成气压差，由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强，故液体被压入烧瓶内形成喷泉。产生气压差的方法有：
(1)减小烧瓶内气压，如液体将气体吸收或反应等；
(2)增大烧瓶外压强。
2．常见装置图
(1)图甲装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极易溶解于烧杯和滴管中的液体，使烧瓶内的压强突然减小而产生压强差形成“喷泉”。
几种常见情况：
气体 HCl NH3 CO2、Cl2、H2S、SO2 NO2、O2混合气体或NO、O2混合气体
吸收剂 水、NaOH溶液 水、盐酸 NaOH溶液 H2O
(2)图乙装置形成“喷泉”可采用使烧瓶受热的方法，瓶内气体膨胀，打开止水夹，气体与液体接触而溶解，使烧瓶内压强减小形成压强差而形成“喷泉”。
(3)图丙装置下部锥形瓶中的物质相互反应产生气体，使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差，将液体从锥形瓶中压入到烧瓶中形成“喷泉”。
[例2]　某同学在实验室中制取氨气，并用烧瓶收集。
(1)将制得的氨气通过________(填药品)可得干燥氨气，收集时使用__________________________法。
(2)甲同学把制得的氨气组成如图Ⅰ所示装置，则引发喷泉实验的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
该实验的原理是__________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若液体未充满烧瓶，则可能的原因是______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)乙同学认为如果组装成图Ⅱ所示装置，也能完成喷泉实验。你认为他的观点正确吗？________，若正确，请写出引发喷泉的实验操作(若不正确，则不用作答)
________________________________________________________________________。
(4)丙同学组成图Ⅲ装置，并在锥形瓶内加入少量药品后塞上塞子同样引发了喷泉，则这种方法产生喷泉的原理为_________________________________________________
________________________________________________________________________，
试举一例加入的药品______________________________________________。
[解析]　(1)氨气是碱性气体，能与酸反应，也能与CaCl2反应，故干燥时应选用碱性干燥剂如碱石灰、固体NaOH等；氨气的密度比空气小，收集时应采用向下排空气法。
(2)喷泉实验产生的根本原因是烧瓶内外产生了气压差，由于内部压强小于外部压强，故液体被压入烧瓶内形成喷泉。若液体未充满烧瓶，则说明NH3不纯，可能是在收集时混入空气，也可能烧瓶轻微漏气。
(3)(4)对于如图所示三种装置在打开止水夹时由于导管内的空气阻断了烧瓶内的氨气和烧杯中水的直接接触，均不能使NH3溶于水而产生喷泉。
图Ⅱ可加热烧瓶，使NH3体积膨胀排出导管内的空气；图Ⅲ可加大锥形瓶内气体压强使液体沿导管上升排出导管内的空气，从而使NH3迅速溶于水造成压强差引发喷泉。
[答案]　(1)碱石灰(或固体NaOH)　向下排空气
(2)打开弹簧夹，挤出胶头滴管中的水　氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小，水迅速进入烧瓶中，形成喷泉　　制取的NH3不纯(或烧瓶轻微漏气)
(3)正确　打开弹簧夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热
(4)增大锥形瓶内压强，使其大于烧瓶内压强而产生气压差
CaCO3和盐酸(或Zn和稀H2SO4等)
解答本题要明确以下三点：
(1)实验室里氨气的干燥和收集方法。
(2)喷泉实验引发的本质原因是使烧瓶内外产生压强差。
(3)氨水的溶质视为NH3。
1．(对应考点一)在1 L 1 mol·L－1氨水中(　　)
A．含1 mol NH3氨分子
B．含NH3和NH之和为1 mol
C．含1 mol NH3·H2O
D．NH3、NH3·H2O、NH之和为1 mol
解析：1 L 1 mol·L－1氨水中，溶解的NH3是1 mol，它在溶液中以下列三种微粒形式存在：NH3、NH3·H2O、NH，据N原子守恒得NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1 mol。
答案：D
2．(对应考点一)试管中盛有少量白色晶体，可能是铵盐，检验的方法是(　　)
A．加水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C．加氢氧化钠溶液，加热，滴入酚酞
D．加氢氧化钠溶液，加热，滴入紫色石蕊试剂
解析：铵盐与碱反应产生NH3，通过湿润的红色石蕊试纸确定NH3存在即可证明NH存在，从而证明晶体为铵盐。C项和D项虽然指示剂都变色，但由于加入了NaOH溶液，无法说明是氨水还是NaOH使指示剂变色。
答案：B
3．(对应考点二)如图为中学化学教材上的喷泉实验装置。在烧瓶中充满了干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，下列各组中能形成这样的喷泉但液体不能充满烧瓶的是(　　)
A．HCl和H2O
B．以4∶1混合的NO2、O2混合气体和H2O
C．NO2和H2O
D．CO2和NaOH溶液
解析：喷泉实验产生的根本原因是烧瓶内外产生气压差，当把胶头滴管内的液体挤入烧瓶时，四选项均可产生气压差形成喷泉，且HCl能完全溶于水，CO2完全与NaOH溶液反应，4∶1混合的NO2和O2能恰好发生反应，4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故均可使液体充满烧瓶，但NO2与H2O反应时有NO生成，液体不能充满烧瓶。
答案：C
4．(对应考点二)利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是__________________。
(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是________________________。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是______________________________________。
解析：(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生喷泉实验，必然使烧瓶Ⅱ中压强小于大气压强，则根据NH3的性质，先打开a、b，再挤压胶头滴管即可。
(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，则在a中NH3被水吸收，形成负压，Ⅰ中HCl进入Ⅱ中，HCl和NH3反应生成固体NH4Cl，生成白烟。
(3)要在烧瓶Ⅰ中形成喷泉，就要形成负压，先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管。片刻后，关闭a活塞，打开b活塞。
答案：(1)先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管胶头　(2)烧瓶Ⅱ导管口处产生白烟　(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a，然后打开b活塞
5．(实验题)氨气是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨气通常有两种方法：
①用固体氢氧化钙与氯化铵共热；
②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。
(1)下面的制取装置图中，方法①应选用装置________(填“A”或“B”，下同)，方法②应选用装置________。
(2)在制取后，如果要干燥氨气，应选用的干燥剂是________。
A．浓硫酸　　 　B．固体氢氧化钠　　　C．五氧化二磷
(3)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是________________________________
________________________________________________________________________。
解析：A装置适用于固体与固体加热制气体，B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。NH3为碱性气体，只能用碱性干燥剂。检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。
答案：(1)A　B　(2)B
(3)将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口，若试纸变蓝，说明NH3已集满(或其他合理答案)
1．氨气极易溶于水，可用来做喷泉实验，氨水显碱性。
2．工业合成氨：N2＋3H22NH3。
3．NH3溶于水发生如下变化：
NH3＋H2O??NH3·H2O。
NH3与盐酸的反应为：NH3＋HCl===NH4Cl。
4．铵盐受热可分解，铵盐与碱混合加热可产生NH3。
5．常用的氮肥有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素等。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列说法中不正确的是(　　)
A．氨气极易溶于水，所以它是农业上常用的氮肥
B．工业上用H2和N2合成氨与自然界中放电时O2和N2反应都属于氮的固定
C．大型中央空调的制冷剂可用液氨
D．铵盐易溶于水，且可与强碱发生复分解反应
解析：NH3易挥发，故通常把NH3转化为铵态氮肥使用。
答案：A
2．为了检验某固体物质中是否含有NH，你认为下列试纸和试剂一定用不到的是(　　)
①蒸馏水　②NaOH溶液　③红色石蕊试纸
④蓝色石蕊试纸　⑤稀硫酸
A．①⑤　　　　　　　 　B．④⑤
C．①③ D．①④⑤
解析：利用NH＋OH－NH3＋H2O，NH3溶于水后生成的NH3·H2O，为一元弱碱，能使红色石蕊试纸变蓝。
答案：B
3．下列操作不能用于检验NH3的是(　　)
A．气体能使酚酞试纸变红
B．气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C．气体与浓H2SO4反应生成铵盐
D．气体与浓盐酸反应产生铵盐
解析：A、B选项所叙述的实验现象能证明被检验的是碱性气体，即氨气。NH3与挥发性酸所产生的气体接触时，能生成相应的铵盐，产生“白烟”，如与HCl、HNO3、HBr等气体接触都产生白烟。
答案：C
4．[双选题]下列有关氨的叙述中，正确的是(　　)
A．氨气易溶于水，可以用来做喷泉实验
B．氨水的密度比水小，且浓度越大，其密度越大
C．可用向上排空气法收集氨气
D．氨易液化，工业上可用氨作制冷剂
解析：常温下，1体积水大约溶解700体积氨气且溶解得快，可以做喷泉实验；氨水密度比水小，故其浓度越大，密度越小；氨气比空气轻，应用向下排空气法收集；氨易液化，工业上常用氨作制冷剂。
答案：AD
5．已知NH3和HCl都能用来作喷泉实验。若在同温同压下用等体积的烧瓶，一个收集满NH3，另一个收集HCl气体未满，做喷泉实验，如图所示，喷泉实验停止后，两个烧瓶内溶液的关系是(不考虑溶质的扩散及静止时液面高度的影响)(　　)
A．溶质的物质的量浓度相同、溶质的质量分数不同
B．溶质的质量分数相同，溶质的物质的量浓度不同
C．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同
D．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同
解析：同温同压下等体积时，NH3和HCl的物质的量相等，质量不等，由于气体充满烧瓶，所以最终液体充满烧瓶，烧瓶内溶液关系是物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同。
答案：A
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(7分)利用如图所示的装置收集以下8种气体：①H2　②Cl2　③O2　④HCl　⑤NH3　⑥NO　⑦SO2　⑧NO2
(1)若烧瓶是干燥的，则由B口进气，可收集的气体有________，若由A口进气，可收集的气体有________。
(2)若在烧瓶内充满水，可收集的气体有________，气体应由________口进入。
(3)若烧瓶中装入适量浓硫酸，可以用它来干燥的气体有________，气体应由________口进入。
解析：(1)由B口进气，则此干燥烧瓶是向上排空气法收集气体的装置。题目给出的8种气体中，Cl2、O2、HCl、SO2、NO2密度比空气大，且常温时不与空气反应，可用向上排空气法收集；由A口进气，则此装置为向下排空气法收集气体的装置，H2、NH3密度比空气小，且常温时不与空气反应，可用向下排空气法收集。
(2)若烧瓶中充满水，则为排水法收集气体的装置。H2、O2、NO难溶于水，可用排水法收集。用排水法收集时，气体应由A口进入。
(3)NH3在水中显碱性，与浓H2SO4反应，不可用浓硫酸干燥，其余7种气体均可用浓硫酸干燥。干燥气体时，气体由B口进入。
答案：(1)②③④⑦⑧　①⑤
(2)①③⑥　A
(3)①②③④⑥⑦⑧　B
7．(8分)已知A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间的转换关系如下图所示：
(1)D的化学式(分子式)是________，E的化学式(分子式)是__________。
(2)A和B反应生成C的化学方程式是________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是_______________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题的突破口在于D→E→D这一系列过程，其对应氨气→铵盐→氨气这一过程。也就是D为NH3，结合G为CaCl2可以知道E为NH4Cl，F为Ca(OH)2。其余物质可以逐一确定为A—H2(或Cl2)、B—Cl2(或H2)、C—HCl、H—H2O。
答案：(1)NH3　NH4Cl　(2)H2＋Cl22HCl
(3)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2
8．(15分)实验室制氨气常用以下两种方法：①用固体Ca(OH)2和NH4Cl晶体反应制取；②用固体生石灰与浓氨水混合制取。请回答下列问题：
(1)写出方法①的化学方程式________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)方法②能制取氨气的原理_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)检验氨气是否收集满的方法是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)通常用于证明NH3极易溶于水的实验是______；氨水显碱性的原因________________________________________________________________________。
(5)发生装置如下，方法①应选用________，方法②应选用________(填标号)。
解析：方法①是固体混合物加热制NH3，故选装置A。方法②是固体与液体不需加热的反应，故选装置B。方法②产生NH3的原因是CaO与H2O反应生成Ca(OH)2同时放出大量热，减少溶剂水，使溶液温度升高，放出NH3。
答案：(1)Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)生石灰与水反应使溶剂减少，同时反应放出大量的热使混合物温度升高
(3)在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，看是否变蓝(或在试管口用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验，看是否有白烟生成)
(4)喷泉实验(或其他合理方法)
NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－
(5)A　B
第三课时　硝酸的性质
1．NO2溶于水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
2．NO、O2按体积比4∶3混合通入水中，发生反应：
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。
3．NO2、O2按体积比4∶1混合通入水中，发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。
4．浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下可与Cu、C等反应，H2SO4本身被还原成SO2。
一、硝酸的性质和用途
1．物理性质
硝酸是一种无色、具有挥发性的液体，工业硝酸的质量分数约为69%，常因溶有少量NO2而显黄色。
2．化学性质
(1)酸的通性：
电离方程式：HNO3===H＋＋NO。
(2)不稳定性：
见光或受热分解：4HNO32H2O＋4NO2＋O2。
(3)强氧化性：
①常温下使铁、铝钝化。
②与金属反应(除Pt、Au以外)：
Cu与浓HNO3反应：
Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2＋2H2O。
Cu与稀HNO3反应：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO＋4H2O。
③与非金属反应：
C与浓HNO3反应：
C＋4HNO3(浓)CO2＋4NO2＋2H2O。
3．硝酸的用途
重要的化工原料，常用来制造氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。
二、硝酸的工业制备
(1)氨的催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O。
(2)NO氧化成NO2：2NO＋O2===2NO2。
(3)NO2的吸收：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
1．浓HNO3、浓硫酸、浓盐酸在空气中放置浓度都变小，其原理是否相同？
答案：不同，浓HNO3、浓盐酸易挥发出HNO3和HCl气体，而浓H2SO4是因为具有吸水性。
2．如何除去浓HNO3中的NO2
答案：通入足量空气，使O2与NO2、H2O反应。
3．硝酸与Zn反应生成H2吗？
答案：HNO3为强氧化性酸，与Zn反应不产生H2而生成氮的氧化物。
4．盛放HNO3为何要用棕色瓶？
答案：HNO3见光易分解。
5．如何除去镀在铁表面的铜？
答案：用浓HNO3，铜与浓HNO3反应而溶解，而铁遇浓HNO3发生钝化。
6．浓HNO3与Cu、C的反应，表现的性质是否相同？
答案：不完全相同，与C反应只表现强氧化性，与Cu反应既表现强氧化性，又表现酸性。
硝酸的强氧化性
1．表现
(1)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。
(2)与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应，非金属元素被氧化到高价态的氧化物或含氧酸。
(3)金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO，极稀HNO3可被还原生成NH4NO3。
(4)在利用HNO3的酸性时，要考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的化学方程式是3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO＋5H2O，而不是FeO＋2HNO3(稀)===Fe(NO3)2＋H2O。
(5)硝酸与铁反应时的产物：
(6)浓硝酸与Cu反应时，若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行，硝酸浓度变小，其还原产物为NO，最终得到NO2与NO的混合气体。
(7)注意NO在离子共存问题的判断中的特殊性。在水溶液中，NO本无氧化性，但当水溶液中有大量H＋存在时，NO就表现出强氧化性，如在有H＋、NO存在的溶液中就不能存在Fe2＋、S2－、I－、SO、Br－等还原性离子。
2．规律
(1)温度越高，硝酸浓度越大，其氧化性越强。
(2)与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。
[例1]　已知NO2和NO能与NaOH发生反应，反应的方程式为：
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
该反应常用于NO、NO2的尾气处理。
某研究性学习小组用如图所示装置演示铜片分别与浓HNO3、稀HNO3的反应，在Y形管一侧加入约5 mL的蒸馏水，另一侧加入1 mL的浓硝酸和几块铜片。
首先进行Cu与浓HNO3的反应，放入铜片后，反应剧烈，Y形管内充满了红棕色气体。然后再进行Cu与稀HNO3的反应。
(1)为了开始进行Cu与稀HNO3的反应，需要的操作是_________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式：______________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了证明Cu与稀HNO3反应生成的气体是NO，而不是N2，需要的简单操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验完成后，C中的溶液中含有的溶质有________(写化学式)。已知亚硝酸盐在酸性条件下具有强氧化性，某同学为了验证亚硝酸盐的存在，在C的溶液中加入足量盐酸后，滴入几滴淀粉 KI溶液，结果溶液变蓝，他认为有亚硝酸盐存在。你认为他的方法合理吗？________，若不合理，请用离子方程式来说明不合理的理由(无需文字说明)
________________________________________________________________________。
[解析]　(1)把Cu与浓硝酸和稀硝酸反应集合在一套装置中能验证Cu与浓硝酸的反应产物及Cu与稀硝酸的反应产物，题中由浓硝酸变为稀硝酸，只需加水即可，故可将Y形管倾斜，使少量水进入另一侧。
(3)判断无色气体是NO，可使NO与O2接触，利用反应2NO＋O2===2NO2，产生红棕色的NO2气体来证明。
(4)NaOH溶液吸收NO、NO2后可生成NaNO2、NaNO3，加稀盐酸后，若溶液中含有NO，则相当于存在HNO3，故可氧化I－，不能证明是亚硝酸盐的作用。
[答案]　(1)倾斜Y形管，使蒸馏水进入另一侧
(2)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(3)待B中溶液上方气体变无色后，旋开D，出来的气体变为红棕色
(4)NaOH、NaNO2、NaNO3　不合理
6I－＋8H＋＋2NO===3I2＋2NO↑＋4H2O
呈现强氧化性的酸有浓H2SO4，浓、稀HNO3，原因是它们获得电子的是酸根中＋6价硫原子和＋5价氮原子，其还原产物为硫、氮的低价物质，即任何情况下都没有H2生成。不具有强氧化性的酸如稀H2SO4，其得电子的是H＋，而不是酸根部分，能被H＋氧化的金属单质与其反应时，H＋被还原生成H2，即不会生成硫的低价物质。
硝酸与金属反应的有关计算
硝酸与金属反应计算的四个守恒、一个关系、一个技巧：
1．四个守恒
(1)得失电子守恒：金属失电子的物质的量＝n(NO2)＋3n(NO)。
(2)氮原子守恒：n(HNO3)总＝n(HNO3)余＋xn[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO)。
(3)电荷守恒：反应后溶液中c(NO)＝c(H＋)＋x·c(Mx＋)。
(4)若向反应后溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx＋沉淀完全，此时溶质为NaNO3，则存在n(Na＋)＝n(NO)＝n(HNO3)总－n(NO)－n(NO2)。
2．一个关系
起酸性作用的HNO3的物质的量是金属物质的量和金属所带电荷数的乘积，可表示为n(HNO3)酸性＝xn(Mx＋)，即反应中转移的电子的物质的量。
3．一个技巧
利用离子方程式计算，如果是HNO3和H2SO4混合液跟金属反应，当金属足量时，不能用化学方程式计算，应用离子方程式3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O计算，因为M(NO3)x的NO可借助H2SO4提供的H＋继续与金属反应。
[例2]　将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答：
(1)NO的体积为________ L，NO2的体积为________L。
(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________ mol·L－1。
[解析]　(1)Cu与HNO3反应过程中，Cu作还原剂失去电子等于HNO3作氧化剂得到的电子，即得失电子守恒，有n(Cu)×2＝n(NO)×3＋n(NO2)×1，即
×2＝×3＋，得V(NO)≈5.8 L，V(NO2)＝5.4 L。
(2)硝酸与Cu反应中，硝酸显酸性和氧化性，其中显氧化性的硝酸全部转化为NO、NO2，显酸性的硝酸和过量的硝酸全部与加入V mL a mol·L－1的NaOH完全反应，当溶液中的Cu2＋全部转化为沉淀时，所得溶液为NaNO3溶液，则整个过程中作酸用的硝酸为：n(HNO3)作酸用＝n(NaOH)＝V×10－3 L×a mol·L－1＝aV×10－3 mol，根据N元素守恒，作氧化剂的硝酸与生成的气体的物质的量相等，则有n(HNO3)被还原＝n(气体)＝＝0.5 mol。n(HNO3)＝n(HNO3)作酸用＋n(HNO3)被还原＝aV×10－3 mol＋0.5 mol。
[答案]　(1)5.8　5.4
(2)
解答有关硝酸作氧化剂的题目时，一是明确反应中硝酸扮演两种角色：氧化剂和酸(生成硝酸盐)；二是把握原子守恒、电子守恒等关系列等式；三是运用极限法、讨论法等方法灵活处理。
氧化还原方程式配平的原则和步骤
1．遵循的原则
(1)原子守恒原则：反应物和生成物各元素及其原子个数不变。
(2)电子守恒原则：氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。
(3)电荷守恒原则：氧化还原反应的离子方程式中，反应物所带电荷总数等于生成物所带电荷总数。
2．配平步骤
以Cu＋HNO3(浓)——Cu(NO3)2＋NO2↑＋H2O为例
“一标”——标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。
u＋HO3(浓)——u(NO3)2＋O2↑＋H2O
“二等”——通过最小公倍数法使化合价升降总数相等。
“三定”——确定氧化剂和还原剂的化学计量数，
Cu＋2HNO3(浓)——Cu(NO3)2＋2NO2↑＋H2O
“四查”——用观察法配平其他物质的化学计量数，并检查原子个数是否相等，配平后将短线改为等号。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
[例3]　氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：
NO＋4H＋＋3e－―→NO＋2H2O
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质甲能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式：_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)反应中硝酸体现了________、________。
(3)反应中若产生0.2 mol气体，则转移电子的物质的量是________ mol。
[解析]　(1)从所给还原过程的反应式看NO得电子，即HNO3作氧化剂，要能使该反应发生必须加入还原剂，因此甲只能是Cu2O，化学反应方程式如下：
14HNO3＋3Cu2O===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O。
(2)在该反应中HNO3体现了氧化性和酸性[生成了Cu(NO3)2]。
(3)若产生0.2 mol的气体(NO)，则转移的电子数为(5－2)×0.2 mol＝0.6 mol电子。
[答案]　(1)14HNO3＋3Cu2O===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O　(2)酸性　氧化性　(3)0.6
根据化合价升降只能确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，其他物质的化学计量数需运用观察法、奇偶法、守恒法等来确定。
1．(对应考点一)单质分别跟浓硝酸混合出现的情况依次是：①反应生成相应的硝酸盐，②反应生成最高价含氧酸，③单质呈钝化态，④不发生反应。符合上述要求的单质组是(　　)
A．Cu、Si、Zn、Au　　　　 　B．Ag、P、Al、Pt
C．Fe、C、Sb、Hg D．Cu、S、Fe、Pb
解析：浓硝酸在常温下使铁、铝钝化，故排除A、C两项；浓HNO3不能与Au、Pt反应，与绝大多数金属均反应，故排除D。
答案：B
2．(对应考点一)下列对实验现象的描述中，不正确的是(　　)
A．将铜片投入到稀硝酸中，产生大量红棕色的气体
B．将铁片投入到冷的浓硝酸中，铁片不溶解
C．充满NO2的试管倒立在水槽中，试管内气体的颜色变浅
D．打开浓硝酸瓶盖，有大量白雾生成
解析：Cu与稀HNO3反应产生的NO是无色气体，A错。铁在冷的浓HNO3中钝化，铁片不会溶解，B对。3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，试管内气体颜色变浅，C对。浓HNO3具有挥发性，D对。
答案：A
3．(对应考点二)将3.2 g Cu跟30.0 mL 10.0 mol·L－1的HNO3充分反应，还原产物有NO和NO2，若反应后溶液中有a mol H＋，溶液中含NO的物质的量为(　　)
A．0.5a mol B．(0.1＋a)mol
C．0.1a mol D．2a mol
解析：由反应后溶液中含H＋知HNO3过量，Cu全部反应，根据溶液中的电荷守恒，n(NO)＝n(H＋)＋2n(Cu2＋)，则n(Cu2＋)＝＝0.05 mol，所以n(NO)＝a mol＋0.05 mol×2＝(a＋0.1) mol。
答案：B
4．(对应考点二)某溶液100 mL，其中含硫酸0.03 mol，硝酸0.04 mol，若在该溶液中投入1.92 g铜粉微热，反应后放出一氧化氮气体约为(　　)
A．0.02 mol B．0.01 mol
C．0.015 mol D．无法计算
解析：对于本题分析应从整体出发，分析实际参与反应的微粒(考虑到离子)，混合酸中含有的微粒是H＋、NO、SO，当投入Cu时，3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，求出Cu、H＋、NO的物质的量，按不足量的微粒计算，求出生成的NO的量。
答案：A
5．(对应考点三)配平下列氧化还原反应方程式：
(1)□C＋□HNO3(浓)===□CO2↑＋□NO2↑＋□H2O
(2)□S＋□HNO3(浓)===□H2SO4＋□NO2↑＋□H2O
(3)□Ag＋□HNO3(稀)===□AgNO3＋□NO↑＋□H2O
解析：根据化合价升降的总数相等，确定发生化合价变化的物质系数，再根据反应前后原子个数相等确定其它物质系数。
答案：(1)1　4　1　4　2
(2)1　6　1　6　2　(3)3　4　3　1　2
6.
(实验题)某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的“绿色化”。
(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是____________________________________________________。
(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸。c中反应的化学方程式是______________________________________________。
再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是________________________。
(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是________。理由是________________________________________________________________________。
方案 反应物
甲 Cu、浓硝酸
乙 Cu、稀HNO3
丙 Cu、O2、稀HNO3
(4)此实验的不足之处是______________________。
解析：(1)连接好一整套装置，关闭分液漏斗活塞，把出气导管液封，加热发生装置，显然是检验装置的气密性。
(2)铜片与2 mL浓硝酸发生反应的化学方程式是Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2＋2H2O，再加入2 mL蒸馏水，硝酸浓度变小，降低了反应物浓度使反应减慢，同时产物气体由NO2变为NO，故装置中气体颜色变浅。
(3)从题表中制取硝酸铜的三种方案可以看出：丙方案消耗反应物硝酸少(只起酸性作用)，且不产生污染性气体NO、NO2等，是体现绿色化学的最佳方案。
(4)气体和溶液反应，Cl2不一定完全吸收，故还需要增加尾气吸收装置。
答案：(1)检验装置气密性
(2)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2＋2H2O
反应变缓，气体颜色变浅
(3)丙　耗酸量最少，无污染
(4)没有处理尾气
1．硝酸为无色、易挥发、易分解的强酸。
2．浓、稀HNO3都具有强氧化性，浓HNO3的还原产物一般为NO2，稀HNO3的还原产物一般为NO。
3．浓、稀HNO3与Cu反应，浓HNO3与碳反应的化学方程式分别为：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，
C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
4．工业制HNO3的反应为
①4NH3＋5O24NO＋6H2O；
②2NO＋O2===2NO2；
③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．关于硝酸的说法正确的是(　　)
A．Cu可以溶解在稀硝酸中并生成H2
B．浓HNO3不能与非金属单质反应
C．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮元素得电子
D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体
解析：Cu与稀HNO3反应生成NO不产生H2，A项错误，浓HNO3可以与非金属单质反应，B项错误，常温下，Fe遇浓HNO3钝化，不会产生大量NO2，D项错误。
答案：C
2．往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中，逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应是(　　)
A．颜色变浅　　　　　　 　B．逐渐加深
C．没有改变 D．变黄色
解析：Fe(NO3)2溶液中主要含有Fe2＋、NO，加入稀盐酸时，电离出H＋，提供了酸性环境。H＋和NO构成了稀硝酸，具有氧化性，把Fe2＋氧化为Fe3＋。
答案：D
3．下列反应中，硝酸既表现了氧化性又表现了酸性的是(　　)
A．C＋浓HNO3 B．Cu＋稀HNO3
C．CuO＋浓HNO3 D．NaOH＋HNO3
解析：浓HNO3与C反应只表现氧化性，与CuO、NaOH反应只表现酸性，稀HNO3与Cu反应生成NO表现氧化性，生成Cu(NO3)2表现酸性。
答案：B
4．[双选题]硝酸能与绝大多数金属反应，体现其极强氧化能力。下列块状金属中在常温时能全部溶于足量浓HNO3的是(　　)
A．Ag B．Cu
C．Al D．Fe
解析：常温下，浓硝酸能使Fe、Al等钝化，这是因为浓硝酸将它们的表面氧化成一层薄而致密的氧化物薄膜，阻止了反应的进一步进行。Ag、Cu都能和硝酸反应。
答案：AB
5．锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为(　　)
A．2 mol B．1 mol
C．0.5 mol D．0.25 mol
解析：由反应中电子得失守恒可知，产物硝酸锌和硝酸铵的物质的量之比为4∶1，故被还原的硝酸的物质的量为0.25 mol。
答案：D
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(10分)在浓硝酸中放入铜片：
(1)开始反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，原因是________________________________________________________________________。
(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体5.6 L(标准状况，不存在N2O4)。则所消耗硝酸的物质的量是________。
解析：过量的铜跟浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐变小，所以反应到后期，主要为铜跟稀硝酸的反应；反应停止后，溶液中还有NO，当加入强酸时，H＋跟NO构成硝酸，使铜继续溶解；由N原子守恒可计算消耗HNO3的量为×2＋＝0.65 mol。
答案：(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2＋2H2O
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO＋4H2O
(3)加入稀硫酸后，硫酸电离出的H＋与原溶液中的NO又形成了具有强氧化性的稀硝酸，稀硝酸再跟铜反应产生气体
(4)0.65 mol
7．(10分)将红热固体单质甲投入黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气反应，根据如图所示变化填空。
(1)写出下列物质的名称：甲是________，乙是________，丙是________；
(2)混合气体A的主要成分是____________________(填化学式)；
(3)气体B是________，蓝色溶液是________。
(4)写出固体甲与溶液乙反应的化学方程式__________________________________。
解析：本题的“题眼”是蓝色溶液―→含Cu2＋―→单质丙为铜。能与铜反应即为强氧化性酸溶液HNO3，气体B为NO，A中的一种成分能与H2O反应生成HNO3和NO，则A中含有NO2，能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO2，进一步说明单质甲为碳，A为NO2与CO2的混合气体，显黄色的溶液乙为溶有NO2的浓硝酸。
答案：(1)碳　浓硝酸　铜
(2)CO2、NO2
(3)NO　Cu(NO3)2
(4)C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
8．(10分)(2011·上海高考)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空：
(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为___________________________。
(2)上述反应中的氧化剂是________，反应产生的气体可用____________吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反应：As2S3＋10H＋＋10NO===2H3AsO4＋3S↓＋10NO2↑＋2H2O
若生成2 mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为____________。
(4)若反应产物NO2与11.2 L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产生的CO2的量________(选填编号)。
a．小于0.5 mol　　　　　　　 　B．等于0.5 mol
c．大于0.5 mol D．无法确定
解析：(1)根据电子得失守恒知1 mol As2S3作氧化剂得到2 mol电子，而1 mol SnCl2作还原剂失去2 mol电子，所以二者的物质的量之比是1∶1。
(2)H2S是还原性气体可用碱液或硫酸铜溶液吸收。
(3)As2S3作还原剂，转移电子的个数是2×(5－3)＋3×(0＋2)＝10。
(4)根据电子守恒可知生成CO2的量是0.5 mol×4/4＝0.5 mol，但随着反应的进行，硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应。
答案：(1)1∶1　(2)As2S3　氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液　(3)10 mol　(4)a