2023-2024学年高一化学下学期-5.2氮及其化合物的性质及转化（人教版2019必修第二册）
一、氮的存在及氮的固定
1.存在：游离态——氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中；化合态——部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
2.氮的固定
（1）自然固氮（①雷电固氮：将N2转化NO；②根瘤菌固氮将N2转化NH4+）
（2）人工固氮：合成氨工业
二、氮气
1.物理性质
纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水。
2.化学性质
(1)组成与结构
①分子式：N2 ②电子式： ③结构式：N≡N
(2)物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，在水中溶解度很小，N2空气中N2的体积分数约为78%。
(3)化学性质
①通常状况下很难与其它物质发生化学反应
②在一定条件下，能与一些物质发生化学反应
a.与H2反应：N2＋3H22NH3；
b.与某些金属反应：3Mg+N2Mg3N2
Mg3N2离子化合物，在水中强烈水解Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
c.与O2反应：在通常情况下，与O2不发生反应，但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。
N2+O22NO（闪电、汽车引擎中发生的反应）
(4)工业制法：
①分离液态空气：
①耗氧法：
三、氮的氧化物
1.氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5，分别是硝酸、亚硝酸（HNO2）的酸酐。
2.NO和NO2的性质比较
NO NO2
色、态、 味、毒性 无色、无味 红棕色、刺激性气味
有毒气体
水溶性 不溶 易溶且与水反应
与O2反应 2NO＋O2===2NO2
与H2O反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
与O2、H2O 共同反应 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
氧化性 6NO＋4NH35N2＋6H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O，NO2＋SO2===SO3＋NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
【注意】（1）NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。
（2）验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。
【知识拓展】常见的NOx尾气处理方法
（1）碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx处理。
（2）催化转化法
在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
四、氨的性质与用途
1. 氨的物理性质
通常状况下，氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水（常温常压下，体积比为
1∶700），氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度急剧降低，工业上可使用液氨作制冷剂。
2．喷泉实验原理和装置（可利用喷泉实验证明NH3极易溶于水）
(1)氨气喷泉实验
①引发操作：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作。
②形成原理：当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。
(2)实验成功的关键——“三要”
①装置气密性——要好。
②烧瓶和气体——要干。
③烧瓶内的氨气——要满。
(3)喷泉的常见类型
方法 减小内压法 增大外压法
装置
原理 减小烧瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象 增大锥形瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象
(4)常见产生喷泉实验的组合
气体 NH3 HCl SO2、CO2、NO2、Cl2 NO2和O2
吸收剂 水或盐酸 水或氢氧化钠溶液 浓氢氧化钠溶液 水
3.氨的化学性质
【注意】（1）NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。
（2）氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三种分子：NH3·H2O、NH3、H2O；三种离子：NH4+、OH－及少量的H+。氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，氨水可使紫色石蕊试液变蓝，故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。
【知识拓展】氨的还原性拓展
（1）在纯氧中燃烧：4NH3＋3O22N2＋6H2O。
（2）与氯气反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用于检验Cl2管道泄漏)。
（3）与CuO反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O(用于实验室制少量N2)。
4.氨的用途
①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。
②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
五、铵盐
1．不稳定性：NH4Cl、NH4HCO3受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑、 NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑
2．与碱的反应
（1）固体反应：NH4Cl与NaOH反应的化学方程式为：NH4Cl＋NaOHNH3↑＋NaCl＋H2O。
（2）稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(加热)：NH4+＋OH－NH3↑＋H2O。
（3）稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(不加热)：NH4+＋OH－===NH3·H2O。
3．铵盐与碱反应的应用
（1）检验NH4+：待测液中加NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放置于试管口，若试纸变蓝，说明溶液中含NH4+。
（2）实验室制备NH3。
4．氨气的实验室制法
（1）原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
（2）装置
① 发生装置：固体＋固体气体，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同。
② 净化装置：通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。
（3）收集方法： 向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气。
（4）验满方法
① 方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明已经收集满。
② 方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。
（5）尾气处理：多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或 稀硫酸 浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸 ，常采用的装置如图所示：
5．实验室快速制氨气的方法
（1）加热浓氨水法：NH3·H2O不稳定，受热易分解生成NH3：NH3·H2ONH3↑＋H2O，故可直接加热浓氨水制备NH3。
（2）浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法：固体NaOH溶于水放出大量的热，会促使氨水分解，而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2，同时反应放热，也会促使氨水分解，故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。反应装置图分别为：
[特别提醒] 不能直接加热分解NH4Cl制取NH3，NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl在试管口又重新化合为NH4Cl。
六、硝酸
1．物理性质：无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO2而呈黄色。质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。
2．化学性质
(1)不稳定性
反应：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。
①与金属反应
稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②与非金属反应
浓硝酸与C反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③与还原性化合物反应
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：
3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
3．硝酸的工业制备
(1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO：4NH3＋5O24NO＋6H2O。
(2)NO被空气氧化为NO2：2NO＋O2===2NO2。
(3)NO2溶于水制备HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
[特别提醒] 在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是：
3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。
5．用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
七、酸雨及防治
1．SO2、NOx 的主要来源
（1）SO2：主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。
（2）NOx：主要来源于机动车产生的尾气 。
2．SO2、NOx对人体的危害
SO2与NOx会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。
3．酸雨
SO2、含氮氧化物及其在大气中发生反应后的生成物溶于雨水后形成的。
4．酸雨防治
（1）工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止有害物质污染大气。
（2）减少化石燃料的直接燃烧，如脱硫处理。
一、单选题
1．氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，下列过程不属于氮的固定的是
A．在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素 B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮
C．豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨 D．工业合成氨
【答案】A
【详解】
A．氮得固定是将游离态得氮转化成化合态得氮，氨气和二氧化碳合成尿素不属于氮得固定，A错误；
B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮反应方程为，属于氮的固定，B正确；
C．豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨，将游离态的氮转化成了化合态的氮，属于氮的固定，C正确；
D．工业合成氨是将氢气与氮气在高温高压催化剂的条件下合成氨气，属于氮的固定，D正确；
故选A。
2．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，22.4L氨气中含有的共价键数目为3NA
B．将含2molH2SO4的浓硫酸与足量的焦炭反应，转移电子数目为4NA
C．含1molHNO3的浓硝酸与足量的Cu反应转移电子数为NA
D．1L0.1mol/L的氨水中，NH3分子、分子共0.1NA
【答案】A
【详解】A．标准状况下，22.4L氨气为1mol，分子含有的共价键3mol，数目为3NA，A正确；
B．硫酸与足量焦炭的反应，随反应的进行，浓硫酸变稀，不再反应，将含2mol H2SO4的浓硫酸与足量的焦炭反应，转移电子数目少于4NA，B错误；
C．浓硝酸在反应中变稀，Cu 与稀 HNO3反应生成 NO，Cu 与浓 HNO3 反应生成 NO2，不确定生成两种氧化物的量，不能计算转移电子的量，C错误；
D．1L0.1mol/L的氨水中，NH3分子、NH3·H2O分子、NH 共0.1NA，D错误；
故选A。
3．将X气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入Y，有沉淀生成，X、Y不可能是
A．CO2、SO2 B．NH3、SO2 C．SO2、NO2 D．SO2、H2S
【答案】A
【详解】A．由于HCl的酸性强于H2SO3和H2CO3，故CO2通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入SO2，仍然没有沉淀生成，A正确；
B．NH3能溶于BaCl2溶液中，形成碱性溶液，没有沉淀生成，通入SO2后先后发生反应：，，B错误；
C．由于HCl的酸性强于H2SO3，SO2通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入NO2，发生反应：， ，产生沉淀，C错误；
D．由于HCl的酸性强于H2SO3，SO2通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入H2S，发生反应：
，产生沉淀 ，D错误；
故选A。
4．下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A．NH3具有还原性，用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
B．HNO3具有强氧化性，可用于制备硝酸铵
C．NH3极易溶于水，可用作制冷剂
D．N2不溶于水，可用作保护气
【答案】A
【详解】A．氨水可以用来检验有毒气体氯气的泄漏，发生的反应为3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，氨气表现出还原性，故A符合题意；
B．HNO3具有酸性，可以与氨气反应生成硝酸铵，与其氧化性无关，故B不符合题意；
C．氨气易液化，液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用，可以用作制冷剂，与NH3极易溶于水无关，故C不符合题意；
D．氮气具有N≡N键结构，化学性质稳定，一般不与其它物质发生反应，所以可用作保护气，与不溶于水无关，故D不符合题意。
答案选A。
5．利用氨的催化氧化原理制备硝酸并进行喷泉实验，装置如图所示（省略夹持装置），下列说法正确的是
A．可以利用制备氨气
B．一段时间后，可以在圆底烧瓶观察到无色喷泉
C．若要液体充满圆底烧瓶，理论上通入的小于1∶2
D．1mol 完全转化为硝酸，转移电子的数目为8
【答案】D
【分析】NH3与O2催化氧化转化为NO，NO、氧气与水反应生成硝酸，据此回答。
【详解】A．氯化铵加热分解产生氨气和氯化氢，氨气和氯化氢又会在试管口生成氯化铵，不能加热氯化铵制备氨气，A错误；
B．NO、O2与水反应生成硝酸，溶液为酸性，可以在圆底烧瓶观察到红色喷泉，B错误；
C．氨气与O2催化氧化转化为NO，方程式为：，若要液体充满圆底烧瓶，NO、氧气与水反应生成硝酸，对应方程式为，则理论上通入n(NH3):n(O2)=1:2，C错误；
D．根据电子守恒可知，1molNH3完全转化为硝酸，转移电子的数目为8NA，D正确；
故选D。
6．对于某无色溶液中可能存在离子的检验及结论一定正确的是
A．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有
B．加入氢氧化钠溶液后用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，不显蓝色，一定不含
C．加入足量稀HCl后再滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，原溶液中含有Cl-
D．先滴加HCl溶液，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，一定有
【答案】D
【详解】A．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，生成的气体可能是二氧化硫或二氧化碳，该溶液中有可能是SO、HSO或HCO，不一定有， A错误；
B．NH3极易溶于水，检验是否存在时，需要氢氧化钠的浓溶液或加热，由于本实验中加入了氢氧化钠的稀溶液，可能生成的NH3溶于水生成了NH3·H2O，试管口湿润的红色石蕊试纸未变蓝，不能确定是否含，B错误；
C． 加入足量稀HCl后再滴入AgNO3溶液，必定使氯离子和银离子生成氯化银沉淀，有白色沉淀生成不能确定原溶液中含有Cl ，C错误；-
D． 先滴加HCl溶液，可排除Ag＋、SO、等的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则沉淀为不溶于酸的硫酸钡，可证明原溶液一定有，D正确；
答案选D。
7．常温下，1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示实验，下列分析正确的是
A．圆底烧瓶内形成喷泉现象，证明与水发生了反应
B．圆底烧瓶中的液体呈红色的原因是
C．取圆底烧瓶内部分液体，滴加盐酸溶液红色加深
D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉
【答案】B
【详解】A．1体积水能溶解700体积的NH3，因此圆底烧瓶内形成喷泉，但是NH3若不与H2O反应只是溶解于H2O中，也能形成喷泉，无法证明氨气与水发生反应，A错误；
B．氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，从而使溶液呈碱性，因此圆底烧瓶中液体呈红色，B正确；
C．圆底烧瓶中溶液呈碱性，滴加盐酸溶液，溶液碱性减弱或变为中性甚至酸性，溶液中红色变浅直至消失，C错误；
D．烧杯中换成其他溶液也能形成喷泉，比如烧杯中装入稀盐酸也能形成喷泉，D错误；
故答案选B。
8．下列反应的离子方程式正确的是
A．氨通入盐酸中：
B．通入水中：
C．铜片投入稀硝酸中：
D．与溶液混合并加热：
【答案】D
【详解】A．氨通入盐酸中：，A错误；
B．通入水中：，B错误；
C．铜片投入稀硝酸中：，C错误；
D．与溶液混合并加热：，D正确；
故选D。
9．1943年侯德榜发明联合制碱法，其生产流程可简要表示为
已知：NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O可电离产生和OH-。 下列说法错误的是
A．纯碱分类属于盐不属于碱
B．流程中先通入CO2再通入NH3可达同样效果
C．若实验室进行第③步操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．侯氏制碱法制备NaHCO3利用了物质溶解度差异
【答案】B
【详解】A．纯碱是Na2CO3，属于盐类，A正确；
B．CO2溶解度较小，通入水中生成的H2CO3较少，且再通入NH3不易控制生成NH4HCO3，而NH3极易溶于水，通入水中生成NH3·H2O，再通入过量CO2，可以生成NH4HCO3，有利于NaHCO3的析出，因此效果不同，B错误；
C．第③步操作是过滤，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，C正确；
D．NaHCO3的溶解度较小，铵盐的溶解度较大，当溶液中Na+和浓度较大时，可以析出NaHCO3固体，因此利用了物质溶解度差异，D正确；
故选B。
10．组装如图实验装置，检验装置气密性后，添加药品，将铜丝插入浓硝酸中开始实验。下列说法错误的是
A．实验中可以利用铜丝的上下移动来控制反应的发生和停止
B．一段时间后抽出铜丝，向乙中注入水，气体颜色会变浅
C．注入水后装置乙中铜片表面产生气泡，说明反应生成
D．丙中X溶液可以是NaOH溶液，以吸收尾气
【答案】C
【分析】由实验装置图可知，装置甲中发生的反应为铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体、硝酸铜和水，实验中可以利用铜丝的上下移动来控制反应的发生和停止，装置乙中二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应生成的稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，装置丙中盛有的氢氧化钠溶液能用于吸收氮的氧化物，防止污染空气。
【详解】A．铜丝上移离开液面则不能与浓硝酸反应，下移进入液面则能与浓硝酸反应，因此实验中可以
利用铜丝的上下移动来控制反应的发生和停止，A正确；
B．由分析可知，一段时间后抽出铜丝，向乙中注入水，气体红棕色会变浅是因为二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，B正确；
C．由分析可知，注入水后装置乙中铜片表面产生气泡是因为反应生成的稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，C错误；
D．由分析可知，装置丙中盛有的氢氧化钠溶液能用于吸收氮的氧化物，防止污染空气，D正确；
故选C。
11．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 过量铁粉加入稀充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀将Fe氧化为
B 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓溶液呈碱性
C 将充满气体的试管倒扣在水槽中 试管内充满溶液 易溶于水并与水发生了反应
D 向溶液中先滴加稀硝酸，再滴加溶液 出现白色沉淀 溶液X中一定含有
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A．过量铁粉加入稀充分反应后铁粉将Fe3+还原为Fe2+，故滴入KSCN溶液溶液不会变红色，A错误；
B．用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上，因氨水显碱性而使石蕊溶液变蓝，B正确；
C．将充满气体的试管倒扣在水槽中，发生反应3NO2 +H2O=2HNO3 +NO，由方程式可知反应后试管内有NO残余，故试管内不会充满溶液，C错误；
D．如含有亚硫酸根离子，可被硝酸氧化生成硫酸根离子，溶液不一定含有硫酸根离子， D错误。
故选B。
12．将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，原混合气体中N2与NO2的体积比为
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：1
【答案】C
【详解】设原混合气体中含有xmolN2，ymolNO2，盛有N2和NO2 的混合气体的试管倒立于水中发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，则有，反应后试管内气体物质的量为mol，则有(x+y)=2，解得x：y=1：3，故答案选C。
13．关于实验装置与试剂选择，下列说法正确的是
A．装置①可用于实验室制备NH3 B．装置②可用于吸收尾气NH3
C．装置③可用于验证氨气在水中的溶解性 D．装置④可用于收集NO2气体
【答案】C
【详解】A．NH4Cl固体受热分解，生成的NH3和HCl在试管口遇冷又结合为NH4Cl，所以装置①不可用于实验室制备NH3，A不正确；
B．NH3易溶于水，装置②中的煤油不能起到防止倒吸的作用，所以装置②不可用于吸收尾气NH3，B不正确；
C．装置③中，往烧瓶内滴入水，看到气球体积膨胀，则表明烧瓶内气体压强减小，从而表明NH3易溶于水，所以装置③可用于验证氨气在水中的溶解性，C正确；
D．NO2易与水反应生成HNO3和NO，所以装置④不可用于收集NO2气体，D不正确；
故选C。
14．化合价和物质类别是整理元素及其化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。氮元素的“价一类”二维图如图。下列说法正确的是
A．氮气既无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应
B．在高温高压条件下，氮气与氧气直接生成NO2
C．NO与A均可用排空气法收集
D．浓硝酸在见光或受热时会发生分解
【答案】D
【分析】根据氮元素的“价一类”二维图可知，A为NH3，B为N2，C为HNO3，以此解题。
【详解】A．氮气和氢气反应生成氨气体现氮气的氧化性，氮气和氧气反应生成一氧化氮，体现氮气的还原性，A错误；
B．在高温高压条件下，氮气与氧气直接生成NO，不能生成二氧化氮，B错误；
C．NO可以和氧气反应，不能用排空气法收集，C错误；
D．硝酸不稳定，浓硝酸在见光或受热时会发生分解，D正确；
故选D。
15．将投入硝酸中，恰好完全反应，向反应后的溶液中加入溶液，恰好完全沉淀，将生成的气体与一起通入足量溶液中，气体恰好被完全吸收生成。下列判断正确的是
A．生成的气体中只有NO B．
C． D．
【答案】C
【详解】A．由分析可知，的物质的量为=0.04mol，若生成的气体中只含有NO，由方程式3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知，0.04molCu需要消耗HNO3，而硝酸中n(HNO3)=0.12mol，<0.12mol，说明还会发生反应Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，生成的气体有NO和NO2，A错误；
B．的物质的量为=0.04mol，投入硝酸中，恰好完全反应，向反应后的溶
液中加入溶液，恰好完全沉淀，则n[Cu(OH)2]=0.04mol，则n(NaOH)=0.08mol，NaOH溶液的浓度为=amol/L=2mol/L，a=2，B错误；
C．将生成的气体与一起通入足量溶液中，气体恰好被完全吸收生成，由得失电子守恒可知，O2得到的电子数和Cu失去的电子数相等，则bmol×4=0.04mol×2，则b=0.02，C正确；
D．Cu和HNO3溶液反应完全后，生成NO、NO2的混合气体，加入NaOH溶液后溶液中存在NaNO3，则NO、NO2的总物质的量为0.12mol-0.08mol=0.04mol，由N元素守恒可知，气体恰好被完全吸收生成n()=0.04mol，c=0.04，D错误；
故选C。
二、填空题
16．在如图所示的物质转化关系中，A是常见的气态氢化物，也是一种重要的化工产品、化工原料，B是能使带火星的木条复燃的无色、无味气体，E的相对分子质量比D的大17，合成A以及制取E的流程示意图如图所示，G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。
(1)A的电子式为 。
(2)反应A＋B→C的化学方程式 。
(3)反应E＋G→C的离子反应方程式 。
(4)D＋F→E中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(5)实验室保存E的浓溶液时用棕色试剂瓶，请用化学方程式解释原因 。
(6)有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，其中，。取100mL该混合溶液与12.8g铜粉反应，标准状况下生成NO的体积为 L。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)1∶2
(5)
(6)2.24
【分析】A是常见的气态氢化物，也是一种重要的化工产品、化工原料，则A为；B是能使带火星的木条复燃的无色、无味气体，则B为氧气；G是一种紫红色金属单质，G为Cu；根据转化关系，A和B反应生成C和F，和氧气反应生成NO和；C和B反应生成D，则C为NO，D为，F为；D和F反应生成E，即和反应生成和NO，E的相对分子质量比D的大17，则E为。
【详解】（1）
A为，电子式为：；
（2）根据分析可知，A和B反应生成C的化学方程式为：；
（3）E和G反应生成C，即Cu和稀硝酸的反应，则Cu和稀硝酸的离子反应方程式为：；
（4）D和F生成E的方程式为：，氮元素化合价由中的+4价，升高到中氮的化合价+5价，发生氧化反应，由中的+4价，降低到NO中氮的化合价+2价，发生还原反应，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为：1：2；
（5）浓硝酸用棕色试剂瓶是因为浓硝酸不稳定，光照或加热易分解，分解的方程式为：；
（6）硫酸的浓度为2mol/L，硝酸的浓度为1mol/L，取100mL该混合溶液中，12.8gCu的物质的量为，由方程式，可知硝酸根不足，故标况下生成NO的体积应根据硝酸根计算，即产生0.1molNO,体积为。
17．某研究性学习小组为了制取NH3，并探究NH3，铵盐相关的性质，进行了以下实验：
【制取氨气】
(1)A中发生反应的化学方程式为： 。
(2)按图A装置制取NH3，生成的NH3，可用 (填“浓H2SO4”或“碱石灰”)干燥，收集NH3应选择 (填“B”或“C”)装置。
(3)实验室制取O2、H2中，可选用A装置的气体是 。
(4)若生成标准状况下22.4LNH3，至少需要NH4Cl的质量为 g(NH4Cl摩尔质量为53.5g·mol-1)。
【实验探究】
查阅资料可知：通常铵盐是白色晶体，易溶于水，受热易分，和碱反应能产生氨气。
(5)某同学用刚清洗过、含有较多水分的集气瓶收集氨气， (填“能”或“不能”)收集到氨气。
(6)为确认某固体化肥样品中含有NH，不必用到的试纸或试剂是 (只有一个正确选项)。
①NaOH溶液 ②红色石蕊试纸 ③稀H2SO4
(7)分别在两个集气瓶中滴入浓氨水和浓盐酸，盖上玻璃片，如图所示放置，然后抽去中间的玻璃片，观察到 现象。
【知识应用】
(8)为了防止碳酸氢铵肥效降低，你认为应该如何科学储存： (写出一种有效储存方法)。
(9)氨气的用途很广。如可利用氨气在催化剂存在的情况下与氧气反应来制取生产硝酸所需要的一氧化氮：4NH3+5O24NO+6H2O，在该反应中氨气体现 (选填“氧化性”或“还原性”)。请你列举氨气的另一种用途： 。
【答案】(1)
(2) 碱石灰 B
(3)O2
(4)53.5
(5)不能
(6)③
(7)生成大量白烟
(8)在阴凉处密闭保存
(9)还原性 用于化肥工业
【详解】（1）氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气，；
（2）按图A装置制取NH3，生成的NH3，氨气为碱性气体，可用碱石灰干燥，氨气密度小于空气，收集NH3应选向下排空气法装置B；
（3）A装置为固体加热反应装置，实验室可以加热高锰酸钾制取氧气，锌和稀硫酸反应制取H2，故可选用A装置的气体是O2；
（4），若生成标准状况下22.4LNH3，为1mol NH3，则至少需要NH4Cl的质量为1mol×53.5g·mol-1=53.5g；
（5）氨气极易溶于水，刚清洗过、含有较多水分的集气瓶收集氨气，不能收集到氨气；
（6）铵根离子和氢氧化钠生成氨气，检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝色说明生成氨气，样品存在铵根离子，不必用到的试剂是硫酸，故选③；
（7）浓氨水和浓盐酸均具有挥发性，挥发的氨气和氯化氢生成氯化铵固体，故现象为生成大量白烟；
（8）碳酸氢铵不稳定，受热易分解，故应该在阴凉处密闭保存；
（9）在该反应中氮元素化合价升高，氨气体现还原性；氨气含有氮元素，可以用于化肥工业。
18．已知：浓硝酸和铜在常温下反应的化学方程式为：(浓)。回答下列问题：
(1)在这个反应中，浓硝酸表现的化学性质是酸性和 性(填“氧化”或“还原”)。
(2)的电离方程式为 。
(3)在离子方程式中，只有强酸、强碱和可溶性盐拆写成离子形式，该反应的离子方程式为 。
(4)随着反应的进行，硝酸的浓度减小，发生(稀)反应。在该反应中，有反应，有 个转化为气体。
(5)氮的氧化物有毒。用溶液吸收的方程式为，该反应消耗转移的电子数是 。
(6)用等量的铜制备，有三种方法：
方法一：(浓)
方法二：(稀)
方法三：
请从经济效益(硝酸根都进入硝酸铜)和社会效益(无有毒气体排放)考虑，最优方法是 。
【答案】(1)氧化
(2)
(3)
(4)2
(5)1mol
(6)方法三
【详解】（1）在这个反应中，浓硝酸和金属单质反应生成盐，且反应中氮元素化合价降低发生还原反应，故硝酸表现出酸性和强氧化性；
（2）在水溶液中完全电离，电离方程式为；
（3）根据要求，硝酸和硝酸铜可以拆成离子形式，该反应的离子方程式为；
（4）由方程式可知，该反应中，有3个Cu原子反应，有2个转化为气体，所以在该反应中，有3molCu反应，有个转化为气体。
（5）该反应二氧化氮中的氮元素由+4价变为硝酸钠中的+5价和亚硝酸钠中的+4价，既是氧化剂，又是还原剂，每有2mol二氧化氮反应，转移1mol电子。
（6）最优方法是方法三，因为反应中所有的氮元素全部进入硝酸铜，且反应中无污染性气体生成。
19．亚硝酸钠()它是一种白色固体，有毒，外观与其相似；某化学兴趣小组查阅资料得知：，该小组利用下列装置制备干燥的亚硝酸钠(夹持及加热装置略去，部分仪器可重复使用)。
已知：①能被高锰酸钾氧化，但不能被浓硫酸氧化。
②易被空气氧化。
③铜与浓硝酸产生
(1)盛装浓硝酸的仪器名称为 。
(2)仪器按气流方向连接顺序为b→g→h→ →i(装置可重复使用)。盛有水的洗气瓶的作用是 。
(3)反应开始前打开止水夹a，通入过量氮气的目的是排除装置中的空气，若不排除装置中的空气，可能产
生的后果是 ；反应结束后打开止水夹a，通入过量氮气的目的是 。
(4)关于“”，被氧化的元素是 ，生成时，转移电子数目为 个。
(5)写出与的化学反应方程式
(6)关于，下列说法正确的是___________。
A．可大量用于腌制肉类食物 B．熔融态能导电
C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．只有还原性
【答案】(1)分液漏斗
(2) e→f→c→d→e→f→i或e→f→d→c→e→f→i 与二氧化氮反应生成一氧化氮
(3)制得的NaNO2不纯 将整个装置中残留的NO全部排入酸性高锰酸钾溶液中吸收，防止氮氧化合物污染空气
(4)N元素
(5)
(6)BC
【分析】将整个装置中空气用氮气排出，浓硝酸和铜反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成一氧化氮，要制得干燥的亚硝酸钠，则先用浓硫酸干燥NO气体，一氧化氮和过氧化钠反应生成亚硝酸钠，为了得到干燥的亚硝酸钠需右侧再用浓硫酸干燥，尾气用酸性高锰酸钾溶液处理；
【详解】（1）由图可知，盛装浓硝酸的仪器名称为分液漏斗；
（2）铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成一氧化氮，用浓硫酸干燥一氧化氮，再通入到过氧化钠中反应生成亚硝酸钠，为防止酸性高锰酸钾中水蒸气进入到发生装置中，则再用浓硫酸干燥后通入高锰酸钾溶液中除掉NO，因此仪器按气流方向连接顺序为b→g→h→e→f→c→d→e→f→i或b→g→h→e→f→d→c→e→f→i；盛水的洗气瓶可以与二氧化氮反应生成一氧化氮；
（3）反应开始前打开止水夹a，通入过量氮气的目的是排除装置中的空气，空气中含有氧气和二氧化碳，二氧化碳和过氧化钠反应，生成的亚硝酸钠和氧气反应生成硝酸钠，因此若不排除装置中的空气，可能产生的后果是制得的NaNO2不纯，含有Na2CO3、NaNO3；反应结束后打开止水夹a，反应完后整个装置中含有NO气体，会污染环境，因此通入过量氮气的目的是将整个装置中残留的NO全部排入酸性高锰酸钾溶液中吸收，防止氮氧化合物污染空气；
（4）由方程式可知，N元素化合价升高被氧化，O元素化合价降低被还原，故被氧化的元素为N元素；N元素从+2价升高到中的+3价，一个N转移一个电子，故生成时，转移电子数目为个；
（5）二氧化硫具有还原性，过氧化钠具有氧化性，两者反应生成硫酸钠，反应方程式为：
；
（6）A．有毒，不能大量用于腌制肉类食物，A错误；
B．为离子化合物，在熔融态能导电，B正确；
C．中N元素为+3价，具有还原性，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；
D．中N元素为+3价，处于中间价态，既具有氧化性，又具有还原性，D错误；
故选BC。
20．自然界中的局部氮循环如下图所示。
回答下列问题：
(1)氮气的电子式为 。
(2)上图各含氮物质的转化途径中，属于氮的固定的是 (填数字序号)。
(3)NH3是氮循环中的重要物质，工业合成NH3的化学方程式为 。
(4)某化工厂出现泄蹈，大量氨水进入循环水系统，使循环水中含氯杀菌剂(有效成分为Cl2)的杀菌效果降低、硝化作用增强，导致循环水的pH上升，最终造成设备腐蚀。
①下列有关氨对循环水影响的说法中，正确的是 (填标号)。
A．循环水的pH上升与氨水的碱性有关
B．过量氨进入循环水后，不会导致水体富营养化
C．过量氨进入循环水后，水中和含量会升高
D．为减少氨对杀菌剂杀菌效果的影响，可以改用非氧化性杀菌剂
②通过检测循环水中的c()可判断循环水的水质是否恶化，c()检测利用的是酸性条件下I-被氧化为I2，同时生成的气体遇空气变红棕色，该反应的离子方程式为 。
(5)含的废水可用二硫化亚铁(FeS2)处理，在反硝化细菌的作用下发生以下反应，请将离子方程式补充完整： 。
___________+___________ FeS2+___________ H+___________N2↑+___________ +___________ Fe3+___________
该反应中被氧化的物质为 。
【答案】(1)
(2)①②
(3)
(4)ACD 2I-+2+4H+=I2+2NO+2H2O
(5)6NO+2FeS2+4H+3N2↑+4SO+2Fe3++2H2O FeS2
【详解】（1）氮气的电子式为：。
（2）氮的固定是将空气中游离的氮转变成氮的化合物的过程，有自然固氮和人工固氮之分，即将N2转化为其他含N化合物，从图上看，①②分别属于自然固氮和人工固氮。
（3）工业上用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下合成氨气化学方程式为：。
（4）①A．循环水pH的波动中，pH的上升与氨水的碱性有关，故A正确；
B．水体富营养化是指含N、P的营养盐含量过多而引起的水质污染现象，故过量氨进入循环水后，会导致水体富营养化，故B错误；
C．过量氨进入循环水后，会与水系统中的硝化细菌和氧气等发生硝化作用，生成和，故和含量会升高，故C正确；
D．氨具有还原性，对杀菌剂杀菌效果的有很大的影响，为保证杀菌效果，可以改用非氧化性杀菌剂，故D正确；
故选ACD。
②I-被氧化为I2，同时生成的气体遇空气变红棕色，该气体为NO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：4H++2I-+2=I2+2NO+2H2O。
（5）由离子方程式可知中N由+5价变为0价，化合价下降14×5=70，FeS2中S由-1价升高到+6，化合价升高10×7=70，此时化合价升降已经相等，则Fe元素化合价不变，反应生成5Fe2+，再根据电荷守恒可得6+2FeS2+4 H+3N2↑+4+2Fe3++2H2O，该反应中被氧化的物质为FeS2。2023-2024学年高一化学下学期-5.2氮及其化合物的性质及转化（人教版2019必修第二册）
一、氮的存在及氮的固定
1.存在：游离态——氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中；化合态——部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
2.氮的固定
（1）自然固氮（①雷电固氮：将N2转化NO；②根瘤菌固氮将N2转化NH4+）
（2）人工固氮：合成氨工业
二、氮气
1.物理性质
纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水。
2.化学性质
(1)组成与结构
①分子式：N2 ②电子式： ③结构式：N≡N
(2)物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，在水中溶解度很小，N2空气中N2的体积分数约为78%。
(3)化学性质
①通常状况下很难与其它物质发生化学反应
②在一定条件下，能与一些物质发生化学反应
a.与H2反应：N2＋3H22NH3；
b.与某些金属反应：3Mg+N2Mg3N2
Mg3N2离子化合物，在水中强烈水解Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
c.与O2反应：在通常情况下，与O2不发生反应，但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。
N2+O22NO（闪电、汽车引擎中发生的反应）
(4)工业制法：
①分离液态空气：
①耗氧法：
三、氮的氧化物
1.氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5，分别是硝酸、亚硝酸（HNO2）的酸酐。
2.NO和NO2的性质比较
NO NO2
色、态、 味、毒性 无色、无味 红棕色、刺激性气味
有毒气体
水溶性 不溶 易溶且与水反应
与O2反应 2NO＋O2===2NO2
与H2O反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
与O2、H2O 共同反应 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
氧化性 6NO＋4NH35N2＋6H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O，NO2＋SO2===SO3＋NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
【注意】（1）NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。
（2）验证某无色气体为NO的方法是向该无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。
【知识拓展】常见的NOx尾气处理方法
（1）碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx处理。
（2）催化转化法
在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
四、氨的性质与用途
1. 氨的物理性质
通常状况下，氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水（常温常压下，体积比为1∶700），氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度急剧降低，工业上可使用液氨作制冷剂。
2．喷泉实验原理和装置（可利用喷泉实验证明NH3极易溶于水）
(1)氨气喷泉实验
①引发操作：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作。
②形成原理：当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。
(2)实验成功的关键——“三要”
①装置气密性——要好。
②烧瓶和气体——要干。
③烧瓶内的氨气——要满。
(3)喷泉的常见类型
方法 减小内压法 增大外压法
装置
原理 减小烧瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象 增大锥形瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象
(4)常见产生喷泉实验的组合
气体 NH3 HCl SO2、CO2、NO2、Cl2 NO2和O2
吸收剂 水或盐酸 水或氢氧化钠溶液 浓氢氧化钠溶液 水
3.氨的化学性质
【注意】（1）NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。
（2）氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三种分子：NH3·H2O、NH3、H2O；三种离子：NH4+、OH－及少量的H+。氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，氨水可使紫色石蕊试液变蓝，故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。
【知识拓展】氨的还原性拓展
（1）在纯氧中燃烧：4NH3＋3O22N2＋6H2O。
（2）与氯气反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl(用于检验Cl2管道泄漏)。
（3）与CuO反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O(用于实验室制少量N2)。
4.氨的用途
①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。
②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
五、铵盐
1．不稳定性：NH4Cl、NH4HCO3受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑、 NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑
2．与碱的反应
（1）固体反应：NH4Cl与NaOH反应的化学方程式为：NH4Cl＋NaOHNH3↑＋NaCl＋H2O。
（2）稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(加热)：NH4+＋OH－NH3↑＋H2O。
（3）稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(不加热)：NH4+＋OH－===NH3·H2O。
3．铵盐与碱反应的应用
（1）检验NH4+：待测液中加NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放置于试管口，若试纸变蓝，说明溶液中含NH4+。
（2）实验室制备NH3。
4．氨气的实验室制法
（1）原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
（2）装置
① 发生装置：固体＋固体气体，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同。
② 净化装置：通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。
（3）收集方法： 向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气。
（4）验满方法
① 方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明已经收集满。
② 方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。
（5）尾气处理：多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或 稀硫酸 浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸 ，常采用的装置如图所示：
5．实验室快速制氨气的方法
（1）加热浓氨水法：NH3·H2O不稳定，受热易分解生成NH3：NH3·H2ONH3↑＋H2O，故可直接加热浓氨水制备NH3。
（2）浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法：固体NaOH溶于水放出大量的热，会促使氨水分解，而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2，同时反应放热，也会促使氨水分解，故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。反应装置图分别为：
[特别提醒] 不能直接加热分解NH4Cl制取NH3，NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl在试管口又重新化合为NH4Cl。
六、硝酸
1．物理性质：无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO2而呈黄色。质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。
2．化学性质
(1)不稳定性
反应：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。
①与金属反应
稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②与非金属反应
浓硝酸与C反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③与还原性化合物反应
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：
3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
3．硝酸的工业制备
(1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO：4NH3＋5O24NO＋6H2O。
(2)NO被空气氧化为NO2：2NO＋O2===2NO2。
(3)NO2溶于水制备HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
[特别提醒] 在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是：
3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，而不是FeO+2HNO3 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。
5．用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
七、酸雨及防治
1．SO2、NOx 的主要来源
（1）SO2：主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。
（2）NOx：主要来源于机动车产生的尾气 。
2．SO2、NOx对人体的危害
SO2与NOx会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。
3．酸雨
SO2、含氮氧化物及其在大气中发生反应后的生成物溶于雨水后形成的。
4．酸雨防治
（1）工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止有害物质污染大气。
（2）减少化石燃料的直接燃烧，如脱硫处理。
一、单选题
1．氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，下列过程不属于氮的固定的是
A．在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素 B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮
C．豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨 D．工业合成氨
2．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，22.4L氨气中含有的共价键数目为3NA
B．将含2molH2SO4的浓硫酸与足量的焦炭反应，转移电子数目为4NA
C．含1molHNO3的浓硝酸与足量的Cu反应转移电子数为NA
D．1L0.1mol/L的氨水中，NH3分子、分子共0.1NA
3．将X气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入Y，有沉淀生成，X、Y不可能是
A．CO2、SO2 B．NH3、SO2 C．SO2、NO2 D．SO2、H2S
4．下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A．NH3具有还原性，用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
B．HNO3具有强氧化性，可用于制备硝酸铵
C．NH3极易溶于水，可用作制冷剂
D．N2不溶于水，可用作保护气
5．利用氨的催化氧化原理制备硝酸并进行喷泉实验，装置如图所示（省略夹持装置），下列说法正确的是
A．可以利用制备氨气
B．一段时间后，可以在圆底烧瓶观察到无色喷泉
C．若要液体充满圆底烧瓶，理论上通入的小于1∶2
D．1mol 完全转化为硝酸，转移电子的数目为8
6．对于某无色溶液中可能存在离子的检验及结论一定正确的是
A．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有
B．加入氢氧化钠溶液后用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，不显蓝色，一定不含
C．加入足量稀HCl后再滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，原溶液中含有Cl-
D．先滴加HCl溶液，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，一定有
7．常温下，1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示实验，下列分析正确的是
A．圆底烧瓶内形成喷泉现象，证明与水发生了反应
B．圆底烧瓶中的液体呈红色的原因是
C．取圆底烧瓶内部分液体，滴加盐酸溶液红色加深
D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉
8．下列反应的离子方程式正确的是
A．氨通入盐酸中：
B．通入水中：
C．铜片投入稀硝酸中：
D．与溶液混合并加热：
9．1943年侯德榜发明联合制碱法，其生产流程可简要表示为
已知：NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O可电离产生和OH-。 下列说法错误的是
A．纯碱分类属于盐不属于碱
B．流程中先通入CO2再通入NH3可达同样效果
C．若实验室进行第③步操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．侯氏制碱法制备NaHCO3利用了物质溶解度差异
10．组装如图实验装置，检验装置气密性后，添加药品，将铜丝插入浓硝酸中开始实验。下列说法错误的是
A．实验中可以利用铜丝的上下移动来控制反应的发生和停止
B．一段时间后抽出铜丝，向乙中注入水，气体颜色会变浅
C．注入水后装置乙中铜片表面产生气泡，说明反应生成
D．丙中X溶液可以是NaOH溶液，以吸收尾气
11．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 过量铁粉加入稀充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀将Fe氧化为
B 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓溶液呈碱性
C 将充满气体的试管倒扣在水槽中 试管内充满溶液 易溶于水并与水发生了反应
D 向溶液中先滴加稀硝酸，再滴加溶液 出现白色沉淀 溶液X中一定含有
A．A B．B C．C D．D
12．将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，原混合气体中N2与NO2的体积比为
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：1
13．关于实验装置与试剂选择，下列说法正确的是
A．装置①可用于实验室制备NH3 B．装置②可用于吸收尾气NH3
C．装置③可用于验证氨气在水中的溶解性 D．装置④可用于收集NO2气体
14．化合价和物质类别是整理元素及其化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。氮元素的“价一类”二维图如图。下列说法正确的是
A．氮气既无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应
B．在高温高压条件下，氮气与氧气直接生成NO2
C．NO与A均可用排空气法收集
D．浓硝酸在见光或受热时会发生分解
15．将投入硝酸中，恰好完全反应，向反应后的溶液中加入溶液，恰好完全沉淀，将生成的气体与一起通入足量溶液中，气体恰好被完全吸收生成。下列判断正确的是
A．生成的气体中只有NO B．
C． D．
二、填空题
16．在如图所示的物质转化关系中，A是常见的气态氢化物，也是一种重要的化工产品、化工原料，B是能使带火星的木条复燃的无色、无味气体，E的相对分子质量比D的大17，合成A以及制取E的流程示意图如图所示，G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。
(1)A的电子式为 。
(2)反应A＋B→C的化学方程式 。
(3)反应E＋G→C的离子反应方程式 。
(4)D＋F→E中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(5)实验室保存E的浓溶液时用棕色试剂瓶，请用化学方程式解释原因 。
(6)有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，其中，。取100mL该混合溶液与12.8g铜粉反应，标准状况下生成NO的体积为 L。
17．某研究性学习小组为了制取NH3，并探究NH3，铵盐相关的性质，进行了以下实验：
【制取氨气】
(1)A中发生反应的化学方程式为： 。
(2)按图A装置制取NH3，生成的NH3，可用 (填“浓H2SO4”或“碱石灰”)干燥，收集NH3应选择 (填“B”或“C”)装置。
(3)实验室制取O2、H2中，可选用A装置的气体是 。
(4)若生成标准状况下22.4LNH3，至少需要NH4Cl的质量为 g(NH4Cl摩尔质量为53.5g·mol-1)。
【实验探究】
查阅资料可知：通常铵盐是白色晶体，易溶于水，受热易分，和碱反应能产生氨气。
(5)某同学用刚清洗过、含有较多水分的集气瓶收集氨气， (填“能”或“不能”)收集到氨气。
(6)为确认某固体化肥样品中含有NH，不必用到的试纸或试剂是 (只有一个正确选项)。
①NaOH溶液 ②红色石蕊试纸 ③稀H2SO4
(7)分别在两个集气瓶中滴入浓氨水和浓盐酸，盖上玻璃片，如图所示放置，然后抽去中间的玻璃片，观察到 现象。
【知识应用】
(8)为了防止碳酸氢铵肥效降低，你认为应该如何科学储存： (写出一种有效储存方法)。
(9)氨气的用途很广。如可利用氨气在催化剂存在的情况下与氧气反应来制取生产硝酸所需要的一氧化氮：4NH3+5O24NO+6H2O，在该反应中氨气体现 (选填“氧化性”或“还原性”)。请你列举氨气的另一种用途： 。
18．已知：浓硝酸和铜在常温下反应的化学方程式为：(浓)。回答下列问题：
(1)在这个反应中，浓硝酸表现的化学性质是酸性和 性(填“氧化”或“还原”)。
(2)的电离方程式为 。
(3)在离子方程式中，只有强酸、强碱和可溶性盐拆写成离子形式，该反应的离子方程式为 。
(4)随着反应的进行，硝酸的浓度减小，发生(稀)反应。在该反应中，有反应，有 个转化为气体。
(5)氮的氧化物有毒。用溶液吸收的方程式为，该反应消耗转移的电子数是 。
(6)用等量的铜制备，有三种方法：
方法一：(浓)
方法二：(稀)
方法三：
请从经济效益(硝酸根都进入硝酸铜)和社会效益(无有毒气体排放)考虑，最优方法是 。
19．亚硝酸钠()它是一种白色固体，有毒，外观与其相似；某化学兴趣小组查阅资料得知：，该小组利用下列装置制备干燥的亚硝酸钠(夹持及加热装置略去，部分仪器可重复使用)。
已知：①能被高锰酸钾氧化，但不能被浓硫酸氧化。
②易被空气氧化。
③铜与浓硝酸产生
(1)盛装浓硝酸的仪器名称为 。
(2)仪器按气流方向连接顺序为b→g→h→ →i(装置可重复使用)。盛有水的洗气瓶的作用是 。
(3)反应开始前打开止水夹a，通入过量氮气的目的是排除装置中的空气，若不排除装置中的空气，可能产生的后果是 ；反应结束后打开止水夹a，通入过量氮气的目的是 。
(4)关于“”，被氧化的元素是 ，生成时，转移电子数目为 个。
(5)写出与的化学反应方程式
(6)关于，下列说法正确的是___________。
A．可大量用于腌制肉类食物 B．熔融态能导电
C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．只有还原性
20．自然界中的局部氮循环如下图所示。
回答下列问题：
(1)氮气的电子式为 。
(2)上图各含氮物质的转化途径中，属于氮的固定的是 (填数字序号)。
(3)NH3是氮循环中的重要物质，工业合成NH3的化学方程式为 。
(4)某化工厂出现泄蹈，大量氨水进入循环水系统，使循环水中含氯杀菌剂(有效成分为Cl2)的杀菌效果降低、硝化作用增强，导致循环水的pH上升，最终造成设备腐蚀。
①下列有关氨对循环水影响的说法中，正确的是 (填标号)。
A．循环水的pH上升与氨水的碱性有关
B．过量氨进入循环水后，不会导致水体富营养化
C．过量氨进入循环水后，水中和含量会升高
D．为减少氨对杀菌剂杀菌效果的影响，可以改用非氧化性杀菌剂
②通过检测循环水中的c()可判断循环水的水质是否恶化，c()检测利用的是酸性条件下I-被氧化为I2，同时生成的气体遇空气变红棕色，该反应的离子方程式为 。
(5)含的废水可用二硫化亚铁(FeS2)处理，在反硝化细菌的作用下发生以下反应，请将离子方程式补充完整： 。
___________+___________ FeS2+___________ H+___________N2↑+___________ +___________ Fe3+___________
该反应中被氧化的物质为 。
