第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
【学习目标】 1.能从物质类别、氮元素的价态的角度预测分析硝酸的性质。 2.了解硝酸对人类发展的贡献，了解人类活动对氮循环和环境的影响，增强节约资源、保护环境的可持续发展的意识。
知识点一 硝酸[学生用书P126]
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1．物理性质
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2．化学性质
（1）实验探究
实验装置及操作 实验现象 实验结论
INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" \* MERGEFORMAT 瓶口产生__________________，闻到__________气味 硝酸___________________________________
INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" \* MERGEFORMAT 两支试管中都有气体产生，铜片逐渐溶解，A试管中反应剧烈，产生红棕色气体，溶液呈蓝绿色；B试管中反应缓慢，产生无色气体，且气体在试管上部变为浅红棕色，溶液呈蓝色 浓硝酸和稀硝酸都能与铜发生反应，前者生成NO2，后者生成NO，化学方程式依次为__________________________________
INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" \* MERGEFORMAT A试管中无明显现象，B试管中产生无色气体，且气体在试管上部变为浅红棕色，溶液呈浅黄色 Fe在浓硝酸中钝化。Fe与过量稀硝酸反应生成NO气体，同时生成Fe（NO3）3
（2）化学性质
①不稳定性
a．化学方程式：____________________。
b．保存：一般将浓硝酸保存在__________________________试剂瓶中，并放置在阴凉处。
②强氧化性
a．与金属铜反应
浓硝酸与Cu反应：________________________；
稀硝酸与Cu反应：____________________________
_______________________________________________。
b．常温下，浓硝酸可使铁、铝等金属表面形成致密的氧化膜而__________________，保护内部的金属不再与酸反应，故可以用铁质或铝质容器来盛放冷的浓硝酸。
c．与非金属单质反应
在加热条件下，浓硝酸能与碳单质发生反应，化学方程式为__________________________。
③酸的通性
如硝酸能与碱发生中和反应，能与碱性氧化物、某些盐发生复分解反应等。
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT （1）铜投入稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解？为什么？
（2）向过量的铜片与一定量的浓硝酸充分反应后的溶液中加入稀硫酸，铜片的质量会发生什么变化？如果有变化，请写出反应的离子方程式。
提示：（1）会溶解。由离子方程式8H＋＋2NO＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，只要溶液中同时有H＋和NO，就相当于存在HNO3，铜就会因发生反应而溶解。
（2）铜片的质量会减少。溶液中有NO，稀硫酸中有H＋，所以铜会继续和硝酸发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
3．用途
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INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）常温下，将铝片放入浓硝酸中，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应（ ）
（2）实验室可以用铜和稀硝酸制备少量NO气体（ ）
（3）浓硝酸氧化性很强，常温下就可以和碳发生反应（ ）
（4）少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为＋2价（ ）
（5）久置的浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成的NO2溶于硝酸（ ）
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
（1）硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中，所以久置的浓硝酸呈黄色。
（2）硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。
（3）常温下，浓硝酸使Al、Fe钝化，但加热时，保护膜被破坏，所以加热时浓硝酸也可使Al、Fe溶解。
（4）热的浓硝酸可将非金属单质（碳、硫、磷等）氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。
（5）硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SO等。
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1．（2024·成都外国语学校高一检测）下列关于硝酸的说法正确的是（ ）
A.硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮得电子
B．浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
C．硝酸电离出的H＋，能被Zn、Fe等金属还原成H2
D．常温下，向浓硝酸中投入铁片，会产生大量的红棕色气体
2．公元8世纪，阿拉伯炼金术士贾比尔·本·哈扬在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸，这是人类关于硝酸最早的记录。下列关于硝酸的叙述正确的是（ ）
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是硝酸的酸酐
B．硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气
C．浓硝酸见光或受热易分解，应保存在棕色瓶中
D．硝酸与铜的反应中，硝酸只表现出强氧化性
3．（2024·天津第一中学高一检测）一定温度下，探究铜与稀硝酸的反应，反应过程如下：
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下列说法不正确的是（ ）
A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B．过程Ⅲ反应速率比过程Ⅰ快的原因是反应放热，温度升高，反应速率加快
C．当活塞不再移动时，即使再抽入空气，铜屑也不会继续溶解
D．②振荡时，针管内可能会发生的反应有4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
知识点二 硝酸与金属反应的相关计算[学生用书P128]
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1．硝酸与金属反应的规律
（1）硝酸与金属反应时，一部分被还原生成NO2（或NO），另一部分起酸的作用生成硝酸盐，而且随着硝酸浓度的减小，其还原产物会由NO2变为NO。
（2）稀硝酸与铁反应时，反应产物与铁的量有如下关系：
Fe（少量）＋4HNO3（稀）===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O ①
3Fe（过量）＋8HNO3（稀）===3Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O ②
即： INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" \* MERGEFORMAT
2．硝酸与金属反应的“三个守恒、一个关系”
（1）三个守恒
①电子守恒：金属失电子数＝n（NO2）＋3n（NO）。
②原子守恒：n（HNO3）＝xn[M（NO3）x]＋n（NO2）＋n（NO）。
若向反应后溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx＋（Mx＋代表金属离子）沉淀完全，此时溶质为NaNO3，则存在：
n（Na＋）＝n（NO）＝n（HNO3）－n（NO）－n（NO2）。
③电荷守恒：HNO3过量时反应后溶液中（不考虑OH－）有c（NO）＝c（H＋）＋xc（Mx＋）。
（2）一个关系
起酸性作用的HNO3的物质的量是金属的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＋）＝n（转移电子）。
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1．在铜与稀硝酸的反应中，若有1 mol HNO3被还原，则参加反应的铜的物质的量为（ ）
A． mol B． mol
C． mol D．3 mol
2．（2024·衡水高一检测）在某稀硝酸中，加入5.6 g 铁粉充分反应后，铁粉全部溶解，放出NO气体，溶液质量增加3.2 g，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为（ ）
A．1∶1 B．3∶2
C．2∶1 D．4∶1
3．将64 g Cu投入100 mL 12 mol·L－1的浓硝酸中，当硝酸全部反应时，收集到标准状况下8.96 L NO2和NO的混合气体。
（1）被还原的硝酸的物质的量是_____________。
（2）生成的NO气体在标准状况下的体积为_____________。
（3）如果向反应后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L－1的稀硫酸，发现铜片又逐渐溶解，产生无色气体，则发生反应的离子方程式为_________________________，又继续溶解的Cu的质量为_______________________________。
知识点三 人类活动对氮循环和环境的影响[学生用书P129]
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1．含氮物质来源及对环境的影响
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2．减少人类活动对氮循环和环境影响的措施
一方面应控制进入大气、土壤和水体中含有氮元素的物质的量，另一方面应增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。
3．氮氧化物对环境的污染
（1）光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。
（2）酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
（3）破坏臭氧层：NOx可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应：
NO＋O3===NO2＋O2
NO2＋O3===NO＋2O2
总反应式为2O3===3O2，从整个反应来看NO作催化剂。
4．SO2和氮的氧化物的吸收、转化
（1）NaOH溶液吸收
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
（2）氨气吸收
2NH3＋H2O＋SO2===（NH4）2SO3
8NH3＋6NO27N2＋12H2O
4NH3＋6NO5N2＋6H2O
（3）汽车尾气转换器
2CO＋2NO2CO2＋N2
（4）石灰石吸收SO2
CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SO2===CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4
5．绿色化学
（1）绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。
（2）按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率（即期望产物的总质量与生成物的总质量之比）为100%。
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1．（2024·青岛高一期末）下列关于氮及其化合物的说法正确的是（ ）
A．氯化铵和碘单质都可以用加热法进行提纯，且二者原理相同
B．汽车尾气中的氮氧化物是光化学烟雾形成的因素之一
C．NH3→NO→NO2→N2O4→HNO3的转化中氮元素均被氧化
D．铜比铁的还原性弱，因此可用铜质容器盛放浓硝酸
2．（教材习题变式）废水中的氨氮（NH3、NH）采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去，具体原理如下：
①微生物脱氮法：NHNON2。
②化学沉淀法：向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，生成MgNH4PO4·6H2O沉淀，从而去除氨氮。
下列有关说法正确的是（ ）
A．步骤a发生反应：NH＋O2===NO＋H2O＋H＋
B．含氨氮的废水直接大量排放，对水体的影响不大
C．化学沉淀法脱氯时，溶液的碱性过强，氨氮的去除率将下降
D．微生物脱氮可在高温条件下进行，以加快脱氮的速率
3．（2024·开封高一联考）大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质，处理SO2和NOx是目前研究的重要课题。利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如下图所示：
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（1）SO2和NOx都会造成酸雨，pH小于_____________ 的雨水称为酸雨。
（2）①将NO2变成无害的N2，要找到合适的物质G与适当的反应条件，G应为__________________________（填“氧化剂”或“还原剂”）。
②已知NO2＋GN2＋H2O＋nX（未配平，n可以为0）。下列化合物中，满足上述反应中G的是_____________ （填字母）。
a．SO2 B．CO2 c．NH3 d．H2
（3）写出反应②的离子方程式：
_______________________________________________________。
（4）将SO2气体通入足量的BaCl2溶液中，无明显现象，若同时向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有白色沉淀产生，写出总反应的化学方程式：_____________________________________________________。
INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P130]
1．（教材习题变式）下列有关浓硝酸的说法不正确的是（ ）
A．实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
B．常温下浓硝酸能使金属铝钝化
C．浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存
D．浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生
2．下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是（ ）
A．稀硝酸使石蕊溶液变红
B．稀硝酸与铜反应生成NO、Cu（NO3）2和H2O
C．稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体
D．浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2
3．（2024·马鞍山红星中学高一统考）工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示。下列说法错误的是（ ）
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A．过程①属于氮的固定
B．氮气在氧气中不能通过一步反应生成NO2
C．过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D．常温下可用铁质容器储存浓硝酸
4．（2024·淮北师大附中高一月考）下列叙述不正确的是（ ）
A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂
B．浓硝酸和浓硫酸露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低
C．过量的铜与浓硝酸反应还原产物只有NO2
D．如下图所示，进行喷泉实验操作后，液体几乎充满整个烧瓶，这与氨气极易溶于水有关
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5．某化学小组为了探究铜与硝酸反应的情况，做了以下探究过程。按下图进行反应：
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（1）开始反应会出现的现象是_______________________________。
反应的离子方程式为__________________________________。
（2）若铜有剩余，反应将要结束时发生反应的化学方程式是____________________________________________________。
（3）待反应停止后，再加入少量质量分数为25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是____________________________
________________________________________________________________________。
（4）若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生5.6 L（标准状况）气体，则消耗的硝酸的物质的量是_____________ 。(共70张PPT)
第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
【学习目标】 1.能从物质类别、氮元素的价态的角度预测分析硝酸的性质。 2.了解硝酸对人类发展的贡献，了解人类活动对氮循环和环境的影响，增强节约资源、保护环境的可持续发展的意识。
知识点一
PART
01
第一部分
知识点一 硝酸
1．物理性质
刺激性
无
大
易
发烟
实验装置及操作 实验现象 实验结论
瓶口产生______，闻到__________气味 硝酸___________________________________
2．化学性质
(1)实验探究
白雾
刺激性
易挥发，有刺激性气味
实验装置及操作 实验现象 实验结论
两支试管中都有气体产生，铜片逐渐溶解，A试管中反应剧烈，产生红棕色气体，溶液呈蓝绿色；B试管中反应缓慢，产生无色气体，且气体在试管上部变为浅红棕色，溶液呈蓝色 浓硝酸和稀硝酸都能与铜发生反应，前者生成NO2，后者生成NO，化学方程式依次为__________________
4HNO3（浓）＋Cu===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；8HNO3（稀）＋3Cu===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
实验装置及操作 实验现象 实验结论
A试管中无明显现象，B试管中产生无色气体，且气体在试管上部变为浅红棕色，溶液呈浅黄色 Fe在浓硝酸中钝化。Fe与过量稀硝酸反应生成NO气体，同时生成Fe(NO3)3
(2)化学性质
①不稳定性
a．化学方程式：________________________________________。
b．保存：一般将浓硝酸保存在_______试剂瓶中，并放置在阴凉处。
棕色
②强氧化性
a．与金属铜反应
浓硝酸与Cu反应：______________________________________________；
稀硝酸与Cu反应：______________________________________________。
b．常温下，浓硝酸可使铁、铝等金属表面形成致密的氧化膜而______，保护内部的金属不再与酸反应，故可以用铁质或铝质容器来盛放冷的浓硝酸。
Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
钝化
c．与非金属单质反应
在加热条件下，浓硝酸能与碳单质发生反应，化学方程式为___________________________________________。
③酸的通性
如硝酸能与碱发生中和反应，能与碱性氧化物、某些盐发生复分解反应等。
(1)铜投入稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解？为什么？
(2)向过量的铜片与一定量的浓硝酸充分反应后的溶液中加入稀硫酸，铜片的质量会发生什么变化？如果有变化，请写出反应的离子方程式。
3．用途
×
(1)常温下，将铝片放入浓硝酸中，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应( )
(2)实验室可以用铜和稀硝酸制备少量NO气体( )
(3)浓硝酸氧化性很强，常温下就可以和碳发生反应( )
(4)少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为＋2价( )
(5)久置的浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成的NO2溶于硝酸( )
√
×
×
√
(1)硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中，所以久置的浓硝酸呈黄色。
(2)硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。
(3)常温下，浓硝酸使Al、Fe钝化，但加热时，保护膜被破坏，所以加热时浓硝酸也可使Al、Fe溶解。
√
1．(2024·成都外国语学校高一检测)下列关于硝酸的说法正确的是( )
A.硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮得电子
B．浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
C．硝酸电离出的H＋，能被Zn、Fe等金属还原成H2
D．常温下，向浓硝酸中投入铁片，会产生大量的红棕色气体
解析：硝酸是一种强氧化性的酸，它的氧化性主要是由＋5价的氮元素表现出来，A正确；
王水中浓盐酸与浓硝酸的体积比是3∶1，B错误；
硝酸是强氧化性酸，和金属反应，一般不产生H2，C错误；
常温下浓硝酸能使Fe钝化，不会产生大量的红棕色气体，D错误。
2．公元8世纪，阿拉伯炼金术士贾比尔·本·哈扬在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸，这是人类关于硝酸最早的记录。下列关于硝酸的叙述正确的是( )
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是硝酸的酸酐
B．硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气
C．浓硝酸见光或受热易分解，应保存在棕色瓶中
D．硝酸与铜的反应中，硝酸只表现出强氧化性
√
解析：NO2和硝酸中氮元素的化合价不相等，NO2不是酸性氧化物，A错误；
硝酸与活泼金属反应时生成盐和氮氧化物，B错误；
浓硝酸见光或受热易分解，应保存在棕色瓶中，C正确；
硝酸与铜反应生成硝酸铜及NO或NO2，硝酸既表现出强氧化性又表现出酸性，D错误。
3．(2024·天津第一中学高一检测)一定温度下，探究铜与稀硝酸的反应，反应过程如下：
√
铜和稀硝酸的反应放热，随反应的进行，体系内的温度升高，温度越高反应速率越快，故B正确；
活塞不再移动时，再抽入空气，NO和氧气、水发生反应生成硝酸，能继续溶解铜，故C不正确；
②振荡时，针管内的二氧化氮与氧气在水中可以发生反应生成硝酸，反应的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故D正确。
知识点二
PART
02
第二部分
知识点二 硝酸与金属反应的相关计算
1．硝酸与金属反应的规律
(1)硝酸与金属反应时，一部分被还原生成NO2(或NO)，另一部分起酸的作用生成硝酸盐，而且随着硝酸浓度的减小，其还原产物会由NO2变为NO。
(2)稀硝酸与铁反应时，反应产物与铁的量有如下关系：
Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O ①
3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②
即：
√
2．(2024·衡水高一检测)在某稀硝酸中，加入5.6 g 铁粉充分反应后，铁粉全部溶解，放出NO气体，溶液质量增加3.2 g，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为( )
A．1∶1 B．3∶2
C．2∶1 D．4∶1
√
3．将64 g Cu投入100 mL 12 mol·L－1的浓硝酸中，当硝酸全部反应时，收集到标准状况下8.96 L NO2和NO的混合气体。
(1)被还原的硝酸的物质的量是_____________。
0.4 mol
(2)生成的NO气体在标准状况下的体积为_____________。
解析：根据分析可知，n(NO)＝0.2 mol，则生成的NO气体在标准状况下的体积为0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。
4.48 L
(3)如果向反应后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L－1的稀硫酸，发现铜片又逐渐溶解，产生无色气体，则发生反应的离子方程式为_________________________________________，又继续溶解的Cu的质量为________。
9.6 g
知识点三
PART
03
第三部分
知识点三 人类活动对氮循环和环境的影响
1．含氮物质来源及对环境的影响
光化学烟雾
雾霾
酸雨
水体富营养化
2．减少人类活动对氮循环和环境影响的措施
一方面应控制进入大气、土壤和水体中含有氮元素的物质的量，另一方面应增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。
3．氮氧化物对环境的污染
(1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。
(2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
(3)破坏臭氧层：NOx可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应：
NO＋O3===NO2＋O2
NO2＋O3===NO＋2O2
总反应式为2O3===3O2，从整个反应来看NO作催化剂。
4．SO2和氮的氧化物的吸收、转化
(1)NaOH溶液吸收
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
5．绿色化学
(1)绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。
(2)按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率(即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%。
√
1．(2024·青岛高一期末)下列关于氮及其化合物的说法正确的是( )
A．氯化铵和碘单质都可以用加热法进行提纯，且二者原理相同
B．汽车尾气中的氮氧化物是光化学烟雾形成的因素之一
C．NH3→NO→NO2→N2O4→HNO3的转化中氮元素均被氧化
D．铜比铁的还原性弱，因此可用铜质容器盛放浓硝酸
解析：氯化铵受热分解为氨和氯化氢气体，两种气体遇冷又重新生成氯化铵，使其得以提纯，而碘单质加热提纯是利用升华的原理，二者原理不同，故A错误；
汽车尾气中的氮氧化物是光化学烟雾形成的因素之一，故B正确；
NO2→N2O4的转化中氮元素化合价没有变化，未被氧化，故C错误；
铜可与浓硝酸反应，因此不可用铜质容器盛放浓硝酸，故D错误。
√
含氨氮的废水直接大量排放，可使水中藻类植物大量繁殖，造成水体污染，故B错误；
化学沉淀法脱氯时，溶液的碱性过强，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，则氨氮的去除率将下降，故C正确；
高温下微生物发生变性，不利于脱氮，故D错误。
3．(2024·开封高一联考)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质，处理SO2和NOx是目前研究的重要课题。利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如下图所示：
(1)SO2和NOx都会造成酸雨，pH小于________的雨水称为酸雨。
解析：正常雨水因会溶解空气中的二氧化碳，使得5.6≤pH＜7，pH小于5.6的雨水是酸雨。
5.6
还原剂
cd
(3)写出反应②的离子方程式：___________________________________。
(4)将SO2气体通入足量的BaCl2溶液中，无明显现象，若同时向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有白色沉淀产生，写出总反应的化学方程式：___________________________________________。
解析：氯气能把SO2氧化为硫酸，所以若同时向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有硫酸钡白色沉淀产生，总反应的化学方程式为BaCl2＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4HCl。
BaCl2＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4HCl
课堂检测 巩固落实
PART
04
第四部分
1．(教材习题变式)下列有关浓硝酸的说法不正确的是( )
A．实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
B．常温下浓硝酸能使金属铝钝化
C．浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存
D．浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生
√
解析：硝酸的氧化性很强，与金属反应时一般不生成氢气而生成氮氧化物，所以实验室中不能使用硝酸制备氢气，故A错误；
在常温下铁、铝遇浓硝酸会被氧化，在表面产生一层致密的氧化物薄膜，对内层的金属起到了保护作用，这种现象叫钝化，故B正确；
浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生，故D正确。
√
2．下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是( )
A．稀硝酸使石蕊溶液变红
B．稀硝酸与铜反应生成NO、Cu(NO3)2和H2O
C．稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体
D．浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2
解析：A项，稀硝酸使石蕊溶液变红，只体现硝酸的酸性；B项，稀硝酸与铜反应放出NO气体，氮元素化合价降低，体现硝酸的氧化性，有Cu(NO3)2生成，体现硝酸的酸性；C项，稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体，只体现硝酸的酸性；D项，浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2，反应中氮元素化合价降低，只体现硝酸的氧化性。
A．过程①属于氮的固定
B．氮气在氧气中不能通过一步反应生成NO2
C．过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D．常温下可用铁质容器储存浓硝酸
√
3．(2024·马鞍山红星中学高一统考)工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示。下列说法错误的是( )
解析：过程①是氮气和氢气在高温、高压、催化剂作用下反应生成氨气，属于氮的固定，故A正确；
氮气在足量氧气中可以通过一步反应生成NO，不能生成NO2，故B正确；
过程④为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，二氧化氮既是氧化剂也是还原剂，NO是还原产物，硝酸是氧化产物，所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，故C错误；
常温下，铁在浓硝酸中发生钝化，金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止反应进一步进行，常温下可用铁质容器储存浓硝酸，故D正确。
√
4．(2024·淮北师大附中高一月考)下列叙述不正确的是( )
A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂
B．浓硝酸和浓硫酸露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低
C．过量的铜与浓硝酸反应还原产物只有NO2
D．如下图所示，进行喷泉实验操作后，液体几乎充满整个烧瓶，这与氨气极易溶于水有关
解析：NH3易液化且汽化时吸收大量的热量，液氨常用作制冷剂，A正确；
浓硝酸易挥发，露置在空气中因溶质减少而导致容器内酸液的浓度降低，浓硫酸具有吸水性，露置在空气中因溶剂增加而导致容器内酸液的浓度降低，B正确；
氨气极易溶于水，故能进行喷泉，实验操作后，液体几乎充满整个烧瓶，D正确。
5．某化学小组为了探究铜与硝酸反应的情况，做了以下探究过程。按下图进行反应：
(1)开始反应会出现的现象是________________________________________
____________。
反应的离子方程式为__________________________________________。
解析：开始发生反应Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，Cu片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出。
Cu片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，有红棕色
气体逸出
(2)若铜有剩余，反应将要结束时发生反应的化学方程式是____________________________________________________。
解析：随着反应的进行，硝酸浓度不断减小，故反应后期阶段发生的是铜与稀硝酸的反应，其化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)待反应停止后，再加入少量质量分数为25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是_______________________________________________
________________________________。
解析：加入稀硫酸后，H＋与原溶液中的NO构成强氧化性环境，又能与过量的Cu反应。
(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生5.6 L(标准状况)气体，则消耗的硝酸的物质的量是___________。
0.65 mol第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
【学习目标】 1.能从物质类别、氮元素的价态的角度预测分析硝酸的性质。 2.了解硝酸对人类发展的贡献，了解人类活动对氮循环和环境的影响，增强节约资源、保护环境的可持续发展的意识。
知识点一 硝酸[学生用书P126]
INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．物理性质
INCLUDEPICTURE "学BL133.TIF" INCLUDEPICTURE "学BL133.TIF" \* MERGEFORMAT
2．化学性质
（1）实验探究
实验装置及操作 实验现象 实验结论
INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" \* MERGEFORMAT 瓶口产生__________________，闻到__________气味 硝酸___________________________________
INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" \* MERGEFORMAT 两支试管中都有气体产生，铜片逐渐溶解，A试管中反应剧烈，产生红棕色气体，溶液呈蓝绿色；B试管中反应缓慢，产生无色气体，且气体在试管上部变为浅红棕色，溶液呈蓝色 浓硝酸和稀硝酸都能与铜发生反应，前者生成NO2，后者生成NO，化学方程式依次为__________________________________
INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" \* MERGEFORMAT A试管中无明显现象，B试管中产生无色气体，且气体在试管上部变为浅红棕色，溶液呈浅黄色 Fe在浓硝酸中钝化。Fe与过量稀硝酸反应生成NO气体，同时生成Fe（NO3）3
（2）化学性质
①不稳定性
a．化学方程式：____________________。
b．保存：一般将浓硝酸保存在__________________________试剂瓶中，并放置在阴凉处。
②强氧化性
a．与金属铜反应
浓硝酸与Cu反应：________________________；
稀硝酸与Cu反应：____________________________
_______________________________________________。
b．常温下，浓硝酸可使铁、铝等金属表面形成致密的氧化膜而__________________，保护内部的金属不再与酸反应，故可以用铁质或铝质容器来盛放冷的浓硝酸。
c．与非金属单质反应
在加热条件下，浓硝酸能与碳单质发生反应，化学方程式为__________________________。
③酸的通性
如硝酸能与碱发生中和反应，能与碱性氧化物、某些盐发生复分解反应等。
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT （1）铜投入稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解？为什么？
（2）向过量的铜片与一定量的浓硝酸充分反应后的溶液中加入稀硫酸，铜片的质量会发生什么变化？如果有变化，请写出反应的离子方程式。
提示：（1）会溶解。由离子方程式8H＋＋2NO＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，只要溶液中同时有H＋和NO，就相当于存在HNO3，铜就会因发生反应而溶解。
（2）铜片的质量会减少。溶液中有NO，稀硫酸中有H＋，所以铜会继续和硝酸发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
3．用途
INCLUDEPICTURE "BL134.TIF" INCLUDEPICTURE "BL134.TIF" \* MERGEFORMAT
[答案自填] 刺激性 无 大 易 发烟
白雾 刺激性 易挥发，有刺激性气味
4HNO3（浓）＋Cu===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；8HNO3（稀）＋3Cu===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O 4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O 棕色 Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O 钝化 C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）常温下，将铝片放入浓硝酸中，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应（ ）
（2）实验室可以用铜和稀硝酸制备少量NO气体（ ）
（3）浓硝酸氧化性很强，常温下就可以和碳发生反应（ ）
（4）少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为＋2价（ ）
（5）久置的浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成的NO2溶于硝酸（ ）
答案：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）√
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
（1）硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中，所以久置的浓硝酸呈黄色。
（2）硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。
（3）常温下，浓硝酸使Al、Fe钝化，但加热时，保护膜被破坏，所以加热时浓硝酸也可使Al、Fe溶解。
（4）热的浓硝酸可将非金属单质（碳、硫、磷等）氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。
（5）硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SO等。
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．（2024·成都外国语学校高一检测）下列关于硝酸的说法正确的是（ ）
A.硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮得电子
B．浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
C．硝酸电离出的H＋，能被Zn、Fe等金属还原成H2
D．常温下，向浓硝酸中投入铁片，会产生大量的红棕色气体
解析：选A。硝酸是一种强氧化性的酸，它的氧化性主要是由＋5价的氮元素表现出来，A正确；王水中浓盐酸与浓硝酸的体积比是3∶1，B错误；硝酸是强氧化性酸，和金属反应，一般不产生H2，C错误；常温下浓硝酸能使Fe钝化，不会产生大量的红棕色气体，D错误。
2．公元8世纪，阿拉伯炼金术士贾比尔·本·哈扬在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸，这是人类关于硝酸最早的记录。下列关于硝酸的叙述正确的是（ ）
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是硝酸的酸酐
B．硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气
C．浓硝酸见光或受热易分解，应保存在棕色瓶中
D．硝酸与铜的反应中，硝酸只表现出强氧化性
解析：选C。NO2和硝酸中氮元素的化合价不相等，NO2不是酸性氧化物，A错误；硝酸与活泼金属反应时生成盐和氮氧化物，B错误；浓硝酸见光或受热易分解，应保存在棕色瓶中，C正确；硝酸与铜反应生成硝酸铜及NO或NO2，硝酸既表现出强氧化性又表现出酸性，D错误。
3．（2024·天津第一中学高一检测）一定温度下，探究铜与稀硝酸的反应，反应过程如下：
INCLUDEPICTURE "25F76.TIF" INCLUDEPICTURE "25F76.TIF" \* MERGEFORMAT
下列说法不正确的是（ ）
A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B．过程Ⅲ反应速率比过程Ⅰ快的原因是反应放热，温度升高，反应速率加快
C．当活塞不再移动时，即使再抽入空气，铜屑也不会继续溶解
D．②振荡时，针管内可能会发生的反应有4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
解析：选C。铜与稀硝酸反应的还原产物为NO，反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A正确；铜和稀硝酸的反应放热，随反应的进行，体系内的温度升高，温度越高反应速率越快，故B正确；活塞不再移动时，再抽入空气，NO和氧气、水发生反应生成硝酸，能继续溶解铜，故C不正确；②振荡时，针管内的二氧化氮与氧气在水中可以发生反应生成硝酸，反应的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故D正确。
知识点二 硝酸与金属反应的相关计算[学生用书P128]
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1．硝酸与金属反应的规律
（1）硝酸与金属反应时，一部分被还原生成NO2（或NO），另一部分起酸的作用生成硝酸盐，而且随着硝酸浓度的减小，其还原产物会由NO2变为NO。
（2）稀硝酸与铁反应时，反应产物与铁的量有如下关系：
Fe（少量）＋4HNO3（稀）===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O ①
3Fe（过量）＋8HNO3（稀）===3Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O ②
即： INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" \* MERGEFORMAT
2．硝酸与金属反应的“三个守恒、一个关系”
（1）三个守恒
①电子守恒：金属失电子数＝n（NO2）＋3n（NO）。
②原子守恒：n（HNO3）＝xn[M（NO3）x]＋n（NO2）＋n（NO）。
若向反应后溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx＋（Mx＋代表金属离子）沉淀完全，此时溶质为NaNO3，则存在：
n（Na＋）＝n（NO）＝n（HNO3）－n（NO）－n（NO2）。
③电荷守恒：HNO3过量时反应后溶液中（不考虑OH－）有c（NO）＝c（H＋）＋xc（Mx＋）。
（2）一个关系
起酸性作用的HNO3的物质的量是金属的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＋）＝n（转移电子）。
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．在铜与稀硝酸的反应中，若有1 mol HNO3被还原，则参加反应的铜的物质的量为（ ）
A． mol B． mol
C． mol D．3 mol
解析：选C。HNO3被还原为NO，1 mol HNO3得3 mol电子，而1 mol Cu失2 mol电子，若有1 mol HNO3被还原，则参加反应的铜的物质的量为 mol。
2．（2024·衡水高一检测）在某稀硝酸中，加入5.6 g 铁粉充分反应后，铁粉全部溶解，放出NO气体，溶液质量增加3.2 g，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为（ ）
A．1∶1 B．3∶2
C．2∶1 D．4∶1
解析：选B。设Fe2＋的物质的量为x，Fe3＋的物质的量为y，由铁原子守恒得x＋y＝＝0.1 mol，由得失电子守恒和质量守恒得5.6 g－×30 g·mol－1＝3.2 g。两式联立，解得x＝0.06 mol，y＝0.04 mol。故x∶y＝3∶2。
3．将64 g Cu投入100 mL 12 mol·L－1的浓硝酸中，当硝酸全部反应时，收集到标准状况下8.96 L NO2和NO的混合气体。
（1）被还原的硝酸的物质的量是_____________。
（2）生成的NO气体在标准状况下的体积为_____________。
（3）如果向反应后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L－1的稀硫酸，发现铜片又逐渐溶解，产生无色气体，则发生反应的离子方程式为_________________________，又继续溶解的Cu的质量为_______________________________。
解析：铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，NO2是还原产物，随着反应的进行，浓硝酸变为稀硝酸，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水， NO是还原产物，将64 g Cu投入100 mL 12 mol·L－1的浓硝酸中，当硝酸全部反应时，收集到标准状况下8.96 L NO2和NO的混合气体，则被还原的硝酸的物质的量等于NO2和NO的混合气体的物质的量＝＝0.4 mol，根据元素守恒可知，所得硝酸铜溶液中硝酸根离子的物质的量为12 mol·L－1×0.1 L－0.4 mol＝0.8 mol，则反应后的溶液为0.4 mol Cu（NO3）2溶液，反应过程中溶解了0.4 mol Cu，根据得失电子守恒：0.4 mol×2＝0.4 mol－n（NO）＋3×n（NO），则n（NO）＝0.2 mol。（1）根据分析可知，被还原的硝酸的物质的量是0.4 mol。（2）根据分析可知，n（NO）＝0.2 mol，则生成的NO气体在标准状况下的体积为0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。（3）如果向反应后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L－1的稀硫酸，则氢离子、硝酸根离子和铜继续反应，发生反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，则：
3Cu ＋8H＋ ＋ 2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 mol 8 mol 2 mol
n（Cu） 2×0.2 mol 0.8 mol
可知氢离子不足、硝酸根离子过量，则n（Cu）＝×0.4 mol＝0.15 mol，故又继续溶解的Cu的质量为0.15 mol×64 g·mol－1＝9.6 g
答案：（1）0.4 mol （2）4.48 L （3）3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 9.6 g
知识点三 人类活动对氮循环和环境的影响[学生用书P129]
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1．含氮物质来源及对环境的影响
INCLUDEPICTURE "学DSWL29.TIF" INCLUDEPICTURE "学DSWL29.TIF" \* MERGEFORMAT
2．减少人类活动对氮循环和环境影响的措施
一方面应控制进入大气、土壤和水体中含有氮元素的物质的量，另一方面应增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。
3．氮氧化物对环境的污染
（1）光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。
（2）酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
（3）破坏臭氧层：NOx可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应：
NO＋O3===NO2＋O2
NO2＋O3===NO＋2O2
总反应式为2O3===3O2，从整个反应来看NO作催化剂。
4．SO2和氮的氧化物的吸收、转化
（1）NaOH溶液吸收
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
（2）氨气吸收
2NH3＋H2O＋SO2===（NH4）2SO3
8NH3＋6NO27N2＋12H2O
4NH3＋6NO5N2＋6H2O
（3）汽车尾气转换器
2CO＋2NO2CO2＋N2
（4）石灰石吸收SO2
CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SO2===CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4
5．绿色化学
（1）绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。
（2）按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率（即期望产物的总质量与生成物的总质量之比）为100%。
[答案自填] 光化学烟雾 雾霾 酸雨
水体富营养化
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1．（2024·青岛高一期末）下列关于氮及其化合物的说法正确的是（ ）
A．氯化铵和碘单质都可以用加热法进行提纯，且二者原理相同
B．汽车尾气中的氮氧化物是光化学烟雾形成的因素之一
C．NH3→NO→NO2→N2O4→HNO3的转化中氮元素均被氧化
D．铜比铁的还原性弱，因此可用铜质容器盛放浓硝酸
解析：选B。氯化铵受热分解为氨和氯化氢气体，两种气体遇冷又重新生成氯化铵，使其得以提纯，而碘单质加热提纯是利用升华的原理，二者原理不同，故A错误；汽车尾气中的氮氧化物是光化学烟雾形成的因素之一，故B正确；NO2→N2O4的转化中氮元素化合价没有变化，未被氧化，故C错误；铜可与浓硝酸反应，因此不可用铜质容器盛放浓硝酸，故D错误。
2．（教材习题变式）废水中的氨氮（NH3、NH）采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去，具体原理如下：
①微生物脱氮法：NHNON2。
②化学沉淀法：向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，生成MgNH4PO4·6H2O沉淀，从而去除氨氮。
下列有关说法正确的是（ ）
A．步骤a发生反应：NH＋O2===NO＋H2O＋H＋
B．含氨氮的废水直接大量排放，对水体的影响不大
C．化学沉淀法脱氯时，溶液的碱性过强，氨氮的去除率将下降
D．微生物脱氮可在高温条件下进行，以加快脱氮的速率
解析：选C。步骤a中铵离子被氧化，发生反应NH＋2O2===NO＋H2O＋2H＋，故A错误；含氨氮的废水直接大量排放，可使水中藻类植物大量繁殖，造成水体污染，故B错误； 化学沉淀法脱氯时，溶液的碱性过强，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，则氨氮的去除率将下降，故C正确；高温下微生物发生变性，不利于脱氮，故D错误。
3．（2024·开封高一联考）大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质，处理SO2和NOx是目前研究的重要课题。利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如下图所示：
INCLUDEPICTURE "25F77.TIF" INCLUDEPICTURE "25F77.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）SO2和NOx都会造成酸雨，pH小于_____________ 的雨水称为酸雨。
（2）①将NO2变成无害的N2，要找到合适的物质G与适当的反应条件，G应为__________________________（填“氧化剂”或“还原剂”）。
②已知NO2＋GN2＋H2O＋nX（未配平，n可以为0）。下列化合物中，满足上述反应中G的是_____________ （填字母）。
a．SO2 B．CO2 c．NH3 d．H2
（3）写出反应②的离子方程式：
_______________________________________________________。
（4）将SO2气体通入足量的BaCl2溶液中，无明显现象，若同时向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有白色沉淀产生，写出总反应的化学方程式：_____________________________________________________。
解析：（1）正常雨水因会溶解空气中的二氧化碳，使得5.6≤pH＜7，pH小于5.6的雨水是酸雨。（2）①将NO2变成无害的N2，氮元素的化合价降低，二氧化氮为氧化剂，需要加入还原剂。②已知NO2＋GN2＋H2O＋nX（未配平，n可以为0），在SO2、CO2、NH3、H2中，能被二氧化氮氧化且符合题中转化关系的是NH3、H2。（3）反应②是二氧化氮氧化亚硫酸氢根离子生成氮气和硫酸根离子，离子方程式为2NO2＋4HSO===N2＋4SO＋4H＋。（4）氯气能把SO2氧化为硫酸，所以若同时向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有硫酸钡白色沉淀产生，总反应的化学方程式为BaCl2＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4HCl。
答案：（1）5.6 （2）①还原剂 ②cd （3）2NO2＋4HSO===N2＋4SO＋4H＋ （4）BaCl2＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4HCl
INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P130]
1．（教材习题变式）下列有关浓硝酸的说法不正确的是（ ）
A．实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
B．常温下浓硝酸能使金属铝钝化
C．浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存
D．浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生
解析：选A。硝酸的氧化性很强，与金属反应时一般不生成氢气而生成氮氧化物，所以实验室中不能使用硝酸制备氢气，故A错误；在常温下铁、铝遇浓硝酸会被氧化，在表面产生一层致密的氧化物薄膜，对内层的金属起到了保护作用，这种现象叫钝化，故B正确；浓硝酸不稳定，见光易分解4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，所以应避光保存，故C正确；浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生，故D正确。
2．下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是（ ）
A．稀硝酸使石蕊溶液变红
B．稀硝酸与铜反应生成NO、Cu（NO3）2和H2O
C．稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体
D．浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2
解析：选B。A项，稀硝酸使石蕊溶液变红，只体现硝酸的酸性；B项，稀硝酸与铜反应放出NO气体，氮元素化合价降低，体现硝酸的氧化性，有Cu（NO3）2生成，体现硝酸的酸性；C项，稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体，只体现硝酸的酸性；D项，浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2，反应中氮元素化合价降低，只体现硝酸的氧化性。
3．（2024·马鞍山红星中学高一统考）工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示。下列说法错误的是（ ）
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A．过程①属于氮的固定
B．氮气在氧气中不能通过一步反应生成NO2
C．过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D．常温下可用铁质容器储存浓硝酸
解析：选C。过程①是氮气和氢气在高温、高压、催化剂作用下反应生成氨气，属于氮的固定，故A正确；氮气在足量氧气中可以通过一步反应生成NO，不能生成NO2，故B正确；过程④为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，二氧化氮既是氧化剂也是还原剂，NO是还原产物，硝酸是氧化产物，所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，故C错误；常温下，铁在浓硝酸中发生钝化，金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止反应进一步进行，常温下可用铁质容器储存浓硝酸，故D正确。
4．（2024·淮北师大附中高一月考）下列叙述不正确的是（ ）
A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂
B．浓硝酸和浓硫酸露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低
C．过量的铜与浓硝酸反应还原产物只有NO2
D．如下图所示，进行喷泉实验操作后，液体几乎充满整个烧瓶，这与氨气极易溶于水有关
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解析：选C。NH3易液化且汽化时吸收大量的热量，液氨常用作制冷剂，A正确；浓硝酸易挥发，露置在空气中因溶质减少而导致容器内酸液的浓度降低，浓硫酸具有吸水性，露置在空气中因溶剂增加而导致容器内酸液的浓度降低，B正确；过量的铜与浓硝酸先发生反应：Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，随着反应进行浓硝酸变为稀硝酸，发生反应：3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，还原产物为NO2和NO，C错误；氨气极易溶于水，故能进行喷泉，实验操作后，液体几乎充满整个烧瓶，D正确。
5．某化学小组为了探究铜与硝酸反应的情况，做了以下探究过程。按下图进行反应：
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（1）开始反应会出现的现象是_______________________________。
反应的离子方程式为__________________________________。
（2）若铜有剩余，反应将要结束时发生反应的化学方程式是____________________________________________________。
（3）待反应停止后，再加入少量质量分数为25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是____________________________
________________________________________________________________________。
（4）若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生5.6 L（标准状况）气体，则消耗的硝酸的物质的量是_____________ 。
解析：（1）开始发生反应Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，Cu片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出。（2）随着反应的进行，硝酸浓度不断减小，故反应后期阶段发生的是铜与稀硝酸的反应，其化学方程式为3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O。（3）加入稀硫酸后，H＋与原溶液中的NO构成强氧化性环境，又能与过量的Cu反应。（4）n（NOx）＝＝0.25 mol，故根据氮原子守恒可知，消耗n（HNO3）＝2n（Cu）＋n（NOx）＝2×＋0.25 mol＝0.65 mol。
答案：（1）Cu片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出 Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
（2）3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
（3）加入稀硫酸后，H＋与原溶液中的NO构成强氧化性环境，又能与过量的Cu反应 （4）0.65 mol
