2011—2012学年化学鲁科版必修1同步教学案：第3章 自然界中的元素：3.2 氮的循环
文档属性
| 名称 | 2011—2012学年化学鲁科版必修1同步教学案：第3章 自然界中的元素：3.2 氮的循环 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 371.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-08-30 13:34:43 | ||
图片预览
文档简介
第2节 氮的循环
第1课时 自然界中氮的循环、氮气及氮的氧化物
一、自然界中氮的循环
1．氮的存在形态
氮是地球上含量丰富的一种元素，以______的形式存在于大气中，以________的形式存在于动植物体、土壤和水体中。
2．氮在自然界中的循环
(1)在自然界中豆科植物根部的__________把空气中的氮气转变为__________等含氮的化合物。在放电条件下，空气中少量的______与______化合生成NO，NO和O2迅速生成______并随水进入土壤和水体。
(2)人们通过化学方法把空气中的氮气转化为____，再根据需要进一步转化成各种含氮化合物(如______、______)。
二、氮气
1．物理性质
颜色 状态 气味 水中的溶解性
无色 气体 无味 难溶于水
2．化学性质
N2——
3．氮的固定
(1)概念：使空气中__________的氮转化为____________的过程。
(2)分类
氮的固定
三、氮的氧化物
1．氮的氧化物
化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5
对应氧化物 N2O ____ N2O3 ______、N2O4 N2O5
2.NO和NO2
(1)物理性质
物质性质 NO NO2
颜色 无色 红棕色
状态 气体 气体
气味 无味 刺激性气味
毒性 有毒 有毒
水溶性 难溶 易溶
(2)相互转化
(3)影响
①NO：是传递神经信息的“信使分子”，但容易与血红蛋白结合而使人体缺氧。
②NO2：能损坏多种织物和尼龙制品，对金属和非金属材料有腐蚀作用。
知识点1 氮的固定
1．下列属于自然固氮的是( )
A．N2和O2在雷电作用下生成NO
B．某金属化合物将氮气转化为化合态氮
C．在一定条件下使N2、H2合成NH3
D．NO生成NO2
知识点2 氮气的性质
2．氮气能大量存在于空气中的根本原因是( )
A．氮气性质稳定，即使在高温下也很难跟其他物质发生反应
B．氮气比空气轻，且不溶于水
C．氮分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定
D．氮气无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应
3．下列关于N2的说法中错误的是( )
A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气
B．N2＋O22NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C．N2在空气中约占总质量的
D．在反应：3Mg＋N2Mg3N2中，N2作氧化剂
知识点3 一氧化氮的性质
4．最新研究表明：NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是( )
A．NO是一种红棕色的气体
B．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
C．常温常压下，NO不能与空气中的O2直接化合
D．NO易溶于水，不能用排水法收集
5．在体积为V L的密闭容器中，通入a mol NO和b mol O2，反应后容器内氮原子与氧原子个数之比为( )
A. B. C. D.
知识点4 二氧化氮的性质
6．实验室收集NO、NO2两种气体( )
A．均可用排水法
B．均可用向上排气法
C．NO用向上排气法，NO2用排水法
D．NO用排水法，NO2用向上排气法
7．将盛有N2和NO2(无N2O4)混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是( )
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1
练基础落实
1．下列不属于氮的固定的是( )
A．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐
B．雷雨时空气中的N2与O2化合成NO
C．工业合成氨
D．NO与O2合成NO2，进而被水吸收生成HNO3
2．诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他在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
3．NO2被水吸收发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，判断发生还原反应和发生氧化反应的物质，其物质的量比为( )
A．3∶1 B．1∶3 C．1∶2 D．2∶1
4．下列气体均有毒，使人中毒的原理与CO相似的是( )
A．Cl2 B．SO2 C．NO D．NO2
5．
A．C3N3(OH)3与HNCO为同一物质
B．HNCO是一种很强的氧化剂
C．1 mol NO2在反应中转移的电子为4 mol
D．反应中NO2是还原剂
练方法技巧
6．把3体积的NO2气体依次通过下列3个分别装有：①NaHCO3饱和溶液，②浓H2SO4，③Na2O2的装置后，用排水法把残留气体收集到集气瓶中，集气瓶中的气体应是(同温同压下测定)( )
A．1体积NO
B．2体积NO2和0.5体积O2
C．2体积O2
D．0.25体积O2
练综合拓展
7.
利用如图所示的装置收集以下7种气体：①H2 ②Cl2 ③O2 ④HCl
⑤NH3 ⑥NO ⑦NO2
(1)若烧瓶是干燥的，则由B口进气，可收集的气体有______________，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。
8．2008年5月17日新疆电视台(午间新闻)报道：我国新增阿勒泰大气背景监测点。这标志着气候条件独特、空气质量优良的新疆阿勒泰市已成为我国第8个国家大气背景监测点。监测点安装的监测设备可监测日常二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等污染物。NO分子因污染空气而臭名昭著，近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题：
(1)NO对环境的危害在于________(填编号)。
A．破坏臭氧层
B．高温下能使一些金属氧化
C．造成酸雨
D．与人体血红蛋白结合
(2)在含Cu＋的酶的活化中心，亚硝酸根离子(NO)可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)“绿色奥运”是2008年北京奥运会的主题之一，为迎接奥运，减少空气污染，北京为汽车加装了“三效催化净化器”，可将尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为参与大气循环的无毒混合气体，该气体是( )
A．二氧化碳和氮气
B．二氧化碳和二氧化氮
C．二氧化碳和氧气
D．二氧化碳和氢气
(4)氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生氯原子，氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应如下：
总反应：2O3===3O2 在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl是__________________。
第2节 氮的循环
第1课时 自然界中氮的循环、氮气及氮的氧化物
基础落实
一、
1．单质 化合态
2．(1)根瘤菌 硝酸盐 氮气 氧气 NO2 (2)氨气 氮肥 硝酸
二、
2．N2＋O22NO N2＋3H22NH3
3．(1)游离态 含氮化合物 (2)高能 生物 合成氨 仿生
三、
1．NO NO2
2．(2)①2NO＋O2===2NO2 ②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
对点训练
1．A [所谓自然固氮即通过闪电或一些微生物将空气中的N2通过生物化学过程转化为含氮的化合物。]
2．C [N2性质稳定，但高温下可与O2等物质反应，在反应中表现出氧化性或还原性；氮气比空气轻且不溶于水并不是N2能大量存在于空气中的根本原因。]
3．C [N2在空气中的体积含量约为，而不是质量含量。]
4．B [NO是一种无色难溶于水的气体，可用排水法收集，常温常压下NO很容易与O2直接化合成NO2。]
5．C
6．D [NO易与空气中的O2反应，NO2与水反应，故前者不能用排气法收集，后者不能用排水法收集。]
7．C [将试管倒立于水中，只有NO2和H2O反应，生成的NO与没发生反应的N2为剩余气体。设原气体的体积为V，NO2的体积为x，根据差量法求解：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 体积减少
3 2
x
解得：x＝
故V(N2)＝V－＝
故＝。]
课后作业
练基础落实
1．D [氮的固定指游离态氮元素转化为化合态氮元素。化合态氮元素间转化不属于氮的固定。]
2．D [CO、NOx在铂表面发生的反应为CO＋NOxCO2＋N2(未配平)，也可能是CO与O2反应，此过程中铂作催化剂。CO2不能与人体中的血红蛋白结合。]
3．
4．C [NO和CO均易与血红蛋白结合，一旦结合就易导致人体缺氧。]
5．C [化学反应①是三聚氰酸的转化，生成氰酸(HNCO)，故二者不是同一物质；据反应②知：→，故NO2是氧化剂，HNCO是还原剂，1 mol NO2转移4 mol电子，所以选C。]
练方法技巧
6．D
练综合拓展
7．(1)②③④⑦ ①⑤
(2)①③⑥ A
(3)①②③④⑥⑦ B
解析 (1)从B口进气是收集密度比空气大的气体；若从A口进气则收集密度比空气小的气体，但排空气法收集的气体必须与O2不反应，且密度与空气密度相差较大。
(2)若用排水法收集，则气体必须不溶于水且不与水反应，应从A口进。
(3)用浓H2SO4干燥气体，必须从B口进气。
8．(1)ACD
(2)Cu＋＋NO＋2H＋===Cu2＋＋NO↑＋H2O
(3)A (4)催化剂
解析 (1)NO气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用；NO能与人体血红蛋白结合，使人因缺氧而中毒；NO被O2氧化生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，可形成酸雨。(2)NO转化为NO时氮的化合价降低，则Cu＋在反应中化合价必然升高，转化为Cu2＋。(3)因为CO和NO含有C、O、N三种元素，那么它变化以后还应该含有这三种元素，所以C、D两项不正确，又因为B项中的NO2依然是空气的污染物，所以也排除。
第2课时 氨与铵态氮肥
一、氨
1．物理性质
(1)NH3是____色、有________气味、极易__________的气体，常温时，1体积水大约溶解______体积的氨气。氨易____化，常作制冷剂。
(2)喷泉实验
实验装置 操作及现象 结论
①打开活塞，并挤压滴管的胶头②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成____，瓶内液体呈__色 氨____溶于水，其水溶液呈__性
2.化学性质
(1)氨与水的反应
①反应的化学方程式为：________________________________________________。
②NH3·H2O不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为：_____________________。
③氨水呈弱碱性，原因是(用电离方程式表示)：______________________________
________________________________________________________________________。
(2)氨与酸的反应
蘸取浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时___________________________________。
反应的化学方程式为：__________________________________________________。
(3)氨的催化氧化
化学方程式为：__________________________________________________________。
二、化学氮肥
化学氮肥—
三、铵盐
1．物理性质：铵盐都______于水。
2．化学性质
(1)铵盐受热易分解
NH4Cl受热分解的化学方程式：__________________________________________，
NH4HCO3受热分解的化学方程式：________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)铵盐与碱反应
NaOH与NH4NO3反应的化学方程式：_____________________________________
________________________________________________________________________。
3．氨的实验室制法
(1)原理：实验室中常用______与____共热的方法制取氨。如：
2NH4Cl＋Ca(OH)2______________________________________________。
(2)装置：固体与固体反应，加热。装置如下图。
(3)收集方法：__________________。
(4)验满：常使用__________________试纸或醮有__________的玻璃棒。
(5)操作时的注意事项
①收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的；
②发生装置的试管口略向下倾斜；
③由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入到试管的底部；
④加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
(6)NH3的干燥
通常使用碱石灰，不能使用P2O5或浓H2SO4。
(7)尾气处理
多余的氨要吸收掉以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：
知识点1 氨的物理性质
1．据内蒙古自治区赤峰市红山区人民政府2009年8月6日介绍，赤峰制药集团氨气泄漏事件共有246名药厂工作人员、事故处理人员及周边群众到医院接受治疗。下列说法不正确的是( )
A．压缩机中的氨作制冷剂
B．氨气泄漏时，消防人员可喷洒大量的水，减少氨气的扩散
C．氨气溶于水使其水溶液呈碱性
D．氨气溶于水的过程属于氮的固定
2．如图所示，夹子开始时处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的( )
A．氢氧化钠溶液、二氧化碳 B．水、氨气
C．氢氧化钠溶液、一氧化氮 D．水、二氧化氮
知识点2 氨的化学性质
3．氨水显弱碱性的主要原因是( )
A．通常状况下，氨的溶解度不大
B．氨水中的NH3·H2O少量电离
C．溶于水的氨分子只有少量电离
D．氨本身的碱性弱
4．在研究合成氨方法的历史上，不同的研究者曾3次获诺贝尔化学奖。合成氨大大提高了农作物的产量，同时也是制取硝酸、炸药等的原料。下列说法中正确的是( )
A．N2和H2在点燃或光照条件下可合成氨气
B．氨和HNO3都是电解质
C．氨气遇到浓硝酸会发生反应产生大量白烟
D．由NH3制HNO3的过程中，氮元素被还原
知识点3 铵盐的性质
5．检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后( )
A．加热，用红色石蕊试纸放在试管口检验
B．加水溶解，用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液
D．加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
知识点4 氨气的实验室制法
6．为了更简便地制取干燥的NH3，下列方法中合适的是( )
A．N2＋3H22NH3，用烧碱进行干燥
B．加热NH4HCO3，气体用五氧化二磷干燥
C．加热浓氨水，气体用碱石灰干燥
D．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑，气体用无水氯化钙干燥
练基础落实
1．下列过程不属于氮的固定的是( )
A．N2NO B．NH3NH4NO3
C．N2NH3 D．N2NO
2．氨与酸反应生成铵盐的实质是( )
A．氨极易溶于水
B．氨具有碱性
C．氨分子是共价化合物分子
D．氨分子结合H＋形成NH
3．用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是( )
①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加 ③氯化铵分解吸收热量，降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
4．铵盐的通性叙述不正确的是( )
A．铵盐均易溶于水
B．铵盐参与的反应不可能有电子的转移
C．铵盐中的氮元素不一定都为－3价
D．可以用铵盐与碱反应制氨气
练方法技巧
5．同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满：①NH3、②NO2，进行喷泉实验，如下图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A．①＞② B．①＜② C．①＝② D．不能确定
6．为了检验某固体物质中是否含有NH，你认为下列试剂和试纸一定用不到的是( )
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
练综合拓展
7.
某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：
(1)在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是______________溶液，加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是_______________
________________________________________________________________________。
(2)在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是________溶液，加热时溶液由无色变为红色的原因是________________________
________________________________________________________________________。
8．已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题：
(1)A中加入的物质是______________________，发生反应的化学方程式是_______；
(2)B中加入的物质是____________，其作用是_______________________________
________________________________________________________________________；
(3)实验时在C中观察到的现象是__________________________，发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)实验时在D中观察到的现象是________，D中收集到的物质是________，检验该物质的方法和现象是__________________________________________________________。
第2课时 氨与铵态氮肥
基础落实
一、
1．(1)无 刺激性 溶于水 700 液 (2)喷泉 红 极易 碱
2．(1)①NH3＋H2O??NH3·H2O ②NH3·H2ONH3↑＋H2O ③NH3·H2O??NH＋OH－
(2)有白烟生成 NH3＋HCl===NH4Cl
(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O
二、
NH NO CO(NH2)2
三、
1．易溶
2．(1)NH4ClNH3↑＋HCl↑ NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑ (2)NaOH＋NH4NO3NH3↑＋NaNO3＋H2O
3．(1)铵盐 碱 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (3)向下排空气法 (4)湿润的红色石蕊 浓盐酸
对点训练
1．D [由NH3的物理性质可知，A、B两项正确；氨水呈弱碱性，C选项正确；氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮的过程，故D选项错误。]
2．C [根据题意知，在温度不变的情况下水由不沸腾变得沸腾，只能是压强减小，造成压强减小的原因是液体A与气体B发生了反应使气体的量减少，符合条件的选项有A、B、D三项。]
3．B [氨气溶于水后，大部分与水结合生成一水合氨(NH3·H2O)，NH3·H2O仅有少部分电离成NH和OH－，因此显弱碱性。]
4．C [N2与H2化合的条件是高温、高压、催化剂，A错；B项中NH3不是电解质，HNO3是电解质；C正确；D项中NH3中N为－3价，HNO3中N为＋5价，因此由氨制硝酸的过程中，氮被氧化。]
5．D [检验铵盐的方法是利用了铵盐与碱共热反应生成氨气及氨气的性质，把NaOH溶液加到某物质的固体或溶液里，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质是铵盐。]
6．C [A选项中方法是工业制取氨气的方法，不可选；B选项中P2O5是酸性干燥剂，可以吸收NH3；D选项中CaCl2可以与NH3形成络合物，也不能选用，所以应选C项。]
课后作业
练基础落实
1．B [氮的固定是由游离态的氮转化为化合态的氮的过程，而B项只是含氮物质之间的转化，不属于氮的固定。]
2．D
3．B [处理后的幕布不易着火，主要原因有两个：一是NH4Cl分解吸收热量，降低了环境温度；二是NH4Cl分解生成的NH3、HCl可以有效隔绝幕布与空气接触。]
4．B
练方法技巧
5．C [气体溶于水后，形成与参加反应的气体的体积相同的溶液，一般浓度都约为 mol·L－1(混合气体除外)。]
6．B [NH的检验：在含有NH的溶液中加入强碱(OH－)并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明原溶液中含有NH。一定不会用到的是④蓝色石蕊试纸和⑤稀硫酸。]
练综合拓展
7．(1)稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3逸出，所以溶液的颜色变浅
(2)溶有SO2气体的品红 SO2气体逸出，品红溶液恢复红色
解析 气体的溶解度随温度的升高而减小。温度升高，NH3逸出，酚酞溶液颜色变浅，又由于NH3极易溶于水，冷却后NH3重新溶于水，又恢复红色。同理，SO2溶于品红溶液，可使品红褪色，SO2逸出后，品红又恢复红色，冷却后SO2又重新溶解与品红化合成无色物质，溶液又褪色。此外(2)还充分说明了SO2气体漂白的可逆性。
8．(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2△,CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(或其他合理答案)
(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水蒸气
(3)黑色粉末逐渐变为红色，右管口处有水珠出现 2NH3＋3CuO△,N2＋3H2O＋3Cu
(4)出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝；用无水CuSO4粉末检验，无水CuSO4 变蓝
解析 (1)由题中信息知A装置为NH3的制取装置，故A中加入的物质是NH4Cl和Ca(OH)2固体，发生反应的化学方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)2△,CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
(2)B装置的作用是干燥NH3，所用药品为碱石灰(或CaO)。
(3)装置C中发生的反应为：2NH3＋3CuO△,N2＋3Cu＋3H2O，观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管口处有水珠出现。
(4)D中冰水的作用是冷却，得到无色液体氨水。若检验NH3：用红色石蕊试纸，若变蓝，则说明NH3的存在。若检验H2O的存在：用无水CuSO4，观察是否变蓝。
第3课时 硝 酸
一、硝酸
1．物理性质
颜色 气味 挥发性 状态 保存
无色 刺激性气味 易挥发 液态 棕色试剂瓶，阴凉处
2.化学性质
(1)酸性
硝酸具有酸的通性，能使__________变色，能与____、____________、__________等反应。
(2)不稳定性
HNO3见光或受热易分解，化学方程式为：_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)强氧化性
①与金属反应
浓HNO3与Cu反应的化学方程式为：____________________________________。
稀HNO3与Cu反应的化学方程式为：______________________________________。
②与非金属反应
浓HNO3与木炭加热时反应的化学方程式为：_______________________________。
③常温下，冷的浓硝酸能使________钝化。
④王水是________和________的混合物，体积比为______，能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。
二、人类活动对氮循环和环境的影响
1．含氮物质的来源及其危害
氮氧化物
工业废水农业废水
2．减少人类活动对氮循环和环境的影响的措施
(1)控制进入大气、陆地和海洋的有害物质的____。
(2)增强生态系统对有害物质的__________，如保护森林、植树造林等。
知识点1 硝酸的强氧化性
1．下列块状金属在常温下能全部溶于足量的浓硝酸的是( )
A．Au B．Cu C．Fe D．Al
知识点2 NO在酸性条件下的强氧化性
2．铜粉放入稀硫酸中，加热后也无明显现象。当加入一种盐后，铜粉质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该盐是( )
A．Fe2(SO4)3 B．Na2CO3
C．KNO3 D．FeSO4
知识点3 人类活动对自然界氮循环和环境的影响
3．20世纪初，随着电影业、石油开采加工业、飞机制造业的发展，城市面积、人口汽车拥有量急剧增加，空气污染日益严重。1952年，洛杉矶有近400名老人因光化学污染造成心肺衰竭而死亡。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3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3个化学反应的总反应式：_____________________________________。
练基础落实
1．北京2008奥运会中，中国取得了51块金牌的好成绩，本届的奥运金牌为金镶玉，直径为70 mm，厚6 mm。某化学兴趣小组对金牌中金属的成分提出猜想：甲认为该金属是由纯金制成；乙认为该金属是由金银合金制成；丙认为该金属是由黄铜(铜锌合金)制成。为了验证他们的猜想，取制造这种金属的材质粉末少量进行实验，加入下面一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误，该试剂应是( )
A．硫酸铜溶液 B．盐酸
C．稀硝酸 D．硝酸银溶液
2．下列对于硝酸的认识，不正确的是( )
A．浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性
B．铜与硝酸的反应属于置换反应
C．硝酸可氧化Fe2＋
D．常温下可用铁或铝制品盛装浓硝酸
3．下列有关硝酸反应的叙述中，错误的是( )
A．稀硝酸与铁反应，有氢气放出
B．浓硝酸跟铜反应，有二氧化氮气体放出
C．硝酸跟碳酸钠反应，有二氧化碳气体放出
D．硝酸受热时，有二氧化氮、氧气放出
4．将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A．反应速率：两者相同
B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深
D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少
5．下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A．Cl－、NO、Fe2＋、H＋
B．Ag＋、NO、Cl－、SO
C．K＋、Ba2＋、OH－、SO
D．Cu2＋、NH、Br－、OH－
6．浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入少量稀盐酸时，溶液的颜色变化是( )
A．变浅 B．变为红色
C．没有变化 D．变为棕黄色
7．将1.92 g Cu和一定量的浓HNO3反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完毕时，共收集到气体1.12 L(标准状况)，则反应中消耗HNO3的物质的量为( )
A．1 mol B．0.05 mol
C．1.05 mol D．0.11 mol
练方法技巧——电子守恒法
8．将7 g某铜、银合金与足量的a mol·L－1 HNO3充分反应，完全溶解后放出的气体与标准状况下的氧气0.56 L混合，通入水中恰好完全吸收，则此合金中铜的质量是( )
A．1.6 g B．2.4 g
C．3.2 g D．4.8 g
9.在浓硝酸中放入铜片：
(1)反应开始时的化学方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________，
实验现象为____________________________________________________________。
(2)若铜片有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为_________________________
________________________________________________________________________。
(3)待反应停止后，再加入少量的稀H2SO4，这时，铜片上又有气泡产生，原因是__
________________________________________________________________________。
(4)若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应，铜消耗完后，共产生气体5.6 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是________。
10．某兴趣小组设计出下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。
(固定装置略去)
(1)实验前，关闭活塞b，向试管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HNO3
乙 Cu、稀HNO3
丙 Cu、O2、稀HNO3
(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。操作步骤为_____
________________________________________________________________________，
实验现象为____________________________________________________________；
但此实验的不足之处是__________________________________________________。
第3课时 硝 酸
基础落实
一、
2．(1)指示剂 碱 碱性氧化物 部分盐
(2)4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O (3)①Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O ③Fe、Al ④浓硝酸 浓盐酸 1∶3
二、
1．产生光化学烟雾 形成酸雨 水体富营养化
2．(1)数量 (2)吸收能力
对点训练
1．B [HNO3能溶解除Pt、Au以外的大多数金属，但Fe、Al常温下在浓硝酸、浓硫酸中“钝化”。]
2．C [铜与稀硫酸不反应，但加入KNO3后，由于溶液中有H＋存在，故会发生：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；加入Fe2(SO4)3也能使铜粉的质量减少，溶液变蓝色，但无气体逸出。]
3．(1)2NO＋O2===2NO2
(2)3O22O3
解析 (1)光化学烟雾的循环过程包括①②③三个化学反应。由此可推断：反应①中的生成物NO是反应②中的反应物；若要反应③不断地发生，就需要反应①不断进行，故反应②的生成物必定是NO2，否则无法实现“循环过程”。
(2)叠加①②③三个化学方程式，即得净结果：3O2===2O3。
课后作业
练基础落实
1．C
2．B [浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，能氧化具有还原性的Fe2＋；能与除Pt、Au以外的大多数金属反应，但不是置换反应；常温下，Fe、Al在浓硝酸中钝化，所以可用铁或铝制品盛装浓硝酸。]
3．A [由于稀硝酸也有强氧化性，与Fe反应时无H2放出。]
4．B [本题通过比较Cu与浓、稀HNO3的反应，综合考查了学生对具体化学反应原理、现象、计算等知识的理解能力。等质量的Cu与足量的浓HNO3反应比稀HNO3反应速率快、耗酸多、生成的NO2为红棕色，但反应后均生成Cu(NO3)2，因此转移的电子数相等。]
5．A [题中给出了一个限制条件“因发生氧化还原反应而不能大量共存”。A组：如果仅有NO和Fe2＋是不会发生氧化还原反应的，可以大量共存，但是溶液中还存在H＋，因而此时的NO就有了强氧化性，可以把Fe2＋氧化成Fe3＋；B、C、D组很显然均是因发生复分解反应而不能大量共存。故A选项符合题意。]
6．D [NO在酸性条件下(相当于稀硝酸)，具有较强的氧化性，将Fe2＋氧化为Fe3＋使溶液由浅绿色变为棕黄色。]
7．D [应用守恒法，反应中消耗的HNO3的物质的量应是转化成的Cu(NO3)2中N原子物质的量和生成的NOx(NO和NO2)气体中N原子的物质的量之和：
即×2＋＝0.11 mol，故答案选D项。]
练方法技巧
8．A [由7 g铜、银合金失去的电子数等于0.56 L O2得到的电子数可知：
解得]
9．(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有红棕色气体产生
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)加入稀硫酸后，硫酸溶液提供的H＋与溶液中的NO共存，又相当于形成了稀硝酸溶液，故铜又溶解
(4)0.65 mol
解析 铜跟浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，故反应后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应。铜过量时，反应后的体系中有Cu、Cu2＋、NO，加入稀硫酸后，硫酸溶液提供的H＋与溶液中的NO共存，又相当于形成了稀硝酸溶液，故铜又溶解。无论5.6 L气体全部是NO2，还是NO2和NO的混合气体，根据硝酸在反应中的作用可知：硝酸总的物质的量＝起酸性作用的硝酸的物质的量＋起氧化性作用的硝酸的物质的量，即n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(气体)＝2×12.8 g÷64 g·mol－1＋5.6 L÷22.4 L·mol－1＝0.65 mol。
10. (1)检查装置气密性
(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)向d中加入KBr溶液，c中加入KMnO4固体，由a向c中加入浓盐酸 c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为棕黄色 没有尾气处理装置
第4课时 习题课
一、选择题
1．下列物质可用来干燥氨气的有( )
A．浓硫酸 B．碱石灰
C．氯化钙 D．五氧化二磷
2．将铁片投入下列溶液中，铁片溶解，溶液重量增加，但没有气体产生的是( )
A．稀硝酸 B．浓硫酸
C．硝酸银溶液 D．氯化铁溶液
3．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。如图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是( )
A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸
B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸
D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
4．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：①铜跟浓硝酸反应，②铜跟稀硝酸反应，③铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述正确的是( )
A．三种途径所消耗的铜的物质的量不相等
B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等
C．所消耗铜的物质的量是：途径③＞途径①＞途径②
D．所消耗硝酸的物质的量是：途径①＞途径②＞途径③
5．把a L含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合液分成两等份。一份用b mol烧碱刚好把NH3全部赶出；另一份与BaCl2溶液恰好完全反应，消耗c mol BaCl2，则原溶液中[NO]为( )
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
6．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )
A．60 mL B．45 mL
C．30 mL D．15 mL
7．将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是( )
①1.2 mL ②2.4 mL
③3.6 mL ④4 mL
A．①④ B．②③
C．①③ D．②④
8．下列操作不能用于检验NH3的是( )
A．气体使湿润的酚酞变红
B．气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C．气体与浓H2SO4生成铵盐
D．气体与浓盐酸产生白烟
9．下列反应，浓硝酸仅表现氧化性的是( )
A．浓硝酸与铜反应
B．氧化亚铁与浓硝酸反应
C．浓硝酸中滴入石蕊试液
D．碳与浓硝酸反应
10．把加热浓HNO3所得的气体全部收集在一个原来几乎真空的容器中，将此容器倒立于盛水的水槽中，待反应完毕，容器里的情况是( )
A．无气体 B．有NO2和O2
C．只有NO D．只有O2
二、非选择题
11．为确定两种氮肥的组成，进行下列实验：
(1)取少量样品与消石灰共热，放出可使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，此气体为
________，证明化肥中含有________离子。
(2)将上述反应后的固体加入盐酸中，生成无色无味气体，通入澄清石灰水后出现浑浊，此气体是________，证明化肥中含有______离子或________离子。
(3)另取少量试样溶于水中，加入MgCl2溶液后无明显变化，可知化肥中一定含有________离子，而排除了含________离子的可能性。
(4)向试样的水溶液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，可知化肥中含有__________离子。
由上可知，两种化肥分别是________和________(写化学式)。
12．氮的化合物在某些领域中扮演着重要的角色。
(1)氨和铵盐在粮食的增产中发挥着极其重要的作用，同时又是重要的工业原料。
写出实验室制取氨气的化学方程式：______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)硝酸是工业三大强酸之一。试从原料的利用率和环境保护两个角度分析，溶解等量的金属铜用浓硝酸好，还是稀硝酸好？写出反应的化学方程式并简要分析_____________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)氮的化合物在航天航空事业中起着不可替代的作用。神舟七号飞船的外壳是一种新型结构陶瓷材料，它的主要成分是氮化硅。工业上使用SiCl4、N2和H2在一定条件下反应生成氮化硅，写出该反应的化学方程式(不必配平)_________________________
________________________________________________________________________。
13．已知Cl2＋2KI===2KCl＋I2。现有一瓶无色溶液，其中可能含有NH、K＋、H＋、Ba2＋、Cu2＋、Fe3＋、I－、Cl－、CO、SO，取该溶液进行以下实验：
①该溶液可使蓝色石蕊试纸呈现红色；
②取溶液少量加新制氯水及淀粉溶液，可见溶液呈现蓝色；
③取溶液少量加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，加入HNO3后沉淀不溶解；
④取原溶液少量加入NaOH溶液呈碱性，将此溶液加热，有无色气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(1)溶液中肯定存在的离子有______________________________________________；
(2)溶液中肯定不存在的离子有_____________________________________________；
(3)溶液中不能确定是否存在的离子有________________________。
14．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。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。
第4课时 习题课
1．B [NH3为碱性气体，不能用酸性干燥剂干燥；NH3可与无水氯化钙形成络合物。]
2．D [稀硝酸与铁反应有气体产生；浓H2SO4可使铁钝化，溶液质量只能减小；1 mol Fe可置换出3 mol Ag，使溶液质量减小；Fe溶解在FeCl3溶液中，可使溶液质量增加又没有气体产生。]
3．C [从图中可知甲中的气体摩尔质量较小，乙气体摩尔质量较大，又由于浓H2SO4不能挥发出气体来，因此只有C项正确。]
4．D [有关反应为：A：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
B：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
C：2Cu＋O22CuO，CuO＋2HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋H2O。
分析以上三组反应，可以看出：生成相同质量的Cu(NO3)2，消耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同，途径①消耗HNO3最多，途径②次之，途径③消耗HNO3最少。通过比较可以看出，生产Cu(NO3)2，途径③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率。]
5．B [依题意知：每一份混合液中n(NH)＝b mol；n(SO)＝n(BaCl2)＝c mol，原溶液中n(NH)为2b mol，n(SO)＝2c mol。
(NH4)2SO4===2NH＋SO
2c 4c 2c
则由NH4NO3提供的NH为(2b－4c) mol，[NO]＝ mol·L－1。]
6．A [O2为氧化剂，Cu为还原剂，HNO3仅仅发生了复分解反应，则n(Cu)＝2n(O2)＝0.15 mol，n(NaOH)＝2n(Cu)＝0.3 mol，V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL，故选A。]
7．A [解题依据的化学反应原理为
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
设O2的体积为x mL，剩余的气体有两种可能：
(1)若剩O2，则V剩＝x－(12－x)＝2
得x＝4，④正确。
(2)若剩NO，则V剩＝[(12－x)－4x]＝2，
得x＝1.2，①正确。]
8．C [硫酸是难挥发性的酸。]
9．D
10．A [浓硝酸分解产生的NO2和O2的体积比恰为4∶1。]
11．(1)NH3 NH (2)CO2 CO HCO
(2)HCO CO (4)SO NH4HCO3 (NH4)2SO4
12．(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O
(2)稀硝酸好，Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，溶解等质量的铜，使用稀硝酸时消耗的硝酸少，且产生的有害气体少，故用稀硝酸好
(3)SiCl4＋N2＋H2―→Si3N4＋HCl
解析 (2)根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式，溶解3 mol(等量)铜时消耗浓硝酸12 mol，生成NO2 6 mol；消耗稀硝酸8 mol，生成NO 2 mol。可见用浓硝酸溶解铜原料利用率低且产生的环境污染物多，所以使用稀硝酸溶解好。
(3)使用SiCl4、N2和H2在一定条件下制备氮化硅，反应过程中氮元素化合价降低，硅元素化合价不变，由氧化还原反应原理可得氢元素化合价升高，所以另外一种产物为HCl。
13．(1)H＋、NH、I－、SO (2)Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋、CO (3)K＋、Cl－
解析 该溶液无色，说明不含有色离子，即不含Cu2＋、Fe3＋；溶液使蓝色石蕊试纸变红色，说明溶液显酸性，含有H＋，而CO不能与H＋共存，则溶液中无CO；由(2)中现象可知溶液中含有I－；由(3)中现象可知溶液中含有SO，则无Ba2＋；由(4)中现象可知溶液中含有NH，综合以上分析可知：溶液中一定含有H＋、NH、I－和SO，一定无Cu2＋、Fe3＋、Ba2＋、CO，不能确定是否含有K＋和Cl－。
14．(1)5.824 5.376
(2)
(3)57.8
解析 (1)设生成NO的物质的量为x，NO2为y，
则有，
解得x＝0.26 mol y＝0.24 mol。
V(NO)＝0.26 mol×22.4 L·mol－1
＝5.824 L，
V(NO2)＝0.24 mol×22.4 L·mol－1
＝5.376 L。
(2)由原子守恒得：
所以[HNO3]＝ mol·L－1。
(3)由得失电子守恒得：
0．24 mol×1＋0.26 mol×3＝2n(H2O2)，
解之得n(H2O2)＝0.51 mol，
m(H2O2)＝
＝57.8 g。
第1课时 自然界中氮的循环、氮气及氮的氧化物
一、自然界中氮的循环
1．氮的存在形态
氮是地球上含量丰富的一种元素，以______的形式存在于大气中，以________的形式存在于动植物体、土壤和水体中。
2．氮在自然界中的循环
(1)在自然界中豆科植物根部的__________把空气中的氮气转变为__________等含氮的化合物。在放电条件下，空气中少量的______与______化合生成NO，NO和O2迅速生成______并随水进入土壤和水体。
(2)人们通过化学方法把空气中的氮气转化为____，再根据需要进一步转化成各种含氮化合物(如______、______)。
二、氮气
1．物理性质
颜色 状态 气味 水中的溶解性
无色 气体 无味 难溶于水
2．化学性质
N2——
3．氮的固定
(1)概念：使空气中__________的氮转化为____________的过程。
(2)分类
氮的固定
三、氮的氧化物
1．氮的氧化物
化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5
对应氧化物 N2O ____ N2O3 ______、N2O4 N2O5
2.NO和NO2
(1)物理性质
物质性质 NO NO2
颜色 无色 红棕色
状态 气体 气体
气味 无味 刺激性气味
毒性 有毒 有毒
水溶性 难溶 易溶
(2)相互转化
(3)影响
①NO：是传递神经信息的“信使分子”，但容易与血红蛋白结合而使人体缺氧。
②NO2：能损坏多种织物和尼龙制品，对金属和非金属材料有腐蚀作用。
知识点1 氮的固定
1．下列属于自然固氮的是( )
A．N2和O2在雷电作用下生成NO
B．某金属化合物将氮气转化为化合态氮
C．在一定条件下使N2、H2合成NH3
D．NO生成NO2
知识点2 氮气的性质
2．氮气能大量存在于空气中的根本原因是( )
A．氮气性质稳定，即使在高温下也很难跟其他物质发生反应
B．氮气比空气轻，且不溶于水
C．氮分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定
D．氮气无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应
3．下列关于N2的说法中错误的是( )
A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气
B．N2＋O22NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C．N2在空气中约占总质量的
D．在反应：3Mg＋N2Mg3N2中，N2作氧化剂
知识点3 一氧化氮的性质
4．最新研究表明：NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是( )
A．NO是一种红棕色的气体
B．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
C．常温常压下，NO不能与空气中的O2直接化合
D．NO易溶于水，不能用排水法收集
5．在体积为V L的密闭容器中，通入a mol NO和b mol O2，反应后容器内氮原子与氧原子个数之比为( )
A. B. C. D.
知识点4 二氧化氮的性质
6．实验室收集NO、NO2两种气体( )
A．均可用排水法
B．均可用向上排气法
C．NO用向上排气法，NO2用排水法
D．NO用排水法，NO2用向上排气法
7．将盛有N2和NO2(无N2O4)混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是( )
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1
练基础落实
1．下列不属于氮的固定的是( )
A．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐
B．雷雨时空气中的N2与O2化合成NO
C．工业合成氨
D．NO与O2合成NO2，进而被水吸收生成HNO3
2．诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他在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
3．NO2被水吸收发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，判断发生还原反应和发生氧化反应的物质，其物质的量比为( )
A．3∶1 B．1∶3 C．1∶2 D．2∶1
4．下列气体均有毒，使人中毒的原理与CO相似的是( )
A．Cl2 B．SO2 C．NO D．NO2
5．
A．C3N3(OH)3与HNCO为同一物质
B．HNCO是一种很强的氧化剂
C．1 mol NO2在反应中转移的电子为4 mol
D．反应中NO2是还原剂
练方法技巧
6．把3体积的NO2气体依次通过下列3个分别装有：①NaHCO3饱和溶液，②浓H2SO4，③Na2O2的装置后，用排水法把残留气体收集到集气瓶中，集气瓶中的气体应是(同温同压下测定)( )
A．1体积NO
B．2体积NO2和0.5体积O2
C．2体积O2
D．0.25体积O2
练综合拓展
7.
利用如图所示的装置收集以下7种气体：①H2 ②Cl2 ③O2 ④HCl
⑤NH3 ⑥NO ⑦NO2
(1)若烧瓶是干燥的，则由B口进气，可收集的气体有______________，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。
8．2008年5月17日新疆电视台(午间新闻)报道：我国新增阿勒泰大气背景监测点。这标志着气候条件独特、空气质量优良的新疆阿勒泰市已成为我国第8个国家大气背景监测点。监测点安装的监测设备可监测日常二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等污染物。NO分子因污染空气而臭名昭著，近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题：
(1)NO对环境的危害在于________(填编号)。
A．破坏臭氧层
B．高温下能使一些金属氧化
C．造成酸雨
D．与人体血红蛋白结合
(2)在含Cu＋的酶的活化中心，亚硝酸根离子(NO)可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)“绿色奥运”是2008年北京奥运会的主题之一，为迎接奥运，减少空气污染，北京为汽车加装了“三效催化净化器”，可将尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为参与大气循环的无毒混合气体，该气体是( )
A．二氧化碳和氮气
B．二氧化碳和二氧化氮
C．二氧化碳和氧气
D．二氧化碳和氢气
(4)氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生氯原子，氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应如下：
总反应：2O3===3O2 在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl是__________________。
第2节 氮的循环
第1课时 自然界中氮的循环、氮气及氮的氧化物
基础落实
一、
1．单质 化合态
2．(1)根瘤菌 硝酸盐 氮气 氧气 NO2 (2)氨气 氮肥 硝酸
二、
2．N2＋O22NO N2＋3H22NH3
3．(1)游离态 含氮化合物 (2)高能 生物 合成氨 仿生
三、
1．NO NO2
2．(2)①2NO＋O2===2NO2 ②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
对点训练
1．A [所谓自然固氮即通过闪电或一些微生物将空气中的N2通过生物化学过程转化为含氮的化合物。]
2．C [N2性质稳定，但高温下可与O2等物质反应，在反应中表现出氧化性或还原性；氮气比空气轻且不溶于水并不是N2能大量存在于空气中的根本原因。]
3．C [N2在空气中的体积含量约为，而不是质量含量。]
4．B [NO是一种无色难溶于水的气体，可用排水法收集，常温常压下NO很容易与O2直接化合成NO2。]
5．C
6．D [NO易与空气中的O2反应，NO2与水反应，故前者不能用排气法收集，后者不能用排水法收集。]
7．C [将试管倒立于水中，只有NO2和H2O反应，生成的NO与没发生反应的N2为剩余气体。设原气体的体积为V，NO2的体积为x，根据差量法求解：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 体积减少
3 2
x
解得：x＝
故V(N2)＝V－＝
故＝。]
课后作业
练基础落实
1．D [氮的固定指游离态氮元素转化为化合态氮元素。化合态氮元素间转化不属于氮的固定。]
2．D [CO、NOx在铂表面发生的反应为CO＋NOxCO2＋N2(未配平)，也可能是CO与O2反应，此过程中铂作催化剂。CO2不能与人体中的血红蛋白结合。]
3．
4．C [NO和CO均易与血红蛋白结合，一旦结合就易导致人体缺氧。]
5．C [化学反应①是三聚氰酸的转化，生成氰酸(HNCO)，故二者不是同一物质；据反应②知：→，故NO2是氧化剂，HNCO是还原剂，1 mol NO2转移4 mol电子，所以选C。]
练方法技巧
6．D
练综合拓展
7．(1)②③④⑦ ①⑤
(2)①③⑥ A
(3)①②③④⑥⑦ B
解析 (1)从B口进气是收集密度比空气大的气体；若从A口进气则收集密度比空气小的气体，但排空气法收集的气体必须与O2不反应，且密度与空气密度相差较大。
(2)若用排水法收集，则气体必须不溶于水且不与水反应，应从A口进。
(3)用浓H2SO4干燥气体，必须从B口进气。
8．(1)ACD
(2)Cu＋＋NO＋2H＋===Cu2＋＋NO↑＋H2O
(3)A (4)催化剂
解析 (1)NO气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用；NO能与人体血红蛋白结合，使人因缺氧而中毒；NO被O2氧化生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，可形成酸雨。(2)NO转化为NO时氮的化合价降低，则Cu＋在反应中化合价必然升高，转化为Cu2＋。(3)因为CO和NO含有C、O、N三种元素，那么它变化以后还应该含有这三种元素，所以C、D两项不正确，又因为B项中的NO2依然是空气的污染物，所以也排除。
第2课时 氨与铵态氮肥
一、氨
1．物理性质
(1)NH3是____色、有________气味、极易__________的气体，常温时，1体积水大约溶解______体积的氨气。氨易____化，常作制冷剂。
(2)喷泉实验
实验装置 操作及现象 结论
①打开活塞，并挤压滴管的胶头②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成____，瓶内液体呈__色 氨____溶于水，其水溶液呈__性
2.化学性质
(1)氨与水的反应
①反应的化学方程式为：________________________________________________。
②NH3·H2O不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为：_____________________。
③氨水呈弱碱性，原因是(用电离方程式表示)：______________________________
________________________________________________________________________。
(2)氨与酸的反应
蘸取浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时___________________________________。
反应的化学方程式为：__________________________________________________。
(3)氨的催化氧化
化学方程式为：__________________________________________________________。
二、化学氮肥
化学氮肥—
三、铵盐
1．物理性质：铵盐都______于水。
2．化学性质
(1)铵盐受热易分解
NH4Cl受热分解的化学方程式：__________________________________________，
NH4HCO3受热分解的化学方程式：________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)铵盐与碱反应
NaOH与NH4NO3反应的化学方程式：_____________________________________
________________________________________________________________________。
3．氨的实验室制法
(1)原理：实验室中常用______与____共热的方法制取氨。如：
2NH4Cl＋Ca(OH)2______________________________________________。
(2)装置：固体与固体反应，加热。装置如下图。
(3)收集方法：__________________。
(4)验满：常使用__________________试纸或醮有__________的玻璃棒。
(5)操作时的注意事项
①收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的；
②发生装置的试管口略向下倾斜；
③由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入到试管的底部；
④加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
(6)NH3的干燥
通常使用碱石灰，不能使用P2O5或浓H2SO4。
(7)尾气处理
多余的氨要吸收掉以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：
知识点1 氨的物理性质
1．据内蒙古自治区赤峰市红山区人民政府2009年8月6日介绍，赤峰制药集团氨气泄漏事件共有246名药厂工作人员、事故处理人员及周边群众到医院接受治疗。下列说法不正确的是( )
A．压缩机中的氨作制冷剂
B．氨气泄漏时，消防人员可喷洒大量的水，减少氨气的扩散
C．氨气溶于水使其水溶液呈碱性
D．氨气溶于水的过程属于氮的固定
2．如图所示，夹子开始时处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的( )
A．氢氧化钠溶液、二氧化碳 B．水、氨气
C．氢氧化钠溶液、一氧化氮 D．水、二氧化氮
知识点2 氨的化学性质
3．氨水显弱碱性的主要原因是( )
A．通常状况下，氨的溶解度不大
B．氨水中的NH3·H2O少量电离
C．溶于水的氨分子只有少量电离
D．氨本身的碱性弱
4．在研究合成氨方法的历史上，不同的研究者曾3次获诺贝尔化学奖。合成氨大大提高了农作物的产量，同时也是制取硝酸、炸药等的原料。下列说法中正确的是( )
A．N2和H2在点燃或光照条件下可合成氨气
B．氨和HNO3都是电解质
C．氨气遇到浓硝酸会发生反应产生大量白烟
D．由NH3制HNO3的过程中，氮元素被还原
知识点3 铵盐的性质
5．检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后( )
A．加热，用红色石蕊试纸放在试管口检验
B．加水溶解，用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液
D．加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
知识点4 氨气的实验室制法
6．为了更简便地制取干燥的NH3，下列方法中合适的是( )
A．N2＋3H22NH3，用烧碱进行干燥
B．加热NH4HCO3，气体用五氧化二磷干燥
C．加热浓氨水，气体用碱石灰干燥
D．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑，气体用无水氯化钙干燥
练基础落实
1．下列过程不属于氮的固定的是( )
A．N2NO B．NH3NH4NO3
C．N2NH3 D．N2NO
2．氨与酸反应生成铵盐的实质是( )
A．氨极易溶于水
B．氨具有碱性
C．氨分子是共价化合物分子
D．氨分子结合H＋形成NH
3．用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是( )
①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加 ③氯化铵分解吸收热量，降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
4．铵盐的通性叙述不正确的是( )
A．铵盐均易溶于水
B．铵盐参与的反应不可能有电子的转移
C．铵盐中的氮元素不一定都为－3价
D．可以用铵盐与碱反应制氨气
练方法技巧
5．同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满：①NH3、②NO2，进行喷泉实验，如下图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A．①＞② B．①＜② C．①＝② D．不能确定
6．为了检验某固体物质中是否含有NH，你认为下列试剂和试纸一定用不到的是( )
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
练综合拓展
7.
某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：
(1)在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是______________溶液，加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是_______________
________________________________________________________________________。
(2)在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是________溶液，加热时溶液由无色变为红色的原因是________________________
________________________________________________________________________。
8．已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题：
(1)A中加入的物质是______________________，发生反应的化学方程式是_______；
(2)B中加入的物质是____________，其作用是_______________________________
________________________________________________________________________；
(3)实验时在C中观察到的现象是__________________________，发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)实验时在D中观察到的现象是________，D中收集到的物质是________，检验该物质的方法和现象是__________________________________________________________。
第2课时 氨与铵态氮肥
基础落实
一、
1．(1)无 刺激性 溶于水 700 液 (2)喷泉 红 极易 碱
2．(1)①NH3＋H2O??NH3·H2O ②NH3·H2ONH3↑＋H2O ③NH3·H2O??NH＋OH－
(2)有白烟生成 NH3＋HCl===NH4Cl
(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O
二、
NH NO CO(NH2)2
三、
1．易溶
2．(1)NH4ClNH3↑＋HCl↑ NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑ (2)NaOH＋NH4NO3NH3↑＋NaNO3＋H2O
3．(1)铵盐 碱 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (3)向下排空气法 (4)湿润的红色石蕊 浓盐酸
对点训练
1．D [由NH3的物理性质可知，A、B两项正确；氨水呈弱碱性，C选项正确；氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮的过程，故D选项错误。]
2．C [根据题意知，在温度不变的情况下水由不沸腾变得沸腾，只能是压强减小，造成压强减小的原因是液体A与气体B发生了反应使气体的量减少，符合条件的选项有A、B、D三项。]
3．B [氨气溶于水后，大部分与水结合生成一水合氨(NH3·H2O)，NH3·H2O仅有少部分电离成NH和OH－，因此显弱碱性。]
4．C [N2与H2化合的条件是高温、高压、催化剂，A错；B项中NH3不是电解质，HNO3是电解质；C正确；D项中NH3中N为－3价，HNO3中N为＋5价，因此由氨制硝酸的过程中，氮被氧化。]
5．D [检验铵盐的方法是利用了铵盐与碱共热反应生成氨气及氨气的性质，把NaOH溶液加到某物质的固体或溶液里，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质是铵盐。]
6．C [A选项中方法是工业制取氨气的方法，不可选；B选项中P2O5是酸性干燥剂，可以吸收NH3；D选项中CaCl2可以与NH3形成络合物，也不能选用，所以应选C项。]
课后作业
练基础落实
1．B [氮的固定是由游离态的氮转化为化合态的氮的过程，而B项只是含氮物质之间的转化，不属于氮的固定。]
2．D
3．B [处理后的幕布不易着火，主要原因有两个：一是NH4Cl分解吸收热量，降低了环境温度；二是NH4Cl分解生成的NH3、HCl可以有效隔绝幕布与空气接触。]
4．B
练方法技巧
5．C [气体溶于水后，形成与参加反应的气体的体积相同的溶液，一般浓度都约为 mol·L－1(混合气体除外)。]
6．B [NH的检验：在含有NH的溶液中加入强碱(OH－)并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明原溶液中含有NH。一定不会用到的是④蓝色石蕊试纸和⑤稀硫酸。]
练综合拓展
7．(1)稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3逸出，所以溶液的颜色变浅
(2)溶有SO2气体的品红 SO2气体逸出，品红溶液恢复红色
解析 气体的溶解度随温度的升高而减小。温度升高，NH3逸出，酚酞溶液颜色变浅，又由于NH3极易溶于水，冷却后NH3重新溶于水，又恢复红色。同理，SO2溶于品红溶液，可使品红褪色，SO2逸出后，品红又恢复红色，冷却后SO2又重新溶解与品红化合成无色物质，溶液又褪色。此外(2)还充分说明了SO2气体漂白的可逆性。
8．(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2△,CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(或其他合理答案)
(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水蒸气
(3)黑色粉末逐渐变为红色，右管口处有水珠出现 2NH3＋3CuO△,N2＋3H2O＋3Cu
(4)出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝；用无水CuSO4粉末检验，无水CuSO4 变蓝
解析 (1)由题中信息知A装置为NH3的制取装置，故A中加入的物质是NH4Cl和Ca(OH)2固体，发生反应的化学方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)2△,CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
(2)B装置的作用是干燥NH3，所用药品为碱石灰(或CaO)。
(3)装置C中发生的反应为：2NH3＋3CuO△,N2＋3Cu＋3H2O，观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管口处有水珠出现。
(4)D中冰水的作用是冷却，得到无色液体氨水。若检验NH3：用红色石蕊试纸，若变蓝，则说明NH3的存在。若检验H2O的存在：用无水CuSO4，观察是否变蓝。
第3课时 硝 酸
一、硝酸
1．物理性质
颜色 气味 挥发性 状态 保存
无色 刺激性气味 易挥发 液态 棕色试剂瓶，阴凉处
2.化学性质
(1)酸性
硝酸具有酸的通性，能使__________变色，能与____、____________、__________等反应。
(2)不稳定性
HNO3见光或受热易分解，化学方程式为：_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)强氧化性
①与金属反应
浓HNO3与Cu反应的化学方程式为：____________________________________。
稀HNO3与Cu反应的化学方程式为：______________________________________。
②与非金属反应
浓HNO3与木炭加热时反应的化学方程式为：_______________________________。
③常温下，冷的浓硝酸能使________钝化。
④王水是________和________的混合物，体积比为______，能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。
二、人类活动对氮循环和环境的影响
1．含氮物质的来源及其危害
氮氧化物
工业废水农业废水
2．减少人类活动对氮循环和环境的影响的措施
(1)控制进入大气、陆地和海洋的有害物质的____。
(2)增强生态系统对有害物质的__________，如保护森林、植树造林等。
知识点1 硝酸的强氧化性
1．下列块状金属在常温下能全部溶于足量的浓硝酸的是( )
A．Au B．Cu C．Fe D．Al
知识点2 NO在酸性条件下的强氧化性
2．铜粉放入稀硫酸中，加热后也无明显现象。当加入一种盐后，铜粉质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该盐是( )
A．Fe2(SO4)3 B．Na2CO3
C．KNO3 D．FeSO4
知识点3 人类活动对自然界氮循环和环境的影响
3．20世纪初，随着电影业、石油开采加工业、飞机制造业的发展，城市面积、人口汽车拥有量急剧增加，空气污染日益严重。1952年，洛杉矶有近400名老人因光化学污染造成心肺衰竭而死亡。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3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3个化学反应的总反应式：_____________________________________。
练基础落实
1．北京2008奥运会中，中国取得了51块金牌的好成绩，本届的奥运金牌为金镶玉，直径为70 mm，厚6 mm。某化学兴趣小组对金牌中金属的成分提出猜想：甲认为该金属是由纯金制成；乙认为该金属是由金银合金制成；丙认为该金属是由黄铜(铜锌合金)制成。为了验证他们的猜想，取制造这种金属的材质粉末少量进行实验，加入下面一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误，该试剂应是( )
A．硫酸铜溶液 B．盐酸
C．稀硝酸 D．硝酸银溶液
2．下列对于硝酸的认识，不正确的是( )
A．浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性
B．铜与硝酸的反应属于置换反应
C．硝酸可氧化Fe2＋
D．常温下可用铁或铝制品盛装浓硝酸
3．下列有关硝酸反应的叙述中，错误的是( )
A．稀硝酸与铁反应，有氢气放出
B．浓硝酸跟铜反应，有二氧化氮气体放出
C．硝酸跟碳酸钠反应，有二氧化碳气体放出
D．硝酸受热时，有二氧化氮、氧气放出
4．将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A．反应速率：两者相同
B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深
D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少
5．下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A．Cl－、NO、Fe2＋、H＋
B．Ag＋、NO、Cl－、SO
C．K＋、Ba2＋、OH－、SO
D．Cu2＋、NH、Br－、OH－
6．浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入少量稀盐酸时，溶液的颜色变化是( )
A．变浅 B．变为红色
C．没有变化 D．变为棕黄色
7．将1.92 g Cu和一定量的浓HNO3反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完毕时，共收集到气体1.12 L(标准状况)，则反应中消耗HNO3的物质的量为( )
A．1 mol B．0.05 mol
C．1.05 mol D．0.11 mol
练方法技巧——电子守恒法
8．将7 g某铜、银合金与足量的a mol·L－1 HNO3充分反应，完全溶解后放出的气体与标准状况下的氧气0.56 L混合，通入水中恰好完全吸收，则此合金中铜的质量是( )
A．1.6 g B．2.4 g
C．3.2 g D．4.8 g
9.在浓硝酸中放入铜片：
(1)反应开始时的化学方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________，
实验现象为____________________________________________________________。
(2)若铜片有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为_________________________
________________________________________________________________________。
(3)待反应停止后，再加入少量的稀H2SO4，这时，铜片上又有气泡产生，原因是__
________________________________________________________________________。
(4)若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应，铜消耗完后，共产生气体5.6 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是________。
10．某兴趣小组设计出下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。
(固定装置略去)
(1)实验前，关闭活塞b，向试管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HNO3
乙 Cu、稀HNO3
丙 Cu、O2、稀HNO3
(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。操作步骤为_____
________________________________________________________________________，
实验现象为____________________________________________________________；
但此实验的不足之处是__________________________________________________。
第3课时 硝 酸
基础落实
一、
2．(1)指示剂 碱 碱性氧化物 部分盐
(2)4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O (3)①Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O ③Fe、Al ④浓硝酸 浓盐酸 1∶3
二、
1．产生光化学烟雾 形成酸雨 水体富营养化
2．(1)数量 (2)吸收能力
对点训练
1．B [HNO3能溶解除Pt、Au以外的大多数金属，但Fe、Al常温下在浓硝酸、浓硫酸中“钝化”。]
2．C [铜与稀硫酸不反应，但加入KNO3后，由于溶液中有H＋存在，故会发生：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；加入Fe2(SO4)3也能使铜粉的质量减少，溶液变蓝色，但无气体逸出。]
3．(1)2NO＋O2===2NO2
(2)3O22O3
解析 (1)光化学烟雾的循环过程包括①②③三个化学反应。由此可推断：反应①中的生成物NO是反应②中的反应物；若要反应③不断地发生，就需要反应①不断进行，故反应②的生成物必定是NO2，否则无法实现“循环过程”。
(2)叠加①②③三个化学方程式，即得净结果：3O2===2O3。
课后作业
练基础落实
1．C
2．B [浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，能氧化具有还原性的Fe2＋；能与除Pt、Au以外的大多数金属反应，但不是置换反应；常温下，Fe、Al在浓硝酸中钝化，所以可用铁或铝制品盛装浓硝酸。]
3．A [由于稀硝酸也有强氧化性，与Fe反应时无H2放出。]
4．B [本题通过比较Cu与浓、稀HNO3的反应，综合考查了学生对具体化学反应原理、现象、计算等知识的理解能力。等质量的Cu与足量的浓HNO3反应比稀HNO3反应速率快、耗酸多、生成的NO2为红棕色，但反应后均生成Cu(NO3)2，因此转移的电子数相等。]
5．A [题中给出了一个限制条件“因发生氧化还原反应而不能大量共存”。A组：如果仅有NO和Fe2＋是不会发生氧化还原反应的，可以大量共存，但是溶液中还存在H＋，因而此时的NO就有了强氧化性，可以把Fe2＋氧化成Fe3＋；B、C、D组很显然均是因发生复分解反应而不能大量共存。故A选项符合题意。]
6．D [NO在酸性条件下(相当于稀硝酸)，具有较强的氧化性，将Fe2＋氧化为Fe3＋使溶液由浅绿色变为棕黄色。]
7．D [应用守恒法，反应中消耗的HNO3的物质的量应是转化成的Cu(NO3)2中N原子物质的量和生成的NOx(NO和NO2)气体中N原子的物质的量之和：
即×2＋＝0.11 mol，故答案选D项。]
练方法技巧
8．A [由7 g铜、银合金失去的电子数等于0.56 L O2得到的电子数可知：
解得]
9．(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有红棕色气体产生
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)加入稀硫酸后，硫酸溶液提供的H＋与溶液中的NO共存，又相当于形成了稀硝酸溶液，故铜又溶解
(4)0.65 mol
解析 铜跟浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，故反应后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应。铜过量时，反应后的体系中有Cu、Cu2＋、NO，加入稀硫酸后，硫酸溶液提供的H＋与溶液中的NO共存，又相当于形成了稀硝酸溶液，故铜又溶解。无论5.6 L气体全部是NO2，还是NO2和NO的混合气体，根据硝酸在反应中的作用可知：硝酸总的物质的量＝起酸性作用的硝酸的物质的量＋起氧化性作用的硝酸的物质的量，即n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(气体)＝2×12.8 g÷64 g·mol－1＋5.6 L÷22.4 L·mol－1＝0.65 mol。
10. (1)检查装置气密性
(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)向d中加入KBr溶液，c中加入KMnO4固体，由a向c中加入浓盐酸 c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为棕黄色 没有尾气处理装置
第4课时 习题课
一、选择题
1．下列物质可用来干燥氨气的有( )
A．浓硫酸 B．碱石灰
C．氯化钙 D．五氧化二磷
2．将铁片投入下列溶液中，铁片溶解，溶液重量增加，但没有气体产生的是( )
A．稀硝酸 B．浓硫酸
C．硝酸银溶液 D．氯化铁溶液
3．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。如图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是( )
A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸
B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸
D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
4．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：①铜跟浓硝酸反应，②铜跟稀硝酸反应，③铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述正确的是( )
A．三种途径所消耗的铜的物质的量不相等
B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等
C．所消耗铜的物质的量是：途径③＞途径①＞途径②
D．所消耗硝酸的物质的量是：途径①＞途径②＞途径③
5．把a L含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合液分成两等份。一份用b mol烧碱刚好把NH3全部赶出；另一份与BaCl2溶液恰好完全反应，消耗c mol BaCl2，则原溶液中[NO]为( )
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
6．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )
A．60 mL B．45 mL
C．30 mL D．15 mL
7．将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是( )
①1.2 mL ②2.4 mL
③3.6 mL ④4 mL
A．①④ B．②③
C．①③ D．②④
8．下列操作不能用于检验NH3的是( )
A．气体使湿润的酚酞变红
B．气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C．气体与浓H2SO4生成铵盐
D．气体与浓盐酸产生白烟
9．下列反应，浓硝酸仅表现氧化性的是( )
A．浓硝酸与铜反应
B．氧化亚铁与浓硝酸反应
C．浓硝酸中滴入石蕊试液
D．碳与浓硝酸反应
10．把加热浓HNO3所得的气体全部收集在一个原来几乎真空的容器中，将此容器倒立于盛水的水槽中，待反应完毕，容器里的情况是( )
A．无气体 B．有NO2和O2
C．只有NO D．只有O2
二、非选择题
11．为确定两种氮肥的组成，进行下列实验：
(1)取少量样品与消石灰共热，放出可使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，此气体为
________，证明化肥中含有________离子。
(2)将上述反应后的固体加入盐酸中，生成无色无味气体，通入澄清石灰水后出现浑浊，此气体是________，证明化肥中含有______离子或________离子。
(3)另取少量试样溶于水中，加入MgCl2溶液后无明显变化，可知化肥中一定含有________离子，而排除了含________离子的可能性。
(4)向试样的水溶液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，可知化肥中含有__________离子。
由上可知，两种化肥分别是________和________(写化学式)。
12．氮的化合物在某些领域中扮演着重要的角色。
(1)氨和铵盐在粮食的增产中发挥着极其重要的作用，同时又是重要的工业原料。
写出实验室制取氨气的化学方程式：______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)硝酸是工业三大强酸之一。试从原料的利用率和环境保护两个角度分析，溶解等量的金属铜用浓硝酸好，还是稀硝酸好？写出反应的化学方程式并简要分析_____________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)氮的化合物在航天航空事业中起着不可替代的作用。神舟七号飞船的外壳是一种新型结构陶瓷材料，它的主要成分是氮化硅。工业上使用SiCl4、N2和H2在一定条件下反应生成氮化硅，写出该反应的化学方程式(不必配平)_________________________
________________________________________________________________________。
13．已知Cl2＋2KI===2KCl＋I2。现有一瓶无色溶液，其中可能含有NH、K＋、H＋、Ba2＋、Cu2＋、Fe3＋、I－、Cl－、CO、SO，取该溶液进行以下实验：
①该溶液可使蓝色石蕊试纸呈现红色；
②取溶液少量加新制氯水及淀粉溶液，可见溶液呈现蓝色；
③取溶液少量加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，加入HNO3后沉淀不溶解；
④取原溶液少量加入NaOH溶液呈碱性，将此溶液加热，有无色气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(1)溶液中肯定存在的离子有______________________________________________；
(2)溶液中肯定不存在的离子有_____________________________________________；
(3)溶液中不能确定是否存在的离子有________________________。
14．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。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。
第4课时 习题课
1．B [NH3为碱性气体，不能用酸性干燥剂干燥；NH3可与无水氯化钙形成络合物。]
2．D [稀硝酸与铁反应有气体产生；浓H2SO4可使铁钝化，溶液质量只能减小；1 mol Fe可置换出3 mol Ag，使溶液质量减小；Fe溶解在FeCl3溶液中，可使溶液质量增加又没有气体产生。]
3．C [从图中可知甲中的气体摩尔质量较小，乙气体摩尔质量较大，又由于浓H2SO4不能挥发出气体来，因此只有C项正确。]
4．D [有关反应为：A：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
B：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
C：2Cu＋O22CuO，CuO＋2HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋H2O。
分析以上三组反应，可以看出：生成相同质量的Cu(NO3)2，消耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同，途径①消耗HNO3最多，途径②次之，途径③消耗HNO3最少。通过比较可以看出，生产Cu(NO3)2，途径③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率。]
5．B [依题意知：每一份混合液中n(NH)＝b mol；n(SO)＝n(BaCl2)＝c mol，原溶液中n(NH)为2b mol，n(SO)＝2c mol。
(NH4)2SO4===2NH＋SO
2c 4c 2c
则由NH4NO3提供的NH为(2b－4c) mol，[NO]＝ mol·L－1。]
6．A [O2为氧化剂，Cu为还原剂，HNO3仅仅发生了复分解反应，则n(Cu)＝2n(O2)＝0.15 mol，n(NaOH)＝2n(Cu)＝0.3 mol，V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL，故选A。]
7．A [解题依据的化学反应原理为
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
设O2的体积为x mL，剩余的气体有两种可能：
(1)若剩O2，则V剩＝x－(12－x)＝2
得x＝4，④正确。
(2)若剩NO，则V剩＝[(12－x)－4x]＝2，
得x＝1.2，①正确。]
8．C [硫酸是难挥发性的酸。]
9．D
10．A [浓硝酸分解产生的NO2和O2的体积比恰为4∶1。]
11．(1)NH3 NH (2)CO2 CO HCO
(2)HCO CO (4)SO NH4HCO3 (NH4)2SO4
12．(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O
(2)稀硝酸好，Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，溶解等质量的铜，使用稀硝酸时消耗的硝酸少，且产生的有害气体少，故用稀硝酸好
(3)SiCl4＋N2＋H2―→Si3N4＋HCl
解析 (2)根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式，溶解3 mol(等量)铜时消耗浓硝酸12 mol，生成NO2 6 mol；消耗稀硝酸8 mol，生成NO 2 mol。可见用浓硝酸溶解铜原料利用率低且产生的环境污染物多，所以使用稀硝酸溶解好。
(3)使用SiCl4、N2和H2在一定条件下制备氮化硅，反应过程中氮元素化合价降低，硅元素化合价不变，由氧化还原反应原理可得氢元素化合价升高，所以另外一种产物为HCl。
13．(1)H＋、NH、I－、SO (2)Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋、CO (3)K＋、Cl－
解析 该溶液无色，说明不含有色离子，即不含Cu2＋、Fe3＋；溶液使蓝色石蕊试纸变红色，说明溶液显酸性，含有H＋，而CO不能与H＋共存，则溶液中无CO；由(2)中现象可知溶液中含有I－；由(3)中现象可知溶液中含有SO，则无Ba2＋；由(4)中现象可知溶液中含有NH，综合以上分析可知：溶液中一定含有H＋、NH、I－和SO，一定无Cu2＋、Fe3＋、Ba2＋、CO，不能确定是否含有K＋和Cl－。
14．(1)5.824 5.376
(2)
(3)57.8
解析 (1)设生成NO的物质的量为x，NO2为y，
则有，
解得x＝0.26 mol y＝0.24 mol。
V(NO)＝0.26 mol×22.4 L·mol－1
＝5.824 L，
V(NO2)＝0.24 mol×22.4 L·mol－1
＝5.376 L。
(2)由原子守恒得：
所以[HNO3]＝ mol·L－1。
(3)由得失电子守恒得：
0．24 mol×1＋0.26 mol×3＝2n(H2O2)，
解之得n(H2O2)＝0.51 mol，
m(H2O2)＝
＝57.8 g。