第5章 第3讲 氮及其化合物-【金版教程】2026年高考化学一轮复习创新方案课件PPT（创新版）

0 第五章　非金属及其 重要化合物 第3讲　氮及其化合物 2 考点一 01 课时作业 07 目录 CONTENTS 考点二 02 真题演练 06 核心素养 05 考点三 03 微专题 04 考点一　氮气　 氮的氧化物 1．氮的固定 2．氮气 (1)物理性质：______色______臭气体，密度比空气略小，______溶于水。 无 无 难 考点一 5 (2)从氮分子结构角度认识其化学性质 有关的化学方程式： ①____________________________。 ②____________________________。 ③____________________________。 考点一 6 名师点拨 (1)氮的非金属性很强，但N2非常稳定，其原因是氮氮三键很强。可用作保护气，如用作焊接金属时的保护气。 (2)氮的固定是指将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，可简单表示为N2→含氮化合物。 考点一 7 3．氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是________、________。 (2)NO和NO2性质的比较 N2O3 NO NO2 颜色、状态、气味 无色无臭气体 _______色有刺激性气味的气体 溶解性 _______溶于水 _______溶于水 毒性 有毒(跟血红蛋白结合)，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一 与水反应 不反应 ____________________________ 与氧气反应 _____________________ 不反应 对环境的影响 导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层 N2O5 红棕 不 易 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2NO＋O2===2NO2 考点一 8 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。( ) 错因：______________________________________________________________ (2)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂。( ) 错因：______________________________________________________________ (3)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体。( ) 错因：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ × N2与O2在放电条件下生成NO。 × NO2与H2O反应，NO2既是氧化剂又是还原剂。 × Cu与稀硝酸反应生成NO，NO与空气中的O2反应，不能用排空气法收集，只能用排水法收集。 考点一 9 (4)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物。 ( ) 错因：______________________________________________________________ (5)制NO2时，用水或NaOH溶液吸收尾气。 ( ) 错因：______________________________________________________________ × NO2与H2O反应生成HNO3和NO，所以NO2不是酸性氧化物。 × NO2与H2O反应生成HNO3和有毒气体NO，故不能用水吸收尾气。 考点一 10 题组一　认知与归纳氮及其氧化物的性质 1．下列叙述中与氮的固定无关的是(　　) A．工业合成氨 B．工业上将氨转化成氮的氧化物 C．豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气使之转化成植物蛋白质 D．电闪雷鸣的雨天，N2会与O2反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 考点一 11 2．下列有关氮的氧化物的说法正确的是(　　) A．因NO2与水反应可生成HNO3，故NO2是HNO3的酸酐 B．NO2为红棕色气体，因此将NO2通入水中，溶液显红棕色 C．NO、NO2都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一 D．NO2与溴蒸气可用NaOH溶液鉴别，溶于NaOH溶液得到无色溶液的是NO2，得到橙色溶液的为溴蒸气 考点一 12 题组二　模型认知氮的氧化物相关计算 3．在一定条件下，将6体积的NO2(不考虑NO2转化为N2O4)和一定体积的NO置于试管中，并将试管倒置于盛有水的水槽中，待试管内液面不变后再通入4.5体积的O2，充分反应后，剩余1.5体积气体，则原NO体积可能为(　　) ①3体积　②4体积　③5体积　④5.5体积　⑤2体积 A．①或⑤ B．②或⑤ C．④或⑤ D．②或③ 考点一 13 考点一 14 4．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　　) ①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mL A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 考点一 15 考点一 16 ③NO2、NO、O2三种混合气体通入水中 a．可先将NO和O2转化为NO2，再按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3情况处理。 b．也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情况处理。 (2)得失电子守恒法 当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。 考点一 17 考点二　氨和铵盐 电子式 密度 颜色、气味 水溶性 比空气小 无色、有强烈________气味 ________溶于水(1∶700) 1．氨的分子结构和物理性质 刺激性 极易 考点二 19 考点二 20 (3)氨与酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有_______生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式：NH3＋HCl===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。 (4)氨的还原性 氨的催化氧化：____________________________； 与CuO的反应：___________________________________。 白烟 考点二 21 重点强调 氨水、液氨和一水合氨的区别与联系 考点二 22 3．氨气的制法 (1)工业制法：___________________________。 (2)实验室制法 ①原理：____________________________________________。 考点二 23 考点二 24 名师点拨 (1)碱石灰是含NaOH和CaO的固体混合物，疏松多孔，干燥效果好。 (2)干燥氨气不能用无水CaCl2，因：8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3，通常用碱石灰干燥。 考点二 25 ④收集方法：______________法。在试管口塞一团干燥的棉花，目的是_______________________，收集到较纯净的NH3。 ⑤验满方法：a.将湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若试纸变_______色，说明NH3已收集满。b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有_______产生，说明NH3已收集满。 向下排空气 重点强调 吸收氨气时要注意防止倒吸，常用装置为 减少NH3与空气的对流 蓝 白烟 考点二 26 白 考点二 27 易错警示 (1)铵盐受热都能分解，但不是所有的铵盐分解都能生成NH3。 (2)不能用加热氯化铵固体的方法制取氨气，因为分解产生的氨气和氯化氢气体在导气管遇冷会再次结合为氯化铵固体，可能将导气管堵塞。 红 蓝 考点二 28 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)NH3能使酚酞溶液变红，所以NH3可用于设计喷泉实验。( ) 错因：______________________________________________________________ (2)液氨制冷、碘的升华、NH4Cl气化都不涉及化学变化。( ) 错因：______________________________________________________________ (3)现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L－1。( ) 错因：______________________________________________________________ × NH3极易溶于水，所以NH3可用于设计喷泉实验。 × NH4Cl气化是NH4Cl分解生成NH3与HCl，是化学变化。 × 考点二 29 (4)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐。( ) 错因：______________________________________________________________ (5)收集NH3时，把一团湿润的棉花放在试管口，以防止逸出。( ) 错因：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 错因：______________________________________________________________ × 原因是NH4Cl受热分解生成气体挥发。 × NH3极易溶于水，收集NH3时，应把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流。 × 应该选用湿润的红色石蕊试纸检验逸出的气体。 考点二 30 考点二 31 2．试管中盛有白色晶体，检验它是否是铵盐的方法中不可行的是(　　) A．加热，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，将湿润的酚酞试纸放在试管口 C．加氢氧化钠溶液，加热，将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口 D．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 考点二 32 题组二　探究与创新喷泉实验 3．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。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度大小关系为(　　) A．①>② B．①<② C．①＝② D．不能确定 考点二 33 考点二 34 4．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____________________。 先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞) 烧瓶Ⅱ中产生白烟 考点二 35 (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_____________________________________ ______________________________________________________________________。若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法是_____________________________ ____________________________________________________________________。 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活塞，然后打开b活塞 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，打开b活塞 考点二 36 思维建模　喷泉实验 (1)喷泉实验的原理 使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。 (2)形成喷泉的类型 下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体： 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S 吸收剂 水 水 NaOH溶液 气体 NO2 NO、O2(4∶3) NO2、O2(4∶1) 吸收剂 水 水 水 考点二 37 (3)引发喷泉的几种方法 ①使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。 ②使烧瓶内气体温度降低，气压减小。 ③使烧瓶外待喷液液面上的气压增大。 (4)喷泉实验的常见装置 说明：装置②引发喷泉的方法是打开止水夹，用热毛巾或双手捂热烧瓶，松开后片刻即形成喷泉现象。 考点二 38 题组三　探究与归纳氨气的实验室制法 5．(2025·南京市高三年级学情调研)下列有关实验室制取NH3的实验原理及装置均正确的是(　　) 考点二 39 解析：氨气极易溶于水，NaOH溶液与NH4Cl溶液混合几乎得不到氨气，实验室用氢氧化钙固体和氯化铵固体混合受热制取氨气，A错误；氨气不与碱石灰反应，可用碱石灰干燥NH3，B正确；氨气密度比空气小，应用向下排空气法收集，气体应从短管进入，C错误；氨气极易溶于水且会与硫酸反应，直接将氨气通入稀硫酸中会发生倒吸，D错误。 考点二 40 6．某化学兴趣小组为了制取氨并探究其性质，按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。 (1)若氨的发生装置选择a，则其化学方程式为_____________________________ ______________。 (2)若氨的发生装置选择b，则所用的试剂为___________________________和______________________。 生石灰(或固体NaOH) 浓氨水(答案合理即可) 考点二 41 (3)B装置中的干燥剂可选用________。 (4)实验中观察到C装置中的现象是____________。 (5)当实验进行一段时间后，挤压D装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是___________。 (6)E中倒扣漏斗的作用是____________。 碱石灰 试纸变蓝 产生白烟 防止倒吸 考点二 42 方法总结　实验室制取氨的其他方法 考点二 43 考点三　硝酸　 含氮物质间的转化 1．硝酸的物理性质 (1)纯硝酸为__________________________的________体。 (2)硝酸沸点较低，易挥发，在空气中遇水蒸气形成________。 2．硝酸的化学性质 (1)强酸性 稀硝酸使紫色石蕊溶液变________。 (2)不稳定性 ①见光或受热分解：________________________________。 ②硝酸保存在______试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。 无色、有刺激性气味 液 白雾 红 棕色 考点三 45 (3)强氧化性 ①与金属反应 常温下，铁、铝遇冷的浓硝酸能发生______。 稀硝酸与铜反应：__________________________________________，浓硝酸与铜反应：__________________________________________。 钝化 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 考点三 46 名师点拨 (1)浓、稀硝酸均有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，一般对应还原产物中氮的化合价越高。 (2)加热条件下铁与浓硝酸的反应 过量铁粉加入浓硝酸中，铁先与浓硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO2和H2O；随着反应的进行，硝酸浓度减小，铁与稀硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O；当硝酸全部反应后，铁与Fe(NO3)3反应生成Fe(NO3)2。 考点三 47 ②与非金属反应 如浓硝酸与C的反应为_________________________________________。 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。 如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为__________________________ _______________。 (4)与有机物反应 ①硝化反应(与 反应)：_______________________________。 ②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时变________。 黄色 考点三 48 考点三 49 考点三 50 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为物理变化。( ) 错因：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)铜溶于稀硝酸不能体现硝酸的酸性。( ) 错因：______________________________________________________________ (3)实验室也可用锌粒与稀硝酸制取氢气。 ( ) 错因：______________________________________________________________ × 钝化是因为金属与HNO3反应在其表面生成了致密的保护膜，阻碍了反应进一步进行，为化学变化。 × Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2，体现HNO3的酸性。 × HNO3有强氧化性，与金属反应时不放出H2。 考点三 51 (4)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S。( ) 错因：______________________________________________________________ 错因：______________________________________________________________ × × HNO3会将－2价的硫氧化。 考点三 52 题组一　认知与探究硝酸的性质 1．(2025·浙江省浙南名校联盟高三联考)足量的铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO的混合气体。这些气体若与3.36 L O2(标准状况)混合后通入水中，气体恰好能被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 mol·L－1 H2SO4溶液250 mL，则继续溶解一定量的Cu。下列说法正确的是(　　) A．最后溶液是CuSO4、Cu(NO3)2混合液 B．加入H2SO4溶液后继续溶解铜的质量是57.6 g C．放电或高温下N2与O2反应是现代工业制硝酸的基础 D．铜与浓硝酸的反应仅体现了硝酸的强氧化性 考点三 53 考点三 54 考点三 55 甲的实验操作和现象记录如下： 实验操作 实验现象 打开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹 — 打开分液漏斗活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞 无明显现象 加热烧瓶，反应开始后停止加热 ①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；B中溶液变棕色；C中溶液紫色变浅 ②反应停止后，A中无固体剩余 考点三 56 请回答下列问题： (1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是_______________________ ______________________________________________________。 (2)检验是否生成－3价氮的化合物，应进行的实验操作是_____________________________________________________________________________________________________________________________。 常温时，铁遇浓硝酸 形成致密氧化膜，阻止反应进一步发生(答“钝化”也可) 考点三 57 (3)甲同学取少量B中溶液，加热，实验现象是____________________________ ______________________________________。请用平衡移动原理解释原因：____________________________________________________________________。甲同学依据该现象得出的结论是A中有NO生成。 (4)乙同学认为甲同学得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据，乙同学仍采用该装置和操作进行对照实验，乙同学作出的改变是__________________，证明有NO生成的实验现象是___________________________________________。 棕色溶液颜色变浅(或绿)，有 无色气体逸出，且在空气中变为红棕色 浓硝酸换成稀硝酸 A中没有红棕色气体生成，B中溶液变为棕色 考点三 58 考点三 59 题组二　探析与归纳氮及其化合物的相互转化 3．(2025·河北省部分学校高三教学质量检测)氮及其化合物的转化过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．标准状况下4.48 L A和5.4 g C含有的共价键的物质的量都是0.6 mol B．A和B、A和D在一定条件下都能反应，但产物不相同 C．氮及其化合物的转化图中发生的反应都是氧化还原反应 D．E的浓溶液加入足量铜片反应，产物中一定有D没有B 考点三 60 解析：A是NH3，C是H2O，标准状况下4.48 L A即0.2 mol，含有的共价键的物质的量是0.6 mol，5.4 g C即0.3 mol H2O，含有的共价键的物质的量也是0.6 mol，A正确；A是氨气，氨气跟NO或NO2在催化剂和加热条件下均能反应生成氮气和水，B错误；氮及其化合物的转化图中最后一步氨气和硝酸生成硝酸铵是非氧化还原反应，其余都是氧化还原反应，C错误；E的浓溶液即浓硝酸加入足量铜片反应，一定生成NO2，随着反应进行，浓硝酸变成稀硝酸可以生成NO，D错误。 考点三 61 4．已知A～H均是中学化学常见物质，它们之间有下图所示转化关系(部分产物已略去)。已知：A为酸式盐，常用作化肥；常温下B、D、E、F、G均为气体，C为无色液体。 回答下列问题： (1)列举工业上D的一种具体用途：_______________________________________。 作制冷剂、生产氮肥、生产硝酸等(任写一种) 考点三 62 (2)反应①的离子方程式为___________________________________________。 (3)在反应②中，若生成1.6 g E，则转移电子的数目为________。 (4)反应③的化学方程式为______________________________。 (5)在反应④中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。 0.1NA 1∶2 考点三 63 解析：已知A是酸式盐，常用作化肥，框图中表明A既能与稀硫酸反应，又能与NaOH溶液反应，且均生成气体，结合A受热分解生成两种气体和一种液体，可推知A是碳酸氢铵，B是CO2，C是H2O，D是NH3；CO2与Na2O2反应生成O2，可知E是O2；NH3经催化氧化生成NO，故F是NO；NO与O2反应生成NO2，故G是NO2；NO2与H2O反应生成HNO3和NO，故H是HNO3。 考点三 64 微专题　硝酸与金属反应的有关计算 1．思维模型 微专题 66 微专题 67 微专题 68 微专题 69 微专题 70 微专题 71 2．向m g镁、铜合金中加入稀硝酸至合金恰好完全溶解(设硝酸的还原产物只有NO)，向所得溶液中加入物质的量浓度为2 mol·L－1的NaOH溶液至沉淀达到最大值，产生沉淀的质量为(m＋n)g，则下列有关叙述中不正确的是(　　) A．若n＝5.1，则m的值可能为9.8 B．若n＝5.1，则参加反应的硝酸的物质的量为0.4 mol C．若n＝5.1，则加入的NaOH溶液的体积为150 mL D．若n＝5.1，则被还原的硝酸的物质的量为0.1 mol 微专题 72 微专题 73 3．现有硫酸和硝酸的浓度分别为4 mol·L－1和2 mol·L－1的混合液，取10 mL加入过量铁粉，若硝酸的还原产物为NO，充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为(　　) A．0.224 L B．0.448 L C．0.672 L D．0.896 L 微专题 74 4．将镁铝合金溶于100 mL稀硝酸中，产生1.12 L NO气体(标准状况)，向反应后的溶液中加入NaOH溶液，产生沉淀情况如图所示。下列说法错误的是(　　) A．合金中铝的质量为0.81 g B．沉淀的最大质量为4.08 g C．氢氧化钠溶液浓度为3 mol·L－1 D．硝酸的物质的量浓度为1.8 mol·L－1 微专题 75 解析：由题给图示变化情况可知，向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，开始没有沉淀，说明硝酸过量，与硝酸反应的氢氧化钠溶液是10 mL，沉淀达到最多时，消耗氢氧化钠溶液共60 mL(包括中和剩余硝酸所消耗的10 mL)，溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是10 mL，则生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是30 mL，生成氢氧化镁消耗的氢氧化钠溶液是20 mL，由反应的离子方程式Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓可知，镁铝合金中镁、铝的物质的量之比为1∶1；标准状况下1.12 L NO气体的物质的量为0.05 mol。设镁、铝合金中镁、铝的物质的量均为x，由得失电子守恒可得2x＋3x＝0.05 mol×3，解得x＝0.03 mol，故合金中铝的质量为0.03 mol×27 g·mol－1＝0.81 g，A正确； 微专题 76 微专题 77 5．(2025·湖南省名校联考期中)将2.56 g Cu投入12 mL 10 mol·L－1硝酸中，恰好完全反应，向反应后的溶液中加入40 mL a mol·L－1 NaOH溶液，Cu2＋恰好完全沉淀，将生成的气体与b mol O2一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3。下列判断正确的是(　　) A．生成的气体中只有NO B．a＝3 C．b＝0.02 D．c＝0.08 微专题 78 微专题 79 微专题 80 核心素养　科学态度与社会责任—— 化学与可持续发展 随着人类社会的不断发展，人们越来越关心环境问题。高考已经把环境问题作为一个重要考点，考查常见的环境污染及其防治、化学品的合理使用、绿色化学的概念等，旨在提高学生的环保意识，促进自然资源的可持续发展。 核心素养 82 一、化学品的合理使用 1．化肥、农药的合理施用 (1)合理施用化肥 合理施用化肥，除了要考虑土壤酸碱性、作物营养状况等因素，还必须根据化肥本身的性质进行科学施用。 (2)农药的合理使用 ①早期农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。 ②后来，研制出有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药。 ③农药的发展方向：向着高效、低毒和低残留方向发展。 核心素养 83 2．合理用药 (1)在医生、药师指导下，遵循安全、有效、经济、适当的原则合理用药。 (2)滥用药物危害巨大，如无处方长期服用安眠药或镇静剂；滥用抗生素；服用兴奋剂等。 (3)拒绝毒品。 核心素养 84 3．安全使用食品添加剂 (1)食品添加剂 为改善食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。 (2)常见的食品添加剂 ①着色剂、增味剂——如柠檬黄、味精。 ②膨松剂、凝固剂——如NaHCO3、MgCl2。 ③防腐剂、抗氧化剂——如苯甲酸及其钠盐、抗坏血酸(即维生素C)。 ④营养强化剂——如在食盐中添加碘酸钾。 核心素养 85 二、环境污染及其防治 1．环境污染：环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤污染、固体废弃物污染、放射性污染、噪声污染等。 (1)大气污染问题 大气污染是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮氧化物(NOx)、CO、碳氢化合物、氟氯代烃等造成的污染(其中SO2、NOx主要来源于化石燃料的大量使用)。大气污染的具体表现主要有：形成酸雨、酸雾；臭氧层空洞；光化学烟雾。 核心素养 86 (2)水体污染 指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类，一类是重金属污染，如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染，这些重金属主要来自化工、冶金、电子、电镀等工厂排放的工业废水。另一类是植物营养物质污染：水中高浓度的N、P等植物营养物质，导致水体富营养化而形成的污染。它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用的化肥造成的。 (3)固体废弃物造成的污染 主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染。目前最值得注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。 核心素养 87 2．环境保护的措施 (1)工业废气携带颗粒物的回收利用。 (2)工业废水、生活污水经处理达标后排放，限制使用含磷洗涤剂。 (3)回收、限制使用难降解塑料，研制可降解塑料。 核心素养 88 三、绿色化学 1．绿色化学有关概念 (1)核心：利用化学原理和技术手段从源头上减少或消除产品在生产和应用中对环境造成的污染。绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。 (2)绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征： ①采用无毒、无害的原料。②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行。③产品应该是环境友好的。④具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。 核心素养 89 核心素养 90 1．(2024·山东卷)化学品在食品工业中也有重要应用，下列说法错误的是(　　) A．活性炭可用作食品脱色剂 B．铁粉可用作食品脱氧剂 C．谷氨酸钠可用作食品增味剂 D．五氧化二磷可用作食品干燥剂 核心素养 91 2．(2024·浙江6月选考)化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是(　　) A．部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到 B．煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程 C．制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C，可延长保质期 D．加入混凝剂聚合氯化铝，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒 解析：煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，该过程属于化学变化，B错误。 核心素养 92 3．(2024·海南卷)化学为实现社会可持续发展贡献巨大。下列说法错误的是(　　) A．以竹代塑，可减少白色污染 B．使用人工合成杀虫剂，对环境无影响 C．无纸化办公，可减少人工合成油墨的使用 D．使用无磷洗涤剂，可减少水体污染 核心素养 93 4．(2023·海南卷)化学的迅速发展为满足人民日益增长的美好生活需要做出突出贡献。下列说法不合理的是(　　) A．为增强药效，多种处方药可随意叠加使用 B．现代化肥种类丰富，施用方法依据对象营养状况而定 C．规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值 D．在种植业中，植物浸取试剂类医药也应慎重选用 核心素养 94 5．(2023·全国甲卷)化学与生活密切相关，下列说法正确的是(　　) A．苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性 B．豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射 C．SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分 D．维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化 核心素养 95 核心素养 96 真题演练 真题演练 1 2 3 4 5 6 98 真题演练 1 2 3 4 5 6 99 2．(2024·重庆卷)某小组用下图中甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是(　　) A．若制取NH3，则a为浓氨水，b可为氧化钙 B．若制取Cl2，则乙可盛饱和食盐水以除去HCl C．若制取Cl2，则丙可作气体收集装置 D．若制取NH3，则丁可盛水用作尾气处理装置 解析：氨气极易溶于水，容易倒吸，D错误。 真题演练 1 2 3 4 5 6 100 3．(2024·湖北卷)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]－是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是(　　) A．碱石灰有利于NH3逸出 B．锂片必须打磨出新鲜表面 C．干燥管中均可选用P2O5 D．双口烧瓶中发生的变化是 Li＋nNH3===Li＋＋[e(NH3)n]－ 解析：第一个干燥管的目的是干燥氨气，P2O5为酸性干燥剂，能与氨气反应，所以不能用P2O5，C错误。 真题演练 1 2 3 4 5 6 101 解析：NO无法与水发生化学反应，B错误。 真题演练 1 2 3 4 5 6 102 5．(2021·河北高考)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是(　　) A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5 C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除 真题演练 1 2 3 4 5 6 103 6．(2020·全国卷Ⅲ)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是(　　) 气体 溶液 A H2S 稀盐酸 B HCl 稀氨水 C NO 稀硫酸 D CO2 饱和NaHCO3溶液 真题演练 1 2 3 4 5 6 104 课时作业 [建议用时：40分钟] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 106 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 107 2．(2025·江西省百师联盟高三联考)氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型合成方法如下。下列说法错误的是(　　) A．反应①属于人工固氮 B．反应③不属于氧化还原反应 C．该转化过程总反应为2N2＋6H2O===4NH3＋3O2 D．反应⑤在无水环境中进行时有白烟产生 解析：反应①是游离态氮转化为化合态氮，属于人工固氮，A正确；反应③是由MgCl2生成Mg和Cl2的反应，Mg和Cl化合价都发生变化，所以反应③是氧化还原反应，B错误；分析总的转化过程可看出总反应为N2与H2O的反应，产物是NH3和O2，C正确；HCl与NH3反应会有大量白烟产生，D正确。　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 108 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 109 4．(2025·北京市海淀区高三期中练习)有研究表明，铜和稀HNO3反应后的溶液中有HNO2。取铜丝和过量稀HNO3反应一段时间后的蓝色溶液分别进行实验①～④，操作和现象如下表。 序号 操作 现象 ① 向2 mL该溶液中加入几滴浓NaOH溶液，振荡 溶液变为浅绿色 ② 向2 mL该溶液中滴加酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 ③ 将2 mL该溶液充分加热后冷却，再滴加酸性KMnO4溶液 …… ④ 用玻璃棒蘸取该溶液滴到淀粉碘化钾试纸上 试纸变蓝 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 110 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 111 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 112 5．(2025·广东省广州市高三月考)含氮物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是(　　) A．a或b都能经过一步反应生成c B．d能与H2O反应同时生成c和e C．充满d的密封试管，放入热水后颜色变浅 D．由a生成b的反应，体现了a的还原性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 113 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 114 6．探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象 得出的结论不正确的是(　　) A．加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试 管口有液滴产生，说明NH4HCO3受热不稳定 B．将pH＝11的氨水稀释1000倍，测得pH＞8，说明NH3·H2O为弱碱 C．将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水 D．将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 115 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 116 解析：根据分析可知实验原理为“NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO”，所以首先应制备纯净干燥的NO。利用铜与稀硝酸反应生成NO，由于硝酸具有挥发性，所以制得的NO中会混有硝酸蒸气和产生的NO2，故先通过装置D除去挥发出的HNO3和产生的NO2，再通过装置F干燥，得到纯净干燥的NO，然后进入装置E中与铁粉反应，最后处理多余的NO，由于NaOH溶液不与NO反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，所以先通过装置B氧化NO，再通过装置C吸收，故B、C、D正确，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 117 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 118 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 119 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 120 二、非选择题 9．(2025·成都市第七中学高三质量检测)如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题： (1)上述物质间的转化，属于固氮反应的有________(填序号)，NO2是否属于酸性氧化物？________(填“是”或“否”)。 (2)HNO3与图中的物质C常用于检验Cl－的存在，则C的化学式为________。 ①② 否 AgNO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 121 (3)工业上以B、空气、水为原料生产硝酸分为三步：其中第三步：NO2→HNO3，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。 (4)写出浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式，并用单线桥表示其电 子转移的情况：______________________________________。 1∶2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 122 (5)如图装置可用于探究氯气与氨气的反应，实验时先通过三颈瓶瓶口1通入氨气，然后关闭b弹簧夹，再通过瓶口2通入氯气。实验中三颈瓶内出现白烟并在内壁凝结成固体，发生反应的化学方程式为____________________________，请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子_________________________________________　___________________________________________________________________________________。 (6)有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，其中c(H2SO4)＝2.0 mol/L，c(HNO3)＝1.0 mol/L。取100 mL该混合溶液与12.8 g铜 粉反应，标准状况下生成A的体积为________ L。 8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl 2.24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 123 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 124 10．某兴趣小组设计用铜粉将NO还原为N2。 已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不能吸收NO。 (1)装置F的名称为____________。 (2)装置A中发生反应的离子方程式为__________________________________。装置C中发生反应的离子方程式为__________________________________。 球形干燥管 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 125 (3)装置D的作用为____________________________________。 (4)装置E中可观察到的现象为______________________________。 (5)反应一段时间后拆下装置E，连接为如下图装置，一段时间后无水硫酸铜变蓝色，写出通入氨气后装置E中发生反应的化学方程式：_______________________________，该反应可证明氨气具有________性。 吸收挥发出来的硝酸和产生的少量NO2 红色固体变为黑色 还原 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 126 解析：用铜粉将NO 还原为N2(同时生成 CuO)，结合实验装置可知，A中Cu与稀硝酸反应生成NO，D中水除去挥发的硝酸和产生的少量NO2，F中干燥 NO，然后在E中发生2NO＋2Cu===2CuO＋N2，结合信息可知，B中浓硝酸可氧化NO，C中NaOH溶液可吸收尾气。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 127 NH3 取少量溶液于试管 中，加入氢氧化钠浓溶液，稍微加热，观察试管口湿润的红色石蕊试纸是否变蓝 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 128 (3)图1中C代表硝酸。图2是各种不同密度的硝酸与铁反应(相同温度)时主要还原产物的分布图。下列叙述中不正确的是________(填字母)。 A．硝酸的密度越大，其浓度越小 B．当还原剂和温度都相同时，不同浓度的 硝酸被还原的产物不是单一的，只是在某浓度时， 以某种产物为主而已 C．硝酸的浓度越大，还原产物中N元素低 化合价产物越少 D．当硝酸的密度大于1.3 g·cm－3时，还原产物主要为NO、NO2 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 129 (4)现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸溶液充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入5 mol·L－1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图3所示。 ①c点对应NaOH溶液的体积为________ mL。 ②de段发生反应的离子方程式为________________________。 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 130 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 131 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 132 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课时作业 133 　　　　　　　　　　　　　 R 1.通过实验探究或结合应用实例，认识氮及其重要化合物的主要性质及应用。2.能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。3.掌握氨气的实验室制法、工业制法和NHeq \o\al(＋,4)的检验方法。4.认识氮氧化物对大气的污染及防治措施。 N2＋3Mgeq \o(=====,\s\up15(点燃))Mg3N2 N2＋3H2eq \o(,\s\up15(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3 N2＋O2eq \o(===========,\s\up15(放电或高温))2NO 解析：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 　　4 　　　　1 　　 6 　　　　 1.5 则一定体积的NO和3体积的氧气发生反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 ①若剩余气体为NO，则由反应可知，消耗NO为4体积，则原NO的体积为1.5＋4＝5.5体积；②若剩余气体为氧气，则4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3中反应的氧气为1.5体积，则原NO的体积为eq \f(1.5×4,3)＝2体积。 解析：由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，若剩余的气体是O2，则V(NO2)＝eq \f(4,5)×(12 mL－2 mL)＝8 mL，V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL。根据反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO知，若剩余的气体是NO(2 mL)⇒6 mL NO2，则V(O2)＝eq \f(1,5)×(12 mL－6 mL)＝1.2 mL。 思维建模　氮的氧化物和O2、H2O反应的计算方法 (1)关系式法 ①NO2和O2混合气体溶于水的计算 由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知： V(NO2)∶V(O2)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(<4∶1　O2过量，剩余气体为O2,＝4∶1　恰好完全反应,>4∶1　NO2过量，剩余气体为NO)) ②NO与O2同时通入水中 由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知： V(NO)∶V(O2)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(<4∶3　剩余O2,＝4∶3　恰好完全反应,>4∶3　剩余NO)) 2.氨的化学性质 (1)氨与水的反应：NH3＋H2ONH3·H2O_____________。 (2)与盐溶液的反应，如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \o\al(＋,4)。 NHeq \o\al(＋,4)＋OH－ 4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))4NO＋6H2O 2NH3＋3CuOeq \o(=====,\s\up15(△))3Cu＋N2＋3H2O 氨水 液氨 一水合氨 化学式 — NH3 NH3·H2O 分类 混合物 纯净物，氢化物 一元弱碱 成分 NH3、NH3·H2O、H2O、NHeq \o\al(＋,4)、OH－、H＋(极少) NH3 NH3·H2O 联系 氨溶于水形成氨水，氨水中含有NH3和NH3·H2O N2＋3H2eq \o(,\s\up15(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3 2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up15(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ②实验装置 装置类型：固＋固eq \o(――→,\s\up14(△))气体(与实验室用KMnO4 或KClO3制O2的发生装置相同，但收集方法不同)。 ③净化装置：如图1或图2所示(不能用浓硫酸、 P2O5、无水CaCl2、无水硫酸铜作干燥剂)。 NHeq \o\al(＋,4)＋OH－eq \o(=====,\s\up15(△))NH3↑＋H2O 4．铵盐及NHeq \o\al(＋,4)的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐一般是________色晶体，绝大多数易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 NH4Cleq \o(=====,\s\up15(△))NH3↑＋HCl↑ NH4HCO3eq \o(=====,\s\up15(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O (3)NHeq \o\al(＋,4)的检验 未知液eq \o(――→,\s\up14(OH－),\s\do15(△))产生的气体使湿润的______色石蕊试纸变______色，则证明含NHeq \o\al(＋,4)。 氨水中的含氮微粒还含有NH3、NHeq \o\al(＋,4)，故c(NH3·H2O)<1 mol·L－1。 (6)检验NHeq \o\al(＋,4)时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体。( ) 题组一　认知与探究NH3的性质和NHeq \o\al(＋,4)的检验 1．科学家预测，氨有望取代氢能，成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法错误的是(　　) A．液氨可以作为溶剂使用，而氢的沸点极低，不易液化 B．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up14(催化剂),\s\do15(△))4NO＋6H2O C．氨气比空气轻，标准状况下密度约为0.76 g·L－1 D．氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全 解析：B项反应中有污染性气体NO产生，不符合清洁能源的要求，正确的化学方程式为4NH3＋3O2eq \o(=====,\s\up14(催化剂),\s\do15(△))2N2＋6H2O。 解析：设烧瓶的容积为V L，在相同条件下，气体摩尔体积相同，烧瓶的容积相同，根据n＝eq \f(V,Vm)知，氨气、NO2的物质的量之比为1∶1，因NO2能与水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以两烧瓶中溶质的物质的量之比为3∶2；两烧瓶中溶液的体积分别为V L、eq \f(2,3)V L，所以两烧瓶中溶液的物质的量浓度之比为eq \f(3,V)∶eq \f(2,\f(2,3)V)＝1∶1。 2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up14(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2Oeq \o(=====,\s\up14(△))NH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水＋固体CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 4HNO3eq \o(=====,\s\up15(△),\s\do15(或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑ C＋4HNO3(浓)eq \o(=====,\s\up15(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \o\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3．硝酸的制法 (1)实验室制法：NaNO3＋H2SO4(浓)===NaHSO4＋HNO3↑(利用浓硫酸难挥发、硝酸易挥发的性质，不能用强热和稀硫酸)。 (2)工业制法 ①反应原理： 4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up14(催化剂),\s\do15(△))4NO＋6H2O 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②硝酸的浓缩：用硝酸镁固体或浓硫酸作吸水剂，再蒸馏浓缩，得到浓硝酸。 4．含氮元素物质间的转化 (1)歧化 如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O (2)归中 如：6NO＋4NH3eq \o(=====,\s\up14(△))5N2＋6H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O (5)在酸性条件下，NOeq \o\al(－,3)与I－、Fe2＋、SOeq \o\al(2－,3)等离子能大量共存。( ) NOeq \o\al(－,3)在酸性条件下有强氧化性，会将I－、Fe2＋、SOeq \o\al(2－,3)等还原性离子氧化。 解析：足量的铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO的混合气体。这些气体若与3.36 L O2(标准状况)混合后通入水中，气体恰好能被水完全吸收，根据得失电子守恒，Cu失去电子的总物质的量与O2得到电子的总物质的量相等，则发生的总反应为2Cu＋O2＋4HNO3===2Cu(NO3)2＋2H2O，n(O2)＝0.15 mol，则n(Cu)＝0.3 mol，n(NOeq \o\al(－,3))＝0.6 mol。向原所得溶液中加入5 mol·L－1 H2SO4溶液250 mL，发生反应：3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，n(NOeq \o\al(－,3))＝0.6 mol，n(H＋)＝2.5 mol，则NOeq \o\al(－,3)完全反应，最后溶液是H2SO4和CuSO4的混合溶液，A不正确；n(NOeq \o\al(－,3))＝0.6 mol，则加入H2SO4溶液后继续溶解铜的物质的量为0.9 mol，质量是0.9 mol×64 g·mol－1＝57.6 g，B正确；现代工业制硝酸的第一步是氨的催化氧化反应：4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up14(△),\s\do15(催化剂))4NO＋6H2O，C不正确；铜与浓硝酸的反应为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，硝酸体现强氧化性和酸性，D不正确。 2．甲、乙两同学用如下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。 文献记载： ⅰ.在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有＋4、＋2、－3价等氮的化合物。 ⅱ.FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)(ΔH<0)。 ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。 取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入足量浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，则A中生成NHeq \o\al(＋,4) FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)的正反应为放热反应，加热后，平衡逆向移动 反思归纳　多角度突破HNO3的强氧化性 (1)硝酸与金属的反应 ①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。 ②活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同。 ③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。 (2)硝酸与非金属的反应 非金属单质＋浓硝酸―→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O。 (3)硝酸与还原性化合物的反应 可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SOeq \o\al(2－,3)等均能被HNO3氧化。 (4)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红后褪色。在这一反应过程中浓硝酸表现出酸性和强氧化性，可将红色物质氧化成无色物质。 NHeq \o\al(＋,4)＋HCOeq \o\al(－,3)＋2OH－eq \o(=====,\s\up14(△))NH3↑＋COeq \o\al(2－,3)＋2H2O 4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up14(催化剂),\s\do15(△))4NO＋6H2O 2．“四法”突破金属与硝酸反应的计算 (1)氮原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NOeq \o\al(－,3)的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。 (2)得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 (3)电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)则有：c(NOeq \o\al(－,3))＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。 (4)离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NOeq \o\al(－,3)在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属、H＋或NOeq \o\al(－,3)进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 1．(2025·安徽省合肥市高三期中)某稀溶液中含有4 mol KNO3和2 mol H2SO4，向其中加入1.2 mol Fe，充分反应(已知NOeq \o\al(－,3)被还原为NO)，最终溶液体积为1 L，下列说法正确的是(　　) A．所得溶液中c(NOeq \o\al(－,3))＝2.75 mol·L－1 B．所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1 C．反应后生成NO的体积为28 L(标准状况下) D．所得溶液中的溶质只有FeSO4 解析：铁与稀硝酸完全反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为Fe＋4H＋＋NOeq \o\al(－,3)===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，由方程式可知，4 mol氢离子完全反应消耗1 mol硝酸根离子，生成1 mol铁离子、1 mol一氧化氮；则过量的铁与反应生成的铁离子反应生成亚铁离子，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，由方程式可知，过量的0.2 mol铁，消耗0.4 mol铁离子、生成0.6 mol亚铁离子，则反应后溶液中钾离子的物质的量为4 mol，铁离子的物质的量为0.6 mol，亚铁离子的物质的量为0.6 mol，硝酸根离子的物质的量为3 mol，硫酸根离子的物质的量为2 mol。 反应后硝酸根离子的物质的量为3 mol，浓度为eq \f(3 mol,1 L)＝3 mol·L－1，故A错误；反应后溶液中铁离子的物质的量为0.6 mol、亚铁离子的物质的量为0.6 mol，则溶液中铁离子和亚铁离子的浓度之比为1∶1，故B正确；反应生成一氧化氮的物质的量为1 mol，则标准状况下一氧化氮的体积为1 mol×22.4 L·mol－1＝22.4 L，故C错误；反应所得溶液中含有铁离子、亚铁离子、钾离子、硫酸根离子和硝酸根离子，则所得溶液中的溶质不可能只含有硫酸亚铁，故D错误。 解析：根据质量守恒定律及题意可知，n g即为Mg(OH)2和Cu(OH)2中OH－的质量，n＝5.1，即n(OH－)＝0.3 mol，则n(NaOH)＝0.3 mol，NaOH溶液体积为eq \f(0.3 mol,2 mol·L－1)＝0.15 L＝150 mL，C正确；因沉淀组成都可表示为R(OH)2，则n(Mg＋Cu)＝0.15 mol，利用极值法知，3.6<m<9.6，A错误；根据得失电子守恒，n(OH－)＝0.3 mol＝n(e－)，则被还原的HNO3的物质的量为0.1 mol，D正确；参加反应的HNO3总物质的量为0.1 mol＋0.15 mol×2＝0.4 mol，B正确。 解析：根据题意知，10 mL混合液中n(H＋)＝0.1 mol，n(NOeq \o\al(－,3))＝0.02 mol，由反应的离子方程式3Fe＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O可知，H＋过量，生成的NO为0.02 mol，剩余n(H＋)＝0.1 mol－0.08 mol＝0.02 mol；再根据Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可得生成的H2为0.01 mol，故产生的气体在标准状况下的体积为V＝(0.02 mol＋0.01 mol)×22.4 L·mol－1＝0.672 L。 沉淀的最大质量为0.03 mol×58 g·mol－1＋0.03 mol×78 g·mol－1＝4.08 g，B正确；沉淀达到最多时用于生成沉淀所消耗氢氧化钠溶液是50 mL，50 mL溶液中氢氧化钠的物质的量为0.03 mol×2＋0.03 mol×3＝0.15 mol，故氢氧化钠溶液的浓度为eq \f(0.15 mol,0.05 L)＝3 mol·L－1，C正确；沉淀达到最大量时所得溶液是硝酸钠溶液，由电荷守恒可知，溶液中硝酸根离子的物质的量为3 mol·L－1×0.06 L＝0.18 mol，由氮原子守恒可知100 mL稀硝酸中硝酸的物质的量为0.18 mol＋0.05 mol＝0.23 mol，物质的量浓度为eq \f(0.23 mol,0.1 L)＝2.3 mol·L－1，D错误。 解析：2.56 g Cu的物质的量为eq \f(2.56g,64 g·mol－1)＝0.04 mol，若生成的气体中只含有NO，由方程式3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知，0.04 mol Cu需要消耗eq \f(0.32,3) mol HNO3，而12 mL 10 mol·L－1硝酸中n(HNO3)＝0.12 mol，eq \f(0.32,3) mol<0.12 mol，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；2.56 g Cu投入12 mL 10 mol·L－1硝酸中，恰好完全反应，向反应后的溶液中加入40 mL a mol·L－1 NaOH溶液，Cu2＋恰好完全沉淀， 则n[Cu(OH)2]＝0.04 mol，则n(NaOH)＝0.08 mol，NaOH溶液的浓度为eq \f(0.08 mol,0.04 L)＝a mol·L－1＝2 mol·L－1，a＝2，B错误；将生成的气体与b mol O2一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3，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b mol×4＝0.04 mol×2，则b＝0.02，C正确；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0.12 mol－0.08 mol＝0.04 mol，由N元素守恒可知，气体恰好被完全吸收生成n(NaNO3)＝0.04 mol，c＝0.04，D错误。 2．原子经济性反应 原子经济性反应可用原子利用率来衡量，其定义可表示为原子利用率＝eq \f(期望产物的总质量,生成物的总质量)×100%。原子经济性反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。 6．绿色化学的核心是反应过程的绿色化，即要求原料物质中的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中，下列过程不符合这一思想的是(　　) A．甲烷与氯气反应制氯仿：CH4＋3Cl2eq \o(――→,\s\up14(光照))CHCl3＋3HCl B．甲烷、CO合成乙酸乙酯：2CH4＋2COeq \o(――→,\s\up14(催化剂))CH3COOCH2CH3 C．乙烯合成聚乙烯：nCH2===CH2eq \o(――→,\s\up14(催化剂))CH2—CH2 D．烯烃与水煤气发生的羰基合成反应：RCH===CH2＋CO＋H2eq \o(――→,\s\up14(催化剂))RCH2CH2CHO 1．(2024·江苏卷)催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中NOeq \o\al(－,3)电催化生成N2、氯自由基催化O3分解形成臭氧空洞。下列化学反应表示正确的是(　　) A．汽车尾气处理：2NO＋4COeq \o(=======,\s\up14(催化剂))N2＋4CO2 B．NOeq \o\al(－,3)电催化为N2的阳极反应：2NOeq \o\al(－,3)＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O C．硝酸工业中NH3的氧化反应：4NH3＋3O2eq \o(=======,\s\up14(催化剂),\s\do15(△))2N2＋6H2O D．CO2和H2催化制二甲醚：2CO2＋6H2eq \o(―――――――→,\s\up14(催化剂),\s\do15(高温、高压))CH3OCH3＋3H2O 解析：A项，该反应方程式配平错误，正确的为2NO＋2COeq \o(=====,\s\up14(催化剂))N2＋2CO2；B项，NOeq \o\al(－,3)电催化为N2，N元素化合价降低，发生还原反应，应是在阴极发生反应；C项，硝酸工业中NH3发生催化氧化生成NO。 4．(2023·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(　　) A．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO3(稀)eq \o(――→,\s\up14(Cu))NOeq \o(――→,\s\up14(O2))NO2 B．工业制硝酸过程中的物质转化：N2eq \o(――――――――→,\s\up14(O2),\s\do15(放电或高温))NOeq \o(――→,\s\up14(H2O))HNO3 C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2COeq \o(========,\s\up14(催化剂))N2＋2CO2 D．实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up14(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．在给定条件下，下列物质间所示的转化不能一步实现的是(　　) A．NH3eq \o(―――――――→,\s\up14(NO2),\s\do15(高温、催化剂))N2 B．NO2eq \o(―――――――――→,\s\up14(Ca（OH）2（aq）))Ca(NO2)2(aq) C．NO2eq \o(――→,\s\up14(O3))N2O5 D．NH3eq \o(―――――――――→,\s\up14(CO2、NaCl（aq）))Na2CO3(s) 解析：A项，NH3中N为－3价，NO2中N为＋4价，两者发生归中反应生成N2；B项，NO2可与Ca(OH)2反应生成Ca(NO2)2、Ca(NO3)2和H2O；C项，NO2可被O3氧化生成N2O5；D项，根据侯氏制碱法的原理：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3eq \o(=====,\s\up14(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，知由NH3、CO2、NaCl(aq)反应不能一步制得Na2CO3。 3．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列关于含N化合物的物质性质实验对应的反应方程式书写不正确的是(　　) A．将过量氨气通入氯化铝溶液中：4NH3＋Al3＋＋4H2O===[Al(OH)4]－＋4NHeq \o\al(＋,4) B．用浓氨水检验氯气管道是否泄漏：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl C．温度升高气体颜色加深：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0 D．NaNO2溶液显碱性：NOeq \o\al(－,2)＋H2OHNO2＋OH－ 已知HNO2为弱酸，受热发生分解反应：2HNO2eq \o(=====,\s\up14(△))NO2↑＋NO↑＋H2O；[Cu(NO2)4]2－在溶液中呈绿色。下列推断或分析不合理的是(　　) A．①说明HNO2存在电离平衡：HNO2H＋＋NOeq \o\al(－,2) B．②说明HNO2具有还原性 C．③中，紫红色不褪去 D．④说明HNO2具有氧化性 解析：原溶液呈蓝色，①中加入几滴浓NaOH溶液，振荡后溶液变为浅绿色，说明有[Cu(NO2)4]2－生成，则溶液中存在HNO2的电离平衡：HNO2H＋＋NOeq \o\al(－,2)；②中溶液紫红色褪去，说明高锰酸钾被还原，则HNO2具有还原性；③中将2 mL该溶液充分加热后冷却(由已知信息HNO2受热发生分解反应生成NO2和NO可知加热后溶液中不存在HNO2)，再滴加酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾不能被还原，紫红色不褪去；④中试纸变蓝，说明KI中的I－被氧化成了I2，即溶液中存在有氧化性的物质，而该溶液中存在过量的HNO3，因此不能说明HNO2有氧化性。 解析：由含氮物质的分类与相应化合价的关系可知，a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2、e为HNO3，NH3和O2发生催化氧化生成NO，N2和O2发生反应能够生成NO，A合理；NO2和H2O反应生成NO和HNO3，B合理；NO2会发生可逆反应2NO2N2O4，该反应是放热反应，放入热水后平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色变深，C不合理；NH3和O2生成N2的反应中，N元素化合价上升，体现了NH3的还原性，D合理。 解析：4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up14(Pt),\s\do15(△))4NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，NH3的氧化产物应为NO，D错误。 7．某兴趣小组设计利用下列实验装置用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO)。 INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\447化学（一轮书创新版\\320HX542B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\447化学（一轮书创新版\\320HX542B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\447化学（一轮书创新版\\320HX542B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\447化学（一轮书创新版\\320HX542B.TIF" \* MERGEFORMATINET 已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。 下列说法不正确的是(　　) A．装置的连接顺序为a→j→i→f→e→h→g(或g→h)→b→c→d B．装置E中发生反应的化学方程式为2NO＋2Feeq \o(=====,\s\up14(△))2FeO＋N2 C．装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2 D．装置B的作用是将未反应的NO氧化为NO2 8．(2025·天津市南开中学高三月检)现有2.8 g Fe全部溶于一定浓度、200 mL的HNO3溶液中，得到标准状况下的气体1.12 L，测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计，则下列有关判断正确的是(　　) A．反应后溶液中铁元素可能以Fe2＋形式存在 B．反应后的溶液最多还能溶解1.4 g Fe C．反应后溶液中c(NOeq \o\al(－,3))＝0.85 mol·L－1 D．1.12 L气体可能是NO、NO2的混合气体 解析：Fe和硝酸反应生成硝酸盐和氮氧化物，氮氧化物在标准状况下体积是1.12 L，则n(NOx)＝eq \f(1.12 L,22.4 L·mol－1)＝0.05 mol。反应后溶液pH＝1说明溶液呈酸性，硝酸有剩余，则Fe完全反应生成Fe(NO3)3，没有硝酸亚铁生成，故A错误；反应后溶液还能溶解Fe，当Fe完全转化为Fe(NO3)2，消耗的Fe质量最多，反应后剩余n(HNO3)＝0.1 mol·L－1×0.2 L＝0.02 mol，根据3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O知，硝酸溶解的n(Fe)＝eq \f(0.02 mol,8)×3＝0.0075 mol，根据得失电子守恒知，硝酸铁溶解的n(Fe)＝eq \f(2.8 g,56 g·mol－1)×eq \f(1,2)＝0.025 mol，则最多还能溶解m(Fe)＝(0.0075＋0.025) mol×56 g·mol－1＝1.82 g，故B错误； 根据N原子守恒知，反应后溶液中n(NOeq \o\al(－,3))＝n(HNO3)＋3n[Fe(NO3)3]＝0.02 mol＋3×eq \f(2.8 g,56 g·mol－1)＝0.17 mol，则c(NOeq \o\al(－,3))＝eq \f(0.17 mol,0.2 L)＝0.85 mol·L－1，故C正确；2.8 g Fe完全转化为Fe(NO3)3时转移电子的物质的量＝eq \f(2.8 g,56 g·mol－1)×3＝0.15 mol，假设气体完全是NO，转移电子的物质的量＝0.05 mol×(5－2)＝0.15 mol，假设气体完全是NO2，转移电子的物质的量＝0.05 mol×(5－4)＝0.05 mol＜0.15 mol，根据得失电子守恒知，气体的成分是NO，故D错误。 取少量固体于试管中，加入NaOH溶液， 微热，产生的气体在试管口用湿润的红色石蕊试纸检测，若试纸变蓝，则证明该固体中含NHeq \o\al(＋,4) 解析：(6)c(H2SO4)＝2.0 mol/L，c(HNO3)＝1.0 mol/L。100 mL该混合溶液中n(H＋)＝0.1 L×2×2 mol/L＋0.1 L×1 mol/L＝0.5 mol，n(NOeq \o\al(－,3))＝0.1 L×1 mol/L＝0.1 mol，12.8 g Cu的物质的量为12.8 g÷64 g/mol＝0.2 mol，根据 3Cu＋2NOeq \o\al(－,3)＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 3 2 8 0．2 mol Cu完全反应消耗eq \f(0.4,3) mol NOeq \o\al(－,3)、eq \f(1.6,3) mol H＋，故NOeq \o\al(－,3)不足，由离子方程式可知生成标准状况下NO 0.1 mol，体积为0.1 mol×22.4 L/mol＝2.24 L。 3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑ 2NO2＋2OH－===NOeq \o\al(－,2)＋NOeq \o\al(－,3)＋H2O 2NH3＋3CuOeq \o(=====,\s\up14(△))3Cu＋N2↑＋3H2O 11．研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素“价—类”二维图如图1所示。 回答下列问题： (1)图中A可以是________(写化学式)。符合图中B的物质之间的转化关系是______________(用化学方程式表示)。 (2)实验室中，检验溶液中是否含有NHeq \o\al(＋,4)的操作方法是_________________ _______________________________________________________________________。 2NO2N2O4 NHeq \o\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O 解析：(4)根据题给信息知一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸充分反应，生成硝酸铝、硝酸铁、硝酸铵和水，硝酸有剩余。在反应结束后的溶液中逐滴加入5 mol·L－1 NaOH溶液，发生的反应依次为0c段：H＋＋OH－===H2O，cd段：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，de段：NHeq \o\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O，ef段：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，b与a的差值为氢氧化铝的物质的量，由图3可知，e～f段消耗的氢氧化钠溶液的体积为104 mL－94 mL＝10 mL，故该阶段参加反应的氢氧化钠的物质的量为0.01 L×5 mol·L－1＝0.05 mol， 根据Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－可知，Al(OH)3的物质的量为0.05 mol，根据铝元素守恒，知混合金属中n(Al)＝0.05 mol，由图3可知，d～e段消耗的氢氧化钠溶液的体积为94 mL－88 mL＝6 mL，故该阶段参加反应的氢氧化钠的物质的量为0.006 L×5 mol· L－1＝0.03 mol，根据NHeq \o\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O可知溶液中n(NHeq \o\al(＋,4))＝0.03 mol，根据得失电子守恒有3n(Fe)＋3n(Al)＝8n(NHeq \o\al(＋,4))，即3n(Fe)＋3×0.05 mol＝8×0.03 mol，解得n(Fe)＝0.03 mol；由反应过程可知，当加入氢氧化钠溶液88 mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，n(NH4NO3)＝n(NHeq \o\al(＋,4))＝0.03 mol， 根据钠元素守恒，可知n(NaNO3)＝n(NaOH)＝0.088 L×5 mol·L－1＝0.44 mol，根据氮元素守恒计算原硝酸溶液中n(HNO3)＝n(NaNO3)＋2n(NH4NO3)＝0.44 mol＋0.03 mol×2＝0.5 mol，而c点溶液溶质为NaNO3、NH4NO3、Fe(NO3)3、Al(NO3)3，根据氮元素守恒可得n′(NaNO3)＋2n(NH4NO3)＋3n[Fe(NO3)3]＋3n[Al(NO3)3]＝n(HNO3)，则c点溶液中n′(NaNO3)＝0.5 mol－0.03 mol×2－0.03 mol×3－0.05 mol×3＝0.2 mol，故c点加入NaOH的物质的量为0.2 mol，体积为V＝eq \f(0.2 mol,5 mol·L－1)＝0.04 L＝40 mL。 $$