第3章 第3节 第3课时 硝酸的性质 人类活动对氮循环和环境的影响-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第一册五维课堂同步Word教案（鲁科版2019）

第3课时　硝酸的性质　人类活动对氮循环和环境的影响 学业水平目标 学科核心素养 1.能列举、描述、辨识硝酸的重要物理性质、化学性质及实验现象 2.能从氧化还原反应的角度分析浓、稀硝酸的强氧化性 3.氮的化合物引起的大气污染 1.通过浓、稀硝酸性质的不同培养学生变化观念与平衡思想 2.通过研究氮的化合物的污染，提高学生的科学态度与社会责任 [知识梳理] 1．硝酸 (1)硝酸的物理性质 颜色 状态 气味 挥发性 　无色　 　液体　 　有刺激性　 　易挥发　 (2)硝酸的化学性质 ①酸的通性。 硝酸在水溶液中可以电离出H＋，具有酸的通性。 电离方程式：　HNO3===H＋＋NO　。 ②不稳定性。 HNO3见光或受热易分解，化学方程式为　4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑　。 ③强氧化性。 a．与金属的反应。 使铁、铝钝化。 室温时浓硝酸可使铁、铝表面形成　致密的氧化膜而钝化　。 与铜反应。 稀硝酸：　3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　。 浓硝酸：　Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　。 b．与非金属反应。 　4HNO3(浓)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O　。 (3)用途 硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等，也是实验室里的重要化学试剂。 2．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 (2)减少人类活动对氮循环和环境影响的措施 ①控制进入大气、陆地和海洋的有害物质的数量。 ②增强生态系统对有害物质的吸收能力，如保护森林、植树造林等。 [预习质检] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)常温下铁与浓硝酸反应，产生大量红棕色气体。( × ) (2)用浓硝酸与Cu反应制备NO2。( √ ) (3)碳与硝酸在常温下即可反应。( × ) (4)汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物是产生光化学烟雾的元凶。( √ ) (5)氮氧化合物也可以形成酸雨。( √ ) 2．浓硝酸常呈黄色的原因是(　　) A．浓硝酸易分解产生NO B．浓硝酸中混有Fe3＋ C．浓硝酸易分解产生NO2 D．浓硝酸易氧化单质C 答案：C 3．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．金属与硝酸反应一定不产生氢气 D．常温下，可用铁或铝质容器盛装浓硝酸 解析：B　[Cu与HNO3反应无单质生成，不是置换反应。] 硝酸的氧化性 [问题探究] 硝酸与铜反应时，体现了硝酸的哪些性质？ 提示：体现了硝酸的氧化性和酸性。硝酸被还原成氮的氧化物体现了氧化性，与金属结合成硝酸盐体现了硝酸的酸性。 [深化拓展] 浓硝酸和稀硝酸均具有强氧化性，主要是由于硝酸中的＋5价的氮元素具有很强的得电子能力。其主要表现为能将大多数金属(除Au、Pt之外)溶解、能与很多非金属反应以及与某些还原性化合物发生反应。 1．浓硝酸 (1)与金属单质反应。浓硝酸与金属反应生成的气体主要是NO2。 ①与不活泼金属单质： 2HNO3(浓)＋Ag===AgNO3＋NO2↑＋H2O 4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ②铁和铝常温下遇浓硝酸钝化，钝化是化学变化。 (2)与非金属单质反应。浓硝酸在加热条件下能与非金属单质反应，本身被还原为NO2，非金属单质一般被氧化成氧化物或酸。 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O S＋6HNO3(浓)H2SO4＋6NO2↑＋2H2O 2．稀硝酸 稀硝酸常温下与绝大多数金属单质反应生成的气体主要是NO，不产生氢气。 (1)稀硝酸与铜反应 8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (2)稀硝酸与铁反应 反应物量的关系 HNO3过量 Fe过量 恰好反应 产物 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 Fe(NO3)3或Fe(NO3)2或二者的混合物 特别提醒：(1)硝酸与金属反应时，一般既表现强氧化性，又表现酸性，参加反应的硝酸部分被还原，还有一部分仍以NO形式存在。(2)浓硝酸与金属反应的过程中，浓度逐渐减小，还原产物有可能是NO和NO2的混合物，最终溶液中仍有NO。 [典例剖析] [例1]　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，所有气体恰好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 [解析]　A　[由题意分析可知，Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15 mol。根据NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝ 2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL。] [方法点拨]　守恒法突破硝酸与金属反应的计算题 (1)思维模型 (2)计算中守恒思想的应用 原子守恒法 HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO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的物质的量 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 电荷守恒法 HNO3过量时反应后溶液中不考虑OH－，则有：c(NO)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子) 离子方程式计算法 金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于生成的硝酸盐中的NO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或H＋或NO进行计算，且溶液中符合电荷守恒规律 [变式训练] 1．向25 mL 12.0 mol·L－1浓硝酸中加入足量的铜，充分反应后共收集到标准状况下2.24 L NO和NO2的混合气体(不考虑NO2与N2O4的相互转化)，则参加反应的铜的质量为(　　) A．3.2 g B．6.4 g C．12.8 g D．19.2 g 解析：B　[n(HNO3)＝0.025 L×12.0 mol·L－1＝0.3 mol，n(气体)＝0.1 mol。因Cu足量，硝酸完全反应，由N原子守恒可知，0.3 mol＝n[Cu(NO3)2]×2＋0.1 mol，解得n[Cu(NO3)2]＝0.1 mol，由Cu原子守恒可知n(Cu)＝n[Cu(NO3)2]＝0.1 mol，则参加反应的铜的质量为0.1 mol×64 g·mol－1＝6.4 g，所以B项正确。] 　　　　　人类活动对氮循环和环境的影响 [问题探究] 水体中的氮元素来源主要有哪些？有什么危害？ 提示：水体中的氮元素主要来源于工业废水、生活污水、农田灌溉以及水产养殖所投入的饵料和肥料等。水体中富含氮元素会导致水体富营养化，从而造成“赤潮”和“水华”。 [深化拓展] 1．主要环境污染 2.绿色化学 [温馨提示]　1.pH<5.6的雨水称为酸雨。酸雨分硫酸型和硝酸型，我国酸雨类型为硫酸型，主要原因是大量含硫化石燃料的燃烧。 2．“赤潮”和“水华”均是水体富营养化的结果。 [典例剖析] [例2]　下列说法错误的是(　　) A．氮的氧化物是汽车尾气中的主要污染物之一 B．氮的氧化物既可形成酸雨，又是光化学污染的主要成分 C．化石燃料的燃烧是造成空气中二氧化硫含量增多的主要因素 D．酸雨在空气中静置一段时间后，雨水的酸性会慢慢减弱 [解析]　D　[氮的氧化物是汽车尾气中的主要污染物之一，A正确；氮的氧化物既可形成酸雨，又是光化学污染的主要成分，B正确；化石燃料中含有硫元素，因此化石燃料的燃烧是造成空气中二氧化硫含量增多的主要因素，C正确；酸雨中的亚硫酸极易被氧化生成强酸硫酸，因此酸雨在空气中静置一段时间后，雨水的酸性会慢慢增强，D不正确。] [变式训练] 2．下列因果关系不正确的是(　　) 选项 原因 结果 A 大量植树造林 温室效应 B SO2和NO2气体的大量排放 酸雨 C 含氮、磷等生活废水的大量排放 水华、赤潮 D 汽车尾气的大量排放 光化学烟雾 解析：A　[植物光合作用会吸收二氧化碳，大量植树造林不会导致温室效应，A错误；SO2和NO2气体大量排放，最终会转变成硫酸和硝酸，形成酸雨，B正确；氮、磷是植物的营养元素，含氮、磷等生活废水的大量排放，会导致水体富营养化，藻类疯长，引发水华、赤潮；C正确；汽车尾气的大量排放，会产生氮氧化物，从而造成光化学烟雾，D正确。] 1．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的是(　　) A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去——强氧化性 解析：D　[向滴有酚酞的NaOH溶液中滴入硝酸，溶液红色褪去，利用的是硝酸的酸性。] 2．在下列反应中，硝酸既表现出氧化性，又表现出酸性的是(　　) A．2HNO3＋H2S===S↓＋2NO2↑＋2H2O B．2HNO3＋CuO===Cu(NO3)2＋H2O C．4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O D．8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 解析：D　[A中HNO3只表现氧化性；B中HNO3只表现酸性；C中HNO3既表现氧化性，又表现还原性；D中HNO3既表现氧化性，又表现酸性。] 3．下列污染现象主要与NO2有关的是(　　 ) A．臭氧层空洞　　 B．水体富营养化 C．光化学烟雾 D．温室效应 解析：C　[以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾的一个重要原因。] 4．相同质量的四份铜片，分别置于足量的下列酸中，在一定条件下反应，所得到的气体的物质的量最多的是(　　) A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．稀硝酸 5．某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。 请回答下列问题： (1)装置A中的烧瓶内固体可选用　________　(填字母)。 A．碱石灰　　　　　 B．生石灰 C．二氧化硅 D．五氧化二磷 E．烧碱 (2)虚线框内应添加必要的除杂装置，请从表格中的备选装置中选择，并将编号填入下列空格： B　________　，D　________　，E　________　。 (3)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)装置A用于制取氨气，碱石灰、生石灰、烧碱遇水都会放热，使氨水温度升高，导致氨气逸出。 (2)氨气是碱性气体，要用碱性干燥剂碱石灰干燥；由于浓盐酸有挥发性，所以制取的Cl2含有杂质HCl，应该先用饱和NaCl溶液除去其中的HCl，再用浓硫酸干燥，所以B选Ⅰ装置，D选Ⅱ装置，E选Ⅲ装置，经过除杂干燥后在装置C中发生反应。 (3)氨气的密度比Cl2的密度小，通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，就可以使密度较大的Cl2和密度较小的NH3较快地混合均匀。 答案：(1)ABE (2)Ⅰ　Ⅱ　Ⅲ (3)使密度较大的Cl2和密度较小的NH3较快地混合均匀 [课堂小结] 1．硝酸 2．人类活动对氮循环和环境的影响 [素养培优五]　硝酸与金属反应的计算 [核心素养] 通过硝酸与金属的反应原理、反应过程的分析以及金属与硝酸、硫酸的混酸反应的分析，建立金属与硝酸计算中应用原子守恒、电子守恒的思维模型，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。 [问题探究] 将1.92 g铜片投入一定量的浓硝酸中，当收集到1.12 L气体(已换算为标准状况)时，金属铜恰好全部溶解。 (1)反应中被还原的HNO3物质的量为多少？ (2)反应中消耗的HNO3物质的量为多少？ (3)确定所得气体的成分及体积。 提示：(1)Cu与浓HNO3反应时，还原产物NO2，随着反应的进行硝酸变稀，其还原产物为NO，则n(被还原的HNO3)＝n(还原产物)＝＝0.05 mol。(2)Cu与浓HNO3反应，生成Cu(NO3)2和氮氧化物，根据氮原子守恒，n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(氮氧化物)＝2×＋0.05 mol＝0.11 mol。 (3)设生成NO2的物质的量为x，生成NO的物质的量为0.05 mol－x，则由得失电子守恒：x＋3×(0.05 mol－x)＝×2，解得x＝0.045 mol，则 V(NO2)＝0.045 mol×22.4 L/mol＝1.008L， V(NO)＝0.005 mol×22.4 L/mol＝0.112 L。 [探究体会] 1．金属与HNO3反应的一般通式 (1)金属＋浓硝酸===金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O (2)金属＋稀硝酸===金属硝酸盐＋NO↑＋H2O 2．有关HNO3参与的氧化还原反应的常用计算方法 (1)原子守恒法 HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸性作用，以NO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)电子得失守恒法 HNO3中氮原子获得电子的总物质的量等于金属失去电子的总物质的量。 (3)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NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应结合离子方程式来计算，先做过量判断，然后根据完全反应的物质进行相关计算。 [探究体验] 38．4 mg铜与适量的浓硝酸反应，铜全部反应后，共收集到22.4 mL(标准状况)气体，反应消耗的HNO3物质的量可能是(　　) A．1.0×10－3 mol　　　　　 B．1.6×10－3 mol C．2.2×10－3 mol D．2.4×10－3 mol 解析：C　[n(HNO3)＝n(作酸用HNO3)＋n(作氧化剂用HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO)＋n(NO2)＝2n(Cu)＋n(气体)＝2×6.0×10－4 mol＋1.0×10－3 mol＝2.2×10－3 mol。] [素养提升] 下列环境污染和氮元素无关的是(　　) A．水体富营养化 B．光化学烟雾 C．温室效应 D．酸雨 解析：C　[引起温室效应的气体主要有CO2、CH4等，和氮元素无关；由硫氧化物形成硫酸型酸雨，由氮氧化物形成硝酸型酸雨，和氮元素有关。] [微项目三]　论证重污染天气“汽车限行”的合理性 ——探讨社会性科学议题 学业水平目标 学科核心素养 能够综合应用氮及其化合物的性质及转化关系探讨相关的社会性科学议题 1.科学态度与社会责任 能够从科学、环境、经济、社会等多个方面，权衡不同观点的利与弊，有依据地做出决策 2.根据推理与模型认知，在寻求证据支持观点的过程中，能够综合运用信息查找、问卷调查、访谈等多种方法获得必要资料。能够对资料进行加工分析，依据观点证据和结论之间的逻辑关系进行有条理的阐述 [项目研析] 一、社会性科学议题及其分析框架 1．社会性科学议题 “社会性科学议题”(Socioscientific Issues，简称SSI)，指由利用当代科学技术研究开发所引起的一系列社会伦理道德、经济发展及自然生态环境等紧密相关的社会性问题。如重污染天气“汽车限行”、北方冬季为防止产生雾霾天气，实行天然气燃炉取暖代替传统燃煤锅炉取暖等，都是与化学密切相关的社会性科学议题。 2．社会性科学议题的分析框架 →→→ 二、论证重污染天气“汽车限行”的合理性 1．科学认识议题，寻找利与弊 (1)应对重污染天气“汽车限行”议题涉及的科学问题有环境保护、经济发展、社会问题等。 (2)该议题涉及的物质及其变化 写出相关反应的化学方程式： ①　N2＋O22NO　； ②　2NO＋O2===2NO2　； ③　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　； ④　2NO＋2CO2CO2＋N2　。 (3)分别从环境、经济、社会等视角列举应对重污染天气采取“汽车限行”措施的利与弊，填写下表： 视角 利 弊 环境 　减少有害气体排放，减轻空气污染和温室效应　 经济 ①　促使人们购买第二辆汽车，汽车销量增加，促进经济发展　； ②降低社会总运输成本 ①　导致汽车保有量增加　； ②造成私家车相关行业就业减小 社会 　缓解道路交通压力　 　增加公共交通压力，导致人们出行不便　 2.科学论证利与弊 (1)科学议题中各种观点论证的方法 →→→→ (2)“汽车限行”能减轻空气污染观点的论证 ①收集相关资料：汽车行驶过程中会产生氮氧化物；大量汽车行驶会产生较多的氮氧化物；氮氧化物会　污染　大气，是光化学烟雾、酸雨、雾霾形成的原因等。 ②根据资料推理： →→ ③反驳及其证据：汽车中装有净化装置，会将氮氧化物转化为　氮气　再排放。 ④再论证再推理：汽车净化装置中的　催化剂　容易中毒，不能有效的吸收氮氧化物，且我国汽车更换净化装置的比率　很低　。 ⑤形成最终观点：“汽车限行”措施能够减轻　空气污染　。 3．权衡利弊，作出决策 (1)你认为重污染天气实行“汽车限行”的措施有利的方面有哪些？ 答案：①缓解交通压力；②减少氮氧化物的排放量；③减轻空气污染等。 (2)重污染天气实行“汽车限行”的弊端有哪些？ 答案：①使人们出行不便；②导致汽车保有量增加；③公共交通压力增大等。 (3)请你权衡上述利弊，做出决策。 答案：“汽车限行”措施能够减轻空气污染，减少氮氧化物的排放量，有利于社会的可持续发展，有利于未来人类的生存和发展。出行不便是个人问题，汽车保有量是局部问题，增加公共交通压力，恰恰可以促进政府改善公共设施。因此，应该支持为应对重污染天气而采取的“汽车限行”的措施。 [探究体验] 1．中国科学院官方微信于2017年3月发表《灰霾专题》，提出灰霾中细颗粒物的成因，部分分析如下图所示。 (1)根据上图信息可以看出，下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的　________　。 a．SO2　　　　　 B．NOx c．VOCs D．NH3 (2)机动车大量行驶是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如下图所示，写出稀燃过程中NO发生的主要反应的化学方程式________________________________________________________________________。 (3)科学家经过研究发现中国霾呈中性，其主要原因如下图所示： 请判断A的化学式并说明判断理由：____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。将含有SO2和NOx的烟气通入盛有NaClO2溶液的反应器中，反应一段时间后，测得溶液中离子浓度的有关数据如下(其他离子忽略不计)： 离子 Na＋ SO NO H＋ Cl－ 浓度/(mol·L－1) 5.5×10－3 8.5×10－4 y 2.0×10－4 3.4×10－3 ①SO2和NaClO2溶液反应的离子方程式为______________________________________ ________________________________________________________________________。 ②表中y＝　________　。 解析：(1)根据示意图可知SO2不是由机动车行驶造成的。(2)稀燃过程中NO发生的主要反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO2。(3)反应前S元素为＋4价，N元素为＋4价，反应后HONO中N元素为＋3价，化合价降低；有化合价的降低，必有元素化合价升高，所以是S元素从＋4升高到＋6价，故A物质为SO。本题也可根据质量守恒推出A的化学式为SO。(4)①SO2具有还原性，NaClO2具有强氧化性，两者发生氧化还原反应，离子方程式为2SO2＋ClO＋2H2O===2SO＋Cl－＋4H＋。②溶液显电中性，阳离子所带的正电荷数值与阴离子所带的负电荷数值相等，故1×5.5×10－3＋1×2.0×10－4＝2×8.5×10－4＋y×1＋1×3.4×10－3，所以y＝6×10－4。 答案：(1)a　(2)2NO＋O2===2NO2 (3)SO，因为反应前S为＋4价，N为＋4价，反应后HONO中N元素为＋3价，化合价降低，则必有元素化合价升高，是S元素从＋4升高到＋6价，以SO形式存在 (4)①2SO2＋ClO＋2H2O===2SO＋Cl－＋4H＋ ②6×10－4 2．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于25 μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题： (1)PM2.5分散在空气中形成的分散系　________　(填“属于”“不属于”)胶体。 (2)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 K＋ Na＋ NH SO NO Cl－ 浓度(mol/L) 4×10－6 6×10－6 2×10－5 4×10－5 3×10－5 2×10－5 根据表中数据判断待测试样为　________　(填“酸”或“碱”)性，表示该试样酸碱性的c(H＋)或c(OH－)＝　________　 mol/L。 (3)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫，脱硝，效果非常好。完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。 　________　ClO＋　________　NO＋　________　=== 　________　Cl－＋　________　NO＋　________　。 (4)为减少SO2的排放，常采取的措施有： ①将煤转化为清洁气体燃料。写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式________________________________________________________________________。 ②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 ________________________________________________________________________。 a．Ca(OH)2　　　　 B．Na2CO3 c．CaCl2 D．NaHSO3 (5)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化。 ①汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，写出汽缸中生成NO反应的化学方程式 ________________________________________________________________________。 ②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其反应的化学方程式为____________________________________________。 解析：(1)PM2.5的直径小于2.5×10－6 m，所以分散在空气中形成的分散系不属于胶体。(2)根据电荷守恒得：c(H＋)＋c(K＋)＋c(Na＋)＋c(NH)===2c(SO)＋c(NO)＋c(Cl－)，将表中数据带入得：c(H＋)＝10－4 mol/L，所以待测试样显酸性；(3)N元素化合价从＋2价升高到＋5价，失去3个电子，Cl元素化合价从＋3价降低到－1价，得到4个电子，根据电子得失守恒可知反应的离子方程式为3ClO＋4NO＋4OH－===3Cl－＋4NO＋2H2O；(4)①焦炭与水蒸气反应的化学方程式为C＋H2O(g)CO＋H2。②二氧化硫是酸性氧化物，所以具有酸性氧化物的通性能够与碱反应：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O；二氧化硫溶于水生成亚硫酸，所以也能够与碳酸钠反应：SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2，与氯化钙、亚硫酸氢钠不反应，因此可以用氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液做洗涤剂；(5)①汽缸中生成NO反应的化学方程式为N2＋O22NO。②CO和NO催化氧化生成氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为2CO＋2NO2CO2＋N2。 答案：(1)不属于　(2)酸　10－4 (3)3ClO＋4NO＋4OH－===3Cl－＋4NO＋2H2O (4)①2C＋H2O(g)CO＋H2　②a、b (5)①N2＋O22NO　②2CO＋2NO2CO2＋N2 一、铁及其化合物的转化关系 二、硫及其化合物的转化关系 三、氮及其化合物的转化关系 专题提升 [专题一]　SO2和CO2的比较 [强化训练] 1．某同学设计的微型实验装置验证SO2的性质，通过分析实验，下列结论表达正确的是(　　) A．a棉球褪色，验证SO2具有氧化性 B．b棉球褪色，验证SO2具有还原性 C．c棉球蓝色褪去，验证SO2具有酸性氧化物的性质 D．可以使用高锰酸钾溶液或烧碱溶液吸收尾气 解析：D　[a棉球中品红褪色，验证SO2具有漂白性，A项错误；b棉球褪色，SO2与碱液反应，碱性减弱，溶液褪色，验证SO2具有酸性氧化物的性质，B项错误；碘与SO2和水反应生成氢碘酸和硫酸，碘单质反应完全c棉球蓝色褪色，验证SO2的还原性，C项错误；SO2具有强的还原性，能够被高锰酸钾溶液氧化成硫酸，SO2具有酸性氧化物的性质，可以被碱液吸收，D项正确。] [专题二]　浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸“三酸”比较 中学化学中常涉及“三酸变稀”问题，具体有以下几种情况。 (1)不活泼金属如Cu等与浓硫酸的反应：只发生Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，而Cu与稀硫酸不反应。 (2)活泼金属如Zn等与浓硫酸的反应：先发生反应Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，硫酸浓度变小，再发生反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 (3)MnO2和浓盐酸反应制Cl2：只发生反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，随着反应的进行，盐酸浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应。 (4)金属如Cu与浓硝酸的反应：先发生反应Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，随着反应的进行，硝酸浓度变小，再发生反应3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 [强化训练] 2.下列有关浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸的认识正确的是(　　) A．浓硫酸、浓硝酸与金属反应时，主要是S或N得电子 B．如右图，①中为三种酸的一种，②中为浓氨水，则大烧杯中均观察到白烟 C．浓盐酸、浓硫酸都可用来干燥氧气 D．常温下，浓硫酸或浓HNO3中投入Fe片，均会产生大量的气体 解析：A　[A.浓硫酸、浓硝酸均是氧化性酸，与金属反应时，主要是S或N得电子，A正确；B.浓硫酸难挥发，不能观察到白烟，B错误；C.浓盐酸易挥发，不能用作干燥剂，C错误；D.常温下，浓硫酸或浓HNO3中投入Fe片发生钝化，均不会产生大量的气体，D错误。] [专题三]　铁及其重要化合物的性质及应用 [强化训练] 3．下列关于铁及其化合物的说法正确的是(　　) ①铁是地壳中含量最多的金属元素，因此在日常生活中应用最广 ②FeCl2溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止Fe2＋被氧化 ③隔绝空气的情况下，FeCl2溶液中加入Na2O2后得到红褐色沉淀Fe(OH)3 ④FeO、Fe2O3、Fe3O4均为铁的氧化物，并且都是碱性氧化物 ⑤Fe(OH)2和Fe(OH)3热稳定性均较好 A．①③⑤　B．③④　　C．②③　　D．①②③ 解析：C　[铝是地壳中含量最多的金属元素，Na2O2溶于水生成NaOH，与FeCl2形成Fe(OH)2，最终Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3；Fe3O4不是碱性氧化物，Fe(OH)2、Fe(OH)3的热稳定性都不好，受热分解为各自对应的氧化物FeO和Fe2O3。] [专题四]　无机推断 1．非金属元素化合物之间的相互转化关系 [强化训练] 4．元素X的单质及X与Y形成的化合物能发生如下图所示的转化，则X为(　　) A．Cu　 B．Fe　　C．S　　D．C 解析：B　[由转化关系中XY2和XY3可知，X的化合价为＋2价和＋3价，或＋4价和＋6价，所以选项A、D错误；由X发生置换反应生成XY2即FeCl2，由X发生化合反应生成XY3即FeCl3，FeCl3与Fe发生化合反应生成FeCl2，由此确定X为Fe元素。] [专题五]　常见气体的制备与性质的综合 常见气体的实验室制法 [强化训练] 5．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如下图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是(　　) 解析：B　[由于氨气的密度小于空气，故应用向下排空气法，A项错；SO2密度比空气的大，可以用向上排空气法收集，能被NaOH溶液吸收，B项正确；铜与稀硝酸反应生成NO，C项错；二氧化碳在水中的溶解度很小，尾气处理不合适，D项错。] 学科网（北京）股份有限公司 $$