5.2 氮及其化合物 导学案-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

非金属专题（二） ——氮 氮及其化合物 （一） 氮气（nitrogen）及氮的固定 1、 位置、结构 位置 第二周期、第V主族 原子核外电子排布 最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容 易失去5个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。 存在 空气中 N2 动植物体内 蛋白质 土壤、海洋 硝酸盐、铵盐 电子式 结构式 2、 物理性质： 1 颜色、状态 无色气体 2 密度 比空气略小。M=28<29,分子量介于28～30气体不能用排空气法收集；） M=28:CO、N2、C2H4（乙烯）M=30:NO、C2H6（乙烷） 3 溶解性 不溶于水（1体积水中只能溶解大约0.02体积的氮气） 4 占空气体积分数79%。（不是质量分数） 3、 化学性质:（比较稳定：氮氮三键键能：947KJ/mol(很大)断裂需要很多能量） 1 氮的 固定 定义 使空气中游离态的氮转化为含氮化合物。 人工固氮 N2 + 3 Mg Mg3N2 （氮化镁），N2表现氧化性 (Mg3N2+6H2O== 3Mg(OH)2 + 2NH3↑）（生成两种碱性物质） N2 + 3H2 2NH3 大气固氮或自然固氮 生物固氮 豆科植物的根瘤菌将氮气转变成氨 雷雨发庄稼 N2+O22NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2 HNO3 +NO 4、 用途： 1 在工业上，氮气是合成氨制硝酸的原料 3 在医学上，常用液氮作为冷冻剂 2 因化学性质不活泼，所以常用它作为保护气 4 在高科技领域中常用液氮制造低温环境 5、 自然界中氮的循环： 1、自然界：①豆科植物根部的根瘤菌，把氮气转变为硝酸盐等含氮的化合物。②在放电条件下，空气中N2与氧气化合为氮的氧化物，并随降雨进入水体和土壤中。③微生物分解动植物中的蛋白质生成小分子的含氮化合物，回到水体和土壤中。 2、人类活动：①将空气中N2合成氨，再进一步转化为其他含氮化合物，进入水体和土壤中。②化石燃料燃烧、植物燃烧所产生的氮氧化物通过大气进入陆地和海洋。 【例题1】下列关于N2的叙述错误的是（ ） ——（教材课后练习与应用第1题） A. N2既可作氧化剂又可作还原剂 B. 在雷雨天，空气中的N2与O2可反应生成NO C. 氮的固定是将N2转化成含氮的化合物 D. 1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3 【例题2】下列关于N2的说法错误的是(　　) 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．反应N2＋O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一 C．N2的质量约占空气总质量的 D．在反应3Mg＋N2Mg3N2中，N2作氧化剂 【例题3】下列关于自然界氮循环(如图)的说法不正确的是( ) A 工业合成氨属于人工固氮过程 B 含氮无机物和含氮有机物可以相互转化 C 氮的固定不一定是化学变化 D 碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 （2） 氮的氧化物：NO、NO2 （N元素化合价：-3, -2，0，+1，+2，+3，+4，+5） 一、不同价态的氮的氧化物：（中学阶段主要学习NO和NO2.） 氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 氮的化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋4 ＋5 笑气 ※ 酸性氧化物 ※ 酸性氧化物 1.N2O俗称笑气，具有麻醉作用，曾经用作医用麻醉剂，现已不用。其作为一种毒品，主要抑制下行的神经通络，像去甲肾上腺素，所以它具有轻度麻醉和愉悦心情、减少焦虑的作用。 2.酸性氧化物： N2O3+ H2O = 2 HNO2（亚硝酸） ——N2O3是亚硝酸酸酐，是酸性氧化物 N2O5+ H2O = 2 HNO3 （硝酸） ——N2O5是硝酸酸酐，是酸性氧化物 注意：N2O、NO、NO2、N2O4都不是酸性氧化物 二、一氧化氮： 1、物理性质：NO通常为无色无味的有毒气体，难溶于水，比空气密度略大。 2、化学性质：（1）还原性：2NO + O2 = 2NO2 因为NO很容易被O2 氧化，在空气中很快变成NO2,所以收集NO不能用排空气法，而是用排水集气法。 （2）氧化性： 三、二氧化氮： 1、物理性质： 通常NO2为红棕色、有刺激性气味的有毒气体，比空气密度大，能溶于水能与水发生反应。 2、化学性质： （1）与水的反应：3NO2 + H2O = 2 HNO3 +NO 与H2O反应，气体体积减少2/3。 （2）强氧化性： （3） 2NO2 N2O4 (放热反应) （红棕色气体） （无色气体） 考点：这类问题在NA的考察中常出现： 标况下1mol NO2含有NA个分子。 （ ） 92g NO2与N2O4的混合物中含有2NA个N原子。 （ ） （4）NO2:红棕色、有刺激性气味的有毒气体，熔点−11 ℃、沸点21 ℃ 。 即标况下，NO2为非气态。 例如：标况下22.4L NO2含有2mol氧原子，此说法为错误说法。 【例题10】在NO2与水的反应中，（ ）——教材课后练习与应用第2题 A. 氮元素的化合价不发生变化 B. NO2只是氧化剂 C. NO2只是还原剂 D. NO2既是氧化剂，又是还原剂 【例题11】汽车尾气中的NO和CO,可以采用催化转化法除去，下列关于NO的叙述正确的是( ) A.NO易溶于水，所以可用排空气法收集 B.NO是一种有刺激性气味的红棕色气体 C.常温常压下，含等质量氧元素的NO和CO的体积相等D.NO不能通过化合反应获得 【例题12】下列关于二氧化氮性质的描述中，不正确的是( ) A.无色气体 B.有刺激性气味 C.相同条件下密度比空气的大 D.能与水反应 四、实验室制法： 1.NO制法: 3Cu + 8HNO3(稀)=== 3 Cu (NO3)2 + 2 NO↑+ 4 H2O 2.NO2制法: Cu + 4HNO3 (浓)===Cu (NO3)2 + 2 NO2↑+ 2 H2O 五、循环反应处理：氮的氧化物溶于水的计算规律 1.将NO与O2通入足量H2O中： 相关反应原理：2NO＋O2===2NO2 ① 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ② 循环反应，消去中间产物NO2 ：由方程式①×3＋②×2得 ※ 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 （系数：4324） 规律：a mLNO与b mLO2混合通入足量水中，判断剩余气体的成分及其体积： 编号 分类讨论 反应情况分析 剩余气体 剩余气体体积 1 NO与O2 恰好完全反应 无气体剩余 V=0 2 NO过量 NO V(NO)=() 3 O2过量 O2 V(O2)=( ) 【例题13】将盛有12mLNO和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，剩余2mL气体，则原混合气体中NO和O2各多少mL? 2.将NO2与O2通入足量H2O中： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ① 2NO＋O2===2NO2 ② 循环反应，消去中间产物NO ：由方程式①×2＋②得 ※ 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 （系数：4124） 规律：a mLNO2与b mLO2混合通入足量水中，判断剩余气体的成分及其体积： 编号 分类讨论 反应情况分析 剩余气体 剩余气体体积/mL 1 NO2与O2 恰好完全反应 无气体剩余 V=0 2 O2过量 O2 V(O2)=( ) 3 NO2过量 NO V(NO)=() 【例题14】将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，剩余2mL气体，则原混合气体中NO和O2各多少mL? 3.与碱的反应： 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O NO2与NO的混合气体通入NaOH溶液中，最终无气体剩余，则二者体积应满足什么关系？ 结论：V(NO2)≥V(NO)时，气体可以被充分吸收。 【练习1】在反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，得电子的原子和失电子的原子个数之比为( ) A.3:1 B.1:1 C.1:2 D.2:1 【练习2】　将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里，充分反应后试管中剩余20 mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为(　　) A．2∶1 B．1∶1 C．3∶1 D．1∶1 【练习3】按图进行实验。试管中装有12 mL NO，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2，下列是有关最终状 态的描述： ①试管内气体呈棕色　②试管内气体呈无色　 ③试管内液面不变　 ④试管内液面上升　 ⑤试管内气体是O2 ⑥试管内气体是NO 其中正确的是(　　) A．①③ B．②④⑤ C．②④⑥ D．②③⑤ 【练习4】同温同压下，两个等体积干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3;②NO2,进行喷泉实验，如图所示，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 【练习5】在标准状况下，将O2与NO按3:4的体积比充满一个干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升后，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为( ) A.0.045mol·L-1 B.0.036 mol·L-1 C.0.026 mol·L-1 D.0.030 mol·L-1 【练习6】如图所示，夹子开始时处于关闭状态，将滴管中液体滴入试管②中，与气体充分反应，打开夹子，可 观察到试管①中的水立即沸腾，则液体和气体的组合可能的是( ) A.氢氧化钠溶液；NO2气体 B.饱和食盐水；氧气 C.碳酸氢钠溶液；二氧化硫气体 D.氯化钙溶液；二氧化碳气体 （三）氨气（NH3）和铵盐 （一）NH3： 一、结构： 1.电子式： 2.结构式： 二、物理性质： 1.无色气体； 2.ρ<ρ空气（M=17< 29） 3.有刺激气味 4.极易溶于水（1：700） 5.ρ(NH3·H2O)<ρ(H2O) 三、化学性质： 1.非金属： （1）与O2：4NH3 + 5O24NO + 6 H2O（氨的催化氧化——工业制取硝酸第一步） （2）与Cl2：8NH3 + 3Cl2 ===6NH4Cl + N2 2.与H2O ：NH3+ H2ONH3·H2ONH4+ + OH－ (初高中常考的唯一碱性气体) （一元弱碱） 3.氨气与氧化铜共热：2NH3 +3CuO3Cu+3H2O+N2 4.与酸：（原理：NH3+ H+ == NH4+ ） （1） 与盐酸：NH3+HCl = NH4Cl （检验NH3方法之一：蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近产生白烟） （2）与硝酸：NH3+HNO3 = NH4NO3 氨气与酸均能反应生成铵盐，且与挥发性酸(如浓HCl、浓HNO3)相遇时空气中有白烟 5.与盐：（写离子方程式：注意氨水是弱碱，不能拆） （1）与氯化镁： （2）与硫酸铝： （3）与硫酸铜： （4）与氯化铁： 四、实验室制法： 1、原理——固体铵盐与固体强碱的复分解 化学方程式： 2NH4Cl+2Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 【思考】① 为什么不在相应的溶液中进行？_________________________ ② 能否用离子方程式：NH4++OH－ NH3↑+H2O 表示该反应过程？ ③ 实验室制氨气能否用NH4NO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3代替NH4Cl，NaOH代替Ca(OH)2? 为什么？ ④ 在制取氨的实验装置中，使用棉花的作用是什么？ 2、装置：略微向下倾斜的大试管，加热（此装置还可制 ） 3、除杂：通过 （除水蒸气），不能用 、 、 干燥NH3 4、收集： 法 5、检验：（1）湿润的红色石蕊试纸，变蓝；（2）能使湿润的无色酚酞试纸变红； （3）用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，有白烟产生现象。 6、NH3的快速制法： 试剂：浓NH3·H2O、CaO（或NaOH） 化学方程式： 7、工业合成氨：化学方程式： 五、喷泉实验小结及推广： 【实验5-6】 如图5-11所示，在干燥的圆底烧瓶里充满NH3,用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。 原理：挤压胶头滴管内水，瓶内氨气极易溶于水，导致瓶内气压减小，小于外界大气压，将水压入圆底烧瓶中，形成喷泉，由于氨气溶于水生成碱性氨水，遇到酚酞而产生红色喷泉。 六、用途：液氨作致冷剂 （二）铵盐： 铵盐 用途 化肥 硫酸铵(NH4)2SO4、碳酸氢铵（NH4HCO3）、硝酸铵NH4NO3、 溶解性 绝大多数易溶于水 化学性质 受热易分解 NH4ClNH3↑+HCl↑ NH4HCO3 NH3↑ + H2O +CO2 ↑ (NH4)2CO3 2NH3↑ + H2O +CO2 ↑由于铵盐受热易分解，贮存铵盐氮肥时，应密封包装并放在阴凉通风处，施肥时应埋在土下并及时灌溉，以保证肥效。 与碱反应产生氨气 固体：2NH4Cl+2Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(无离子方程式) 溶液中：NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O 检验 方法 加碱溶液加热，产生无色有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色。反应原理：NH4+ + OH－ 气体溶于水后显碱性的只有NH3。 【例题4】如图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头，下列 与实验事实不相符的是( ) A.NH3(H2O,含石蕊) 蓝色喷泉 B.HCl(H2O,含石蕊) 红色喷泉 C.Cl2(饱和食盐水) 无色喷泉 D.CO2(NaOH溶液) 无色喷泉 【例题5】关于氨气的下列叙述中，正确的是( ) A.氨气因为有刺激性气味，因此不用来作制冷剂 B.氨气极易溶于水，因此氨水比较稳定 C.氨气具有还原性，可以被氧化为NO D.向氨气的水溶液中通入过量的二氧化硫，生成亚硫酸铵 【例题6】已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。下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 【例题7】对NH3有关性质的描述，错误的是( ) A. NH3极易溶于水 NH3具有还原性 C.NH3在一定条件下能分解 【例题8】实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是( ) A.①是氨气发生装置 B.③是氨气发生装置 C.②是氨气吸收装置 D.④是氨气收集、检验装置 【例题9】甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品制取氨气请回答问题。 (1)三位同学用上述装置制取氨气时，你认为没有收集到氨气的同学是： (2)甲同学的装置中发生反应的化学方程式为： 、 丙同学的装置中发生反应的化学方程式为： 、 (3) 三位同学都认为他们的实验装置还可用加热NH4HCO3固体来制取纯净的氨气，写出NH4HCO3固体制取氨气的化学方程式 。 你判断能够达到实验目的是 (4)如何检验氨气是否收集满： 【导练】某化学实验小组同学利用以下装置制备氨,并探究氨的性质(部分仪器已略去)。请回答: ⑴ 实验室制备氨的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。  ⑵ 用装置B收集氨时，氨的进气口是　　　　(选填“a”或“b”)，说明选择的由：　　　　　　　　　　　　　　　。  ⑶ 打开装置B中的活塞c，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨具有的性质是　　　　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　　。  ⑷ 为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨的是　　　　(填序号)。 （四）硝酸 HNO3 1、 物理性质: 1、无色2、易挥发3、有刺激气味4、液体5、易溶于水6、浓硝酸常因为溶解有NO2而呈黄色。质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。 二、化学性质 1 具有酸的通性 与金属 一般不生成氢气 与碱性氧化物 如CuO、Na2O、Fe2O3等 与碱 Cu(OH)2、NaOH等 与盐 NaHCO3、Na2CO3等 与指示剂 浓硝酸可使石蕊先变红后褪色 注意“在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是：3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 2 不稳定性 受热或者光照易分解，常用棕色试剂瓶储存硝酸，放在阴凉处。 　4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 3 强氧化性 ①温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。 （1）钝化 常温下浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部金属不再与酸反应。用Al或Fe制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。加热时，铁、铝可以与浓硝酸反应。 （2）与铜 稀HNO3：3Cu + 8HNO3(稀)= 3 Cu (NO3)2 + 2 NO↑+ 4 H2O 离子方程式：3Cu + 8H++2NO3-= 3 Cu2++ 2NO3- + 2 NO↑+ 4 H2O 浓HNO3：Cu + 4HNO3 (浓)== Cu (NO3)2 + 2 NO2↑+ 2 H2O 离子方程式：Cu + 84H++2NO3- = 3Cu2++ 2NO3- + 2 NO2↑+ 2 H2O 【注意】高中阶段在书写硝酸作氧化剂的反应时，除非专门注明，否则若用浓硝酸，还原产物统一写为NO2,稀硝酸对应的还原产物则统一写为NO。 （3）与Fe ① HNO3过量：Fe + 4 HNO3 (稀)== Fe(NO3)3 + NO↑+ 2 H2O ② Fe过量： 3Fe + 8HNO3 (稀)==3Fe(NO3)2 + 2 NO↑+ 4 H2O ① HNO3过量：Fe + 6 HNO3 (浓) Fe(NO3)3 + 3 NO2↑+3H2O ② Fe过量：Fe + 4HNO3 (浓)Fe(NO3)2 + 2 NO2↑+ 2 H2O （4）非金属 C + 4 HNO3 (浓)CO2↑+ 4 NO2↑+ 2 H2O S + 6 HNO3 (浓)H2SO4 + 6NO2↑+ 2H2O （5）还原性离子 SO32－ + NO3－ + H+=== Fe2+ + NO3－ + H+=== （6）王水 浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1∶3）叫王水。能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 3Pt + 4HNO3 + 18HCl===3H2PtCl6 + 4NO↑+ 8H2O 三、工业制硝酸： 硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。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： 1、方程式： ①合成氨：N2 + 3H2 2NH3 ②氨的催化氧化：4NH3 + 5O2 4NO + 6 H2O ③冷却氧化：2NO + O2 = 2NO2 ④吸收：3NO2 + H2O = 2 HNO3 +NO 2、常见的氧化性酸和还原性酸： ①氧化性酸：HNO3、浓H2SO4、HClO等，其发生氧化还原反应时，中心原子被还原， 其还原产物为：HNO3→NO2或NO(N2、N2O、NH等)、H2SO4(浓)→SO2、HClO→Cl－(或Cl2)。 ②还原性酸：H2SO3、H2S、HI、HBr、HCl等。 3．NO3－检验： 先将未知溶液加热浓缩，再加浓H2SO4和铜屑，加热，若有红棕色气体生成，则证明溶液中含有NO3－。 四、硝酸的用途 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； 在实验室里，它是一种重要的化学试剂。 五、酸雨： 1 定义 正常雨水由于溶解了二氧化碳，其 pH约为5.6，而酸雨的pH小于5.6。 2 形成原因 二氧化硫、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。 SO2+H2O H2SO3 2H2SO3 +O2===2H2SO4 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 3 危害 直接损伤农作物，破坏森林和 草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业 设备、运输工具和电缆的腐蚀。 【例题14】按照物质的树状分类和交叉分类，HNO3应属于： ①酸②氢化物③氧化物④含氧酸⑤难挥发性酸⑥强酸⑦化合物⑧混合物( ) A.①②③④⑤⑥⑦⑧ B.①④⑥⑦ C.① D.①④⑤⑥⑦ 【例题15】下列物质在给定条件下均能一步实现转化的是( ) 【例题16】这些事实表现了硝酸哪些性质： (1)浓硝酸敞口放置在空气中，质量会减小： (2)久置的浓硝酸呈黄色： (3)铝制、铁制的容器常温下可盛放浓硝酸： (4)铜片放入硝酸中，溶液会变蓝： (5)碳单质放入浓硝酸中加热，产生大量红棕色的气体： （五）氮的氧化物计算 典例1：已知某厂排放的尾气中NO、NO2的体积比为1∶1，该厂采用NaOH溶液来处理该尾气，处理后所得溶液中只有一种含氮的钠盐。则该含氮的钠盐中，氮元素的化合价为(　　) A．－3 B．＋1 C．＋3 D．＋5 典例2：在标准状况下，将NO2和O2按体积比4∶1充满一个干燥的烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面上升，最后烧瓶内溶液物质的量浓度约为 （ ） A、0.045mol/L B、0.036mol/L C、0.026mol/L D、0.030mol/L （六）硝酸的计算 考点一：单一金属与硝酸计算： 典例1：将1.92g铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到1.12L标准状况下的气体（假设只有NO2、NO），则反应消耗的硝酸的物质的量可能是（　　） A．0.11mol B．0.1mol C．0.09mol D．0.08mol 典例2：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 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 针对练习1：一定量的铁与一定量的浓HNO3反应，得到硝酸铁溶液和NO2 、N2O4 、NO的混合气体，这些气体与3.36 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。若向所得硝酸铁溶液中加入2 mol·L-1 的NaOH 溶液至Fe3+恰好沉淀，则消耗NaOH 溶液的体积是（　　） A．300 mL B．150 mL C． 120 mL D．90 mL 考点二：合金与硝酸计算： 典例1：有9.7g Cu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应，还原产物只有NO气体，其体积在标准状况下为2.24L．将溶液稀释为1L，测得溶液的c（H+）＝0.1mol•L﹣1，此时溶液中NO3﹣的浓度为（　　） A．0.3mol•L﹣1 B．0.4mol•L﹣1 C．0.2mol•L﹣1 D．0.6mol•L﹣1 针对练习1：14g铜银合金与过量的某浓度的硝酸溶液反应，待放出的气体与1.12L（标准状况下）氧气混合通入水中，恰好全部被水吸收，则合金中铜的质量是　 　． 考点三.混合酸和金属反应： 典例1：某稀硫酸与稀硝酸的混合溶液中，c（SO42﹣）+c（NO3﹣）＝3.0 mol•L﹣1．取200mL该混合酸，能溶解铜的最大质量为　 　。 典例2：某稀溶液中含有4mol KNO3和2.5mol H2SO4，向其中加入1.5mol Fe，充分反应（已知NO3﹣被还原为NO）．下列说法正确的是（　　） A．反应后生成NO的体积为28 L B．所得溶液中c（Fe2+）：c（Fe3+）=1：1 C．所得溶液中c（NO3﹣）=2.75 mol/L D．所得溶液中的溶质只有FeSO4 考点四.金属硫化物和硝酸反应： 典例1：Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu（NO3）2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量之比为2：1时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为（　　） A．1：10 B．1：8 C．1：6 D．1：5 考点五.其他物质与硝酸反应： 典例1：将4.32g氧化亚铁跟稀硝酸发生氧化还原反应，若生成的氧化产物是硝酸铁，而还原产物是一氧化氮，则参加反应的硝酸共有（　　） A．0.02mol B．0.14mol C．0.20mol D．2.0mol （七）巩固练习 1．除去NO气体中混有的少量NO2的操作中，正确的是（　　） A．通过盛有浓硫酸的洗气瓶 B．通过盛无水氯化钙的干燥管 C．先通过盛有浓硫酸的洗气瓶，再通过盛有水的洗气瓶 D．先通过盛有水的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶 2．“绿色化学”的主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应，使原子充分利用，不产生污染物．下列化学反应符合“绿色化学”理念的是（　　） A．制CuSO4：Cu+2H2SO4（浓）═CuSO4+SO2↑+2H2O B．制Cu（NO3）2：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O C．制CuSO4：2Cu+O2═2CuO；CuO+H2SO4（稀）═CuSO4+H2O D．制Cu（NO3）2：3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O 3．部分含N物质的分类与相应化合价如图所示。下列推断不合理的是（　　） A．物质a具有还原性 B．物质b能与氧气发生反应 C．物质d分子中含有极性共价键 D．物质e能使酸性高锰酸钾溶液褪色 4．氮元素在大气中有如下转化关系(hv：光照)，下列说法不正确的是（　　） A．所有的光化学反应均伴随电子转移 B．可通过两种路径转化为 C．气溶胶中可能含有 D．产生1mol含氮化合物，反应①、②、③转移电子数相等 5．根据氮及其化合物的转化关系回答下列问题： (1)X的化学式为 ，从化合价上看，X 具有 性(填“氧化”或“还原”)。 (2)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式为 ；下列试剂不能用于干燥NH3的是 (填字母)。 A．浓硫酸 B．碱石灰 C．NaOH固体 D．无水CaCl2 (3)设计从出发经过3步反应制备硝酸的路线 (用“→”表示含氮物质间的转化)；其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为 。 (4)稀硝酸具有强氧化性，其与铜反应的化学方程式为 。当有4 mol HNO3参与反应，转移的电子的物质的量为 mol。 6. 在氮的单质和常见的含氮化合物中： ——教材课复习与提高第3题 （1）常用作保护气（如填充灯泡、焊接保护等）的物质是 ，原因是 。 （2）常用作制冷剂的物质是 ，原因是 。 （3） 能与酸反应生成盐，在常温下为气态的物质是 ；它与盐酸等强酸反应的离子方程式 是 。 （4） 在通常状况下是晶体，易溶于水，可用作氮肥，遇碱会放出有刺激性气味气体的一类物质 是 ；它们与NaOH等强碱的溶液在加热条件下反应的离子方程式是 。 7．某化学兴趣小组用图装置验证NO2的氧化性和NO的还原性，请回答下列问题： （1）打开浓硝酸的试剂瓶，瓶口会出现白雾，说明浓硝酸具有　 　性； （2）向锥形瓶中加入一定量的浓硝酸，若生成等物质的量的NO和 NO2气体，则甲中反应的化学方程式为：　 　，根据该方程式说明硝酸具有　 　 （填字母代号） A．酸性 B．还原性 C．氧化性 D．不稳定性 E．漂白性 （3）说明 NO2具有氧化性的现象是　 　，但有同学指出该处实验设计存在不足之处，他的理由是　 　。 （4）说明NO具有还原性的操作和现象是　 　。 8.氮及其化合物在生产、生活中有重要作用。(填序号)。 (1)自然界中氮的循环如图所示，循环转化中属于“氮的固定”的是 (土壤中的固氮菌在潮湿的环境中利用有机质(主要成分为C)也能将氮固定，生成两种常见气体，其中一种为酸性气体，该反应的化学方程式为 (2)工业生产中常用氨催化氧化法制硝酸。工业上生产硝酸的主要途径为NH3①NO②NO2③HNO3。上述途径中反应①的化学方程式 ; 反应③中被氧化与被还原的氮元素的物质的量之比为 。 若用氢氧化钠溶液吸收生产尾气中的NO和NO2,发生的反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,则当NO与NO2体积比满足 时，尾气中的NO和NO2可以被氢氧化钠完全吸收。 9．以下是氮循环的一部分：    (1)通常状况下，NO2的颜色是 ，NO的颜色是 。 (2)反应①的化学方程式是 。 (3)NO2易溶于水，并和水发生化学反应。该反应中，氧化剂是 。 (4)化合物A的化学式是 。 (5)铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。 (6)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应：2NO＋2CO2CO2＋N2，当生成2molN2时，被还原的NO为 mol。 10．研究含氮物质的转化是工业、农业、医药、环保等领域的重要课题，以下是其中两类常见研究。 I.研究氨催化氧化制硝酸，其流程示意图如下： (1)“氧化炉”中还原剂为 (填化学式)。 (2)“吸收塔”中生成硝酸的化学方程式为 。(写出一个即可) (3)为避免硝酸工业废气中污染环境，常用NaOH溶液吸收，其反应原理如下： ①② 现有一定条件下0.5mol和0.1mol NO的混合气体恰好被300mL NaOH溶液完全吸收，则NaOH溶液的物质的量浓度为 mol/L。 II.研究炼油、钢铁等工业上高浓度氨氮废水的处理，流程如下： (4)过程①：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通入空气将氨赶出并回收。写出废水中与NaOH溶液反应的离子方程式 。 (5)过程②：在微生物的作用下实现→→，转化，称为硝化过程。硝化过程需加入的物质可以为 。(填相应的字母) A．     B．     C． (6)过程③：在一定条件下向废水中加入甲醇()，实现→→转化，称为反硝化过程。将含硝酸废水中的进行反硝化转化过程中，当收集到11.2L(标况)时，转移电子的总数为 。 11．亚硝酸钠（化学式为 NaNO2）是一种常用的防腐剂，回答下列问题: （1）NaNO2 中 N 元素的化合价为 . （2）亚硝酸钠在 320°C 时能分解产生氧化钠固体、一氧化氮和一种常见的助燃性气体。该反应的化学方程式 。 （3）我国规定火腿肠中亚硝酸钠添加标准为每千克食品含量不超过 150 毫克，以此计算，200g 15％的亚硝酸钠溶液至少可用于生产火腿肠 千克。 （4）在酸性条件下，NaNO2与按物质的量 1:1 恰好完全反应，且I－被氧化为 I2时，产物中含氮的物质为 （填化学式）。 （5）工业废水中的 NaNO2 可用铝粉除去，已知此体系中包含 AI、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3、H2O 六种物质。该反应的化学方程式为 。 （6）某同学设计实验对工业产品中 NaNO2 含量进行测定，你取固体样品 2g，完全溶解配制成溶液 100mL 取出 25mL 溶液用 0.100 mol/L 酸性 KMnO4 溶液进行滴定（杂质不与 KMnO4 反应），实验所得数据如下所示: 滴定次数 1 2 3 4 消耗KMnO4溶液体积/mL 20.70 20.02 20.00 19.98 该样品中亚硝酸钠的质量分数为 .（已知:5NO2-+2MnO4-+6H+ = 5NO3-+2Mn2++3H2O） 12．水合肼(N2H4∙H2O)是一种用途广泛的化工原料，是具有较强还原性的碱性液体，在空气中会与CO2反应产生烟雾。制备N2H4∙H2O的实验流程如下图所示： 回答下列问题： I．步骤I制备NaClO的装置如图1所示。 已知：①是放热反应； ②。 (1)装置B发生反应的离子方程式为： ，装置D中盛装的试剂是 。 (2)为了提高NaClO的产率，防止副反应发生，装置需要采用冰水浴，实验中除控制温度外还需采取的措施是 。 Ⅱ．由步骤Ⅱ和步骤Ⅲ获得N2H4∙H2O的装置如图2所示，利用NaClO与含尿素的NaOH溶液在三颈烧瓶中合成N2H4∙H2O，再通过减压蒸馏在锥形瓶H中收集。 (3)干燥管e中盛装的试剂为 ，实验中通过仪器c缓慢滴加的溶液是 (填“尿素溶液”或“NaClO溶液”)，原因是 。 (4)三颈烧瓶中合成N2H4∙H2O的化学方程式是 。 (5)产品水合肼含量的测定：称取样品液体0.1500g，加入适量NaHCO3固体，配成溶液，滴入几滴淀粉溶液，用0.1000mol∙L-1的标准I2溶液滴定。实验测得消耗标准I2溶液的体积为36.00mL，则样品中N2H4∙H2O的质量分数为 (已知：)。 氮 精品学案 学科网（北京）股份有限公司 $