第3节 氮的循环
第1课时 自然界中的氮循环 氮的固定
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 自然界中的氮循环
1.下列过程不属于固氮的是（ ）
A．雷电时生成氮的氧化物
B．工业上用氢气与氮气合成氨
C．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐
D．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐
2.将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。下列反应中能实现人工固氮的是（ ）
A．闪电
B．电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气
C．根瘤菌固氮
D．合成氨车间
3.自然界中的氮循环如图所示。下列说法中，不正确的是（ ）
A．工业合成氨属于人工固氮
B．雷电作用下N2与O2发生化学反应
C．在氮循环过程中不涉及氧化还原反应
D．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
4.依据下图中氮元素及其化合物间的转化关系，判断下列说法不正确的是（ ）
A.X是N2O5
B．可用排空气法收集NO
C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D．由NH3→N2，从原理上看，可通过NH3与NO2反应实现
5.下图是氮元素的循环示意图，下列说法错误的是（ ）
A．NO均由氮气经氧化反应得到
B．氮肥的生产属于人工固氮
C．循环中氮元素既发生氧化反应，又发生还原反应
D．尿素及动植物的遗体一定含氮元素
6.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可在电焊时做保护气
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做氧化剂
知识点2 氮的氧化物的性质及有关计算
7.实验室收集NO、NO2两种气体，下列收集方法正确的是（ ）
A．均可用排水法
B．均可用向上排空气法
C．NO用向上排空气法，NO2用排水法
D．NO用排水法，NO2用向上排空气法
8.发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量的高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均无色，但在卫星发射现场却看到火箭喷出大量红烟。产生红烟的原因是（ ）
A.高温下N2遇空气生成NO2
B．NO遇空气生成NO2
C．CO2与NO反应生成CO与NO2
D．NO和H2O反应生成H2和NO2
9.四支容积相同的试管中分别充满NO、HCl、NO2、Cl2中的一种，把它们分别倒立于盛有水的水槽中，充分放置后的现象如下图所示。其中原试管充满NO2的是（ ）
10.下列有关NO与NO2的叙述正确的是（ ）
A．NO是无色气体，可用排空气法收集
B．常温下，氮气与氧气混合就可迅速产生NO
C．常温下NO不易与空气中的O2化合生成NO2
D．NO2溶于水，与水反应生成NO
11.有一充有10 mL NO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有6 mL无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为（ ）
A．1∶4 B．2∶3
C．1∶3 D．4∶1
12.盛有O2和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内气体的体积减小为原来的一半。则原混合气体中O2和NO2的体积比是（ ）
A．2∶1 B．1∶2
C．3∶2 D．3∶1
13.按如图进行实验，试管内装有12 mL NO，然后间歇而缓慢地通入8 mL O2，下列有关实验最终状态的描述正确的是（ ）
A．试管内气体呈红棕色
B．试管内气体为无色的NO
C．试管内气体为无色的O2
D．试管内液面上升至充满整个试管
14.实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2（已知Mg3N2极易与水蒸气反应）的装置如图所示（夹持和加热装置略去）：
下列说法正确的是（ ）
A．装置A、B中可依次加入浓硫酸、NaOH溶液
B．若去掉装置C，对产品纯度无影响
C．实验时应先加热C，通入一段时间空气后再加热装置D
D．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气
15.无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为（ ）
A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2
C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
16.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是（ ）
A．肯定有SO2和NO
B．肯定没有Cl2和NO2，可能有O2
C．可能有Cl2和O2
D．肯定只有NO
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1.关于氮及其化合物间的转化关系图如下：
则下列说法不正确的是（ ）
A．路线①②③④是人工固氮生产硝酸的主要途径
B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是自然固氮生成硝酸的主要途径
C．上述所有反应都属于氮的固定
D．上述所有反应都是氧化还原反应
2.关于氮气的性质的说法中，错误的是（ ）
A．通常情况下，氮气性质很不活泼
B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮
C．在水中溶解度小（通常情况下）
D．跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂
3.某集气瓶中的气体呈红棕色，加入足量水，盖上玻璃片，振荡，得到橙色溶液，气体颜色消失，再移走玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，该气体可能是下列混合气体中的（已知Br2蒸气呈红棕色，含Br2的溶液呈橙色）（ ）
A．N2、NO2、Br2 B．NO2、O2、NO
C．NO2、NO、N2 D．N2、O2、Br2
4.
在常温常压下，将等体积混合而成的四组气体：①NO2＋O2，②NO2＋NO，③HCl＋N2，④SO2＋O2，分别通入相同的试管中，并将试管立即倒立于水槽中，如图所示，待试管内液面稳定后，剩余气体的体积依次为V1、V2、V3、V4，其中最小的是（ ）
A．V1 B．V2
C．V3 D．V4
5.12 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的体积和剩余的气体分别是（ ）
①2.4 mL O2 ②1.2 mL NO ③4 mL O2
④3.6 mL NO
A．②或③ B．①或②
C．③或④ D．①或④
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6.氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义，有些氮的转化是从氮气转化为含氮的化合物，有的转化发生在含氮的化合物之间。下列过程中，以游离态的氮为原料，最终产生含氮的化合物的是（ ）
A．工业合成氨 B．硝化细菌的硝化过程
C．动物尸体腐烂 D．豆科植物的根瘤菌固氮
7.在标准状况下，将O2和NO2按1∶4体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为（ ）
A． mol·L－1 B． mol·L－1
C． mol·L－1 D． mol·L－1
8.将盛有25 mL N2和NO2混合气体的量筒倒置于水槽中，一段时间后，气体体积减小到15 mL且不再变化（同温同压下），原混合气体中N2和NO2的体积比是（ ）
A．4∶1 B．2∶3
C．1∶4 D．2∶1
9.如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内都充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液的物质的量浓度之比为（ ）
A．1∶1 B．5∶7
C．7∶5 D．4∶3
三、非选择题
10.运用氮及其化合物的知识，完成下列各题。
（1）下列属于氮的固定的是 。
A．氨气催化氧化生成NO气体
B．人工模拟根瘤菌固氮的原理合成氨
C．空气通过灼热的铜网时，氧气反应后剩余氮气
D．将氮气降温、加压得到固态的氮
（2）氮的循环在自然界元素的循环中具有重要意义，有些循环是从氮气到氮的化合物，有些循环是从氮的化合物到氮的化合物。下列过程中以游离态氮为原料，最终产生氮的化合物的是 。
A．工业合成氨
B．硝化细菌的硝化过程
C．动物尸体腐烂
D．豆科植物的根瘤菌固氮
E．盛夏时节，雷雨肥田，植物茂盛
（3）下列环境问题与二氧化氮的排放有关的是 。
A．酸雨 B．光化学烟雾
C．臭氧空洞 D．温室效应
（4）下列气体都有毒，使人中毒的原理与CO相似的是 。
A．Cl2 B．SO2
C．NO D．NO2
（5）将V mL NO和NO2的混合气体通过水吸收后，得到a mL无色气体A。将此无色气体A与等体积的O2混合，再通过水充分吸收后，收集到5 mL无色气体B。试回答下列问题：
①气体A是 ；气体B是 。
②a的值是 。
③V的取值范围是 。
学科素养升级练 进阶训练第三层
1.如图所示，夹子开始处于关闭状态，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、氯化氢
C．氢氧化钠溶液、一氧化氮
D．水、二氧化氮
2.硝酸工业尾气中的NO、NO2进入大气后，会形成光化学烟雾、破坏臭氧层等。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理，反应的化学方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，氨也可以用来处理氮氧化物。例如，氨与一氧化氮可发生如下反应：4NH3＋6NO5N2＋6H2O。将一定量NO和NO2的混合气体通入300 mL 5 mol·L－1 NaOH溶液中，恰好被完全吸收。下列说法不正确的是（ ）
A．原混合气体中NO在标准状况下的体积可能为16.8 L
B．所得溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比可能为1∶2
C.若用氨处理，所需氨在标准状况下的体积可能为22.4 L
D.在用氨处理氮氧化物时，氮氧化物发生还原反应
3.为了避免NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用NaOH溶液进行吸收处理（反应方程式：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O）。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L NaOH溶液吸收（无气体剩余），则此NaOH溶液的物质的量浓度为（ ）
A． mol·L－1 B． mol·L－1
C． mol·L－1 D． mol·L－1
4.氮的氧化物（用NOx表示）是大气污染物，必须进行处理。
（1）NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式： 。
（2）在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低NOx的排放，当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式： 。
（3）用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH3＋6NO5N2＋6H2O，8NH3＋6NO27N2＋12H2O。同温同压下，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是 。
（4）工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理，若NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐，该钠盐的化学式是 。
第1课时 自然界中的氮循环 氮的固定
必备知识基础练
1．答案：C
解析：A项，雷电时生成氮的氧化物，为自然固氮；B项，工业上用氢气与氮气合成氨，为人工固氮；C项，植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐，不是将游离态氮转化为化合态氮，故不属于氮的固定；D项，豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐，为生物固氮。
2．答案：D
解析：氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮的过程，分为自然固氮和人工固氮两种，A、C为自然固氮，D为人工固氮。
3．答案：C
解析：工业合成氨属于人工固氮，故A正确；在雷电作用下N2与O2发生化学反应生成NO，故B正确；在氮循环过程中人工固氮、氨或铵盐转化为亚硝酸盐、亚硝酸盐转化为硝酸盐、在雷电作用下氮的转化等都是氧化还原反应，故C不正确；硝酸盐可转化为蛋白质，动植物遗体转化为氨或铵盐，所以含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，故D正确。
4．答案：B
解析：由图中氮及其化合物间的转化关系可知，X中N为＋5价，对应的氮的氧化物是N2O5，A正确；一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，不能用排空气法收集NO，B错误；工业生产硝酸的步骤：氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应得到硝酸，故原料为NH3、空气、水，C正确；NH3可与NO2反应生成氮气：8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O，D正确。
5．答案：A
解析：根据氮元素的循环示意图，NO可以经NH3在一些细菌的作用下得到，故A错误；人为地将氮气转变为氮的化合物的过程为人工固氮，氮肥的生产属于人工固氮，故B正确；循环中氨气生成NO，N元素被氧化，氮气生成氨气，N元素被还原，循环中氮元素既发生氧化反应，又发生还原反应，故C正确；尿素及动植物遗体可以转化为氨气，说明含氮元素，故D正确。
6．答案：C
解析：通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时做保护气，故A正确；N2＋O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一，故B正确；N2在空气中约占总体积的，故C错误；在反应3Mg＋N2Mg3N2中，N元素化合价降低，N2做氧化剂，故D正确。
7．答案：D
解析：NO易与空气中的O2反应，不与水反应，故NO不能用向上排空气法收集，应该用排水法收集；NO2与水反应，不与空气中的O2反应且密度比空气大，故NO2不能用排水法收集，应该用向上排空气法收集。
8．答案：B
解析：NO在空气中能被氧气氧化为NO2，NO2是红棕色气体。本题选B。
9．答案：B
解析：根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和NO难溶于水可知，将充满NO2的试管倒立于盛有水的水槽中，水上升到试管容积的三分之二，符合条件的是B。
10．答案：D
解析：NO与空气中的氧气反应生成NO2，不能用排空气法收集，A错误；常温下，氮气与氧气不反应，B错误；常温下，NO易与空气中的O2化合生成NO2，C错误；NO2溶于水，与水反应生成硝酸和NO，D正确。
11．答案：B
解析：设NO的体积为amL，则NO2的体积为(10－a) mL，倒置于盛有水的水槽中，发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，根据反应方程式，生成NO的体积为mL，充分反应后，6mL气体均为NO，因此有a＋＝6，解得a＝4，因此NO和NO2的体积比为4mL∶(10－4) mL＝4∶6＝2∶3，B正确。
12．答案：C
解析：假设量筒的容积是VL，盛有O2和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，若剩余的气体是O2，则NO2完全反应，NO2的体积V(NO2)＝×VL＝L，O2的体积V(O2)＝VL－L＝L，原混合气体中O2和NO2的体积比是L∶L＝3∶2；若剩余气体是NO，即NO2与O2反应时，NO2有剩余，后发生3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则剩余NO2的体积是3×L＝L，原混合气体体积是VL，假设不成立，故C项正确。
13．答案：B
解析：试管内装有12mLNO，然后间歇而缓慢地通入8mL氧气，依据反应：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，知NO过量，反应后剩余NO的体积为12mL－8mL×＝mL，即试管内气体为无色的NO，B正确。
14．答案：C
解析：要制备氮化镁，需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气，则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸，A错误；若去掉装置C，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响，B错误；实验时，应先加热C，通入一段时间空气除去氧气，然后再加热装置D，C正确；装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，D错误。
15．答案：B
解析：二氧化氮是红棕色的气体，所以混合气体甲中一定不存在，硫酸和碱性气体能反应，所以100mL甲气体经过足量的浓硫酸，剩余气体80mL，说明一定有NH3存在且体积为20mL，二氧化碳可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，一氧化氮无色，与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮，通过足量的过氧化钠后气体显红棕色，说明有NO和CO2，排水法收集气体，广口瓶被上升的水注满，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，说明没有N2，则甲气体的组成为NH3、NO、CO2，B正确。
16．答案：A
解析：该气体是无色的，则一定不能含有氯气(黄绿色)和NO2(红棕色)。混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，说明含有SO2，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，这说明含有NO，因此就一定不能含有O2，故选A。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：工业上生产硝酸的流程是：N2和H2反应生成NH3，NH3与O2反应生成NO和H2O，NO与O2反应生成NO2，NO2被水吸收得到HNO3，故A正确；在放电条件下，N2和O2反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2被水吸收得到HNO3，故B正确；反应中①氮气转变为含氮化合物，属于氮的固定，其他反应是氮的化合物之间的转化，不属于氮的固定，故C不正确；题述所有反应都有元素化合价的变化，都是氧化还原反应，故D正确。
2．答案：B
解析：通常情况下，氮气性质很不活泼，故A正确；氮气在氧气中不能燃烧，氮气与氧气在放电条件下可以反应生成NO，故B错误；通常情况下，氮气难溶于水，故C正确；氮气跟氢气在一定条件下发生反应生成NH3，氮元素的化合价降低，所以氮气是氧化剂，故D正确。
3．答案：A
解析：集气瓶中气体呈红棕色，可能含Br2蒸气或NO2气体。加水原气体红棕色消失，溶液呈橙色，说明混合气体中一定含Br2蒸气；移走玻璃片后瓶中气体又变红棕色，说明原气体溶于水后产生了NO，NO由NO2溶于水得到，发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故原混合气体中一定含有Br2蒸气和NO2气体。
4．答案：A
解析：假设每种气体的体积都是a，试管的容积为2a，气体减少的体积等于试管内液体的体积。①根据反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3知，二氧化氮完全反应，剩余气体是氧气，剩余氧气的体积＝a－＝；②根据反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO知，生成NO的体积为，所以剩余气体是NO，其体积为；③氮气和水不反应，氯化氢极易溶于水，所以剩余气体的体积为a；④SO2溶于水时，可与水反应生成H2SO3，H2SO3不稳定，易分解，O2不和水反应，故剩余气体的体积大于a。综上所述，剩余气体体积最小的是①，A项正确。
5．答案：A
解析：可能发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则说明剩余气体为NO或O2。若为O2，则参加反应的气体为12mL－2mL＝10mL，根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，参加反应的O2的体积为10mL×＝2mL，原混合气体中O2的体积为2mL＋2mL＝4mL，③正确；若剩余气体为NO气体，根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，过量的NO2的体积为2mL×3＝6mL，根据反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，消耗气体的总体积为12mL－6mL＝6mL，则反应消耗O2体积为6mL×＝1.2mL，即原混合气体中O2的体积为1.2mL，②正确，选A。
6．答案：AD
解析：工业合成氨的反应原理为3H2＋N22NH3，硝化细菌的硝化过程是将氨或铵盐转化成硝酸盐；动物尸体腐烂是从高分子有机氮到小分子有机氮的过程；豆科植物的根瘤菌固氮过程是在固氮酶的作用下将氮气转化为含氮的化合物。
7．答案：C
解析：设烧瓶的体积为VL，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3又O2和NO2的体积比为1∶4，知NO2的体积为VL，所以最终液体充满整个烧瓶，溶液的体积为VL，NO2的物质的量为VL÷22.4L·mol－1＝Vmol，所以硝酸的物质的量浓度为Vmol÷VL＝mol·L－1。
8．答案：B
解析：混合气体中的N2既不溶于水，也不与水反应，只有NO2与水反应，设NO2的体积为x，则有
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV
313－1＝2
x25mL－15mL＝10mL
可得x＝10mL×＝15mL，则V(N2)∶V(NO2)＝(25－15)∶15＝2∶3，B项正确。
9．答案：A
解析：反应方程式分别为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3、4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，O2足量，则生成HNO3的物质的量取决于NO2与NO的体积，由于NO2与NO体积相同，生成HNO3的物质的量相等，即两试管中HNO3的浓度相等，A项正确。
10．答案：(1)B (2)ADE (3)AB (4)C
(5)①NO O2 ②20 ③20
②由无色气体A(即NO)的体积为amL，，依据反应：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，结合NO的体积与O2的体积相等，可得5mL＋amL＝amL，解得a＝20。
③利用极值法，假设该气体全部是NO，则V＝20；假设该气体全部是NO2，依据反应：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
31
VmL20mL
可得V＝60，故V的取值范围是20
1．答案：C
解析：NaOH溶液能吸收CO2气体，打开夹子时，①中的气体进入②中，从而使得①中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾了，A不符合题意；氯化氢易溶于水，打开夹子时，①中的气体进入②中，从而使得①中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾了，B不符合题意；NO与NaOH溶液不发生化学反应，装置内的压强不变，水不会沸腾，C符合题意；NO2能溶于水生成硝酸和NO：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，②中气体减少，打开夹子时，①中的气体进入②中，从而使得①中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾了，D不符合题意。
2．答案：C
解析：300mL5mol·L－1NaOH溶液，含NaOH的物质的量为1.5mol，若只发生反应NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，则n(NO)＝0.75mol，在标准状况下的体积为16.8L，A正确；不确定NO和NO2的量，因为可能发生NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O和2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O两个反应，所以所得溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比可能为1∶2，B正确；由上述分析可得V(NO)≤16.8L，若发生反应4NH3＋6NO5N2＋6H2O，则所需NH3在标准状况下的体积V(NH3) ≤16.8L×＝11.2L，不可能为22.4L，C错误；反应4NH3＋6NO5N2＋6H2O中NO作氧化剂，被还原为N2，发生还原反应，D正确。
3．答案：B
解析：恰好反应时需要氢氧化钠最少，由钠离子守恒可知：n(NaOH)＝n(NaNO3)＋n(NaNO2)，根据N原子守恒可知n(NaNO3)＋n(NaNO2)＝n(NO)＋n(NO2)＋2n(N2O4)，故n(NaOH)＝n(NO)＋n(NO2)＋2n(N2O4)＝amol＋bmol＋2cmol＝(a＋b＋2c) mol，故氢氧化钠溶液最小浓度＝＝mol/L，B正确。
4．答案：(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(2)2NO＋2CON2＋2CO2
(3)1∶3 (4)NaNO2
解析：(1)NO2转化为HNO3的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
(2)根据题目信息可知，NO被CO还原为N2，而CO被氧化成CO2，化学方程式为2NO＋2CON2＋2CO2。
(3)V(NO)＋V(NO2)＝3.0L，V(NO)＋V(NO2)＝3.5L，则V(NO)＝0.75L，V(NO2)＝2.25L，V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。
(4)NO中氮的化合价为＋2价，NO2中氮的化合价为＋4价，二者按物质的量比1∶1混合时与NaOH反应生成盐的化合价必然为＋3价，即为NaNO2。第1课时 自然界中的氮循环 氮的固定
知识点1 自然界中的氮循环
1.自然界中的氮循环
2．氮及其化合物的“价—类”二维图
自然界中氮的存在形式多种多样，除N2、NH3、NOx、铵盐、硝酸盐等无机物外，还能以蛋白质等有机物形式存在。氮的循环中氮元素可被氧化，也可被还原，判断的依据主要是看反应过程中氮元素化合价的变化情况。
3．人类活动对自然界中的氮循环的影响：
（1）氮气氨―→氮肥、硝酸等含氮化合物；
（2）
4．氮气的性质
（1）物理性质：
颜色 状态 气味 密度 溶解性
气体 密度与空气接近 溶于水
（2）化学性质：
氮气的化学性质 ，通常很难与其他物质发生反应。
①还原性：
a．实验探究：
实验装置 实验操作 现象
给硬质玻璃管两端的电极上通电，在硬质玻璃管内能产生火花 气体颜色
b.结论：在放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO立即被氧化为NO2，化学方程式为 、2NO＋O2===2NO2。
②氧化性：N2与H2反应生成NH3，反应的化学方程式为 。
5.氮的固定
（1）定义：将空气中 的氮转化为含氮化合物的过程。
（2）分类
知识点2 氮的氧化物的性质及有关计算
1.氮的氧化物
2.NO和NO2
（1）物理性质
物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性
NO 气体 有毒 溶于水
NO2 气体 有毒 溶于水
（2）化学性质
①实验探究：
实验装置 实验操作 现象
向充满NO气体的试管中通入O2 气体颜色
向充满NO2气体的试管中注入水 气体逐渐减少，颜色 ，得到________________________________________________________________________
色溶液
②结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化，反应的化学方程式为
a．NO―→NO2：________________________________________________________________________；
b．NO2―→NO：________________________________________________________________________
（工业制取硝酸的关键一步）。
（3）其他性质
①NO
a．结合血红蛋白的能力比CO还强，更容易造成人体缺氧；
b．一种传递神经信息的“信息分子”，在扩张血管、提高免疫力、增强记忆力等方面有着重要的作用。
②NO2
a．能使多种织物褪色，损坏多种织物和尼龙制品；
b．对金属和非金属材料也有腐蚀作用。
3．氮的氧化物溶于水的计算
（1）反应原理
①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
②2NO＋O2===2NO2
反应①×2＋② 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
反应①×2＋②×3 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
（2）计算类型
①
②
③
④
微点拨：NO、NO2均不属于酸性氧化物。酸性氧化物是能够与碱反应生成盐和水的氧化物，而且生成的盐是该氧化物同价态的含氧酸所对应的盐。NO不能与碱反应，NO2与NaOH溶液的反应为2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。但由于生成的不是相应的盐，因此二氧化氮也不是酸性氧化物。
第1课时 自然界中的氮循环 氮的固定
知识点1
4．（1）无色 无味 难 （2）稳定
①a.由无色变为红棕色
b．N2＋O22NO
②N2＋3H22NH3
5．（1）游离态 （2）高能 人工 合成氨 仿生固氮
知识点2
1．NO NO2
2．（1）无色 无味 难 红棕色 刺激性气味 易
（2）①变为红棕色 变淡 无 ②2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO第2课时 氨的转化与生成
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 氨气的性质
1.氨是一种重要的化工原料。下列关于氨性质的描述不正确的是（ ）
A．有刺激性气味、密度比空气小
B．遇氯化氢产生白烟
C．能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D．其水溶液能使酚酞溶液变红
2.氨溶于水中，所得溶液中，除了水分子外，数目最多的微粒是（ ）
A．NH3 B．NH3·H2O
C．NH D．OH－
3.下列有关氨的叙述中，正确的是（ ）
A．氨不易溶于水，不可用于做喷泉实验
B．氨水密度比水小，且浓度越大，其密度越大
C．可用向上排空气法收集氨
D．氨易液化，工业上可用氨作制冷剂
4.下列物质中，可用作制冷剂的是（ ）
A．浓硫酸 B．小苏打
C．液氨 D．火碱
5.将NH3通过灼热的CuO，发现生成一种红色的固体单质和一种气体单质，这种气体单质是（ ）
A．O2 B．H2
C．N2 D．NO
6.如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是（ ）
A．该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体
B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性
C.形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压
D．用氯气代替氨气，利用此装置也可进行喷泉实验
知识点2 铵盐的性质
7.下列不属于铵盐的共同性质的是（ ）
A．易溶于水 B．与苛性钠共热产生NH3
C．都是晶体 D．受热分解都产生NH3
8.为了检验某固体物质中是否含有NH，下列试纸和试剂一定用不到的是（ ）
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
9.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火，其主要原因是（ ）
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，降低了环境温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
10.NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如图）。下列有关表述正确的是（ ）
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D．图中所涉及产品均为离子化合物
知识点3 氨气的实验室制法及铵根离子的检验
11.如图所示装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某种化学性质，其中能达到实验目的的是（ ）
A.用装置甲制取氨气
B．用装置乙除去氨气中的水蒸气
C．用装置丙验证氨气具有还原性
D．用装置丁吸收氨气
12.下列有关氨气和氨水的叙述正确的是（ ）
A．氨水能导电，故NH3是电解质
B．氨水中的NH3·H2O不稳定，受热易分解
C．氨气和酸相遇都能产生白烟
D．氨水显弱碱性，故通常保存在金属容器中
13.下列有关氨水和氯水的说法正确的是（ ）
A．含有的微粒种类数相同
B．敞口放置后溶液的pH均可能减小
C．都能与SO2发生氧化还原反应
D．均具有强氧化性
14.下列方法中，不能用于实验室制取氨气的是（ ）
A．加热试管中的氯化铵固体
B．在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合，加水调成泥状后加热
C．将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中
D．加热烧瓶中的浓氨水
15.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．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
B．向氨水中加入浓氢氧化钠溶液，加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明氨水中含有NH
C．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
D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量的红棕色气体，说明氨气催化氧化的产物中有NO
16.为检验一种氮肥的成分，某学习小组的同学进行了以下实验：①加热氮肥样品生成两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分是（ ）
A．NH4HCO3 B．NH4Cl
C．（NH4）2CO3 D．NH4NO3
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1.如图装置中，干燥的烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头，下列实验现象与实验事实相符的是（ ）
A.CO2（浓NaOH溶液）/无色喷泉
B．NH3（滴有紫色石蕊溶液的水）/红色喷泉
C．SO2（浓NaOH溶液）/红色喷泉
D．HCl（滴有紫色石蕊溶液的水）/白色喷泉
2.下列叙述中，正确的是（ ）
A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物
B．氨水显碱性，溶液中只有OH－，没有H＋
C．氨气与氯化氢气体相遇产生白色烟雾
D．在反应NH3＋H＋===NH中，NH3失去电子被氧化
3.下列说法中正确的是（ ）
A．所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有NH3
B．加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3
C．在盛有硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝
D．铵盐都易溶于水，其水溶液只能与碱反应，不能与酸反应
4.下列关于氨水的说法中不正确的是（ ）
A．向氨水中滴加酚酞溶液，溶液变红
B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O（除水外）
C．氨水显弱碱性，是因为氨水是一种弱碱
D．在1 mol·L－1的氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1
5.下列装置不能达到实验目的的是（ ）
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6.
如图所示烧瓶中充满a气体，滴管和烧杯中盛放足量b溶液，将滴管中溶液挤入烧瓶，打开止水夹f，能形成喷泉的是（ ）
A．a是Cl2，b是饱和NaCl溶液
B．a是NO，b是H2O
C．a是HCl，b是AgNO3溶液
D．a是CO2，b是饱和NaHCO3溶液
7.下列说法正确的是（ ）
A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
B．检验铵盐中含有NH的操作是取少量某盐放入试管中，加入稀氢氧化钠溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C．NH4Cl溶液中加入NaOH溶液共热时，反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
8.同学们进行如图所示实验：先在培养皿中央的NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用一个表面皿扣在上面。下列对实验现象所作的解释不正确的是（ ）
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与HCl反应生成NH4Cl固体
B 浓硫酸附近无白烟 NH3与浓硫酸不发生反应
C 湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3与水反应得到的氨水呈碱性
D CuSO4溶液变浑浊 反应生成Cu（OH）2沉淀
9.一包氯化铵中混有一种其他氮肥，经测定这包不纯氯化铵含氮25.7%，则混入的氮肥可能是（ ）
A.尿素[CO（NH2）2] B．硝铵
C.硫铵 D．碳铵
三、非选择题
10.（1）某化学实验小组同学利用以下实验装置制取氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）。请回答：
①实验室制备氨气的化学方程式为 ；
②用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是 （填“a”或“b”），并说明选择的理由是 ；
③打开装置B中的止水夹c，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是 ， ；
④为防止环境污染，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是
（2）已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题：
①A中加入的物质是 ，发生反应的化学方程式是 ；
②B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 。
学科素养升级练 进阶训练第三层
1.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是氨气的发生装置
B.②是氨气的吸收装置
C.③是氨气的发生装置
D.④是氨气的收集、检验装置
2.取一干燥烧瓶，用排空气法收集氨气，做喷泉实验。当水充满约整个烧瓶容积的二分之一后，喷泉停止。烧瓶内的氨水的物质的量浓度是（按标准状况下计算）（ ）
A.1 mol·L－1
B.0.029 mol·L－1
C.0.045 mol·L－1
D.不能确定
3.标准状况下，在3支相同体积的试管中分别充有体积比为4∶1的2种混合气体，它们是：①NO和NO2、②NO2和O2、③NH3和N2，现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中溶液物质的量浓度之比为（ ）
A.1∶1∶1 B．5∶4∶4
C.4∶4∶5 D．5∶4∶5
4.某化学兴趣小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的有关性质。
（1）装置A中烧瓶内试剂可选用 （填序号）。
a.碱石灰 b．浓硫酸
c.生石灰 d．五氧化二磷
e.烧碱固体
（2）若探究氨气的溶解性，需在K2的导管末端连接下表装置中的 （填序号）装置，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是 。
备选装置（水中含酚酞）
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
（3）若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成的气体必须通过盛有 试剂的洗气瓶。
②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为 。
③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放 （填化学式）溶液，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
第2课时 氨的转化与生成
必备知识基础练
1．答案：C
解析：氨是一种有刺激性气味、密度比空气小的无色气体，A项正确；氨遇氯化氢生成氯化铵固体，氯化铵固体小颗粒悬浮在空中形成白烟，B项正确；氨能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C项错误；氨水显碱性，能使酚酞溶液变红，D项正确。
2．答案：B
解析：溶于水的氨大部分与水结合生成NH3·H2O，NH3·H2O中的一小部分电离为NH和OH－，所以除水分子外，NH3·H2O的数目最多。
3．答案：D
解析：常温下，1体积水大约能溶解700体积氨，且溶解得很快，可用于做喷泉实验；氨水密度比水小，且浓度越大，其密度越小；氨密度比空气小，应用向下排空气法收集；氨易液化，工业上常用氨作制冷剂。
4．答案：C
解析：氨气易液化，液氨汽化时吸收大量的热，能够使周围环境温度降低，具有制冷作用，常用作制冷剂，故选C。
5．答案：C
解析：将NH3通过灼热的CuO，发现生成一种红色的固体单质和一种气体单质，红色的固体单质为铜，铜元素的化合价降低，则N元素的化合价升高，气体单质只能为氮气，故选C。
6．答案：D
解析：A项，NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验；B项，氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红色；C项，NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉；D项，Cl2在水中的溶解度较小，不能用于做喷泉实验。
7．答案：D
解析：铵盐都是易溶于水的白色晶体，铵盐都能与碱反应，如与苛性钠反应生成氨气，铵盐都能受热分解，但不一定有氨气产生，如：NH4NO3N2O↑＋2H2O。
8．答案：B
解析：NH的检验方法是在含有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，若产生使试纸变蓝的气体，则证明原溶液中含有NH，所以一定不会用到的是④蓝色石蕊试纸和⑤稀硫酸。
9．答案：B
解析：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的接触。
10．答案：C
11．答案：C
解析：利用氢氧化钠和氯化铵制取氨气需要加热，故A错误；氨气和浓硫酸反应，要用碱石灰干燥氨气，故B错误；加热条件下，氨气与氧化铜发生氧化还原反应生成Cu、N2和H2O，在反应中NH3做还原剂，具有还原性，故C正确；氨气直接通入水中，会发生倒吸现象，为了防止倒吸，可将苯换成四氯化碳，故D错误。
12．答案：B
解析：氨水导电是因为NH3与水反应生成的NH3·H2O在水中电离出可以自由移动的NH和OH－，但NH3自身不电离，NH3是非电解质，A错误；氨水中NH3·H2O受热易分解生成氨气和水，B正确；NH3和挥发性酸相遇产生白烟，C错误；氨水对金属有腐蚀作用，不能用金属容器盛放，D错误。
13．答案：B
解析：氨水中存在的微粒为NH3、H2O、NH3·H2O、NH、OH－、H＋，共6种，氯水中存在的微粒为Cl2、H2O、H＋、Cl－、HClO、ClO－、OH－，共7种，所以二者含有的微粒种类数不同，A错误；氨水易挥发，溶液中NH3的量减少，氯水中的次氯酸见光易分解生成HCl，所以敞口放置后溶液的pH均可能减小，B正确；二氧化硫属于酸性氧化物，能和碱(如一水合氨)反应，二氧化硫具有还原性，能被氯气氧化，所以氨水和氯水都能与二氧化硫发生反应，但前者发生的不是氧化还原反应，C错误；氯水中的氯气和次氯酸具有强氧化性，氨水没有强氧化性，D错误。
14．答案：A
解析：氯化铵受热分解成氨气和氯化氢，但氨气和氯化氢在试管口遇冷重新化合生成氯化铵，不能制取氨气，故A符合题意；熟石灰和氯化铵混合后加热可以制取氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，故B不符合题意；CaO与H2O反应生成Ca(OH)2，同时放出大量热，促进NH3·H2O的分解及NH3逸出，能用于实验室制氨气，故C不符合题意；浓氨水受热分解可以制取氨气，反应的化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O，故D不符合题意。
15．答案：B
解析：A项，氨气极易溶于水，试管内压强减小，液体充满试管，正确；B项，因为氨水中存在氨分子，加热氨气逸出，也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生氨气，错误；C项，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，发生分解，正确；D项，锥形瓶内发生反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，NO被空气中的O2氧化为红棕色的NO2，正确。
16．答案：A
解析：根据题意“另一种气体能使石灰水变浑浊”可知，该铵盐应为碳酸铵或碳酸氢铵，排除B、D选项；根据②可排除C选项。
关键能力综合练
1．答案：A
解析：B项，应是蓝色喷泉，错误；C项，应是无色喷泉，错误；D项，应是红色喷泉，错误。
2．答案：A
解析：A项，液氨由NH3分子构成，属于纯净物，而氨水是NH3的水溶液，属于混合物，正确；B项，氨水显碱性，溶液中既有OH－又有H＋，但c(OH－)>c(H＋)，错误；C项，NH3与HCl气体相遇产生白烟，没有雾，错误；D项，在反应NH3＋H＋===NH中，无元素化合价变化，该反应不属于氧化还原反应，错误。
3．答案：A
解析：铵盐受热都分解，但不一定产生氨气，如NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2、H2O等，A正确；NH4Cl受热分解生成氨气与HCl，NaHCO3受热分解得到Na2CO3固体，B错误：Fe2＋比NH更易结合OH－，因而加入少量NaOH溶液不会产生NH3，C错误；NH4HCO3、(NH4)2S等溶液均能与酸反应，D错误。
4．答案：C
解析：氨水呈碱性，向氨水中滴加酚酞溶液，溶液变红，A正确；溶于水中的氨大部分与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O只有少部分电离，氨水中的主要微粒为NH3·H2O，B正确；氨水显弱碱性，是因为NH3·H2O是一种弱碱，在水中部分电离使溶液呈碱性，氨水是混合物，不属于碱，C错误；氨水中，氮元素的存在形式共有NH3·H2O、NH3、NH三种，由元素守恒可知，三者物质的量浓度之和为1mol·L－1，D正确。
5．答案：A
解析：收集时要在试管口放一团棉花，减小NH3与空气的对流速度，A符合题意；氨气不溶于四氯化碳，该装置既能吸收氨气，同时又能防止倒吸，B不符合题意；关闭止水夹，向长颈漏斗中注水，可以形成密闭系统，能够检查装置的气密性，C不符合题意；氨气密度比空气小，采用向下排空气法收集，则从短管进气长管出气，可以收集氨气，D不符合题意。
6．答案：C
解析：氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，无法形成喷泉，A错误；NO难溶于水，无法形成喷泉，B错误；氯化氢极易溶于水，且HCl与硝酸银溶液反应，能使烧瓶内气压迅速降低，可以形成喷泉，C正确；CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小，无法形成喷泉，D错误。
7．答案：C
解析：铵盐受热易分解，但不一定产生氨气，如NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2、H2O等，A错误；检验NH时，取少量某盐放入试管中，应加入浓氢氧化钠溶液共热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，B错误；NH4Cl溶液中加入NaOH溶液共热时，会发生反应产生氨气和水，离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O，C正确；氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，发生化学变化，但是氯化钠受热不分解，NH4Cl和NaCl的固体混合物可用加热法分离，不是升华法，D错误。
8．答案：B
解析：在NaOH固体上滴几滴浓氨水有氨气产生，浓盐酸具有挥发性，挥发出氯化氢气体，氨气与氯化氢反应生成白色固体NH4Cl，故A正确；浓硫酸是难挥发的酸，所以浓硫酸与氨气发生反应生成硫酸铵时看不到白烟，故B不正确；氨水呈碱性，湿润的红色石蕊试纸遇到氨气会变蓝色，故C正确；硫酸铜与氨水反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，故D正确。
9．答案：CD
解析：纯净NH4Cl的含氮量为26.17%>25.7%，所以杂质含氮量必须<25.7%。四个选项中氮的质量分数依次是46.7%、35%、21.2%和17.7%。
10．答案：(1)①2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ②a 氨气密度比空气密度小 ③极易溶于水 水溶液显碱性 ④BD
(2)①固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(其他合理答案也可以)
②碱石灰(或CaO) 除去NH3中的水蒸气
③黑色粉末逐渐变为红色
2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu
④出现无色液体 氨水 用玻璃棒蘸取无色液体，滴在红色石蕊试纸上，试纸变蓝(或用玻璃棒蘸取浓盐酸与之相靠近，有白烟产生)
解析：(1)①实验室制取氨气的方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。②氨气比空气的密度小，可用向下排空气法收集，导气管要伸入烧瓶底部。③能形成喷泉，证明氨气极易溶于水，酚酞变红，说明氨气的水溶液显碱性。④A不利于氨气的吸收，B、D能防止倒吸，C易发生倒吸。
(2)由实验原理“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜”并结合题干装置图可知，A装置提供NH3，且是固固加热制备气体，则A中应加入固体NH4Cl和Ca(OH)2，发生反应：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。B装置是干燥装置，除去NH3中的水蒸气，应加入碱石灰或CaO等碱性固体干燥剂。C装置中发生反应：2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu，则C中黑色粉末逐渐变为红色。反应生成的N2及水蒸气和未反应的NH3均会从C装置中进入D试管中，因为水蒸气在冰水中转化为液态水，氨气极易溶于水，则D中收集到的是氨水。E装置是气体收集装置，收集到的是N2。
学科素养升级练
1．答案：C
解析：A项，在①装置的试管口处又生成NH4Cl，无法制得NH3，错误；B项，用②装置作为NH3的吸收装置，会发生倒吸，错误；D项，利用④装置收集NH3时，应将导管伸到试管底部并在试管口塞一团棉花，错误。
2．答案：C
解析：氨气溶于水所得溶液的体积等于溶解的氨气的体积，设溶解的氨气体积为22.4L，则溶液的体积也为22.4L，标准状况下22.4L氨气的物质的量为＝1mol，故所得溶液的物质的量浓度为＝0.045mol·L－1，C正确。
3．答案：D
解析：假设试管的体积为1L，①NO不与水反应，也不溶于水，NO2与水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2的体积为L，生成HNO3的物质的量为mol，气体体积减小L，即溶液的体积为L，则硝酸的物质的量浓度为mol·L－1；②NO2与O2反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，水充满整个试管，溶液的体积为1L，硝酸的物质的量为mol，溶液的体积为1L，则硝酸的物质的量浓度为mol·L－1；③NH3极易溶于水，N2不溶于水，因此溶质的物质的量为mol，溶液的体积为L，则溶液的物质的量浓度为mol·L－1；因此三支试管中溶液物质的量浓度之比为∶∶＝5∶4∶5，D正确。
4．答案：(1)ace (2)Ⅱ或Ⅲ 用热毛巾将烧瓶捂热片刻(其他合理答案均可) (3)①饱和食盐水、浓硫酸 ②3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2 ③NaOH Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
解析：(1)氨水易挥发，升高温度能促进氨气的产生，为促进氨气的产生，则烧瓶中加入的物质遇氨水后能放出大量热，且和氨水不反应。碱石灰遇水放出大量热，能促进氨气的产生，且和氨水不反应，a选；浓硫酸和氨水反应，b不选；生石灰遇水放出大量热，能促进氨气的产生，且和氨水不反应，c选；五氧化二磷与水反应生成磷酸，和氨水反应，d不选；烧碱固体遇水放出大量热，能促进氨气的产生，且和氨水不反应，e选。(2)氨气极易溶于水，为防止倒吸，吸收氨气的装置应该有缓冲作用，Ⅱ、Ⅲ装置都能起到缓冲作用，而在K2的导管末端连接Ⅰ装置会发生倒吸；要引发喷泉，可以用热毛巾将烧瓶捂热片刻，下部导管中的空气受热排出，导致大气压强大于烧瓶中气体压强，使烧杯中的水通过导管进入烧瓶中形成喷泉。(3)①利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取的氯气中含有氯化氢气体和水蒸气，为防止干扰实验，氯气在进入烧瓶前，应该用饱和食盐水除去氯化氢；②生成的无色无味的气体是氮气，所以该反应的化学方程式为3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2；③用氢氧化钠溶液除去氯气，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。第2课时 氨的转化与生成
知识点1 氨气的性质
1.氨气的物理性质
2.氨气的化学性质
（1）实验探究：
实验装置
操作 打开止水夹，并挤压滴管的胶头 撤去玻璃片
现象 烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶， 集气瓶内产生大量白烟
结论 ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________
（2）氨气的性质
（3）氨气的性质
3．氨气喷泉实验
（1）氨气喷泉实验。
形成
原理 当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉
引发
操作 打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作
（2）实验成功的关键——“三要”。
①装置气密性——要好。
②烧瓶和气体——要干。
③烧瓶内的氨气——要满。
（3）喷泉的常见类型
方法 减小内压法 增大外压法
装置
原理 减小烧瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象 增大锥形瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象
（4）常见产生喷泉实验的组合
知识点2 铵盐的性质
1.铵盐的物理性质
绝大多数铵盐都是易溶于水的白色或无色晶体。
2．铵盐的化学性质
（1）实验探究：
实验
装置
现象 试管中 ，试纸 试管中 ，试纸
结论 碳酸氢铵分解产生 氯化铵与氢氧化钠反应生成
（2）铵盐的化学性质
3．氮肥
类别 铵态氮肥 硝态氮肥 有机氮肥
主要成分 NH NO 尿素[CO（NH2）2]
知识点3 氨气的实验室制法及铵根离子的检验
1.氨气的实验室制法
实验药品 NH4Cl，Ca（OH）2
反应原理
实验装置
收集方法
验满方法 （1）用湿润的 检验，试纸变蓝
（2）用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验，产生
干燥方法 将NH3通过盛有碱石灰的干燥管
尾气处理 在收集NH3的试管口塞一团湿棉花或用稀H2SO4浸湿的棉花
2.NH的检验方法
（1）原理：
（2）方法：
第2课时 氨的转化与生成
知识点1
1．无色 刺激性 小于 极易 约700
2．（1）形成红色喷泉，瓶内液体呈红色 氨极易溶于水，水溶液呈碱性 氨气与氯化氢气体反应生成白色固体
（2）NH3＋H2O NH3·H2O
NH3＋HCl===NH4Cl
有白烟产生
4NH3＋5O24NO＋6H2O
还原性
（3）NH3·H2O NH＋OH－ 蓝
NH3·H2ONH3↑＋H2O
知识点2
2．（1）固体逐渐减少 变蓝 有气泡产生 变蓝 氨气 氨气
（2）NH4ClNH3↑＋HCl↑
NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑
NaOH＋NH4ClNaCl＋NH3↑＋H2O
知识点3
2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 向下排空气法 红色石蕊试纸 白烟第3课时 硝酸的性质 人类活动对氮循环和环境的影响
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 硝酸的性质及用途
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性质对应不正确的一组是（ ）
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红色褪去——强氧化性
2.下列关于硝酸的叙述正确的是（ ）
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物
B．硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气
C．浓硝酸显黄色是因为溶有NO2
D．硝酸与木炭的反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性
3.下列关于硝酸的说法正确的是（ ）
A．将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成
B．硝酸具有酸的通性，如果与活泼金属反应，会有H2生成
C．浓硝酸能使活泼金属如铝、镁、锌、铁等发生“钝化”
D．常温下，铜与稀HNO3反应很慢，是因为发生了“钝化”
4.将适量的SO2通入Fe（NO3）3中，溶液逐渐由棕黄色变为浅绿色，但又立即变为棕黄色，继续滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的元素是（ ）
A．S B．Fe
C．Cl D．N
5.下列反应中HNO3既表现出酸性又表现出强氧化性的是（ ）
A．稀硝酸与CuO反应
B．稀硝酸与NaOH溶液反应
C．浓硝酸与铜反应
D．浓硝酸与灼热的碳反应
6.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的是（ ）
A．常温下都可用铜质容器贮存
B．露置在空气中，容器内酸溶液的质量都减小
C．常温下都能与铜反应
D．露置在空气中，容器内酸溶液的浓度都减小
7.下列反应中，不能体现HNO3的酸的通性的是（ ）
A．4HNO3（浓）＋SSO2↑＋4NO2↑＋2H2O
B．HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O
C．2HNO3＋CuO===Cu（NO3）2＋H2O
D．2HNO3＋CaCO3===Ca（NO3）2＋CO2↑＋H2O
8.下列化学反应中，一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应的是（ ）
A．过量的镁与浓硝酸反应
B．过量的浓盐酸与MnO2在加热条件下反应
C．过量的铜与浓硫酸在加热条件下反应
D．过量的稀硝酸与铁反应
9.下列硝酸的应用及性质只体现硝酸的强氧化性的是（ ）
A．用铝罐或铁罐盛装并运输浓硝酸
B．铜片与浓硝酸剧烈反应
C．用稀硝酸溶解CuO制备硝酸铜溶液
D．用FeO与稀硝酸反应制备媒染剂Fe（ NO3）3晶体
10.将红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过足量蒸馏水，再通过足量澄清石灰水；第②份直接通过少量澄清石灰水。则石灰水的变化最可能为（ ）
A．①不变浑浊，②变浑浊
B．①变浑浊，②不变浑浊
C．①变浑浊，②变浑浊
D．①不变浑浊，②不变浑浊
11.一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的稀硝酸中，收集到NO气体体积为V（标准状况下），向反应后的溶液中（存在Cu2＋和SO）加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0 g。则V可能为 （ ）
A．5.5 L B．6.0 L
C．8.96 L D．11.2 L
知识点2 人类活动对氮循环和环境的影响
12.环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，下列污染现象中与NO2无关的是（ ）
A．臭氧空洞 B．光化学烟雾
C．温室效应 D．酸雨
13.C、N、S的氧化物中许多是工业上重要的化工原料，但是当它们分散到空气中时，会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物的说法不正确的是（ ）
A．开发利用太阳能、水能、风能、氢能等新能源有利于减少这些氧化物的产生
B．这些氧化物使雨水的pH<7，我们把pH<7的雨水称为酸雨
C．N与S的氧化物能直接危害人体健康，引发呼吸道疾病
D.“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系
14.反应2NO＋2CON2＋2CO2可应用于汽车尾气的净化。下列说法正确的是（ ）
A．该反应属于置换反应
B．CO是氧化剂
C．NO发生了还原反应
D．每转移2 mol电子，生成22.4 L CO2
15.近年来中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。汽车尾气处理装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
B．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总反应为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2
16.下列因果关系错误的是（ ）
选项 原因 结果
A 植树造林 温室效应
B SO2和NO2大量排放 酸雨
C 汽车尾气的排放 光化学烟雾
D 含氮、磷等生活废水的大量排放 赤潮
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1.为了探究浓硝酸的性质，进行以下五组实验，均观察到红棕色气体产生。下列分析错误的是（ ）
A．将带火星的木条靠近实验①的试管口，木条复燃，说明NO2支持燃烧
B．实验②中的铁片钝化，红棕色气体由浓硝酸分解产生
C．对比实验①④⑤，实验④中的红棕色气体可能是由挥发的硝酸受热分解产生的
D．五支试管中的红棕色气体均为还原产物
2.下列环境问题与产生的主要原因不相符的是（ ）
①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物引起的
②“酸雨”主要是由空气中CO2浓度增大引起的
③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的
④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的
A．只有①② B．只有②③
C．全部 D．只有②
3.在Cu与稀HNO3的反应中，若有1 mol HNO3被还原，则被氧化的Cu的物质的量为（ ）
A． mol B． mol
C．3 mol D． mol
4.对于1 L H2SO4和HNO3的混合溶液 ，若H2SO4和HNO3物质的量浓度存在关系：c（H2SO4）＋c（HNO3）＝1.2 mol/L，则理论上最多能溶解铜的物质的量为（ ）
A．0.40 mol B．0.45 mol
C．0.72 mol D．0.80 mol
5.
木炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图所示装置），下列有关说法错误的是（ ）
A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B．在Z导管出来的气体中有二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D．在Z导管口有红棕色气体出现
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6.某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：
①、③均观察到实验现象：溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生。
下列说法正确的是（ ）
A．①试管口有红棕色气体产生，原因是硝酸被还原为NO2
B．由③的现象可得出结论：Cu可与稀硫酸反应
C．③中反应的离子方程式：3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．③中可能产生SO2
7.一定质量的铜分别与足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体（假设产物气体只可能是NO或NO2）。下列叙述一定正确的是（ ）
A．硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少
B．硝酸浓度不同，生成的Cu（NO3）2的物质的量相同
C．硝酸浓度越大，产生的气体越少
D．用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同
8.在200 mL 5 mol/L稀硝酸中加入19.2 g铜粉，待充分反应，判断下列说法正确的是（忽略反应前后溶液体积的变化）（ ）
A．反应中转移电子的物质的量为0.6NA
B．标准状况下，产生NO2气体的体积为4.48 L
C．反应后，H＋的物质的量浓度为1.0 mol/L
D．被还原的HNO3的物质的量为0.2 mol
9.下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是（ ）
① ② ③
A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
三、非选择题
10.为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。
（1）实验时，为在E烧瓶中收集NO，以便观察颜色，必须事先赶尽其中的空气。其中第一步实验操作是 。如何确定E中空气已被赶尽？ 。
（2）如何证明E中收集到的是NO而不是H2 。一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是 。
（3）装置D的作用是 。
学科素养升级练 进阶训练第三层
1.铜粉放入稀硫酸中加热无明显现象，当加入一种盐后，铜粉的质量明显减少，溶液变为蓝色，同时有气体逸出。则该盐可能是（ ）
A．Fe2（SO4）3 B．Na2CO3
C．KNO3 D．CuCl2
2.
某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示（已知硝酸只被还原为NO气体）。下列分析或结论错误的是（ ）
A．原混合酸中NO物质的量为0.1 mol
B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气
C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D．H2SO4的浓度为2.5 mol·L－1
3.（双选）在探究某地刚落下的酸雨成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（ ）
A．在酸雨试样中加入Ba（NO3）2溶液有白色沉淀生成，说明酸雨中一定含有SO
B．将酸雨试样浓缩后加入Cu和浓H2SO4，试管口有红棕色气体逸出，说明酸雨中可能含NO
C．每隔1 h测定酸雨试样的pH，其pH先变小后不变，说明刚落下的酸雨中含SO
D．将试管中的酸雨试样与一定量NaOH溶液共热，在试管口放一湿润的红色石蕊试纸，试纸不变蓝色说明酸雨中不存在NH
4.硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，其还原产物因硝酸浓度的不同而不同，从总体来说，硝酸浓度越高，平均每分子硝酸得到的电子数越少，浓硝酸的还原产物主要为NO2，稀硝酸的还原产物主要为NO。实验室中，常用Cu与浓HNO3反应制取NO2，用Cu与稀HNO3反应制取NO。
（1）请写出实验室中用Cu与浓HNO3反应制取NO2的化学方程式： 。该反应中发生氧化反应的物质是 ，1 mol氧化剂 （填“得到”或“失去”） mol电子。
（2）48.0 g Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部作用后，共收集到22.4 L气体（标准状况下），反应中消耗HNO3的物质的量可能是 。
A．1.5 mol B．2.0 mol C．2.5 mol D．3.0 mol
（3）实际上硝酸不仅可被还原为NO2或NO，浓度更稀时硝酸还可以被还原为N2O、N2、NH4NO3等。请将3种物质：FeSO4、Fe（NO3）3和Fe2（SO4）3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。
HNO3＋ → ＋ ＋N2O↑＋H2O
并写出配平后的离子方程式： 。
（4）硝酸的还原产物NO、NO2、N2O等对环境均有副作用，为了可持续发展，当今社会提出了一个新概念—— “绿色化学”，它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应，则下列由单质铜制取硝酸铜的方法可行且符合“绿色化学”的是 。
A．CuCu（NO3）2
B．CuCuOCu（NO3）2
C．CuCuOCu（OH）2Cu（NO3）2
D．CuCuSO4Cu（NO3）2[FL)][HJ]?[HT][FJJ]
?
第3课时 硝酸的性质
人类活动对氮循环和环境的影响
必备知识基础练
1．答案：D
解析：A项，浓硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液变红色，又因浓硝酸的强氧化性而使其褪色；B项，因稀硝酸有强氧化性，与锌反应不产生H2；C项，因浓硝酸不稳定，见光或受热易分解，因此应用棕色瓶盛装，避光保存；D项，硝酸使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去，是因为硝酸的酸性将氢氧化钠中和的缘故。
2．答案：C
解析：NO2溶于水生成硝酸，同时还生成NO，所以NO2不是酸性氧化物，A项错误：硝酸与活泼金属反应得不到氢气，B项错误；浓硝酸显黄色是因为硝酸分解生成的NO2溶解在浓硝酸中，C项正确；硝酸与木炭的反应中，硝酸只表现氧化性，不表现酸性，D项错误。
3．答案：A
解析：硝酸虽然具有酸的通性，但也有其特性，它与活泼金属反应不会有H2生成，B项错误；常温时，浓硝酸能使铝、铁等表面氧化生成致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续反应，但是镁、锌等是没有此现象的，C项错误；铜不会发生钝化，因此D项错误。
4．答案：D
解析：在溶液中，SO2和水反应生成H2SO3，H2SO3被Fe3＋氧化为H2SO4，Fe3＋被还原为Fe2＋，溶液颜色由棕黄色变为浅绿色，在酸性条件下，NO又将Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液颜色由浅绿色又变为棕黄色，NO被还原为NO，故整个过程中最终被还原的是N元素，D项正确。
5．答案：C
解析：稀硝酸与CuO反应生成硝酸铜和水，化合价没有变化，不是氧化还原反应，硝酸只表现出酸性，故A错误；稀硝酸与NaOH溶液反应生成硝酸钠和水，属于酸碱中和反应，硝酸只表现出酸性，故B错误；浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO2和水，部分N元素化合价由＋5价降低到＋4价，硝酸表现出氧化性，同时还有一部分硝酸生成了硝酸铜，则硝酸还表现出酸性，故C正确；浓硝酸与灼热的碳反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，硝酸只表现出强氧化性，故D错误。
6．答案：D
解析：常温下Cu与浓HNO3反应，故浓HNO3不能用铜质容器贮存；露置在空气中，硝酸挥发，浓H2SO4吸收空气中的水蒸气，故酸溶液的浓度都减小，浓HNO3质量减小，浓H2SO4质量增加；铜与浓硫酸在加热条件下才反应。
7．答案：A
解析：A项，硝酸中氮元素的化合价降低，得到电子，硝酸体现氧化性，不能体现酸的通性；B项，HNO3和NaOH发生酸碱中和反应，体现酸的通性；C项，HNO3与碱性氧化物CuO的反应，体现酸的通性；D项，HNO3与CaCO3发生反应，体现酸的通性。
8．答案：C
解析：A项，过量的镁与浓硝酸反应，浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，都能与镁反应，硝酸能完全反应；B项，在加热条件下二氧化锰能与浓盐酸反应，浓盐酸过量，二氧化锰可以反应完；C项，铜在加热条件下能与浓硫酸反应，随着反应的进行，硫酸的浓度变稀，铜与稀硫酸不反应，所以硫酸不能反应完；D项，硝酸具有强氧化性，过量的稀硝酸能使铁反应完。
9．答案：A
解析：铁罐、铝罐遇浓硝酸表面形成致密的氧化物薄膜，体现了硝酸的强氧化性，A项正确；铜与浓硝酸的反应体现了硝酸的氧化性和酸性，B项错误；CuO与稀硝酸的反应体现了硝酸的酸性，C项错误；FeO与稀硝酸的反应体现了硝酸的氧化性和酸性，D项错误。
10．答案：B
解析：C与浓硝酸反应产生CO2和NO2的混合气体，混合气体直接通过少量澄清石灰水难以得到CaCO3沉淀；混合气体先通过足量水，NO2可与水反应生成硝酸和NO，NO和CO2的混合气体再通过足量澄清石灰水会产生CaCO3沉淀。
11．答案：B
解析：若混合物全是CuS，根据铜原子守恒，其物质的量n(CuS)＝n(CuO)＝＝0.15mol，转移电子的物质的量为0.15mol×8＝1.2mol，设生成NO的物质的量为xmol，则3xmol＝1.2mol，解得x＝0.4，故气体体积V＝0.4mol×22.4L·mol－1＝8.96L；若混合物全是Cu2S，其物质的量n(Cu2S)＝n(CuO)＝×0.15mol＝0.075mol，转移电子的物质的量为0.075mol×10＝0.75mol，设生成NO的物质的量为ymol，3ymol＝0.75mol，解得y＝0.25，气体体积为0.25mol×22.4L·mol－1＝5.6L，由于是CuS和Cu2S的混合物，则生成的气体体积介于5.6～8.96L之间，所以B正确。
12．答案：C
解析：NO2的大量排放会破坏臭氧层、形成光化学烟雾和酸雨等大气环境问题，NO2不是产生温室效应的气体，故选C。
13．答案：B
解析：pH小于5.6的雨水称为酸雨，B项错误。
14．答案：C
解析：反应2NO＋2CON2＋2CO2，反应物中不存在单质，不属于置换反应，故A错误；C元素的化合价升高，则CO为还原剂，故B错误；N元素的化合价降低，则NO为氧化剂，发生还原反应，故C正确；气体所处状况不知，无法求体积，故D错误。
15．答案：D
解析：根据题图可知，NO首先与O2反应生成NO2，2NO＋O2===2NO2 ①，NO2具有较强的氧化性，CO具有还原性，二者在催化剂表面发生氧化还原反应生成CO2和N2，2NO2＋4CON2＋4CO2 ②，反应①②相加可得催化转化总反应2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，在此反应中，NO、O2是氧化剂，CO是还原剂，N2是还原产物，CO2既是氧化产物又是还原产物，B错误、D正确；N2不是污染物，A错误；NO在常温下就可以和O2反应转化为NO2，C错误。
16．答案：A
解析：A项，温室效应是CO2的大量排放导致的，植树造林可降低空气中CO2的浓度，缓解温室效应；B项，SO2和NO2等酸性气体的大量排放，会导致酸雨；C项，汽车尾气中含氮氧化合物、碳氢化合物，可引起光化学烟雾；D项，氮、磷等营养元素可使水体富营养化，引起赤潮。
关键能力综合练
1．答案：B
解析：浓硝酸受热分解生成NO2和O2，且NO2与O2的体积比为4∶1，该气体中O2的含量接近于空气中O2的含量，故该气体中的O2不能使带火星的木条复燃，而实验①中气体能使带火星的木条复燃，则说明实验①产生的气体中的NO2支持燃烧，A项正确；灼热的铁片放入浓硝酸中，相当于浓硝酸与铁在加热的条件下反应，红棕色气体是铁与浓硝酸反应的产物，B项错误；对比实验①④⑤，实验④中的灼热的木炭没有接触浓硝酸，但出现了红棕色气体，则红棕色气体可能是由挥发的硝酸受热分解产生的，C项正确；五支试管中的红棕色气体均来自HNO3，故NO2均为还原产物，D项正确。
2．答案：D
解析：①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物、碳氢化物等引起的，正确；②“酸雨”是由SO2、氮的氧化物等引起的，错误；③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的，正确；④“赤潮”主要是由水体中P、N等元素过量引起的，正确。
3．答案：D
解析：铜与稀硝酸发生反应：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，反应中Cu元素的化合价由0价升高为＋2价，N元素的化合价由＋5价降低为＋2价，设被氧化的Cu的物质的量为n，则n×2＝1mol×(5－2)，解得n＝1.5mol，故选D。
4．答案：C
解析：硝酸与铜反应生成硝酸铜，硝酸铜中的硝酸根离子与硫酸中的氢离子可以继续与Cu反应，故离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，硝酸根离子的浓度与氢离子的浓度之比为1∶4时，溶解的铜最多。设硫酸的物质的量为xmol，硝酸的物质的量为ymol，则x＋y＝1.2，＝，解得x＝0.72，y＝0.48。故溶解铜的物质的量最多为n(Cu)＝n(NO)×＝0.48mol×＝0.72mol，C正确。
5．答案：A
解析：木炭跟浓硫酸共热产生H2O、SO2和CO2，铜跟浓硝酸反应产生的气体为NO2，将题述气体X和气体Y同时通入足量BaCl2溶液中，SO2和NO2会发生氧化还原反应：SO2＋NO2＋H2O===H2SO4＋NO，H2SO4能与氯化钡反应生成BaSO4，CO2与氯化钡不反应，没有BaCO3生成，故A错误、C正确；NO、CO2不与氯化钡反应，从Z导管中逸出，故B正确；反应生成的NO在Z导管口与空气中的氧气反应生成NO2，呈红棕色，故D正确。
6．答案：C
解析：稀硝酸和铜片反应的离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，①试管口有红棕色气体产生是因为NO被空气中的氧气氧化为NO2，故A错误；产生③的现象是因为溶液中的NO在酸性环境下具有强氧化性，继续与铜发生反应：3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故B错误，C正确；③中SO没有参与反应，不可能产生SO2，故D错误。
7．答案：BD
解析：一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，发生3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。等量的Cu与酸反应，浓硝酸消耗得多，A错误；等量的Cu与酸反应，由铜原子守恒可知生成Cu(NO3)2的物质的量相同，B正确；等量的Cu与酸反应，浓硝酸反应生成气体多，C错误；因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，最终收集到的气体均为NO，由得失电子守恒可知，收集到NO的体积相等，D正确。
8．答案：CD
解析：铜的物质的量n＝＝0.3mol，硝酸的物质的量n＝cV＝0.2L×5mol/L＝1mol，据铜与硝酸反应的化学方程式3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知，铜不足，故转移电子数、反应消耗的硝酸的量、被还原的硝酸的量，均利用铜计算。1mol的铜转移2mol的电子，0.3mol的铜转移0.6mol的电子，A错误；铜与稀硝酸反应产生NO气体，B错误；根据方程式0.3mol铜消耗0.8mol的硝酸，剩余硝酸0.2mol，剩余硝酸的物质的量浓度为c＝＝＝1mol/L，H＋的物质的量浓度为1.0mol/L，C正确；根据方程式8mol硝酸中只有2mol参与氧化还原反应，故0.8mol硝酸参加反应，被还原的HNO3的物质的量为0.2mol，D正确。
9．答案：D
解析：①中灼热的碎玻璃使浓HNO3的温度升高，加速了浓HNO3的分解，所得气体为NO2和O2的混合气体，A正确；②中可能是红热的木炭使温度升高，加速了浓HNO3的分解，不能说明木炭与浓HNO3发生了反应，B正确；③中红热的木炭没有与浓HNO3接触，而产生红棕色气体的原因，说明HNO3挥发，产生红棕色气体，一是HNO3可能和木炭反应生成NO2，二是HNO3遇热分解产生NO2，两种情况中NO2均为还原产物，C正确；③中检测出CO2，可能是红热的木炭燃烧生成CO2，不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，D错误。
10．答案：(1)将装CaCO3的干燥管下移与稀硝酸反应产生CO2 当C处出现白色沉淀时，则说明空气除尽
(2)用F向E中鼓入空气，E内颜色变为红棕色 NO2进入C生成HNO3，HNO3使CaCO3溶解
(3)吸收过量的NO、NO2，防止空气污染
解析：(1)由题所给装置可知，赶走空气要用到碳酸钙，则将装CaCO3的干燥管下移与稀硝酸反应产生CO2，当C处出现白色沉淀时，说明生成的CO2已进入C试管，则E中空气除尽；(2)证明NO存在是和O2反应生成红棕色NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3与CaCO3反应使液体变澄清；(3)NO、NO2都是大气污染物，不能排放到空气中。
学科素养升级练
1．答案：C
解析：Cu、稀硫酸、硫酸铁混合时，铜和硫酸铁发生氧化还原反应，生成硫酸亚铁和硫酸铜，造成铜粉的质量减少，但没有气体，故A不符合题意；Cu与稀硫酸不反应，加入Na2CO3时与酸反应生成二氧化碳气体，但Cu不溶解，故B不符合题意；Cu、稀硫酸、KNO3混合时发生3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，则铜粉质量减轻，同时溶液逐渐变为蓝色，且有气体逸出，故C符合题意；Cu、稀硫酸、FeSO4混合时不反应，故D不符合题意。
2．答案：A
解析：铁与硝酸反应生成三价铁，然后铁继续与三价铁离子、氢离子反应，正确判断反应的先后顺序是解题关键。
由图像可知，OA段发生反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段发生反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。OA段发生反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以n(NO)＝n(Fe)＝＝0.1mol，因为溶液平均分成两份，所以原混合溶液中n(NO)＝0.1mol×2＝0.2mol，A错误；由上述分析可知，B项正确；硝酸全部被还原，溶液中不含NO，并且铁单质全部转化为亚铁离子，所以溶液中最终的溶质为FeSO4，C项正确；由图像可知，反应消耗14.0g铁，即0.25mol铁，因为铁最终转化为硫酸亚铁，则一份溶液中含硫酸的物质的量为0.25mol，硫酸的浓度为＝2.5mol·L－1，D项正确。
3．答案：AD
解析：在酸雨试样中加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成，说明可能含有SO，也可能是酸雨中的SO被NO(H＋)氧化生成的SO，A错误；将酸雨试样浓缩后加入Cu和浓H2SO4，试管口有红棕色气体，说明发生反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，则酸雨中含有NO，B正确；H2SO3(弱酸)可以被O2氧化成H2SO4(强酸)，从而使得溶液酸性增强，每隔1h测定酸雨试样的pH，其pH先变小后不变，说明刚落下的酸雨中含SO，当H2SO3全部被氧化成H2SO4后，试样的pH保持不变，C正确；加入的NaOH会先与试样中的酸发生反应，试纸不变蓝色的原因可能是NaOH量不足，不一定说明酸雨中不存在NH，D错误。
4．答案：(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O Cu 得到 1 (2)C (3)FeSO4 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3[Fe(NO3)3与Fe2(SO4)3的顺序可颠倒] 8Fe2＋＋2NO＋10H＋===8Fe3＋＋N2O↑＋5H2O (4)B
解析：(1)Cu与浓HNO3反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；该反应中铜元素的化合价升高，发生氧化反应，硝酸中氮元素的化合价由＋5价降为＋4价，做氧化剂，1mol氧化剂得到1mol电子。(2)铜和硝酸反应，随着浓度的减小，硝酸的还原产物的价态越低，铜和浓硝酸反应生成NO2，而与稀硝酸反应时生成NO，故生成的气体有NO2和NO，则n(NO2)＋n(NO)＝1mol，即被还原的硝酸的物质的量为1mol，48.0gCu的物质的量为0.75mol，则生成n[Cu(NO3)2]＝0.75mol，可知参加反应表现酸性的硝酸的物质的量为0.75mol×2＝1.5mol，则参加反应的硝酸的物质的量为1mol＋1.5mol＝2.5mol，选C。
(3)HNO3具有氧化性，对应还原产物为N2O，能将具有还原性的FeSO4氧化为Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3，故发生的反应为HNO3＋FeSO4―→Fe(NO3)3＋Fe2(SO4)3＋N2O↑＋H2O，配平后的离子方程式为8Fe2＋＋2NO＋10H＋===8Fe3＋＋N2O↑＋5H2O。(4)铜与硝酸反应会产生一氧化氮、二氧化氮等大气污染物，A项错误；该途径符合“绿色化学”原理，B项正确；氧化铜与水不反应，不能制得硝酸铜，C项错误；铜与稀硫酸不反应，不能制得硫酸铜，铜与浓硫酸在加热条件下反应会产生二氧化硫气体，污染大气，D项错误。第3课时 硝酸的性质 人类活动对氮循环和环境的影响
知识点1 硝酸的性质及用途
1.物理性质
颜色 状态 气味 特性
色 易
2.化学性质
（1）实验探究
实验装置
及操作 实验现象 实验结论
瓶口产生 ，闻到 气味 硝酸
反应缓慢，有少量气泡产生， 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成 气体
反应剧烈，有 产生， ，液面上有 气体产生 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成 气体
无明显现象 发生
（2）硝酸的化学性质
①与金属反应：
a．稀硝酸与铜反应：
________________________________________________________________________。
b．浓硝酸与铜反应：
________________________________________________________________________。
②与非金属反应：
浓硝酸与红热的C的反应为
________________________________________________________________________。
③不稳定性
________________________________________________________________________。
3．硝酸的用途
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。
知识点2 人类活动对氮循环和环境的影响
1.含氮物质的来源及危害
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。
第3课时 硝酸的性质 人类活动
对氮循环和环境的影响
知识点1
1．无 液体 刺激性 挥发
2．（1）白雾 刺激性 易挥发，有刺激性气味 溶液变蓝 NO 大量气泡 溶液变蓝 红棕色 NO2 钝化
（2）①a.3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
b．Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O
②C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
③4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O
知识点2
1．光化学烟雾 酸雨 水体富营养化
