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(共69张PPT)
第1课时　自然界中的氮循环　氮气
与氮氧化物
1.通过了解自然界中氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物
质，并了解含氮物质的相互转化在生产、生活中的应用及对生态环
境的影响，增强科学态度与社会责任。
2.通过实验探究和真实情境，了解氮气、一氧化氮和二氧化氮的性质，
培养科学探究和创新意识。
核心素养发展目标
一、自然界中的氮循环　氮气
随堂演练　知识落实
课时对点练
二、氮的氧化物
内
容
索
引
1.自然界中氮的循环
(1)自然循环
氮氧化合物
一、自然界中的氮循环　氮气
(2)人类活动的影响
①氮气 ―→含氮化合物(如 、 等)；
②燃烧产生的 参与氮的循环。
2.氮的固定
(1)含义：将空气中 的氮转化为 的过程。
NH3
铵盐
硝酸
氮氧化合物
游离态
含氮化合物
(2)分类
氮
的
固
定
自然固氮
高能固氮(N2＋O2 2NO)
固氮(豆科植物根瘤菌固氮)
固氮
合成氨(N2＋3H2 2NH3)
仿生固氮
人工
生物
3.氮气
(1)物理性质
(2)化学性质
①稳定性
在通常状况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应。
颜色 状态 气味 密度 溶解性
_____ _____ _____ 比空气______ 溶于水
无色
气体
无味
稍小
难
实验装置 实验操作 现象
硬质玻璃管内充入N2和O2，然后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 气体颜色由______
________
②还原性
a.实验探究：
无色变
为红棕色
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 、 。
③氧化性
N2和H2反应生成NH3，化学方程式： 。
Mg在N2中燃烧反应生成Mg3N2，化学方程式： 。
2NO＋O2===2NO2
(1)N2性质非常稳定，因此可以作为很多物质的保护气( )
(2)豆科植物的根瘤菌固氮属于自然固氮中的高能固氮( )
(3)工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮( )
(4)N2和O2在放电条件下会生成NO2( )
(5)N2中N元素价态为0价，处于中间价态，因此既有氧化性，又有还原性
( )
(6)N2的密度比空气小，可以通过向下排空气法收集干燥的N2( )
√
×
判断正误
×
×
√
×
为提高农作物产量，现代农业生产中需要大量含氮化合物做肥料。
(1)下列固氮方法中，属于人工固氮的是____(填字母)。
A.合成氨 B.闪电固氮
C.根瘤菌固氮 D.仿生固氮
E.用氨气合成尿素
AD
解析　合成氨、仿生固氮属于人工固氮，闪电固氮属于自然固氮，根瘤菌固氮属于生物固氮，用氨气合成尿素不属于氮的固定，故选AD。
应用体验
(2)植物的根瘤菌能把空气中的氮气转化为氨，被植物吸收，这种过程被称为氮的固定。此过程可简单地用化学方程式表示为：
N2＋____C＋____H2O ____NH3＋____CO2
①配平以上化学方程式，并用单线桥法表示电子转移的方向和数目。
答案　
解析　在该反应中，N从0价到－3价，得到电子，C从0价到＋4价失去电子，根据电子转移守恒，配平方程式2N2＋3C＋6H2O 4NH3＋3CO2，共转移12e－。
②上述反应中的还原剂是____，还原产物是______(均填化学式)。若转移3 mol电子则会生成NH3____ mol。
C
解析　上述反应中，C的化合价从0价升高到＋4价，C为还原剂，N的化合价从0价降低到－3价被还原，还原产物是NH3，每转移3 mol电子，则生成1 mol氨气。
NH3
1
③闪电固氮反应的化学方程式是__________________，氮气显______(填“氧化”或“还原”)性。
还原
解析　闪电固氮的化学方程式为N2＋O2 2NO，在反应中N元素从0价升高到＋2价，N2做还原剂，显还原性。
④合成氨的化学方程式是__________________________，氮气显____(填“氧化”或“还原”)性。
氧化
解析　合成氨的化学方程式为N2＋3H2 2NH3，在反应中，
N元素从0价降低到－3价，N2做氧化剂，显氧化性。
(1)物理性质：氮气的密度与空气的接近，只能用排水法收集。
(2)结构、化学性质——“一惰性、两反应”。氮气化学性质很稳定，通常状况下，很难与其他物质反应，但是在一定条件下，也能与氢气、氧气等反应。
(3)氮元素是多价态元素，氮气中氮元素呈0价，处于中间价态，故氮气既有氧化性(与H2反应)，又有还原性(与O2反应)。
归纳总结
返回
化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5
对应氧化物 _____ ____ ______ _____________ ______
1.氮的氧化物种类
N2O
NO
二、氮的氧化物
N2O3
NO2(或N2O4)
N2O5
物质 NO NO2
颜色 ______ ________
毒性 有毒 有毒
溶解性 ________ _________
气味 ______ 气味
2.NO和NO2
(1)物理性质
无色
红棕色
难溶于水
易溶于水
无味
刺激性
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，颜色由____
，得到 溶液
(2)化学性质
①实验探究
由无色逐渐变为红
棕色
红棕
色变为无色
无色
②结论：在一定条件下，NO和NO2可以相互转化
a.NO→NO2： (NO表现 )。
b.NO2→NO： (NO2既表现 ，又表现
)。
(3)NO、NO2的其他性质
2NO＋O2===2NO2
还原性
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
氧化性
还原性
①
②
(1)氮的氧化物都是无色气体( )
(2)NO的密度比空气大，可以用向上排空气法收集NO( )
(3)氮的氧化物都是大气污染物，而且在一定条件下可相互转化( )
(4)NO2可用排水法收集，且可由NO和O2化合而得到( )
(5)NO2和NaOH可发生：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，故NO2为酸性氧化物( )
(6)可用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2和Br2( )
×
×
判断正误
√
×
×
×
(1)NO和O2反应，不能用排空气法收集，可以用排水法收集，NO2和水反应，不能用排水法收集，可用向上排空气法收集。
(2)NO不能和碱反应，NO2可以和碱反应生成硝酸盐、亚硝酸盐和水，但NO2不是酸性氧化物。
(3)NO2可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，不能用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2气体和溴蒸气。
归纳总结
1.俗话说“雷雨发庄稼”，试说出其中的原理，写出反应的化学方程式。
深度思考
2.工业上用水吸收NO2制取硝酸的反应过程中，常需要不断地补充一些空气，其目的是什么？
提示　使生成的NO再氧化为NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO。经过多次的氧化和吸收，NO2可以比较完全地被水吸收，能够尽可能多地转化为硝酸。
3.将一支充有12 mL NO2气体的试管倒置于水槽中，充分反应。
(1)下列图示正确的是___。
C
解析　NO2溶于水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,12 mL NO2参与反应，生成的NO为4 mL，生成NO的体积占气体的 故选C。
(2)如水不能充满试管，需再向试管中缓缓充入O2，现象为____________
_____________________，最终充入____ mL氧气，才能使水全部充满。
无色气体变为
解析　向试管中缓缓充入O2，发生①2NO＋O2===2NO2，故气体颜色由无色变为红棕色，然后发生②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故液面逐渐上升，将①和②两式相组合得4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，要使水全部充满试管，需充入3 mL氧气。
红棕色，液面逐渐上升
3
熟记NOx与O2混合气体被吸收关系
(1)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
练后反思
V(NO2)∶V(O2)
＝4∶1　恰好完全吸收
<4∶1　剩余气体为O2
>4∶1　剩余气体为NO
(2)4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
V(NO)∶V(O2)
＝4∶3　恰好完全吸收
<4∶3　剩余气体为O2
>4∶3　剩余气体为NO
返回
1.自然界中存在着许多元素的循环，如图所示循环的元素是
A.氢 B.碳
C.氮 D.硫
√
解析　由图示可以看出，合成氨或铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐都含有共同的元素氮元素，因此循环的元素为氮元素。
1
2
3
随堂演练　知识落实
4
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6
2.(2019·湖南湘潭一中期中)氮气能大量存在于空气中的根本原因是
A.氮气性质稳定，即使在高温下也不与其他物质发生反应
B.氮气比空气轻且不溶于水
C.氮气分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定
D.氮气既无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应
√
解析　N2性质稳定，但在高温下可与O2等物质发生反应，在反应中表现出氧化性或还原性；氮气比空气轻且难溶于水，并不是N2能大量存在于空气中的根本原因；N2能大量存在于空气中的根本原因是氮气分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定。
1
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6
3.(2019·保定一中检测)下列反应中属于氮的固定的是
1
2
3
4
5
B.2NO＋O2===2NO2
D.NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3
√
解析　固氮过程是把N2转化为含氮化物的过程，只有A项符合。
6
4.(2019·江苏淮阴中学期中)下列关于氮的氧化物的叙述正确的是
A.氮的氧化物只有NO、NO2
B.氮的氧化物均为红棕色气体
C.氮的氧化物均有毒
D.氮的氧化物在空气中能稳定存在
√
解析　氮的氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5等，不是只有NO、NO2，A错误；
NO等为无色气体，B项错误；
氮的氧化物均有毒，C项正确；
NO在空气中易被氧化为NO2，D项错误。
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5.(2019·天津耀华中学期中)如图所示，试管中盛装的气体呈红棕色，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水面继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，对原试管中盛装的气体说法正确的是
A.可能是N2与NO2的混合气体 B.可能是N2O气体
C.可能是NO与NO2的混合气体 D.只可能是NO2一种气体
解析　试管中盛装的气体呈红棕色，那么一定有二氧化氮存在。根据题述现象可知，原试管中盛装的气体的成分可能为①NO2、②NO2和O2(少量)、③NO2和NO等。
1
2
3
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5
√
6
6.(2019·郑州高一月考)将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中，充分反应后，试管内气体体积缩小为原来的一半(相同条件下)，则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积之比为
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.3∶1
1
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√
解析　设原混合气体中含有x mol N2、y mol NO2，盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，发生反应：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则可列出关系式：
3NO2　～　2HNO3　～　NO
3　　　　　　　　　　　1
1
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3
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6
返回
题组一　氮气与自然界中的氮循环
1.(2019·黑龙江伊春二中期末)下列过程中不属于氮的固定的是
A.工业制氨气
B.雷雨天产生NO
C.由氨气生成硝酸铵
D.氮气在根瘤菌作用下生成
√
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课时对点练
A组 基础对点练
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解析　氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。工业上合成氨：N2＋3H2 2NH3，是将氮气转化为氮的化合物，属于人工固氮；在雷电作用下，使空气中的N2与O2反应产生NO，属于氮的固定；氨气、硝酸铵都是氮的化合物，是含氮化合物之间的转化，不是游离态的氮转化为含氮化合物的过程，不属于氮的固定；氮气在根瘤菌作用下生成 ，属于氮的固定。
2.(2019·黑龙江大庆一中月考)下列关于N2的说法中错误的是
A.通常情况下N2的化学性质很稳定，所以N2可在电焊时做保护气
B.N2＋O2 2NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C.N2在空气中约占空气总质量的
D.在反应：3Mg＋N2 Mg3N2中，N2做氧化剂
√
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解析　N2在空气中约占空气总体积的 ，C项错误。
3.(2020·咸阳高一期末)氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程，下列说法不正确的是
B.过程③“固氮作用”中，氮气被还原
√
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过程③“固氮作用”中氮元素化合价降低，氮气被还原，B正确；
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4.(2019·菏泽一中月考)最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS、新型冠状病毒都有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是
A.一氧化氮是一种红棕色气体
B.常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
√
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题组二　氮的氧化物性质
解析　NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。
5.(2019·宁夏固原高一月考)在二氧化氮跟水的反应中，二氧化氮是
A.氧化剂
B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂，又不是还原剂
√
解析　二氧化氮跟水反应生成硝酸和一氧化氮：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应中氮元素化合价部分从＋4价降低到＋2价，部分升高到＋5价，所以二氧化氮既是氧化剂又是还原剂。
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6.(2019·河北邯郸检测)下列对NO、NO2的描述，正确的是
A.NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物
B.NO在人体内可做“信使分子”能扩张血管，提高免疫力等，因此大气
中的NO对人体无害
C.NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大
气污染物
D.NO、NO2互为同素异形体，且NO是汽车尾气的有害成分之一
√
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解析　NO是无色难溶于水的气体，NO不与碱反应，不是酸性氧化物，故A项错误；
NO有毒，为大气污染物，对人体有害，故B项错误；
NO和O2发生反应2NO＋O2===2NO2，NO2与H2O反应生成NO，两者都是引起光化学烟雾的大气污染物，故C项正确；
NO与NO2都不是单质，不可能互为同素异形体，故D项错误。
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7.(2019·山东菏泽一中检测)运载火箭的推进剂引燃后产生的气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红色烟雾。产生红色烟雾的原因是
A.高温下N2遇空气生成NO2
B.NO遇空气生成NO2
C.CO2和NO反应生成CO和NO2
C.NO和H2O反应生成H2和NO2
√
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解析　根据火箭喷出大量红色烟雾可推知其中含有NO2，引燃后产生的气体中NO遇空气生成NO2。
(1)反应②的化学方程式是__________________。
8.(2019·郑州高一检测)以下是氮循环的一部分：
2NO＋O2===2NO2
解析　反应②是NO与氧气化合生成NO2，反应的化学方程式是2NO＋O2 ===2NO2。
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(2)NO2易溶于水并和水发生化学反应，该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为________。
1∶2
解析　NO2易溶于水，并和水发生化学反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2中氮元素化合价部分升高，部分降低，NO2既是氧化剂，也是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
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(3)实验室收集NO的方法为____________。
排水法收集
解析　NO易被氧气氧化，实验室常用排水法收集NO。
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(4)化合物A的化学式是________。
HNO3
解析　根据以上分析可知化合物A的化学式是HNO3。
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(5)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＋2CO===2CO2＋N2，当生成1 mol N2时，被还原的NO为____mol。
2
解析　根据方程式2NO＋2CO===2CO2＋N2可知，NO中氮元素化合价从＋2价降低到0价，NO是氧化剂，被还原，当生成1 mol N2时，被还原的NO为2 mol。
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5
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9.(2019·河北张家口第一中学检测)将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立在水槽中，反应后气体体积缩小为30 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是
A.5∶3 B.3∶5
C.3∶2 D.2∶3
题组三　氮的氧化物与水反应的简单计算
√
1
2
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解析　解答此题可根据化学方程式，运用差量法进行计算，由所得结果来确定正确的选项。设混合气体中NO2的体积为x。
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　　　ΔV
3 mL　　　　　　　　　1 mL 　3 mL－1 mL＝2 mL
x　　　　　　　　　　　　　50 mL－30 mL＝20 mL
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x＝30 mL
则原混合气体中NO体积为50 mL－30 mL＝20 mL，所以V(NO2)∶V(NO)＝30 mL∶20 mL＝3∶2。
10.(2019·甘肃武威第六中学段考)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气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通入边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为
A.1∶1 B.5∶7
C.7∶5 D.4∶3
1
2
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√
1.(2019·大连高一检测)下列有关氮气的叙述中，错误的是
A.工业上，氮气常用作焊接金属的保护气
B.在雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NO
C.氮气既可做氧化剂又可做还原剂
D.1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3
√
解析　N2与H2的反应属于可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不可能完全反应生成2 mol NH3，故D项错误；因氮气的化学性质很不活泼，常用作焊接金属的保护气；N2中的氮元素为0价，处于中间价态，故N2既可做氧化剂，又可做还原剂。
B组　综合强化练
5
1
3
4
2
2.(2019·广东实验中学高一检测)N2O俗称“笑气”，曾用作可吸入性麻醉剂。用以下反应可制取N2O：CO＋NO2―→CO2＋N2O(未配平)。下列说法正确的是
A.反应中每生成1 mol N2O，消耗3 mol CO
B.等物质的量的N2O和CO含有相等的电子数
C.N2O只具有氧化性，无还原性
D.反应中每生成1 mol N2O，电子转移的物质的量为3 mol
√
5
1
3
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2
√
解析　根据得失电子守恒，该反应的化学方程式为3CO＋2NO2 ===3CO2＋N2O。反应中每生成1 mol N2O，消耗3 mol CO，A对；
每摩尔N2O和CO2均含有22 mol电子，B对；
N2O中N为＋1价，可以继续失去电子，表现还原性，C错；
反应中每生成1 mol N2O，电子转移的物质的量为6 mol，D错。
5
1
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4
2
3.(2019·山东日照一中检测)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
√
5
1
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2
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4
2
解析　恰好反应时，由钠离子守恒可得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)，n(NaOH)＝n(NO)＋n(NO2)＋2n(N2O4)＝a mol＋b mol＋2c mol＝(a＋b＋2c) mol，故氢氧化钠溶液的浓度＝
4.(2019·山东淄博月考)氮的氧化物是大气污染的主要污染物之一，对人类危害很大，每天行驶的汽车尾气中就含有大量的氮氧化物。回答下列问题：
(1)写出汽车尾气中产生NO的化学方程式：_________________。
5
1
3
4
2
解析　汽车尾气中的NO是由空气中的氮气和氧气在内燃机中高温条件下反应生成的，化学方程式为N2＋O2 2NO。
(2)NO2易溶于水。标准状况下将体积为V mL的试管充满NO2
后倒扣在水中，如图所示。
①NO2溶于水的化学方程式是__________________________。
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
解析　NO2溶于水生成HNO3和NO，反应的化学方程式是3NO2＋H2O ===2HNO3＋NO；
5
1
3
4
2
②使试管中NO2恰好完全被水吸收需要缓慢通入氧气，标准状况下通入氧气的体积为________。最终试管中所得硝酸的物质的量浓度为_____________。
5
1
3
4
2
③为了消除NO2的污染，可将它与氨气在催化剂作用下反应，生成水和一种无污染的物质，该物质是空气的主要成分之一，该反应的化学方程式是______________________________。
5
1
3
4
2
5.(2019·北京昌平高一检测)(1)某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行如下实验(如图所示)。
①图甲两集气瓶中____(填“上”或“下”)瓶颜色深。
下
解析　NO2呈红棕色，SO2为无色，故下瓶颜色深。
5
1
3
4
2
②图乙中反应的现象是____________________________________。
两气体混合后，颜色由红棕色变为无色
解析　NO2有强氧化性，能被SO2还原成NO，故现象为两气体混合后，颜色由红棕色变为无色。
5
1
3
4
2
③图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有____，说明NO2在该反应中显______性。
NO
解析　NO遇空气被氧化成NO2：2NO＋O2===2NO2，“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有NO，体现了NO2的氧化性。
5
1
3
4
2
氧化
④由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式：__________
______________。
NO2＋SO2
解析　由题给现象可知，NO2和SO2反应的化学方程式为NO2＋SO2=== NO＋SO3。
5
1
3
4
2
===NO＋SO3
(2)某课外活动小组探究镁与NO2的反应。已知镁与CO2反应如下：2Mg＋CO2 2MgO＋C。
①该小组采用类比Mg与CO2反应的思路对Mg与NO2的反应进行预测，写出Mg与NO2反应的化学方程式：__________________________。
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1
3
4
2
解析　由题意可知，Mg与NO2发生置换反应的化学方程式为4Mg＋2NO2
4MgO＋N2。
②设计实验验证猜测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)。
资料信息：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋
NaNO2＋H2O。
Ⅰ.装置A中的试剂是____________。
Ⅱ.干燥管和装置B的作用分别是_______________________、
________。
Ⅲ.实验开始时正确的操作步骤顺序是_____(填字母)。
a.通入NO2 b.打开弹簧夹
c.点燃酒精灯 d.当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹
NaOH溶液
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3
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2
吸收NO2，避免污染环境
收集N2
badc
解析　由资料信息：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O可知，装置A中的试剂是NaOH溶液，作用是除去未反应的NO2。干燥管是尾气处理装置，作用是吸收NO2以避免污染环境。装置B的作用是利用排水法收集N2。实验开始时正确的操作步骤：b(打开弹簧夹)→a(通入NO2，排尽反应装置中的空气)→d(当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹)→c(点燃酒精灯，确认充满NO2后才开始加热)。
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第2课时　氨的转化与生成
1.能从物质的类别、氮元素价态的角度，预测氨气、铵盐的性质与转
化，掌握氨气、铵盐的物理性质和化学性质，提高宏观辨识与模型
认知能力。
2.能够根据氨气、铵盐的性质提出探究问题，并会设计实验探究氨气
的制法、铵根离子检验等，培养科学探究与创新意识。
核心素养发展目标
一、氨的转化
随堂演练　知识落实
课时对点练
二、氨的生成
内
容
索
引
1.氨气的物理性质
颜色状态 气味 密度 溶解性 沸点
气体 _______气味 ______ 空气 溶于水，1体积水能溶解 体积的氨气 沸点 易____
无色
刺激性
一、氨的转化
小于
极易
700
高
液化
2.氨气的化学性质
(1)实验探究：
预期转化 NH3→NH3·H2O NH3→NH4Cl
实验试剂及装置
操作 打开止水夹，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，形成 ，瓶内液体呈_____ 集气瓶中产生大量_____
结论 ，____________ NH3和HCl反应生成_____
_____________
红色喷泉
白烟
实验总结：
NH3极易溶于水
水溶液呈碱性
白色
NH4Cl小颗粒
白烟
红色
(2)从氮元素化合价预测NH3的性质
①NH3中N元素化合价为 价，处于 价态，因此NH3具有 。
②写出下列转化的化学反应方程式
a.氨气与氧气在催化剂作用下生成NO： 。
b.氨气和氧化铜在加热条件下生成N2和Cu：_________________________
。
－3
最低
还原性
＋3H2O
(3)氨水的性质
蓝
化学氮肥
铵态氮肥：主要成分含_______
硝态氮肥：主要成分含_______
有机态氮肥：主要成分含有尿素[CO(NH2)2]
3.氨的用途
(1)工业上：主要应用于氮肥工业和硝酸工业
(2)生活中：NH3易液化，常用作制冷剂。
(1)氨是碱性气体，因此可用作制冷剂( )
(2)氨极易溶于水，因此可用来做喷泉实验( )
(3)氨水呈碱性，是因为NH3溶于水发生反应：
( )
(4)NH3中N元素为－3价，故NH3在氧化还原反应中只能做还原剂，不能做氧化剂( )
(5)NH3溶于水能导电，因此NH3为电解质( )
(6)蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近，会在中间产生大量的白烟( )
×
√
判断正误
×
×
×
×
(1)①中湿润的红色石蕊试纸变蓝；说明氨气水溶液呈____性，化学方程式为_______________________。
(2)向②中滴入浓盐酸，现象为__________，反应的化学方程式：_____________________。
某化学兴趣小组利用下列图示装置探究氨气的性质。
碱
应用体验
产生白烟
NH3＋HCl===NH4Cl
(3)下图是该小组设计的几种尾气处理装置，其中可行的是_________(填字母)。
bcde
解析　NH3是一种碱性气体，可以和H2O生成NH3·H2O，也可以和HCl生成NH4Cl，NH3极易溶于水，为防止倒吸，可选择倒置漏斗或其变化装置(如c、e)来吸收尾气中的NH3，NH3难溶于CCl4，也可以选择d装置吸收NH3。
(4)将灼热的铂丝伸入③中锥形瓶，可观察到铂丝保持红热，有红棕色气体及少量白烟生成。该过程会同时发生多个反应，写出NH3和O2催化氧
化的方程式_____________________________，该反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应，锥形瓶中出现白烟，该物质的化学式为__________。
放热
解析　NH3和O2反应能使铂丝保持红热，说明反应为放热反应，生成的NO和O2再生成NO2，NO2又和H2O生成HNO3，HNO3遇到NH3生成NH4NO3小颗粒，故白烟成分为NH4NO3。
NH4NO3
方法 减小内压法 增大外压法
装置
喷泉的常见类型及原理
归纳总结
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
常见 组合 NH3(水或盐酸) HCl(水或NaOH溶液) CO2、SO2、Cl2(浓NaOH溶液) NaHCO3(盐酸)
CaCO3(盐酸)
返回
颜色 溶解性 状态
______ 易溶于水 ______
1.铵盐
(1)物理性质
白色
晶体
二、氨的生成
预期转化 铵盐( )→氨气(NH3) 实验装置及操作
(2)化学性质
①实验探究
现象 试管中固体_____ ，试纸变蓝 固体 ，产生__ 气体，试管口有 生成 试管中___________
，试纸变蓝
结论 NH4HCO3分解产生______ NH4Cl分解产生_____ NH4Cl和NaOH反应生成______
逐渐
减少
逐渐减少
有
刺激性气味
白色固体
有刺激性气
味气体产生
NH3
NH3
NH3
②氨盐的化学性质
2.铵盐性质的应用
变蓝
白烟
②操作方法
取少量固体样品(或溶液)于试管中，加入 溶液，加热，用
靠近试管口(或将蘸有 的玻璃棒靠近试管口)，试纸 (或产生白烟)，则证明固体样品(或溶液中)含有 。
浓氢氧化钠
湿润的红色石蕊试纸
浓盐酸
变蓝
(2)氨的实验室制法
向下排空气
蓝
白烟
水或稀硫酸
Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2↑＋2NH3↑＋2H2O
(1)铵盐都易溶于水，且都易分解( )
(2)铵盐都不稳定，受热分解都生成NH3( )
提示　并不是所有的铵盐都受热生成NH3，如NH4NO3 N2O↑＋2H2O。
(3)向溶液中加入氢氧化钠溶液，用湿润的红色石蕊试纸验证，试纸未变蓝，则溶液中一定无 ( )
(4)实验室可以用加热NH4Cl固体的方法获得NH3( )
(5)除去NaCl中少量的NH4Cl，可采用加热的方法( )
(6)为加快产生NH3的速率，实验室可以用NaOH固体和NH4Cl固体反应制NH3( )
√
×
判断正误
×
×
√
×
1.根据氨气的制备装置，回答下列问题。
(1)制氨气时，能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2吗？为什么？
深度思考
提示　不能用NaOH、KOH代替，原因是NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，在加热条件下还会严重的腐蚀试管。
(3)装置中试管口塞一小团棉花的作用是什么？
提示　棉花团的一个作用是防止氨气和空气发生对流，使收集的NH3更纯，另一个作用是浸有的水或稀硫酸可吸收多余的NH3，防止NH3污染空气。
(2)干燥管中的碱石灰是干燥氨气的，能用无水CaCl2、P2O5代替碱石灰做干燥剂吗？
提示　不能，CaCl2能和NH3反应生成CaCl2·8NH3，P2O5为酸性干燥剂也能和NH3反应。
2.某学习小组在探究氨气的制取实验，发现下列两种方法可以快速制取氨气。
方法一：加热浓氨水。
方法二：将浓氨水滴入生石灰(或碱石灰)固体中。
(1)请写出上述两方法中发生反应的化学方程式(原理)。
方法二：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
(2)根据上述原理，该小组欲用下列装置制取氨气，方法一应选择______，方法二应选择_____(均填字母)。
D
C
(3)下图是该小组设计收集氨气的几种装置，其中可行的是___(填字母)，集气的原理是__________________________________________________
____________。
d
利用NH3的密度小于空气，采用短管进氨气，长管出空气
的方法收集
(1)制取氨时，不能用硝酸铵代替氯化铵。因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸性的反应，发生危险。
(2)制取氨时，不能用氢氧化钠代替熟石灰。因为氢氧化钠具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3，且在加热条件下易腐蚀试管。
(3)氨气是碱性气体，不能用酸性干燥剂(浓硫酸等)干燥，也不能用无水CaCl2干燥，因为它们均能与氨气发生反应，常用碱石灰做干燥剂。
归纳总结
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH3·H2O H2O＋NH3↑

相关链接　快速制取氨气的方法
浓氨水＋ 固体NaOH NaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的放出
浓氨水＋ 固体CaO NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中OH－的浓度，有利于NH3的逸出 返回
1.(2019·唐山高一检测)下列关于氨的叙述中，错误的是
A.氨易液化，因此可用作制冷制
B.氨极易溶于水，因此可用来做喷泉实验
C.氨极易溶解于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)
D.氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞试剂变为红色
√
解析　NH3极易溶于水，部分NH3和水反应生成不稳定的NH3·H2O。
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随堂演练　知识落实
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2.(2019·辽宁阜新实验中学检测)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电离出少量的OH－
C.溶于水的氨分子只有少量电离
D.溶于水的氨分子与水发生了反应生成强碱
√
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3.(2019·湖南邵阳二中月考)下图是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是
A.两个实验均表现了NH3易溶于水
B.两个实验均表现了NH3易挥发
C.两个实验均表现了NH3是碱性气体
D.两个实验均表现了NH3是还原性气体
√
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解析　实验Ⅰ体现了NH3易溶于水，且水溶液呈碱性，实验Ⅱ体现了NH3易挥发，挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白色氯化铵固体小颗粒，也能证明氨气是碱性气体，所以两个实验均体现了NH3是碱性气体，故A、B错误，C正确；
两个实验中都未发生氧化还原反应，所以无氧化性和还原性的体现，故D错误。
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4.(2019·山东寿光现代中学高一检测)试管中盛有少量白色固体，可能是铵盐，检验的方法是
A.加水，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，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C.加氢氧化钠溶液，加热，滴入酚酞溶液
D.加氢氧化钠溶液，加热，滴入石蕊溶液
√
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解析　铵盐和水混合不会产生氨气，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口无任何变化，不能检验，故A错误；
加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨气，证明该盐中含有铵根离子，这是检验铵盐的方法，故B正确；
氢氧化钠和氨水均呈碱性，均能使酚酞变红色或使石蕊变蓝色，故C、D错误。
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5.(2019·河北石家庄一中期中)如下图所示是实验室制取氨气的发生装置，其中错误的是
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√
解析　NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，但在试管口及导管中二者又会重新化合为NH4Cl，得不到NH3，A项错误；
CaO与浓氨水混合后，CaO与水反应放出大量的热，使氨水中的NH3·H2O受热分解产生NH3，B项正确；
固体NH4Cl和Ca(OH)2共热发生反应2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，C项正确；
加热浓氨水，NH3·H2O分解产生NH3，D项正确。
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题组一　氨气的性质
1.(2019·河南南阳一中高一月考)在研究合成氨方法的历史上，不同的研究者曾3次获得诺贝尔化学奖。氨是氮肥工业及制取硝酸、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NH3
B.NH3和HNO3溶于水后都能导电，故二者都是电解质
C.NH3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
√
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课时对点练
A组 基础对点练
解析　N2和H2合成氨的条件是高温、高压、催化剂，在点燃或光照条件下，N2和H2不发生反应，故A项错误；
氨水能导电是因为NH3溶于水生成一水合氨，一水合氨电离出自由移动的离子，NH3自身不能电离，因此NH3不是电解质，HNO3属于电解质，故B项错误；
浓硝酸易挥发，NH3与挥发性的硝酸反应生成NH4NO3固体，现象为产生大量的白烟，故C项正确；
用氨制备硝酸的过程中，发生反应的化学方程式依次为4NH3＋5O2
4NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2，4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，N元素的化合价由－3价升高至＋5价，被氧化，故D项错误。
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2.(2019·山东济宁高一统考)下列关于氨气的说法中不正确的是
A.氨气易液化，汽化时吸热，可用作制冷剂
B.氨气可以用浓硫酸干燥也可用碱石灰干燥
C.用水吸收氨气可用图1的装置防止倒吸
D.氨气密度比空气密度小，可用图2收集NH3
√
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解析　氨气易液化，汽化时吸热，可用作制冷剂，A正确；
氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，所以不能用浓硫酸干燥氨气，B错误；
氨气在水中的溶解度大，而在四氯化碳中的溶解度小，四氯化碳的密度比水大，所以氨气通入下层，防止倒吸，C正确；
氨气密度比空气密度小，采用向下排空气法收集，即短口进，长口出，D正确。
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3.(2019·山东枣庄一中高一月考)已知氨气极易溶于水，难溶于有机溶剂CCl4。下列不适合做氨气的尾气吸收装置的是
√
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解析　NH3极易溶于水，若用C项中的装置做NH3的尾气处理装置，则容易发生倒吸，NH3难溶于CCl4，故A装置可防倒吸，B和D项装置原理相似都可以防倒吸。
题组二　喷泉实验探究
4.(2019·北京朝阳区高一检测)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
√
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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。
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5.(2019·陕西黄陵中学期末)某同学利用如图所示装置进行喷泉实验，已知圆底烧瓶内充满干燥的X气体，胶头滴管内装有少量Y液体，烧杯内装有足量Y液体。下列组合能进行喷泉实验且最终液体一定能充满整个烧瓶的是
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选项 X气体 Y液体
A NO2 水
B HCl 水
C HCl和O2的混合气体 水
D NH3和N2的混合气体 水
√
解析　烧瓶中充满干燥的X气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有Y液体，若能形成喷泉，则气体应极易溶于Y液体或气体易与Y液体反应；若液体不能充满烧瓶说明气体难溶于Y液体或与Y液体反应生成难溶于水的气体。A项，二氧化氮溶于水与水反应，能形成喷泉，但二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮气体难溶于水，液体不能充满
整个烧瓶，错误；
B项，HCl极易溶于水，产生压强差，形成喷泉，液体
充满整个烧瓶，正确；
C项，氧气难溶于水，液体不能充满整个烧瓶，错误；
D项，氮气难溶于水，液体不能充满整个烧瓶，错误。
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6.如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是
A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉
C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
解析　CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成喷泉；NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O发生电离生成OH－，使酚酞溶液显红色；H2S和CuSO4反应生成CuS黑色沉淀；HCl极易溶于水，且和AgNO3发生反应生成AgCl白色沉淀。
√
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题组三　铵盐的性质检验
7.(2019·福建福州月考)关于铵盐的叙述：①铵盐易溶于水；②铵盐中氮元素均为－3价；③铵盐受热易分解；④铵盐都只能与碱反应，不能与酸反应；⑤铵态氮肥不宜与碱性物质如草木灰混合使用。其中正确的是
A.①②③④⑤ B.①③⑤
C.③④⑤ D.①②④
√
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解析　②和④中只注意了铵盐中的 忽略了铵盐中的酸根离子。铵盐中氮元素的化合价不一定均为－3，如NH4NO3中N的化合价既有－3价又有＋5价；NH4HCO3等弱酸形成的铵盐也能与强酸反应。
8.(2019·安徽定远中学高一月考)能把Na2SO4溶液、NH4NO3溶液、KCl溶液、(NH4)2SO4溶液这四种无色溶液区分开的一种试剂是(必要时可加热)
A.Ba(OH)2溶液 B.NaOH溶液
C.NaCl溶液 D.Ba(NO3)2溶液
√
解析　Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应有白色沉淀产生，NH4NO3溶液、(NH4)2SO4溶液分别与Ba(OH)2溶液混合加热，前者有氨气放出，后者既有氨气放出，又产生白色沉淀，由此可鉴别出Na2SO4溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液，则剩余的一种为氯化钾溶液，A项正确。
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9.(2019·厦门高一检测)氨(NH3)是重要的含氮化合物。为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验装置：
(1)三位同学制取氨气的化学方程式为______________________________
_______________。
2NH3↑＋2H2O
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(2)三位同学都用向下排空气法收集氨气，而不用排水法，其原因是____(填字母)。
A.氨气难溶于水 B.氨气极易溶于水
C.氨气密度比空气大 D.氨气密度比空气小
解析　NH3极易溶于水，且密度比空气小，故不能用排水法而用向下排空气法收集。
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BD
(3)三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨气(假设他们的实验操作都正确)，你认为没有收集到氨气的同学是_____(填“甲”“乙”或“丙”)，收集不到氨气的主要原因是________________
__________(用化学方程式表示)。
解析　干燥NH3应选择碱石灰，不能选择浓硫酸，因为NH3可以和H2SO4反应，因此乙同学设计装置无法收集到NH3。
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乙
2NH3＋H2SO4===
(NH4)2SO4
(4)检验氨气是否收集满的方法是____(填字母)。
A.闻到有氨气逸出
B.棉花被气体冲出
C.用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变蓝
D.用湿润的蓝色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变红
解析　检验氨气收集满的方法一般用湿润的红色石蕊试纸检验。
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C
1.(2019·郑州外国语学校检验)某同学仿照“喷泉”实验的原理，在实验室中做了一个“喷烟”实验，如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体，胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液，实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内，然后打开止水夹，便可看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CO2、H2、NO
七种气体中的两种，则下列判断中，正确的是
A.X是NH3，Y是HCl B.X是Cl2，Y是H2
C.X是CO2，Y是O2 D.X是NO，Y是O2
√
B组　综合强化练
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解析　X必须是一种易溶于NaOH溶液的气体，才能使甲烧瓶内气压减小，导致乙中的气体进入甲，可排除D项；
乙中的气体进入甲后反应产生白烟，因Cl2与H2在光照条件下能反应但无白烟产生，CO2与O2不反应，可排除B项、C项。
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2.(2019·河北定州中学高三月考)下列装置用于实验室制取氨气或验证氨气的化学性质，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.用装置丁吸收尾气
√
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解析　实验室采用装置甲制取氨气时，分液漏斗中盛装浓氨水，圆底烧瓶中盛放氢氧化钠固体或生石灰，图示药品使用不正确，不能用来制取氨气，A项错误；
氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，B项错误；
丙装置中发生反应：2NH3＋3CuO N2＋3Cu＋3H2O，可以验证氨气具有还原性，C项正确；
氨气与水直接接触，不能起防倒吸的作用，D项错误。
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3.如图是NH3与灼热的CuO反应及有关生成物的实验探究装置。下列有关判断正确的是(已知3CuO＋2NH3 3Cu＋3H2O＋N2)
A.A中盛有的物质可以是浓氨水与NaOH
B.装置Ⅱ中的碱石灰起干燥作用，可用浓硫酸代替
C.装置Ⅳ中的试管可以检验水的生成，并收集冷却的水
D.E中收集的气体不能完成水溶性的喷泉实验
√
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√
解析　倾斜向下的试管只能盛装固体，故A中应盛放铵盐和强碱的混合物作为制备氨气的反应物，A项错误；
浓硫酸不能干燥NH3，B项错误；
无水硫酸铜固体遇水变为蓝色，C项正确；
E中收集的气体是N2，难溶于水，不能做水溶性的喷泉实验，D项正确。
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4.(2019·陕西电子科技大学附属中学高一检测)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_____(填字母)。
a.碱石灰 b.浓硫酸 c.生石灰 d.五氧化二磷 e.烧碱固体
5
1
3
4
2
ace
解析　升高温度能促进NH3·H2O分解生成氨气，为促进NH3·H2O分解，则烧瓶中加入的物质遇氨水后能放出大量的热，且和氨水不反应。碱石灰遇水放出大量的热，且和氨水不反应，故a选；
浓硫酸和氨水反应，故b不选；
生石灰遇水放出大量的热，且与氨水不反应，故c选；
五氧化二磷与氨水反应，故d不选；
烧碱固体遇水放出大量的热，且和氨水不反应，故e选。
5
1
3
4
2
备选装置(水中含酚酞溶液)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(2)若探究氨气的溶解性，则需要在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________________________________________。
Ⅱ或Ⅲ
5
1
3
4
2
用热毛巾将烧瓶捂热片刻(其他合理答案均可)
解析　氨气极易溶于水，为防止倒吸，吸收氨气的装置中应该有缓冲装置，Ⅱ、Ⅲ装置中都有缓冲装置，Ⅰ没有缓冲装置；要引发喷泉，需要用热毛巾将烧瓶捂热片刻。
5
1
3
4
2
备选装置(水中含酚酞溶液)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(3)若探究氨气的还原性，需要打开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。
饱和食盐
解析　用浓盐酸和二氧化锰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，应该分别用饱和食盐水和浓硫酸除去氯化氢气体和水蒸气；
5
1
3
4
2
水、浓硫酸
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___________________________。
3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2
解析　根据得失电子守恒知，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；
5
1
3
4
2
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____________________
____________。
NaOH(合
解析　氯气和水反应生成HCl和HClO，导致氯气的水溶液呈酸性，所以可以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。
5
1
3
4
2
理即可)
Cl2＋2OH－===Cl－＋
ClO－＋H2O
5.(2019·浙江台州书生中学月考)某学生设计氨催化氧化实验，并将制得的NO进一步氧化为NO2，用水吸收NO2，并检测HNO3的生成。
可供选择的固体药品有：NH4Cl、Ca(OH)2、KClO3、MnO2、CaO
可供选择的液体药品有：浓氨水、过氧化氢、浓盐酸、水
可供选择的仪器有：
5
1
3
4
2
另有铁架台、铁夹、铁圈、乳胶管若干可供选择。设计实验时，A和B两个制气装置允许使用两次，其余装置只能使用一次。
(1)氨催化氧化制NO反应的化学方程式为____________________________，该反应应在装置_____中进行。
F
5
1
3
4
2
解析　氨气与氧气在催化剂条件下加热生成一氧化氮和水，化学方程式为4NH3＋5O2 4NO＋6H2O；因为是两种气体之间的反应，所以根据装置的特点可以知道，应选择装置F制备。
(2)为快速制NH3和O2，制取NH3的装置最好选择_____，其化学方程式为______________________________________。
A
NH3·H2O(浓)＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
解析　要快速制备氨气，则应该是将浓氨水加入生石灰中，所以选择的装置是A，反应的化学方程式是NH3·H2O(浓)＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2。
5
1
3
4
2
(3)装置C的作用是_________________________。
吸收多余NH3及生成的H2O
解析　C中的浓硫酸用来吸收过量的氨气，干燥气体吸收水蒸气。
5
1
3
4
2
(4)装置H中溶液变红，其原因是(用化学方程式表示)__________________
___________。
4NO2＋O2＋2H2O
===4HNO3
解析　因为NO2和剩余的氧气溶于水会有硝酸生成，溶液显酸性，因此石蕊溶液变为红色，反应的化学方程式是4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。
5
1
3
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2
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第3课时　硝酸　人类活动对氮循
环和环境的影响
1.能从物质类别、氮元素的价态的角度预测分析硝酸的性质，促进证
据推理和模型认知化学核心素养的发展。
2.了解硝酸对人类发展的贡献，了解人类活动对氮循环和环境的影响，
增强节约资源、保护环境的可持续发展的意识。
核心素养发展目标
一、硝酸
随堂演练　知识落实
课时对点练
二、人类活动对氮循环和环境的影响
内
容
索
引
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_________________
_____
1.硝酸的性质
(1)实验探究
白雾
刺激性
一、硝酸
易挥发，有刺激性
气味
将稀硝酸注入试管中，Cu和稀硝酸缓慢反应，产生_____ ，在试管口变为 ，溶液______ 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成 气体
反应剧烈，有 气体产生，溶液变为________ 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成 气体
无明显现象 发生_____
无色
气体
红棕色
NO
红棕色
蓝绿色
NO2
钝化
变蓝
颜色 状态 气味 密度 特性
_____ _____ _______ ρ(HNO3) ρ(H2O) 挥发
(2)硝酸的物理性质
无色
液体
(3)化学性质
刺激性
>
易
铁、铝
写出下列反应的化学方程式：
①和金属反应
a.浓硝酸和铜： 。
b.稀硝酸和铜： 。
c.稀硝酸和少量铁： 。
②和非金属反应
a.浓硝酸和碳共热： 。
b.浓硝酸和硫共热： 。
③不稳定性： 。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
2.硝酸用途及保存方法
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造 、染料、塑料和 等，是实验室里重要的化学试剂，硝酸一般保存在 试剂瓶里，并放置在阴凉处。
炸药
硝酸盐
棕色
(1)硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。
(2)硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。
(3)热的浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。
(4)硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、 等均能被硝酸氧化。
归纳总结
(1)浓硝酸易挥发，因此打开浓硝酸的瓶口会出现大量白雾( )
(2)常温下，将铝片放入浓硝酸，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应
( )
(3)实验室可以用铜和稀硝酸制备少量的NO气体( )
(4)浓硝酸氧化性很强，常温下就可以和碳发生反应( )
(5)在铜和浓硝酸反应中，硝酸只表现出强氧化性，没有表现出酸性( )
(6)久置的浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成NO2的缘故( )
√
×
正误判断
√
×
×
√
某研究小组为了探究硝酸的性质，进行如下实验操作。
(1)从试剂柜中取一瓶浓硝酸，发现其保存在____色试剂瓶中，取少量浓硝酸于试管中，发现其溶液呈“黄色”，其原因是___________________
_________________________________________________________________________________(用化学方程式和适当文字描述)。该研究小组尝试将显“黄色”的浓硝酸恢复到原本的无色。下列措施合理的是_____(填字母)。
a.向浓硝酸中加水 b.向浓硝酸中通入适量空气
c.加热浓硝酸 d.向浓硝酸中加入适量的NaOH固体
棕
应用体验
浓硝酸不稳定，见光
或受热易分解，4HNO3 4NO2↑＋O2↑＋2H2O，NO2溶于浓HNO3使溶液呈黄色
b
(2)向浓硝酸中加入稍过量铜片，该小组同学发现，生成的气体开始呈红棕色后逐渐变浅，最终气体变为无色，试写出上述反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________，在上述反应中，硝酸体现的性质为______
_________。
(3)当实验完毕，该小组同学向试管中滴入少量稀H2SO4，发现铜片又逐渐溶解，产生无色气体，试写出上述的离子方程式：_________________
__________________________。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3(稀)===
3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
氧化
性和酸性
3Cu＋8H＋＋2NO
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(4)该小组同学向浓硝酸中加入少量碳粉，无明显现象，小心加热，发现碳粉逐渐溶解，产生红棕色气体，试写出上述反应的化学方程式：____
____________________________________，在该反应中硝酸体现的性质为________。
C＋
氧化性
返回
1.含氮物质来源及对环境的影响
二、人类活动对氮循环和环境的影响
光化学烟雾
酸雨
2.减少人类活动对氮循环和环境影响的措施
(1)水体中氮元素含量增大，会促进水中植物生长，因此水体富营养化是有利的( )
(2)氮氧化物也可以形成酸雨( )
(3)汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物是造成光化学烟雾的元凶( )
(4)植物秸秆的焚烧产生的氮氧化物也参与了氮的循环( )
(5)含氮化合物的过度排放也是形成雾霾的主要原因( )
×
√
判断正误
√
√
√
1.氮氧化物对环境的污染有哪些？
提示　常见的污染类型有：
(1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。
(2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
(3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
(4)NO与血红蛋白结合使人中毒。
深度思考
2.氨氮废水的处理是当前科学研究的热点。氨氮废水中的氮元素多以
和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：
(1)过程①的目的是将 转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出。写出 转化为NH3的离子方程式：__________________________。
(2)过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为____、_____。
N2
NaCl
解析　过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质，反应的化学方程式为3NaClO＋2NH3===3NaCl＋N2↑＋3H2O，所以反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为N2、NaCl。
(3)含余氯废水的主要成分是NaClO、HClO，为达到去除余氯的目的，X可选用下列物质中的____(填字母)。
a.KOH溶液 b.Na2SO3溶液
c.KMnO4溶液 d.NaCl溶液
写出反应的离子方程式：_________________________________________
_______________。
b
返回
1.(2019·宁夏育才中学高一月考)下列现象的产生与人为排放大气污染物氮氧化物无关的是
A.温室效应 B.光化学烟雾
C.酸雨 D.水体的富营养化
√
解析　温室效应主要来自于CO2的大量排放，和氮氧化物无关。氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。水体中过量的氮对水体会造成污染，使水体富营养化，导致藻类“疯长”。
1
2
3
随堂演练　知识落实
4
5
2.下列说法符合绿色化学思想的是
A.对工业生产硝酸产生的废气、废水进行严格处理
B.开发利用仿生固氮技术以减少氮肥使用
C.验证硝酸的强氧化性时在通风橱内进行实验
D.建设“花园式工厂”
√
解析　A项，对废气、废水严格处理是补救措施，没有从源头上减少污染；
B项，利用仿生固氮技术能减少氮肥使用，从源头上减少了污染物的排放；
C项，在通风橱内进行实验并不能减轻对大气的污染；
D项，“花园式工厂”也只是对环境的美化，没有从源头上减少污染。
1
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5
3.(2019·江苏宿迁高一期末)下列有关浓硝酸的说法不正确的是
A.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
B.常温下浓硝酸能使金属铝钝化
C.浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存
D.浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生
√
1
2
3
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5
解析　浓硝酸的氧化性很强，它跟金属发生反应，一般不生成氢气而生成二氧化氮，所以实验室中不能使用浓硝酸与金属锌反应制备氢气，A项错误；
在常温下铁、铝遇浓硝酸会被氧化，在表面产生一层致密的氧化物薄膜，对内层的金属起到了保护作用，B项正确；
浓硝酸不稳定，见光容易分解：4HNO3 4NO2↑＋O2↑＋2H2O，所以应避光保存，C项正确；
浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生，D项正确。
1
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5
4.(2019·浙江台州书生中学月考)下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是
A.使石蕊溶液变红
B.与铜反应放出NO气体并生成Cu(NO3)2
C.与Na2CO3反应放出CO2气体并生成NaNO3
D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
√
解析　A、C项中HNO3均只表现出酸性；
在B、D项中HNO3中氮元素的化合价降低，表现出氧化性，并且在B项中又有Cu(NO3)2和水生成，说明此反应中HNO3还表现出酸性。
1
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5
5.(2019·河南漯河高一检测)为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说法中不正确的是
A.关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处
B.在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率
C.通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行
D.反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明
该气体为NO
1
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√
解析　关闭活塞1，将无法加液体到液面a，A错误；
加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率，B正确；
关闭活塞1，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，C正确；
想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色NO2，D正确。
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题组一　人类活动对氮循环及环境的影响
1.(2019·徐州高一检测)下列与氮循环无关的生态环境问题是
A.光化学烟雾 B.白色污染
C.水体富营养化 D.酸雨
√
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课时对点练
A组 基础对点练
解析　氮氧化物和碳氢化合物会产生光化学烟雾，氮、磷元素大量进入水中造成水体富营养化，氮氧化物和硫的氧化物会形成酸雨，故A、C、D三项都与氮的循环有关；
白色污染是指废弃塑料造成的污染，与氮的循环无关。
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2.(2019·福建平和县第一中学月考)人类在提高自身生活水平的同时还要关注环境问题，下列叙述正确的是
A.化石燃料的高消耗，森林面积的锐减是造成城市光化学烟雾的主要
原因
B.汽车尾气中的氮氧化物和化石燃料燃烧产生的SO2都是形成酸雨的主
要物质
C.冬季取暖燃烧大量的煤所释放的有害气体是造成“臭氧空洞”的主
要原因
D.机动车尾气排放物有CO、NO、NO2，它们都属于酸性氧化物
√
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解析　化石燃料的燃烧产生的CO2是导致“温室效应”的主要原因，A错误；
NO、NO2和SO2在空气中会形成HNO3、HNO2及H2SO4、H2SO3会造成酸雨，B正确；
冬季取暖排放物主要为CO2、CO和SO2，而造成“臭氧空洞”的主要污染物为氟氯烃，C错误；
CO、NO为不成盐氧化物，NO2为特殊的氧化物，二者都不是酸性氧化物，D错误。
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题组二　硝酸的性质及实验探究
3.(2020·青岛高一月考)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.硝酸与木炭的反应既表现出氧化性又表现出酸性
√
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解析　NO2溶于水生成硝酸，同时还生成了NO，所以NO2不是酸性氧化物，A项错误；
硝酸可与活泼金属反应生成盐、水和氮氧化合物，得不到氢气，B项错误；
浓硝酸显黄色是因为浓硝酸分解生成的NO2溶解在浓硝酸中，C项正确；
硝酸与木炭反应，生成物中没有硝酸盐，硝酸只表现出氧化性，D项错误。
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4.(2019·山东师大附中检测)下列关于硝酸的说法正确的是
A.硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮元素得电子
B.浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
C.硝酸电离出的H＋，能被Zn、Fe等金属还原成H2
D.常温下，向浓硝酸中投入铁片，会产生大量的红棕色气体
√
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解析　硝酸是一种强氧化性的酸，它的氧化性主要是由＋5价的氮元素表现出来的；王水中浓盐酸与浓硝酸的体积比是3∶1；硝酸是强氧化性酸，和金属反应，一般不产生H2；常温下浓硝酸能使Fe钝化，不会产生大量的红棕色气体。
5.(2019·兰州一中期末)把铜粉和过量的铁粉加入热的浓硝酸中，充分反应后溶液中大量存在的金属阳离子是
A.只有Fe2＋ B.只有Fe3＋
C.有Fe2＋和Cu2＋ D.有Fe3＋和Cu2＋
√
解析　铁的金属性强于铜，铁先与浓硝酸发生反应，铁被氧化为Fe3＋；因为铁过量，硝酸完全被消耗，因此Cu不参与反应；过量的铁与Fe3＋发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，因此反应后溶液中大量存在的金属阳离子是Fe2＋，A项正确。
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6.(2019·山东济宁第一中学检测)某实验过程如图所示，③试管中的现象是
A.无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应
B.铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色
C.铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体
D.铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色
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√
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解析　加入稀H2SO4相当于加入H＋，溶液中的H＋和 使铜片继续溶解生成NO，NO遇空气被氧化成红棕色的NO2。
7.(2019·广东惠州高一期末)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是否为NO，设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应)：
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(1)设计装置A的目的是___________________________________________
__________________，为达此目的应进行的操作是__________________
________________________________________________________________________________________。
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利用生成的CO2将装置内的空气赶尽，排除对气
体产物观察的干扰
打开分液漏斗上口的
活塞(或使分液漏斗活塞上的凹槽对准瓶口上的小孔)，打开K，当装置C中产生白色浑浊时，关闭K
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解析　因烧瓶中有空气，生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮，故需利用装置A反应生成的CO2将装置内的空气赶尽，以排除对气体产物观察的干扰；为达到此目的，应进行的操作是打开分液漏斗上口的活塞(或使分液漏斗活塞上的凹槽对准瓶口上的小孔)，打开K，当装置C中产生白色浑浊时，关闭K。
(2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热，观察到装置B中的现象是____________________________________________________；B中反应的离子方程式是_______________________________________。
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铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍无色，溶液变为蓝色
解析　铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，离子方程式为3Cu＋8H＋＋ ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，实验现象是铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍无色，溶液变为蓝色。
(3)将注射器F中的空气推入E中，E中的气体变为红棕色，该实验的目的是_______________________。
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验证E中的无色气体为NO
解析　将F中的空气推入E中，发生反应：2NO＋O2===2NO2，E中无色气体变为红棕色，证明E中的无色气体为NO，则该实验的目的是验证NO的生成。
(4)D装置的作用是________________________。
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吸收尾气，防止污染空气
解析　NO、NO2都有毒，会污染环境，则装置D的作用为吸收多余的氮氧化物，防止污染空气。
题组三　硝酸和金属反应的简单计算
8.(2019·青岛二中检测)3.84 g铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色也逐渐变浅。当铜反应完毕时，共收集到气体的体积为2.24 L(标准状况)。反应中消耗HNO3的物质的量为
A.0.11 mol B.0.22 mol
C.0.56 mol D.0.18 mol
√
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解析　根据“随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色也逐渐变浅”判断收集到的2.24 L气体为NO2、NO的混合气体。
方法一(常规方法)：设铜与硝酸反应生成NO2时消耗HNO3的物质的量为x，生成NO时消耗HNO3的物质的量为y。
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则共消耗HNO3的物质的量为0.18 mol＋0.04 mol＝0.22 mol。
方法二(原子守恒法)：根据化学方程式可知消耗的HNO3与产物有如下关系式：
2HNO3～Cu(NO3)2，HNO3～NO，HNO3～NO2
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所以消耗的硝酸的物质的量为0.06 mol×2＋0.1 mol＝0.22 mol。
9.(2019·大连普兰店二中高一期末)向某HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变红棕色，溶液中Fe2＋的物质的量和加入的Fe粉的物质的量之间的关系如图所示，则原稀溶液中的HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为
A.4∶1 B.3∶1
C.2∶1 D.1∶1
√
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解析　由图像可知，当加入1 mol Fe时，n(Fe2＋)＝0，再加入Fe，n(Fe2＋)逐渐增大，说明当加入的Fe少于1 mol时，发生反应Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，所以混合溶液中含有4 mol HNO3，当再加入1 mol Fe时，发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，得到3 mol Fe2＋，由图像和以上分析可知原混合溶液中含有1 mol Fe(NO3)3。故原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为4∶1，A项正确。
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1.(2019·安徽宿州十三所重点中学高一期末)某化学兴趣小组设计了如下图所示的浓HNO3与Cu反应的微型实验。下列说法中错误的是
A.挤压塑料瓶使浓HNO3进入干燥管就可引发反应
B.将装置口向上提起就可停止反应
C.蘸碱液的棉花可起到吸收NO2的作用
D.该装置适用于木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应实验
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B组　综合强化练
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解析　挤压塑料瓶使浓HNO3进入干燥管与铜片接触，可以引发反应，A项正确；
将装置口向上提起，使铜片与浓HNO3分离，可使反应停止，B项正确；
NO2是酸性气体，可被碱液吸收，C项正确；
木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应需要加热才能够进行，而该装置是在常温下进行的反应装置，D项错误。
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① ② ③
2.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
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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中木炭与浓硝酸产生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为氧化产物
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
√
√
解析　①中浓HNO3受热分解，发生反应4HNO3(浓) 4NO2↑＋O2↑＋2H2O，产生的气体为混合气体，故A正确；
由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭与浓硝酸发生了反应，故B正确；
根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触。同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故C错误；
红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故D错误。
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3.用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图)，滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙，依次观察到如下现象：①滴管内产生红棕色气体，液面下降；②滴管内的液面上升，气体变成无色；③滴管内的液面再次下降。下列说法中不正确的是
A.现象①中产生的红棕色气体为NO2
B.产生现象②的原因是NO2与水反应
C.产生现象③的原因是铜与稀硝酸反应
D.最终瓶内溶液中的溶质一定只有Cu(NO3)2
√
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解析　铜和浓硝酸发生反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，生成二氧化氮为红棕色气体，A正确；
现象①中产生的二氧化氮能和水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，从化学方程式可知，3 mol红棕色的二氧化氮与水反应，生成1 mol无色的一氧化氮气体，气体
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的体积减小，滴管内的压强减小，所以滴管内的液面上升，气体变成无色，B正确；
浓硝酸变成稀硝酸后，稀硝酸与内置的螺旋状铜丝发生反应：3Cu＋8H＋＋ ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，因滴管内有气体生成，压强增大，所以滴管内的液面再次下降，C正确；
当铜丝不足时有硝酸剩余，所以最终瓶内溶液中的溶质一定有Cu(NO3)2，也可能有硝酸，D错误。
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4.(2019·山西大同一中期末)将Mg、Cu组成的m g混合物投入适量稀HNO3中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到0.896 L(标准状况)NO气体，向反应后的溶液中加入60 mL 2 mol·L－1的NaOH溶液时，金属离子恰好沉淀完全，则形成的沉淀的质量为
A.(m＋2.28) g B.(m＋2.04) g
C.(m＋3.32) g D.(m＋4.34) g
√
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解析　当金属离子恰好沉淀完全时，m(沉淀)＝m(金属)＋m(OH－)，n(OH－)＝n(金属失去的电子)＝n(HNO3→NO得到的电子)＝3×
＝0.12 mol，m(沉淀)＝m(金属)＋m(OH－)＝m g＋0.12 mol×17 g·mol－1＝(m＋2.04) g，B项正确。
5.(2019·四川射洪中学月考)足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体4.48 L(标准状况)，这些气体与一定体积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60 mL。下列说法不正确的是
A.混合气体中含NO2 3.36 L(标准状况)
B.消耗氧气的体积为1.68 L(标准状况)
C.此反应过程中转移的电子为0.6 mol
D.参加反应的硝酸是0.5 mol
√
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解析　在反应过程中，由电子守恒可知：铜所失去电子的物质的量与硝酸得到电子的物质的量相等，氮的氧化物失去电子的物质的量与氧气得到电子的物质的量相等，由原子个数守恒可知：溶液中钠离子的物质的量与溶液中硝酸根离子的物质的量相等，参加反应的硝酸等于氮的氧化物的物质的量与溶液中硝酸根离子的物质的量之和，据此分析可得结论。设NO的物质的量为x、二氧化氮的物质的量为y，则x＋y＝0.2 mol，根据电子守恒可得3x＋y＝0.3 mol，解得x＝0.05 mol，y＝0.15 mol，则混合气体中二氧化氮的体积为3.36 L(标准状况)，故A正确；
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氧气得到的电子数与铜失去的电子数一定相等，则消耗氧气的物质的量为(0.15×2) mol÷4＝0.075 mol，标准状况下的体积为1.68 L，故B正确；
在反应中转移的电子数与铜失去的电子数相同，则转移电子的物质的量为0.15 mol×2＝0.3 mol，故C错误；
根据氮原子守恒可得硝酸的物质的量为0.2 mol＋0.3 mol＝0.5 mol，故D正确。
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6.(2019·福建双十中学检测)某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究[已知：4HNO3(浓) 4NO2↑＋O2↑＋2H2O]。
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请回答下列问题。
(1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈烧瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为________，产生该气体的化学方程式是_______________
____________________________。
红棕色
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C＋4HNO3(浓)
解析　装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2为红棕色气体，故三颈烧瓶中气体的颜色为红棕色。
(2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为________(写化学式)。其中的Ba(OH)2溶液______(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是____________
______________________________________。
BaCO3
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不能
Ca(OH)2溶液
中Ca(OH)2浓度较低，不能形成CaCO3沉淀
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解析　将NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO3)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液为碱性环境，BaCO3不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替，因为Ca(OH)2微溶于水，Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2含量太少，浓度太低，不足以完全吸收生成的酸性气体，导致溶液呈酸性，从而不能生成CaCO3沉淀。
(3)装置B的作用是________。
防倒吸
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解析　装置B可以防止装置C中酸性气体因溶解速率太快而出现倒吸。
(4)装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。
①下列对该气体的检验方法合理的是_____(填字母)。
A.敞口观察集气瓶内气体的颜色变化
B.将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红
C.将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃
AC
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解析　NO与足量O2反应生成红棕色的NO2，A正确；
NO和O2均不具有酸性，B错误；
O2能使带火星的木条复燃，而NO不能，C正确。
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②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是__________
______。
浓硝酸的
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分解
解析　装置A中除发生木炭与浓硝酸的反应外，还可能发生浓硝酸的分解反应。
7.(2019·福建师大附中高一期末)研究氮及其化合物的性质具有极为重要的意义。
(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：__________
_______________。
3NO2＋H2O
解析　NO2和水反应转化为HNO3的化学方程式：3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO。
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===2HNO3＋NO
(2)在含Cu＋的酶的活化中，亚硝酸根( )离子可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子在酸性溶液中反应的离子方程式：________________
______________________。
===Cu2＋＋NO↑＋H2O
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(3)将38.4 g铜与150 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：
①NO2的体积为______ L。
3.36
解析　将38.4 g铜与150 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。
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②若铜与硝酸刚好反应完全，则原硝酸溶液的浓度约为____ mol·L－1。
11.3
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