资源简介 第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响【学习目标】 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。 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。知识点一 硝酸[学生用书P126]INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.物理性质INCLUDEPICTURE "学BL133.TIF" INCLUDEPICTURE "学BL133.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "学BL133.TIF" \* MERGEFORMAT2.化学性质(1)实验探究实验装置及操作 实验现象 实验结论INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" \* MERGEFORMAT 瓶口产生__________________,闻到__________气味 硝酸___________________________________INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" \* MERGEFORMAT 两支试管中都有气体产生,铜片逐渐溶解,A试管中反应剧烈,产生红棕色气体,溶液呈蓝绿色;B试管中反应缓慢,产生无色气体,且气体在试管上部变为浅红棕色,溶液呈蓝色 浓硝酸和稀硝酸都能与铜发生反应,前者生成NO2,后者生成NO,化学方程式依次为__________________________________INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" \* MERGEFORMAT A试管中无明显现象,B试管中产生无色气体,且气体在试管上部变为浅红棕色,溶液呈浅黄色 Fe在浓硝酸中钝化。Fe与过量稀硝酸反应生成NO气体,同时生成Fe(NO3)3(2)化学性质①不稳定性a.化学方程式:____________________。b.保存:一般将浓硝酸保存在__________________________试剂瓶中,并放置在阴凉处。②强氧化性a.与金属铜反应浓硝酸与Cu反应:________________________;稀硝酸与Cu反应:___________________________________________________________________________。b.常温下,浓硝酸可使铁、铝等金属表面形成致密的氧化膜而__________________,保护内部的金属不再与酸反应,故可以用铁质或铝质容器来盛放冷的浓硝酸。c.与非金属单质反应在加热条件下,浓硝酸能与碳单质发生反应,化学方程式为__________________________。③酸的通性如硝酸能与碱发生中和反应,能与碱性氧化物、某些盐发生复分解反应等。INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (1)铜投入稀硫酸中不会溶解,再向溶液中投入KNO3固体,铜会不会溶解?为什么?(2)向过量的铜片与一定量的浓硝酸充分反应后的溶液中加入稀硫酸,铜片的质量会发生什么变化?如果有变化,请写出反应的离子方程式。提示:(1)会溶解。由离子方程式8H++2NO+3Cu===3Cu2++2NO↑+4H2O可知,只要溶液中同时有H+和NO,就相当于存在HNO3,铜就会因发生反应而溶解。(2)铜片的质量会减少。溶液中有NO,稀硫酸中有H+,所以铜会继续和硝酸发生反应:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。3.用途INCLUDEPICTURE "BL134.TIF" INCLUDEPICTURE "BL134.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "BL134.TIF" \* MERGEFORMATINCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT(1)常温下,将铝片放入浓硝酸中,无明显现象,是因为铝和浓硝酸不反应( )(2)实验室可以用铜和稀硝酸制备少量NO气体( )(3)浓硝酸氧化性很强,常温下就可以和碳发生反应( )(4)少量的Fe与足量稀硝酸反应,Fe被氧化为+2价( )(5)久置的浓硝酸呈黄色,是因为硝酸分解生成的NO2溶于硝酸( )eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )(1)硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中,所以久置的浓硝酸呈黄色。(2)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。(3)常温下,浓硝酸使Al、Fe钝化,但加热时,保护膜被破坏,所以加热时浓硝酸也可使Al、Fe溶解。(4)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。(5)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-、SO等。 INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.(2024·成都外国语学校高一检测)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H2D.常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量的红棕色气体2.公元8世纪,阿拉伯炼金术士贾比尔·本·哈扬在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸,这是人类关于硝酸最早的记录。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是硝酸的酸酐B.硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气C.浓硝酸见光或受热易分解,应保存在棕色瓶中D.硝酸与铜的反应中,硝酸只表现出强氧化性3.(2024·天津第一中学高一检测)一定温度下,探究铜与稀硝酸的反应,反应过程如下:INCLUDEPICTURE "25F76.TIF" INCLUDEPICTURE "25F76.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F76.TIF" \* MERGEFORMAT下列说法不正确的是( )A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2OB.过程Ⅲ反应速率比过程Ⅰ快的原因是反应放热,温度升高,反应速率加快C.当活塞不再移动时,即使再抽入空气,铜屑也不会继续溶解D.②振荡时,针管内可能会发生的反应有4NO2+O2+2H2O===4HNO3知识点二 硝酸与金属反应的相关计算[学生用书P128]INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.硝酸与金属反应的规律(1)硝酸与金属反应时,一部分被还原生成NO2(或NO),另一部分起酸的作用生成硝酸盐,而且随着硝酸浓度的减小,其还原产物会由NO2变为NO。(2)稀硝酸与铁反应时,反应产物与铁的量有如下关系:Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ①3Fe(过量)+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ②即: INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" \* MERGEFORMAT2.硝酸与金属反应的“三个守恒、一个关系”(1)三个守恒①电子守恒:金属失电子数=n(NO2)+3n(NO)。②原子守恒:n(HNO3)=xn[M(NO3)x]+n(NO2)+n(NO)。若向反应后溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx+(Mx+代表金属离子)沉淀完全,此时溶质为NaNO3,则存在:n(Na+)=n(NO)=n(HNO3)-n(NO)-n(NO2)。③电荷守恒:HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-)有c(NO)=c(H+)+xc(Mx+)。(2)一个关系起酸性作用的HNO3的物质的量是金属的物质的量和金属所带电荷数的乘积,可表示为n(HNO3)酸性=xn(Mx+)=n(转移电子)。INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.在铜与稀硝酸的反应中,若有1 mol HNO3被还原,则参加反应的铜的物质的量为( )A. mol B. molC. mol D.3 mol2.(2024·衡水高一检测)在某稀硝酸中,加入5.6 g 铁粉充分反应后,铁粉全部溶解,放出NO气体,溶液质量增加3.2 g,所得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为( )A.1∶1 B.3∶2C.2∶1 D.4∶13.将64 g Cu投入100 mL 12 mol·L-1的浓硝酸中,当硝酸全部反应时,收集到标准状况下8.96 L NO2和NO的混合气体。(1)被还原的硝酸的物质的量是_____________。(2)生成的NO气体在标准状况下的体积为_____________。(3)如果向反应后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L-1的稀硫酸,发现铜片又逐渐溶解,产生无色气体,则发生反应的离子方程式为_________________________,又继续溶解的Cu的质量为_______________________________。知识点三 人类活动对氮循环和环境的影响[学生用书P129]INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.含氮物质来源及对环境的影响INCLUDEPICTURE "学DSWL29.TIF" INCLUDEPICTURE "学DSWL29.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "学DSWL29.TIF" \* MERGEFORMAT2.减少人类活动对氮循环和环境影响的措施一方面应控制进入大气、土壤和水体中含有氮元素的物质的量,另一方面应增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。3.氮氧化物对环境的污染(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,产生的一种有毒的烟雾。(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:NOx可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应:NO+O3===NO2+O2NO2+O3===NO+2O2总反应式为2O3===3O2,从整个反应来看NO作催化剂。4.SO2和氮的氧化物的吸收、转化(1)NaOH溶液吸收SO2+2NaOH===Na2SO3+H2ONO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O(2)氨气吸收2NH3+H2O+SO2===(NH4)2SO38NH3+6NO27N2+12H2O4NH3+6NO5N2+6H2O(3)汽车尾气转换器2CO+2NO2CO2+N2(4)石灰石吸收SO2CaCO3CaO+CO2↑、CaO+SO2===CaSO3、2CaSO3+O2===2CaSO45.绿色化学(1)绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。(2)按照绿色化学的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率(即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%。INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.(2024·青岛高一期末)下列关于氮及其化合物的说法正确的是( )A.氯化铵和碘单质都可以用加热法进行提纯,且二者原理相同B.汽车尾气中的氮氧化物是光化学烟雾形成的因素之一C.NH3→NO→NO2→N2O4→HNO3的转化中氮元素均被氧化D.铜比铁的还原性弱,因此可用铜质容器盛放浓硝酸2.(教材习题变式)废水中的氨氮(NH3、NH)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去,具体原理如下:①微生物脱氮法:NHNON2。②化学沉淀法:向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液,生成MgNH4PO4·6H2O沉淀,从而去除氨氮。下列有关说法正确的是( )A.步骤a发生反应:NH+O2===NO+H2O+H+B.含氨氮的废水直接大量排放,对水体的影响不大C.化学沉淀法脱氯时,溶液的碱性过强,氨氮的去除率将下降D.微生物脱氮可在高温条件下进行,以加快脱氮的速率3.(2024·开封高一联考)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质,处理SO2和NOx是目前研究的重要课题。利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如下图所示:INCLUDEPICTURE "25F77.TIF" INCLUDEPICTURE "25F77.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F77.TIF" \* MERGEFORMAT(1)SO2和NOx都会造成酸雨,pH小于_____________ 的雨水称为酸雨。(2)①将NO2变成无害的N2,要找到合适的物质G与适当的反应条件,G应为__________________________(填“氧化剂”或“还原剂”)。②已知NO2+GN2+H2O+nX(未配平,n可以为0)。下列化合物中,满足上述反应中G的是_____________ (填字母)。a.SO2 B.CO2 c.NH3 d.H2(3)写出反应②的离子方程式:_______________________________________________________。(4)将SO2气体通入足量的BaCl2溶液中,无明显现象,若同时向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有白色沉淀产生,写出总反应的化学方程式:_____________________________________________________。INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P130]1.(教材习题变式)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2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是( )A.稀硝酸使石蕊溶液变红B.稀硝酸与铜反应生成NO、Cu(NO3)2和H2OC.稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体D.浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO23.(2024·马鞍山红星中学高一统考)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。下列说法错误的是( )INCLUDEPICTURE "25F78.TIF" INCLUDEPICTURE "25F78.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F78.TIF" \* MERGEFORMATA.过程①属于氮的固定B.氮气在氧气中不能通过一步反应生成NO2C.过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1D.常温下可用铁质容器储存浓硝酸4.(2024·淮北师大附中高一月考)下列叙述不正确的是( )A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂B.浓硝酸和浓硫酸露置在空气中,容器内酸液的浓度都降低C.过量的铜与浓硝酸反应还原产物只有NO2D.如下图所示,进行喷泉实验操作后,液体几乎充满整个烧瓶,这与氨气极易溶于水有关INCLUDEPICTURE "25F78A.TIF" INCLUDEPICTURE "25F78A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F78A.TIF" \* MERGEFORMAT5.某化学小组为了探究铜与硝酸反应的情况,做了以下探究过程。按下图进行反应:INCLUDEPICTURE "22ch77.TIF" INCLUDEPICTURE "22ch77.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "22ch77.TIF" \* MERGEFORMAT(1)开始反应会出现的现象是_______________________________。反应的离子方程式为__________________________________。(2)若铜有剩余,反应将要结束时发生反应的化学方程式是____________________________________________________。(3)待反应停止后,再加入少量质量分数为25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是____________________________________________________________________________________________________。(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生5.6 L(标准状况)气体,则消耗的硝酸的物质的量是_____________ 。(共70张PPT)第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响【学习目标】 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。 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。知识点一PART01第一部分知识点一 硝酸 1.物理性质刺激性无大易发烟实验装置及操作 实验现象 实验结论 瓶口产生______,闻到__________气味 硝酸___________________________________2.化学性质(1)实验探究白雾刺激性易挥发,有刺激性气味实验装置及操作 实验现象 实验结论 两支试管中都有气体产生,铜片逐渐溶解,A试管中反应剧烈,产生红棕色气体,溶液呈蓝绿色;B试管中反应缓慢,产生无色气体,且气体在试管上部变为浅红棕色,溶液呈蓝色 浓硝酸和稀硝酸都能与铜发生反应,前者生成NO2,后者生成NO,化学方程式依次为__________________4HNO3(浓)+Cu===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;8HNO3(稀)+3Cu===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O实验装置及操作 实验现象 实验结论 A试管中无明显现象,B试管中产生无色气体,且气体在试管上部变为浅红棕色,溶液呈浅黄色 Fe在浓硝酸中钝化。Fe与过量稀硝酸反应生成NO气体,同时生成Fe(NO3)3(2)化学性质①不稳定性a.化学方程式:________________________________________。b.保存:一般将浓硝酸保存在_______试剂瓶中,并放置在阴凉处。棕色②强氧化性a.与金属铜反应浓硝酸与Cu反应:______________________________________________;稀硝酸与Cu反应:______________________________________________。b.常温下,浓硝酸可使铁、铝等金属表面形成致密的氧化膜而______,保护内部的金属不再与酸反应,故可以用铁质或铝质容器来盛放冷的浓硝酸。Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O钝化c.与非金属单质反应在加热条件下,浓硝酸能与碳单质发生反应,化学方程式为___________________________________________。③酸的通性如硝酸能与碱发生中和反应,能与碱性氧化物、某些盐发生复分解反应等。 (1)铜投入稀硫酸中不会溶解,再向溶液中投入KNO3固体,铜会不会溶解?为什么?(2)向过量的铜片与一定量的浓硝酸充分反应后的溶液中加入稀硫酸,铜片的质量会发生什么变化?如果有变化,请写出反应的离子方程式。3.用途×(1)常温下,将铝片放入浓硝酸中,无明显现象,是因为铝和浓硝酸不反应( )(2)实验室可以用铜和稀硝酸制备少量NO气体( )(3)浓硝酸氧化性很强,常温下就可以和碳发生反应( )(4)少量的Fe与足量稀硝酸反应,Fe被氧化为+2价( )(5)久置的浓硝酸呈黄色,是因为硝酸分解生成的NO2溶于硝酸( )√××√(1)硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中,所以久置的浓硝酸呈黄色。(2)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。(3)常温下,浓硝酸使Al、Fe钝化,但加热时,保护膜被破坏,所以加热时浓硝酸也可使Al、Fe溶解。√1.(2024·成都外国语学校高一检测)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H2D.常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量的红棕色气体解析: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,A正确;王水中浓盐酸与浓硝酸的体积比是3∶1,B错误;硝酸是强氧化性酸,和金属反应,一般不产生H2,C错误;常温下浓硝酸能使Fe钝化,不会产生大量的红棕色气体,D错误。2.公元8世纪,阿拉伯炼金术士贾比尔·本·哈扬在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸,这是人类关于硝酸最早的记录。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是硝酸的酸酐B.硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气C.浓硝酸见光或受热易分解,应保存在棕色瓶中D.硝酸与铜的反应中,硝酸只表现出强氧化性√解析:NO2和硝酸中氮元素的化合价不相等,NO2不是酸性氧化物,A错误;硝酸与活泼金属反应时生成盐和氮氧化物,B错误;浓硝酸见光或受热易分解,应保存在棕色瓶中,C正确;硝酸与铜反应生成硝酸铜及NO或NO2,硝酸既表现出强氧化性又表现出酸性,D错误。3.(2024·天津第一中学高一检测)一定温度下,探究铜与稀硝酸的反应,反应过程如下:√铜和稀硝酸的反应放热,随反应的进行,体系内的温度升高,温度越高反应速率越快,故B正确;活塞不再移动时,再抽入空气,NO和氧气、水发生反应生成硝酸,能继续溶解铜,故C不正确;②振荡时,针管内的二氧化氮与氧气在水中可以发生反应生成硝酸,反应的化学方程式为4NO2+O2+2H2O===4HNO3,故D正确。知识点二PART02第二部分知识点二 硝酸与金属反应的相关计算 1.硝酸与金属反应的规律(1)硝酸与金属反应时,一部分被还原生成NO2(或NO),另一部分起酸的作用生成硝酸盐,而且随着硝酸浓度的减小,其还原产物会由NO2变为NO。(2)稀硝酸与铁反应时,反应产物与铁的量有如下关系:Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ①3Fe(过量)+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ②即:√2.(2024·衡水高一检测)在某稀硝酸中,加入5.6 g 铁粉充分反应后,铁粉全部溶解,放出NO气体,溶液质量增加3.2 g,所得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为( )A.1∶1 B.3∶2C.2∶1 D.4∶1√3.将64 g Cu投入100 mL 12 mol·L-1的浓硝酸中,当硝酸全部反应时,收集到标准状况下8.96 L NO2和NO的混合气体。(1)被还原的硝酸的物质的量是_____________。0.4 mol(2)生成的NO气体在标准状况下的体积为_____________。解析:根据分析可知,n(NO)=0.2 mol,则生成的NO气体在标准状况下的体积为0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。4.48 L(3)如果向反应后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L-1的稀硫酸,发现铜片又逐渐溶解,产生无色气体,则发生反应的离子方程式为_________________________________________,又继续溶解的Cu的质量为________。9.6 g知识点三PART03第三部分知识点三 人类活动对氮循环和环境的影响 1.含氮物质来源及对环境的影响光化学烟雾雾霾酸雨水体富营养化2.减少人类活动对氮循环和环境影响的措施一方面应控制进入大气、土壤和水体中含有氮元素的物质的量,另一方面应增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。3.氮氧化物对环境的污染(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,产生的一种有毒的烟雾。(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:NOx可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应:NO+O3===NO2+O2NO2+O3===NO+2O2总反应式为2O3===3O2,从整个反应来看NO作催化剂。4.SO2和氮的氧化物的吸收、转化(1)NaOH溶液吸收SO2+2NaOH===Na2SO3+H2ONO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O5.绿色化学(1)绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。(2)按照绿色化学的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率(即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%。√1.(2024·青岛高一期末)下列关于氮及其化合物的说法正确的是( )A.氯化铵和碘单质都可以用加热法进行提纯,且二者原理相同B.汽车尾气中的氮氧化物是光化学烟雾形成的因素之一C.NH3→NO→NO2→N2O4→HNO3的转化中氮元素均被氧化D.铜比铁的还原性弱,因此可用铜质容器盛放浓硝酸解析:氯化铵受热分解为氨和氯化氢气体,两种气体遇冷又重新生成氯化铵,使其得以提纯,而碘单质加热提纯是利用升华的原理,二者原理不同,故A错误;汽车尾气中的氮氧化物是光化学烟雾形成的因素之一,故B正确;NO2→N2O4的转化中氮元素化合价没有变化,未被氧化,故C错误;铜可与浓硝酸反应,因此不可用铜质容器盛放浓硝酸,故D错误。√含氨氮的废水直接大量排放,可使水中藻类植物大量繁殖,造成水体污染,故B错误;化学沉淀法脱氯时,溶液的碱性过强,镁离子转化为氢氧化镁沉淀,则氨氮的去除率将下降,故C正确;高温下微生物发生变性,不利于脱氮,故D错误。3.(2024·开封高一联考)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质,处理SO2和NOx是目前研究的重要课题。利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如下图所示:(1)SO2和NOx都会造成酸雨,pH小于________的雨水称为酸雨。解析:正常雨水因会溶解空气中的二氧化碳,使得5.6≤pH<7,pH小于5.6的雨水是酸雨。5.6还原剂cd(3)写出反应②的离子方程式:___________________________________。(4)将SO2气体通入足量的BaCl2溶液中,无明显现象,若同时向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有白色沉淀产生,写出总反应的化学方程式:___________________________________________。解析:氯气能把SO2氧化为硫酸,所以若同时向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有硫酸钡白色沉淀产生,总反应的化学方程式为BaCl2+SO2+Cl2+2H2O===BaSO4↓+4HCl。BaCl2+SO2+Cl2+2H2O===BaSO4↓+4HCl课堂检测 巩固落实PART04第四部分1.(教材习题变式)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√解析:硝酸的氧化性很强,与金属反应时一般不生成氢气而生成氮氧化物,所以实验室中不能使用硝酸制备氢气,故A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,这种现象叫钝化,故B正确;浓硝酸易挥发,打开瓶塞,瓶口有白雾产生,故D正确。√2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是( )A.稀硝酸使石蕊溶液变红B.稀硝酸与铜反应生成NO、Cu(NO3)2和H2OC.稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体D.浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2解析:A项,稀硝酸使石蕊溶液变红,只体现硝酸的酸性;B项,稀硝酸与铜反应放出NO气体,氮元素化合价降低,体现硝酸的氧化性,有Cu(NO3)2生成,体现硝酸的酸性;C项,稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体,只体现硝酸的酸性;D项,浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2,反应中氮元素化合价降低,只体现硝酸的氧化性。A.过程①属于氮的固定B.氮气在氧气中不能通过一步反应生成NO2C.过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1D.常温下可用铁质容器储存浓硝酸√3.(2024·马鞍山红星中学高一统考)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。下列说法错误的是( )解析:过程①是氮气和氢气在高温、高压、催化剂作用下反应生成氨气,属于氮的固定,故A正确;氮气在足量氧气中可以通过一步反应生成NO,不能生成NO2,故B正确;过程④为3NO2+H2O===2HNO3+NO,二氧化氮既是氧化剂也是还原剂,NO是还原产物,硝酸是氧化产物,所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,故C错误;常温下,铁在浓硝酸中发生钝化,金属表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应进一步进行,常温下可用铁质容器储存浓硝酸,故D正确。√4.(2024·淮北师大附中高一月考)下列叙述不正确的是( )A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂B.浓硝酸和浓硫酸露置在空气中,容器内酸液的浓度都降低C.过量的铜与浓硝酸反应还原产物只有NO2D.如下图所示,进行喷泉实验操作后,液体几乎充满整个烧瓶,这与氨气极易溶于水有关解析:NH3易液化且汽化时吸收大量的热量,液氨常用作制冷剂,A正确;浓硝酸易挥发,露置在空气中因溶质减少而导致容器内酸液的浓度降低,浓硫酸具有吸水性,露置在空气中因溶剂增加而导致容器内酸液的浓度降低,B正确;氨气极易溶于水,故能进行喷泉,实验操作后,液体几乎充满整个烧瓶,D正确。5.某化学小组为了探究铜与硝酸反应的情况,做了以下探究过程。按下图进行反应:(1)开始反应会出现的现象是____________________________________________________。反应的离子方程式为__________________________________________。解析:开始发生反应Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,Cu片逐渐溶解,溶液逐渐变蓝,有红棕色气体逸出。Cu片逐渐溶解,溶液逐渐变蓝,有红棕色气体逸出(2)若铜有剩余,反应将要结束时发生反应的化学方程式是____________________________________________________。解析:随着反应的进行,硝酸浓度不断减小,故反应后期阶段发生的是铜与稀硝酸的反应,其化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)待反应停止后,再加入少量质量分数为25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是_______________________________________________________________________________。解析:加入稀硫酸后,H+与原溶液中的NO构成强氧化性环境,又能与过量的Cu反应。(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生5.6 L(标准状况)气体,则消耗的硝酸的物质的量是___________。0.65 mol第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响【学习目标】 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。 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。知识点一 硝酸[学生用书P126]INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.物理性质INCLUDEPICTURE "学BL133.TIF" INCLUDEPICTURE "学BL133.TIF" \* MERGEFORMAT2.化学性质(1)实验探究实验装置及操作 实验现象 实验结论INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" \* MERGEFORMAT 瓶口产生__________________,闻到__________气味 硝酸___________________________________INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" \* MERGEFORMAT 两支试管中都有气体产生,铜片逐渐溶解,A试管中反应剧烈,产生红棕色气体,溶液呈蓝绿色;B试管中反应缓慢,产生无色气体,且气体在试管上部变为浅红棕色,溶液呈蓝色 浓硝酸和稀硝酸都能与铜发生反应,前者生成NO2,后者生成NO,化学方程式依次为__________________________________INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" \* MERGEFORMAT A试管中无明显现象,B试管中产生无色气体,且气体在试管上部变为浅红棕色,溶液呈浅黄色 Fe在浓硝酸中钝化。Fe与过量稀硝酸反应生成NO气体,同时生成Fe(NO3)3(2)化学性质①不稳定性a.化学方程式:____________________。b.保存:一般将浓硝酸保存在__________________________试剂瓶中,并放置在阴凉处。②强氧化性a.与金属铜反应浓硝酸与Cu反应:________________________;稀硝酸与Cu反应:___________________________________________________________________________。b.常温下,浓硝酸可使铁、铝等金属表面形成致密的氧化膜而__________________,保护内部的金属不再与酸反应,故可以用铁质或铝质容器来盛放冷的浓硝酸。c.与非金属单质反应在加热条件下,浓硝酸能与碳单质发生反应,化学方程式为__________________________。③酸的通性如硝酸能与碱发生中和反应,能与碱性氧化物、某些盐发生复分解反应等。INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (1)铜投入稀硫酸中不会溶解,再向溶液中投入KNO3固体,铜会不会溶解?为什么?(2)向过量的铜片与一定量的浓硝酸充分反应后的溶液中加入稀硫酸,铜片的质量会发生什么变化?如果有变化,请写出反应的离子方程式。提示:(1)会溶解。由离子方程式8H++2NO+3Cu===3Cu2++2NO↑+4H2O可知,只要溶液中同时有H+和NO,就相当于存在HNO3,铜就会因发生反应而溶解。(2)铜片的质量会减少。溶液中有NO,稀硫酸中有H+,所以铜会继续和硝酸发生反应:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。3.用途INCLUDEPICTURE "BL134.TIF" INCLUDEPICTURE "BL134.TIF" \* MERGEFORMAT[答案自填] 刺激性 无 大 易 发烟白雾 刺激性 易挥发,有刺激性气味4HNO3(浓)+Cu===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;8HNO3(稀)+3Cu===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 棕色 Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 钝化 C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2OINCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT(1)常温下,将铝片放入浓硝酸中,无明显现象,是因为铝和浓硝酸不反应( )(2)实验室可以用铜和稀硝酸制备少量NO气体( )(3)浓硝酸氧化性很强,常温下就可以和碳发生反应( )(4)少量的Fe与足量稀硝酸反应,Fe被氧化为+2价( )(5)久置的浓硝酸呈黄色,是因为硝酸分解生成的NO2溶于硝酸( )答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "归纳总结LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )(1)硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中,所以久置的浓硝酸呈黄色。(2)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。(3)常温下,浓硝酸使Al、Fe钝化,但加热时,保护膜被破坏,所以加热时浓硝酸也可使Al、Fe溶解。(4)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。(5)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-、SO等。 INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.(2024·成都外国语学校高一检测)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H2D.常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量的红棕色气体解析:选A。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,A正确;王水中浓盐酸与浓硝酸的体积比是3∶1,B错误;硝酸是强氧化性酸,和金属反应,一般不产生H2,C错误;常温下浓硝酸能使Fe钝化,不会产生大量的红棕色气体,D错误。2.公元8世纪,阿拉伯炼金术士贾比尔·本·哈扬在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸,这是人类关于硝酸最早的记录。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是硝酸的酸酐B.硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气C.浓硝酸见光或受热易分解,应保存在棕色瓶中D.硝酸与铜的反应中,硝酸只表现出强氧化性解析:选C。NO2和硝酸中氮元素的化合价不相等,NO2不是酸性氧化物,A错误;硝酸与活泼金属反应时生成盐和氮氧化物,B错误;浓硝酸见光或受热易分解,应保存在棕色瓶中,C正确;硝酸与铜反应生成硝酸铜及NO或NO2,硝酸既表现出强氧化性又表现出酸性,D错误。3.(2024·天津第一中学高一检测)一定温度下,探究铜与稀硝酸的反应,反应过程如下:INCLUDEPICTURE "25F76.TIF" INCLUDEPICTURE "25F76.TIF" \* MERGEFORMAT下列说法不正确的是( )A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2OB.过程Ⅲ反应速率比过程Ⅰ快的原因是反应放热,温度升高,反应速率加快C.当活塞不再移动时,即使再抽入空气,铜屑也不会继续溶解D.②振荡时,针管内可能会发生的反应有4NO2+O2+2H2O===4HNO3解析:选C。铜与稀硝酸反应的还原产物为NO,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,故A正确;铜和稀硝酸的反应放热,随反应的进行,体系内的温度升高,温度越高反应速率越快,故B正确;活塞不再移动时,再抽入空气,NO和氧气、水发生反应生成硝酸,能继续溶解铜,故C不正确;②振荡时,针管内的二氧化氮与氧气在水中可以发生反应生成硝酸,反应的化学方程式为4NO2+O2+2H2O===4HNO3,故D正确。知识点二 硝酸与金属反应的相关计算[学生用书P128]INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.硝酸与金属反应的规律(1)硝酸与金属反应时,一部分被还原生成NO2(或NO),另一部分起酸的作用生成硝酸盐,而且随着硝酸浓度的减小,其还原产物会由NO2变为NO。(2)稀硝酸与铁反应时,反应产物与铁的量有如下关系:Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ①3Fe(过量)+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ②即: INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" \* MERGEFORMAT2.硝酸与金属反应的“三个守恒、一个关系”(1)三个守恒①电子守恒:金属失电子数=n(NO2)+3n(NO)。②原子守恒:n(HNO3)=xn[M(NO3)x]+n(NO2)+n(NO)。若向反应后溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx+(Mx+代表金属离子)沉淀完全,此时溶质为NaNO3,则存在:n(Na+)=n(NO)=n(HNO3)-n(NO)-n(NO2)。③电荷守恒:HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-)有c(NO)=c(H+)+xc(Mx+)。(2)一个关系起酸性作用的HNO3的物质的量是金属的物质的量和金属所带电荷数的乘积,可表示为n(HNO3)酸性=xn(Mx+)=n(转移电子)。INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.在铜与稀硝酸的反应中,若有1 mol HNO3被还原,则参加反应的铜的物质的量为( )A. mol B. molC. mol D.3 mol解析:选C。HNO3被还原为NO,1 mol HNO3得3 mol电子,而1 mol Cu失2 mol电子,若有1 mol HNO3被还原,则参加反应的铜的物质的量为 mol。2.(2024·衡水高一检测)在某稀硝酸中,加入5.6 g 铁粉充分反应后,铁粉全部溶解,放出NO气体,溶液质量增加3.2 g,所得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为( )A.1∶1 B.3∶2C.2∶1 D.4∶1解析:选B。设Fe2+的物质的量为x,Fe3+的物质的量为y,由铁原子守恒得x+y==0.1 mol,由得失电子守恒和质量守恒得5.6 g-×30 g·mol-1=3.2 g。两式联立,解得x=0.06 mol,y=0.04 mol。故x∶y=3∶2。3.将64 g Cu投入100 mL 12 mol·L-1的浓硝酸中,当硝酸全部反应时,收集到标准状况下8.96 L NO2和NO的混合气体。(1)被还原的硝酸的物质的量是_____________。(2)生成的NO气体在标准状况下的体积为_____________。(3)如果向反应后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L-1的稀硫酸,发现铜片又逐渐溶解,产生无色气体,则发生反应的离子方程式为_________________________,又继续溶解的Cu的质量为_______________________________。解析:铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,NO2是还原产物,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水, NO是还原产物,将64 g Cu投入100 mL 12 mol·L-1的浓硝酸中,当硝酸全部反应时,收集到标准状况下8.96 L NO2和NO的混合气体,则被还原的硝酸的物质的量等于NO2和NO的混合气体的物质的量==0.4 mol,根据元素守恒可知,所得硝酸铜溶液中硝酸根离子的物质的量为12 mol·L-1×0.1 L-0.4 mol=0.8 mol,则反应后的溶液为0.4 mol Cu(NO3)2溶液,反应过程中溶解了0.4 mol Cu,根据得失电子守恒:0.4 mol×2=0.4 mol-n(NO)+3×n(NO),则n(NO)=0.2 mol。(1)根据分析可知,被还原的硝酸的物质的量是0.4 mol。(2)根据分析可知,n(NO)=0.2 mol,则生成的NO气体在标准状况下的体积为0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。(3)如果向反应后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L-1的稀硫酸,则氢离子、硝酸根离子和铜继续反应,发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,则:3Cu +8H+ + 2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O3 mol 8 mol 2 moln(Cu) 2×0.2 mol 0.8 mol可知氢离子不足、硝酸根离子过量,则n(Cu)=×0.4 mol=0.15 mol,故又继续溶解的Cu的质量为0.15 mol×64 g·mol-1=9.6 g答案:(1)0.4 mol (2)4.48 L (3)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O 9.6 g知识点三 人类活动对氮循环和环境的影响[学生用书P129]INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.含氮物质来源及对环境的影响INCLUDEPICTURE "学DSWL29.TIF" INCLUDEPICTURE "学DSWL29.TIF" \* MERGEFORMAT2.减少人类活动对氮循环和环境影响的措施一方面应控制进入大气、土壤和水体中含有氮元素的物质的量,另一方面应增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。3.氮氧化物对环境的污染(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,产生的一种有毒的烟雾。(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:NOx可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应:NO+O3===NO2+O2NO2+O3===NO+2O2总反应式为2O3===3O2,从整个反应来看NO作催化剂。4.SO2和氮的氧化物的吸收、转化(1)NaOH溶液吸收SO2+2NaOH===Na2SO3+H2ONO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O(2)氨气吸收2NH3+H2O+SO2===(NH4)2SO38NH3+6NO27N2+12H2O4NH3+6NO5N2+6H2O(3)汽车尾气转换器2CO+2NO2CO2+N2(4)石灰石吸收SO2CaCO3CaO+CO2↑、CaO+SO2===CaSO3、2CaSO3+O2===2CaSO45.绿色化学(1)绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。(2)按照绿色化学的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率(即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%。[答案自填] 光化学烟雾 雾霾 酸雨水体富营养化INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT1.(2024·青岛高一期末)下列关于氮及其化合物的说法正确的是( )A.氯化铵和碘单质都可以用加热法进行提纯,且二者原理相同B.汽车尾气中的氮氧化物是光化学烟雾形成的因素之一C.NH3→NO→NO2→N2O4→HNO3的转化中氮元素均被氧化D.铜比铁的还原性弱,因此可用铜质容器盛放浓硝酸解析:选B。氯化铵受热分解为氨和氯化氢气体,两种气体遇冷又重新生成氯化铵,使其得以提纯,而碘单质加热提纯是利用升华的原理,二者原理不同,故A错误;汽车尾气中的氮氧化物是光化学烟雾形成的因素之一,故B正确;NO2→N2O4的转化中氮元素化合价没有变化,未被氧化,故C错误;铜可与浓硝酸反应,因此不可用铜质容器盛放浓硝酸,故D错误。2.(教材习题变式)废水中的氨氮(NH3、NH)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去,具体原理如下:①微生物脱氮法:NHNON2。②化学沉淀法:向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液,生成MgNH4PO4·6H2O沉淀,从而去除氨氮。下列有关说法正确的是( )A.步骤a发生反应:NH+O2===NO+H2O+H+B.含氨氮的废水直接大量排放,对水体的影响不大C.化学沉淀法脱氯时,溶液的碱性过强,氨氮的去除率将下降D.微生物脱氮可在高温条件下进行,以加快脱氮的速率解析:选C。步骤a中铵离子被氧化,发生反应NH+2O2===NO+H2O+2H+,故A错误;含氨氮的废水直接大量排放,可使水中藻类植物大量繁殖,造成水体污染,故B错误; 化学沉淀法脱氯时,溶液的碱性过强,镁离子转化为氢氧化镁沉淀,则氨氮的去除率将下降,故C正确;高温下微生物发生变性,不利于脱氮,故D错误。3.(2024·开封高一联考)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质,处理SO2和NOx是目前研究的重要课题。利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如下图所示:INCLUDEPICTURE "25F77.TIF" INCLUDEPICTURE "25F77.TIF" \* MERGEFORMAT(1)SO2和NOx都会造成酸雨,pH小于_____________ 的雨水称为酸雨。(2)①将NO2变成无害的N2,要找到合适的物质G与适当的反应条件,G应为__________________________(填“氧化剂”或“还原剂”)。②已知NO2+GN2+H2O+nX(未配平,n可以为0)。下列化合物中,满足上述反应中G的是_____________ (填字母)。a.SO2 B.CO2 c.NH3 d.H2(3)写出反应②的离子方程式:_______________________________________________________。(4)将SO2气体通入足量的BaCl2溶液中,无明显现象,若同时向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有白色沉淀产生,写出总反应的化学方程式:_____________________________________________________。解析:(1)正常雨水因会溶解空气中的二氧化碳,使得5.6≤pH<7,pH小于5.6的雨水是酸雨。(2)①将NO2变成无害的N2,氮元素的化合价降低,二氧化氮为氧化剂,需要加入还原剂。②已知NO2+GN2+H2O+nX(未配平,n可以为0),在SO2、CO2、NH3、H2中,能被二氧化氮氧化且符合题中转化关系的是NH3、H2。(3)反应②是二氧化氮氧化亚硫酸氢根离子生成氮气和硫酸根离子,离子方程式为2NO2+4HSO===N2+4SO+4H+。(4)氯气能把SO2氧化为硫酸,所以若同时向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有硫酸钡白色沉淀产生,总反应的化学方程式为BaCl2+SO2+Cl2+2H2O===BaSO4↓+4HCl。答案:(1)5.6 (2)①还原剂 ②cd (3)2NO2+4HSO===N2+4SO+4H+ (4)BaCl2+SO2+Cl2+2H2O===BaSO4↓+4HClINCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P130]1.(教材习题变式)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,瓶口有白雾产生解析:选A。硝酸的氧化性很强,与金属反应时一般不生成氢气而生成氮氧化物,所以实验室中不能使用硝酸制备氢气,故A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,这种现象叫钝化,故B正确;浓硝酸不稳定,见光易分解4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,所以应避光保存,故C正确;浓硝酸易挥发,打开瓶塞,瓶口有白雾产生,故D正确。2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是( )A.稀硝酸使石蕊溶液变红B.稀硝酸与铜反应生成NO、Cu(NO3)2和H2OC.稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体D.浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2解析:选B。A项,稀硝酸使石蕊溶液变红,只体现硝酸的酸性;B项,稀硝酸与铜反应放出NO气体,氮元素化合价降低,体现硝酸的氧化性,有Cu(NO3)2生成,体现硝酸的酸性;C项,稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体,只体现硝酸的酸性;D项,浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2,反应中氮元素化合价降低,只体现硝酸的氧化性。3.(2024·马鞍山红星中学高一统考)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。下列说法错误的是( )INCLUDEPICTURE "25F78.TIF" INCLUDEPICTURE "25F78.TIF" \* MERGEFORMATA.过程①属于氮的固定B.氮气在氧气中不能通过一步反应生成NO2C.过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1D.常温下可用铁质容器储存浓硝酸解析:选C。过程①是氮气和氢气在高温、高压、催化剂作用下反应生成氨气,属于氮的固定,故A正确;氮气在足量氧气中可以通过一步反应生成NO,不能生成NO2,故B正确;过程④为3NO2+H2O===2HNO3+NO,二氧化氮既是氧化剂也是还原剂,NO是还原产物,硝酸是氧化产物,所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,故C错误;常温下,铁在浓硝酸中发生钝化,金属表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应进一步进行,常温下可用铁质容器储存浓硝酸,故D正确。4.(2024·淮北师大附中高一月考)下列叙述不正确的是( )A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂B.浓硝酸和浓硫酸露置在空气中,容器内酸液的浓度都降低C.过量的铜与浓硝酸反应还原产物只有NO2D.如下图所示,进行喷泉实验操作后,液体几乎充满整个烧瓶,这与氨气极易溶于水有关INCLUDEPICTURE "25F78A.TIF" INCLUDEPICTURE "25F78A.TIF" \* MERGEFORMAT解析:选C。NH3易液化且汽化时吸收大量的热量,液氨常用作制冷剂,A正确;浓硝酸易挥发,露置在空气中因溶质减少而导致容器内酸液的浓度降低,浓硫酸具有吸水性,露置在空气中因溶剂增加而导致容器内酸液的浓度降低,B正确;过量的铜与浓硝酸先发生反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,随着反应进行浓硝酸变为稀硝酸,发生反应:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,还原产物为NO2和NO,C错误;氨气极易溶于水,故能进行喷泉,实验操作后,液体几乎充满整个烧瓶,D正确。5.某化学小组为了探究铜与硝酸反应的情况,做了以下探究过程。按下图进行反应:INCLUDEPICTURE "22ch77.TIF" INCLUDEPICTURE "22ch77.TIF" \* MERGEFORMAT(1)开始反应会出现的现象是_______________________________。反应的离子方程式为__________________________________。(2)若铜有剩余,反应将要结束时发生反应的化学方程式是____________________________________________________。(3)待反应停止后,再加入少量质量分数为25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是____________________________________________________________________________________________________。(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生5.6 L(标准状况)气体,则消耗的硝酸的物质的量是_____________ 。解析:(1)开始发生反应Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,Cu片逐渐溶解,溶液逐渐变蓝,有红棕色气体逸出。(2)随着反应的进行,硝酸浓度不断减小,故反应后期阶段发生的是铜与稀硝酸的反应,其化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。(3)加入稀硫酸后,H+与原溶液中的NO构成强氧化性环境,又能与过量的Cu反应。(4)n(NOx)==0.25 mol,故根据氮原子守恒可知,消耗n(HNO3)=2n(Cu)+n(NOx)=2×+0.25 mol=0.65 mol。答案:(1)Cu片逐渐溶解,溶液逐渐变蓝,有红棕色气体逸出 Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O(2)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)加入稀硫酸后,H+与原溶液中的NO构成强氧化性环境,又能与过量的Cu反应 (4)0.65 mol 展开更多...... 收起↑ 资源列表 3.3 第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响 - 学生版.doc 3.3 第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响.doc 3.3 第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响.pptx