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(共43张PPT)
课后达标 素养提升
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解析：A．汽车尾气中的NOx包括NO、NO2等，NO、NO2均不是酸性氧化物，A错误；
B．五氧化二氮和硝酸中N元素的化合价相同，都是＋5价，所以反应②是非氧化还原反应，B错误；
C．反应③为NH3与HNO3反应生成铵盐，NH3为反应物，不是催化剂，C错误；
D．铵盐不稳定易分解产生NH3，故NH3可能来自过度施用氮肥，D正确。
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2．相同质量的四份铜片，分别置于足量的下列酸中，在一定条件下反应，所得到的气体的物质的量最多的是(　　)
A．浓硫酸 B．稀硫酸
C．浓硝酸 D．稀硝酸
B．铜和稀硫酸不反应；
C．Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，1 mol Cu完全反应，生成2 mol气体；
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3．(2024·青岛高一期末)下列事实不能说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强的是(　　)
A．浓硝酸遇紫色石蕊溶液先变红后褪色，稀硝酸遇紫色石蕊溶液只变红不褪色
B．浓硝酸能与NO反应生成NO2，而稀硝酸不与NO反应
C．浓硝酸在加热条件下可与碳单质反应，而稀硝酸不能与碳单质反应
D．足量的铜还原均含1 mol HNO3的浓硝酸和稀硝酸，转移电子数分别为NA和3NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
解析：A项，浓硝酸具有强氧化性，能将有色物质氧化，可以使紫色石蕊溶液先变红后褪色，而稀硝酸只能使紫色石蕊溶液变红，能说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强；
B项，浓硝酸能将NO氧化成NO2，体现浓硝酸的强氧化性，而稀硝酸不能将NO氧化成NO2，能说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强；
C项，浓硝酸在加热条件下能与碳单质反应，体现浓硝酸的强氧化性，而稀硝酸不与碳单质发生反应，能说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强；
D项，不能以转移电子数目的多少判断氧化性的强弱，因此足量的铜还原均含1 mol HNO3的浓硝酸和稀硝酸，转移电子数分别为NA和3NA，不能说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。
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4．下图为氮元素的“价—类”二维图。下列说法正确的是(　　)

A．X属于酸性氧化物
B．NO2转化为HNO3一定需要加入氧化剂
C．一定条件下，NO2和NH3反应可以转化为N2
D．实验室采用加热分解NH4Cl固体的方法制取NH3
解析：A．根据题图可知，X是NO，NO和碱不反应，不属于酸性氧化物，A错误；
B．NO2转化为HNO3不一定需要加入氧化剂，如NO2和H2O反应生成HNO3和NO，B错误；
C．一定条件下，NO2和NH3可以发生氧化还原反应生成H2O和N2，C正确；
D．NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，HCl和NH3遇冷重新化合为NH4Cl，因此不能制备NH3，D错误。
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5．同学们在做铜与浓硝酸反应的实验时，发现反应后的溶液呈绿色，而不呈蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们设计了以下4个实验来判断两种说法是否正确，这些方案中不可行的是(　　)
A．加水稀释该绿色溶液，观察溶液颜色变化
B．加热该绿色溶液，观察溶液颜色变化
C．向该绿色溶液中通入氮气，观察溶液颜色变化
D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察溶液颜色变化
解析：A项，加入水，c(Cu2＋)变小，同时水也会与溶液中可能溶有的NO2反应生成HNO3，故不能得出溶液呈绿色的原因，不可行；
B、C项操作都是赶出溶液中可能溶有的NO2，对c(Cu2＋)大小无影响，可行；
D项，向无NO2的硝酸铜溶液中通入NO2后，通过观察溶液颜色变化，可得出结论，可行。
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6．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(　　)

A．由实验①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．实验②中产生红棕色气体不能说明木炭与浓硝酸发生了反应
C．由实验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．实验③的气体产物中检测出CO2，说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
由实验①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以实验②中产生红棕色气体不能说明木炭与浓硝酸发生了反应，故B正确；
根据实验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，同时氮元素化合价降低，生成的NO2为还原产物，故C正确；
红热木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故D错误。
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7．硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有关。10 mL 0.5 mol·L－1HNO3溶液与0.048 g Mg 恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态，则下列说法不正确的是(　　)
A．HNO3是还原剂
B．HNO3浓度越低，N元素被还原的价态越低
C．反应中转移0.004 mol电子
D．还原产物可能为NH4NO3
解析：A．HNO3与金属反应时，HNO3表现酸性和强氧化性，HNO3是氧化剂，故A错误；
B．HNO3浓度越低，氧化性越弱，氧化同种金属时，N元素被还原的价态就越低，故B正确；
C．HNO3与Mg反应，Mg元素的化合价由0价升高到＋2价，0.048 g Mg的物质的量为0.002 mol，根据得失电子守恒，反应中转移0.004 mol电子，故C正确；
D．n(HNO3)＝0.01 L×0.5 mol·L－1＝0.005 mol，生成Mg(NO3)2的物质的量为0.002 mol，根据N原子守恒，可能生成0.000 5 mol NH4NO3，若生成0.000 5 mol NH4NO3转移电子的物质的量为0.004 mol，符合得失电子守恒，故D正确。
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解析：研究铜与浓、稀硝酸反应的差异，首先利用二氧化碳将装置中的空气排出，防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化，滴加浓硝酸时，Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，在B装置中发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，C装置中收集到NO气体，最后进行尾气处理。反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气，A正确；
由分析可知，当B装置中0.03 mol铜粉被氧化时，B装置中产生NO气体的物质的量大于0.02 mol，C错误；
NO不溶于水，C装置中装入一定量的水不能进行尾气处理，D正确。
9．为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO，某同学设计了如下实验。

(1)关闭K1，打开K2，通过分液漏斗向石灰石中加入稀硝酸，石灰石的作用是___________________________________________________________，
反应的化学方程式是____________________________________________。
石灰石与稀硝酸反应生成CO2，CO2能把装置中的空气排尽　
CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O
解析：石灰石与稀硝酸反应生成CO2，CO2能把装置中的空气排尽，防止NO遇空气中的氧气生成红棕色NO2，干扰反应现象的判断，反应的化学方程式是CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O。
(2)将铜丝插入稀硝酸中，充分反应后，打开K1，通过气囊鼓入空气，可以观察到烧瓶中_____________________，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。
解析：NO遇空气中的氧气生成红棕色NO2，将铜丝插入稀硝酸中，充分反应后，打开K1，通过气囊鼓入空气，观察到烧瓶中无色气体变成红棕色，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。
无色气体变成红棕色
(3)铜与稀硝酸反应的离子方程式为
_____________________________________________。
(4)NaOH溶液的作用是________________________________________。
解析：NO、NO2是大气污染物，它们可与NaOH溶液反应生成盐，因此用NaOH溶液吸收尾气可以防止大气污染。
吸收尾气，以免气体污染环境
10．某实验小组用下图所示的装置探究红热木炭与浓硝酸发生的反应。

(1)按图示接好装置后，加入药品或试剂前需进行的操作是__________________。
解析：装置组装好后，要保证装置气密性良好，故加入药品或试剂前需进行的操作是检查装置的气密性。
检查装置的气密性
(2)浓硝酸与红热木炭发生反应的化学方程式为
____________________________________________。
(3)装置B中盛装的是去氧蒸馏水，写出NO2与H2O反应的化学方程式：
____________________________。装置C中盛装的是氢氧化钡溶液(足量)，观察到的现象是______________________，发生反应的离子方程式为___________________________________________。
解析：二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；装置A中产生的二氧化碳可以和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀，故现象为有白色沉淀产生，发生反应的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋CO2===BaCO3↓＋H2O。
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
有白色沉淀产生
Ba2＋＋2OH－＋CO2===BaCO3↓＋H2O
(4)有同学建议在装置A、B间补充装置E，装置E的作用是
________________________。
解析：二氧化氮在水中的溶解度较大，容易导致倒吸，故在装置A、B间应该有防倒吸装置。
作为安全瓶，防止倒吸
(5)装置D中收集到某无色气体，同学甲猜想是NO，同学乙猜想是O2。
①若O2是由装置A中反应生成的，则生成O2对应的化学方程式为
__________________________________。
②若同学甲的猜想正确，则移开集气瓶口的玻璃片，可观察到的现象是
_______________________________。
②一氧化氮没有颜色，容易和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮为红棕色气体，故可观察到的现象是集气瓶瓶口无色气体变为红棕色。
集气瓶瓶口无色气体变为红棕色
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11．研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。下图为氮元素的“价—类”二维图，图中a、b、c和d分别代表一种含氮化合物。 下列说法正确的是(　　)

A．a催化氧化可以生成b
B．从化合价角度分析，a与b能发生氧化还原反应
C．从物质类别角度分析，c可以和a、b、d发生反应
D．用两支玻璃棒分别蘸取a的浓溶液与c的浓溶液，靠近后会产生白雾
解析：由题图可知，a、b、c、d分别为NH3、NO2、HNO3、NH3·H2O。A．氨催化氧化生成一氧化氮，A错误；
B．NH3与NO2能发生氧化还原反应生成N2和H2O，B正确；
C．硝酸和二氧化氮不能反应，C错误；
D．用两支玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓硝酸，靠近后会生成NH4NO3固体，产生白烟，D错误。
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12．下列有关实验操作、现象及解释或结论均正确的是　(　　)
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 将过量的Fe粉加入稀硝酸中，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
B 常温下，Fe、Al放入浓硝酸中 无明显现象 Fe、Al 在浓硝酸中发生钝化
C 铝箔插入稀硝酸中 无现象 铝箔表面被硝酸氧化，形成致密的氧化膜
D 用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上 试纸变红色 浓硝酸具有酸性
解析：A．稀硝酸与铁粉反应，铁首先被氧化成Fe3＋，过量的铁粉将Fe3＋还原，最终得到Fe2＋，滴入KSCN溶液不呈红色，故A错误；
B．常温下，Fe、Al在浓硝酸中发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的进一步进行，故B正确；
C．铝箔能与稀硝酸反应放出气体，故C错误；
D．浓硝酸是强氧化性酸，能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故D错误。
13．某实验小组同学将一小块木炭在酒精灯上烧至红热，迅速投入热的浓硝酸中，发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧发出亮光。查阅资料可知，浓硝酸分解产生NO2和O2。为了探究“液面上木炭迅速燃烧发出亮光”的原因，该小组同学进行如下实验：
序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ
集气瓶中 所盛气体 O2 加热浓硝酸产生的气体
现象 木炭迅速燃烧发出亮光 木炭迅速燃烧发出亮光
下列说法正确的是(　　)
A．浓硝酸分解产生的V(NO2)∶V(O2)＝1∶1　
B．红棕色气体的产生说明木炭与浓硝酸发生了反应
C．能使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体是氧气
D．以上实验不能确定使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体一定是NO2
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红棕色气体为NO2，它的产生不能说明木炭与浓硝酸发生了反应，也可能是浓硝酸分解产生的，故B错误；
实验Ⅱ中浓硝酸受热分解产生的气体为二氧化氮和氧气，木炭在此混合气体中能迅速燃烧发出亮光，可能是氧气的助燃作用，也可能是二氧化氮也具有助燃的作用，故C错误；
由C项分析可知，题述实验不能确定使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体一定是NO2，故D正确。
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解析：将12.8 g(0.2 mol)铜与80 mL 10 mol/L(0.8 mol)HNO3溶液充分反应后，溶液中含0.1 mol H＋，说明反应消耗了0.7 mol HNO3，0.2 mol铜和0.7 mol HNO3反应生成0.2 mol Cu(NO3)2、氮氧化物和水，故氮氧化物中氮元素的物质的量为0.3 mol。A．0.2 mol铜参加反应失去0.4 mol电子，若生成的气体只有二氧化氮，则生成0.4 mol二氧化氮，但氮氧化物中氮元素的物质的量只有0.3 mol，说明生成的气体不只有二氧化氮，故A错误；
B．0.2 mol铜反应生成Cu(NO3)2，转移电子的物质的量为0.4 mol，故B错误；
C．根据氮元素守恒及上述分析可知，被还原的硝酸的物质的量为0.3 mol，故C正确；
15．(2024·滨州高一期末)图示分析是学习化学的一种重要方法，结合所给图示回答相关问题。
(1)下图是氮及其化合物的“价—类”二维图的部分信息。

①X的化学式为________。
解析：由题图可知，X为＋5价氮的氧化物，化学式为N2O5。
N2O5
②图中关于NO2和HNO3的相互转化，下列说法正确的是________(填字母)。
a．由NO2转化为HNO3，实现了氮的固定
b．工业上利用NO2与H2O反应制取HNO3
c．不加入还原剂，也可实现HNO3转化为NO2
d．由硝酸转化成等物质的量的NO2时，消耗碳单质和铜单质的物质的量相同
bc
(2)NO2、NO是大气污染物的主要成分，NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术，反应原理如下图所示。若处理的污染物中NO2与NO的物质的量之比为1∶1，则相应的化学方程式为
___________________________________________________________。
(4)硝酸可用作金属溶解剂。在不同浓度的HNO3-H2O2混合溶液中，金属溶解速率和生成NOx体积的变化如下图所示。据下图分析，混合溶液中HNO3的质量分数最佳为________%，理由是_______________________________。
解析：由题图可知，当混合溶液中HNO3的质量分数为10.5%时，溶解速率较快，生成NOx的体积少。
10.5
溶解速率快，生成NOx的体积少

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