1.了解氮元素單質及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質及 應用。2.了解氮的化合物對環(huán)境的影響。
考點二　典型的氧化性酸——硝酸
微專題11　噴泉實驗及拓展應用
2.氮氣(1)物理性質：____色____味氣體，密度比空氣略小，____溶于水。(2)化學性質
寫出有關化學方程式：①____________________；②________________________；③_______________________。
3.氮的氧化物(1)氮有多種價態(tài)的氧化物，氮元素從＋1―→＋5價都有對應的氧化物，如N2O、_____、N2O3、NO2(或______)、N2O5，其中屬于酸性氧化物的是N2O3、______。
(2)NO和NO2的比較
紅棕色、有刺激性氣味的氣體
2NO＋O2===2NO2
提醒?、貼O2與N2O4存在下列平衡：2NO2 N2O4，因此實驗測得NO2的平均相對分子質量總大于46。②驗證某無色氣體為NO的方法是向無色氣體中通入O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。
4.氮氧化物對環(huán)境的污染及防治(1)常見的污染類型①光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。④NO與血紅蛋白結合使人中毒。
(2)常見的NOx尾氣處理方法①堿液吸收法工業(yè)尾氣中NOx常用堿液吸收處理，NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。②催化轉化法在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(N2)，或NOx與CO在一定溫度下催化轉化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。
(1)固氮反應一定屬于氧化還原反應(　　)錯因：______________________________________________________。(2)N2與O2在放電條件下直接化合成NO2(　　)錯因：__________________________。(3)用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應產(chǎn)生的氣體(　　)錯因：________________________________________________________。
N2與O2在放電條件下生成NO
Cu與稀硝酸生成NO，NO與空氣中的O2反應，不能用排空氣法收集
(4)NO2溶于水時，NO2是氧化劑，水是還原劑(　　)錯因：_______________________________________。(5)可用NO2與水反應制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(　　)錯因：____________________________________________________。
NO2與H2O反應，NO2既是氧化劑又是還原劑
NO2與H2O反應生成HNO3和NO，所以NO2不是酸性氧化物
1.結合N2、NO、NO2的化學性質，用化學方程式解釋“雷雨發(fā)莊稼”的科學道理。
答案?、貼2＋O2 2NO②2NO＋O2===2NO2③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2.NO2和溴蒸氣均為紅棕色氣體，你用哪些實驗方法鑒別二者？寫出所用試劑和區(qū)別的現(xiàn)象。方案一：試劑___________，現(xiàn)象____________________________________________________。方案二：試劑____________，現(xiàn)象__________________________________________________________。方案三：試劑_______，現(xiàn)象_______________________________________________________________。
NO2中AgNO3溶液無明顯變化，溴蒸
NO2中CCl4(或汽油)仍為無色，溴蒸
氣中CCl4(或汽油)的顏色加深
NO2中蒸餾水不變色，溴蒸氣中水的顏色
加深(其他合理的答案均正確)
題組一　氮及氧化物的性質和應用1.(2020·通化高三月考)下列有關氮氣的說法正確的是A.氮氣是由氮原子構成的雙原子分子，所以化學性質不活潑B.1 ml N2可與3 ml H2完全反應生成2 ml NH3C.電閃雷鳴的雨天，雨水中會含有一定量的硝酸，其中發(fā)生的反應之一 是N2＋2O2===2NO2D.NO、NO2在一定條件下可相互轉化，且二者都是引起光化學煙霧的大 氣污染物
解析　A項，氮原子最外層有5個電子，氮與氮形成三對共用電子對，達8電子的穩(wěn)定結構；B項，氮氣與氫氣反應生成氨氣是可逆反應；C項，氮氣與氧氣在放電的條件下生成一氧化氮；D項，NO和氧氣反應生成NO2；NO2和水反應生成NO。
2.下列說法中錯誤的是A.工業(yè)上利用合成氨實現(xiàn)人工固氮涉及氧化還原反應B.通過灼熱的銅粉，可以除去N2中的O2C.除去NO中的NO2氣體的方法是將氣體依次通入盛有水和濃H2SO4的洗 氣瓶中D.NO2與H2O的反應中氧化劑與還原劑的質量之比為2∶1
解析　NO2與H2O的反應中氧化劑與還原劑的質量之比為1∶2。
3.如圖為裝有活塞的密閉容器，內盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL氧氣(氣體體積均在標準狀況下測定)，保持溫度、壓強不變，則容器內物質的密度為
A.等于1.369 g·L－1B.等于2.054 g·L－1C.在1.369 g·L－1和2.054 g·L－1之間D.大于2.054 g·L－1
解析　一氧化氮與氧氣恰好發(fā)生反應生成了二氧化氮，2NO?。2　===　2NO22　　　　 1　　　　 222.4 mL　 11.2 mL　 22.4 mL反應后生成了22.4 mL二氧化氮，假設二氧化氮的體積不變，
因存在轉化平衡：2NO2 N2O4，則混合氣體的體積小于22.4 mL，所以容器中氣體的密度應大于2.054 g·L－1。
題組二　氮氧化物對環(huán)境的污染及防治4.(2020·湖南懷化統(tǒng)一考試)化學與生產(chǎn)、生活、環(huán)境等社會實際密切相關。下列相關敘述正確的是A.SO2、CO2、NO2都是可形成酸雨的氣體B.75%酒精消毒原理和“84”消毒液(主要成分NaClO)消毒的原理相同C.納米鐵粉通過物理吸附去除污水中Hg2＋、Pb2＋等重金屬離子D.汽車尾氣中含有的氮氧化物，會加劇酸雨的形成
解析　SO2和NO2都是可形成酸雨的氣體，CO2不能形成酸雨，但會造成溫室效應，A項錯誤；75%的酒精消毒的原理是使蛋白質發(fā)生變性，“84”消毒液是利用其主要成分NaClO的強氧化性殺菌消毒，原理不相同，B項錯誤；納米鐵粉能有效地處理污水中的Hg2＋、Pb2＋等重金屬離子，與其還原性有關，C項錯誤。
5.工業(yè)上常采用生物硝化法將 轉化為 來處理氨氮廢水，工作流程如圖，下列說法錯誤的是
A.生物硝化法處理廢水，會導致水體pH逐漸下降： ＋2O2=== ＋ 2H＋＋H2OB.長期過量使用NH4Cl等銨態(tài)化肥，易導致土壤酸化，水體富營養(yǎng)化C.檢驗 所需的試劑是濃NaOH溶液、濕潤的藍色石蕊試紙D.微生物保持活性的pH范圍為7～9，可以加入石灰石來調節(jié)水體的pH
解析　NH4Cl水解呈酸性，長期過量使用會導致土壤酸化，也會導致水體富營養(yǎng)化，B項正確；檢驗 應使用紅色石蕊試紙，C項錯誤；生物硝化法處理廢水會使水體呈酸性，可以加入石灰石與H＋反應來調節(jié)水體的pH，D項正確。
6.(1)汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉化法處理，使它們相互反應生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。寫出NO被CO還原的化學方程式：__________________________。(2)用氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體。如4NH3＋6NO 5N2＋6H2O。寫出氨氣轉化NO2的化學方程式：_____________________________，該反應中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質量之比為_____。
(3)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。①NO2被燒堿溶液吸收時，生成兩種鈉鹽，其物質的量之比為1∶1，寫出該反應的化學方程式：____________________________________。②NO與NO2按物質的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學式是________。
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
1.物理性質硝酸是無色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。2.化學性質
(1)不穩(wěn)定性反應：_______________________________________。
(2)強氧化性硝酸無論濃、稀都有強氧化性，而且濃度越大，氧化性越強。按要求完成下列反應的方程式：①與金屬反應：稀硝酸與銅反應：__________________________________________；濃硝酸與銅反應：_________________________________________。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
②與非金屬反應：濃硝酸與C的反應：_______________________________________。③與還原性化合物反應：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質。稀硝酸與FeSO4溶液反應的離子方程式：______________________________________。
(3)與有機物反應①硝化反應(與 反應)：__________________________________；②顏色反應：含有苯基的蛋白質遇到濃硝酸時變黃色。
(1)實驗室也可用鋅粒與稀硝酸制取氫氣(　　)錯因：_______________________________________。(2)常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學變化(　　)錯因：______________________________________________________。(3)可用稀硝酸與FeS固體反應制取H2S(　　)錯因：________________________________。(4)銅溶于稀硝酸不能體現(xiàn)硝酸的酸性(　　)錯因：______________________________________________。
HNO3有強氧化性，與金屬反應時不放出H2
HNO3會將－2價的硫氧化成單質硫
Cu與HNO3反應，生成Cu(NO3)2，體現(xiàn)HNO3的酸性
(5)在酸性條件下，　　與I－、Fe2＋、　　等離子能大量共存(　　)錯因：_________________________________________________________________。
在酸性條件下有強氧化性，會將I－、Fe2＋、 等還原性
(1)HNO3與金屬反應一般不能產(chǎn)生H2。(2)硝酸的還原產(chǎn)物不只有NO2和NO，很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。(3)硝酸與金屬反應時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。(4)涉及HNO3的離子反應常見的易錯問題①忽視 在酸性條件下的強氧化性。在酸性條件下 不能與Fe2＋、I－、 、S2－等還原性較強的離子大量共存。②在書寫離子方程式時，忽視HNO3的強氧化性，將氧化還原反應簡單地寫成復分解反應，如易錯易混辨析中的(3)。
1.將濃硝酸存放在無色試劑瓶中，一段時間后觀察到溶液變黃，用化學方程式解釋變黃的原因，由此得到啟示，如何保存濃硝酸？
答案　4HNO3(濃) 2H2O＋4NO2↑＋O2↑，濃硝酸應保存在棕色試劑瓶中，并置于陰涼處。
2.用動態(tài)觀點理解Cu與濃HNO3的反應向一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。①反應開始階段產(chǎn)生_____色氣體，化學方程式為___________________________________________。②反應進行一段時間后又產(chǎn)生無色氣體，此時的化學方程式為_____________________________________________。③待反應停止后，再加入少量的稀硫酸，這時Cu片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是_____________________________________________________________________________。
Cu＋4HNO3(濃)===
Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
加入稀硫酸后，氫離子與原溶液中硝酸根離子構成強氧化性酸，
題組一　硝酸的性質及應用1.(2019·濰坊期末)硝酸是化學實驗室中最常用的試劑之一，下列有關硝酸的說法不正確的是A.濃硝酸和氯水用棕色試劑瓶保存，原理相同B.將分別蘸有濃硝酸和濃氨水的玻璃棒相互靠近時，有白煙生成C.常溫下鐵和鉑都不溶于濃硝酸，原理相同D.濃硝酸濺到皮膚上，皮膚會變黃
解析　A項，HNO3和氯水中的HClO見光都易分解，都應避光保存，正確；B項，濃HNO3和濃氨水都具有揮發(fā)性，HNO3與NH3化合生成白色固體小顆粒NH4NO3，正確；C項，常溫下，鐵在濃硝酸中鈍化，而Pt與濃硝酸不反應，原理不同，錯誤；D項，濃HNO3能使蛋白質顯黃色，正確。
2.將相同質量的銅分別與足量的濃硝酸、稀硝酸反應，下列敘述正確的是A.硝酸濃度越大消耗的硝酸越少，產(chǎn)生的有毒氣體也越少B.反應中轉移的電子總數(shù)：稀硝酸少于濃硝酸C.試管內壁上的銅用濃硝酸除去比用稀硝酸好，因為反應速率快D.兩者用排水法收集的氣體的體積相同
解析　銅完全反應，在進行相關計算時以銅為標準，等質量的銅在反應中失去的電子數(shù)相同，生成的Cu(NO3)2的量相同，濃硝酸被還原為NO2，化合價由＋5降到＋4，每個氮原子只得到1個電子，稀HNO3被還原時每個氮原子得到3個電子，故被還原的濃硝酸多、稀硝酸少，生成的NO2也比NO多。用排水法收集氣體時，由于會發(fā)生反應：3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO，故兩種情況收集到的氣體一樣多。
3.某化學興趣小組進行了有關Cu、硝酸、硫酸化學性質的實驗，實驗過程如圖所示。下列有關說法正確的是
A.①中溶液呈藍色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，稀硝酸被還原為NO2B.③中反應的離子方程式為3Cu＋ ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OC.③中滴加稀硫酸，銅片繼續(xù)溶解，說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的強D.由上述實驗可知，Cu在常溫下既可與稀硝酸反應，又可與稀硫酸反應
解析　Cu與稀硝酸發(fā)生反應3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，稀硝酸被還原為NO，NO遇空氣中的O2生成NO2，故試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，A錯誤；③中溶液含有 ，滴加稀硫酸后，Cu、 、H＋繼續(xù)反應生成NO，B正確；
③中銅片繼續(xù)溶解，是因為稀硫酸提供H＋，與 形成HNO3，繼續(xù)與Cu反應，C錯誤；Cu是不活潑金屬，在常溫下，可與稀硝酸反應，但不能與稀硫酸反應，D錯誤。
題組二　硝酸反應產(chǎn)物綜合實驗探究題
F是一半空的注射器。請回答有關問題：(1)設計裝置A的目的是_______________________________________________________________。
產(chǎn)生CO2，趕走裝置中的空氣，防止因NO與O2反
4.(2020·桂林高三測試)某校課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應產(chǎn)生的氣體主要是NO而設計了下列實驗，裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關閉狀態(tài))，
應生成NO2而產(chǎn)生干擾
(2)在完成(1)中的“操作”后，將裝置B中銅絲插入稀硝酸并微熱，觀察到裝置B中的現(xiàn)象是______________________________________________________；B中反應的離子方程式為___________________________________________。
Cu絲表面產(chǎn)生氣泡，稀硝酸液面上方仍為無色，
3Cu＋8H＋＋ ===3Cu2＋＋
(3)裝置E和F的作用是_______________；為實現(xiàn)此作用，其操作方法是_________________________________________________________。(4)裝置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空氣，兼有_________的功能。
將注射器中的空氣推入E中，若氣體變?yōu)榧t棕色則說明生成了NO
1.氨的分子結構和物理性質
提醒?、貼H3是中學化學中唯一的堿性氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，可在推斷題中作為解題突破口。②氨水呈堿性，NH3·H2O屬于一元弱堿，計算氨水的濃度時，溶質按NH3進行計算。
3.銨鹽及 的檢驗(1)銨鹽的物理性質銨鹽都是____色固體，均易溶于水。
4.氨的實驗室制法(1)加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物
①將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變____；②將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，有白煙產(chǎn)生
用___________法。收集時，一般在管口塞一團棉花球，可減小NH3與空氣的對流速率，收集到純凈的NH3
(2)實驗室制取氨的其他方法
(1)液氨制冷、碘的升華、NH4Cl氣化都不涉及化學變化(　　)錯因：_______________________________________________。(2)能用加熱法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl為強酸弱堿鹽(　　)錯因：_________________________________。
NH4Cl氣化是NH4Cl分解生成NH3與HCl，是化學變化
原因是NH4Cl受熱分解生成氣體揮發(fā)
(3)現(xiàn)有1 ml·L－1的氨水，則該溶液中NH3·H2O的濃度是1 ml·L－1(　　)錯因：_______________________________________________。(4)濃氨水可檢驗氯氣管道是否漏氣(　　)錯因：______________________________________________________。
氨水中還含有NH3、 ，故c(NH3·H2O)

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