学年鲁科版版必修第一册 3.3.3 硝酸的性质人类活动对氮循环和环境的影响 学案.docx

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1、333硝酸的性质人类活动对氮循环和环境的影响天网【学习目标】.掌握硝酸的主要性质。1 .认识硝酸在工业和农业生产中的重要意义。2 .了解工业制硝酸的原理.认识氮的化合物在农业生产中的应用及对生态环境的影响述皿【基础知识】一、硝酸的性质1.实验探究硝酸的性质实验装置 及操作爆浓硝酸稀 硝、酸/铜浓帆酸F二/铜浓 硝、酸W二/铁片实验现象瓶口产生自 霎，闻到刺激 性气味反响缓慢，有少 量无色气泡产 生，溶液变蓝反响剧烈，有大 量红棕色气泡产 生，溶液变蓝无明显现象2.物理性质3.化学性质颜色状态气味密度特性无色液态刺激性比水的大易挥发（1）酸的通性电离方程式：HNCh=H+N03酸碱指示剂：能够使

2、石蕊试液变纽能与金属、碱、碱性氧化物等反响（2）不稳定性性质：浓硝酸受热或见光分解=NH/o （4）假设该反响能够发生，那么NO2-HNO3,氮元素的化合价升高, NH3THNO3,氮元素的化合价也升高，不能满足“在氧化还原反响中，元素 的化合价既有升高的，又有降低的原理，所以该反响不能发生。【答案】（1） 3NO2+H2O=2HNO3+NO NO2、NO24、5、4、6 H2O（2） NH3+H+=NH4+（4）不能，化合价只有升高，没有降低【思维拓展】氮及其化合物间的转化关系1 .氮元素的价-类图素价+5+4+2元合 氮化素价+5+4+2元合 氮化-3NH*IINH3H2O氢化物单质氧化物

3、酸 碱盐物质类别2 .氮元素的化合价与氧化性、还原性的关系价态代表物性质-3NH3、Mg3N2 NH4CI只有还原性0N2既有氧化性，又有还原性+ 1N2O+2NO+3N2O3、HNCh、NaNO2+4NO2、N2O4+5N2O5、HNO3、NaNO3只有氧化性【过关检测】一、选择题1.（2020江苏学考真题）以下气体排放到空气中，不会导致酸雨的是（ ）。A. NO B. NO2C. CO2 D. SO2【解析】选C。一氧化氮属于氮氧化物，排放到空气中，会引起酸雨，故A 错误；二氧化氮属于氮氧化物，排放到空气中，会引起酸雨，故B错误；二 氧化碳为空气的成分，过量排放会引起温室效应，故C正确；二

4、氧化硫排放 到空气中会引起酸雨，故D错误。2 . （2021.日照高一检测）以下污染现象主要与NCh有关的是（）。A.臭氧空洞B.水体富营养化C.光化学烟雾 D.温室效应【解析】选C。引起污染的主要物质：臭氧空洞一氟氯烧，水体富营养化一 含N、P、K物质，光化学烟雾一NO、NO2，温室效应一CO2。3 .久置的硝酸呈黄色的原因是（）。A.硝酸露置在空气中被氧气氧化了B.硝酸露置在空气中被氮气还原了C.硝酸见光或受热分解产生的NCh再溶于硝酸中D.硝酸是强氧化性酸【解析】选C。硝酸具有强氧化性，不会被空气中的氧气氧化，故A错误； 硝酸具有强氧化性，氮气的性质稳定，二者在常温下不会反响，故B错误；

5、 硝酸不稳定，见光或受热分解产生的NO?再溶于硝酸中使溶液呈现黄色，故 C正确；硝酸是强氧化性酸，但与硝酸呈黄色无关，故D错误。4 .对于硝酸的物理性质，以下表达中，不正确的选项是（）。A.可以与水以任意比互溶B.不易挥发C.有刺激性气味D.质量分数在95%以上的硝酸为发烟硝酸【解析】选B。硝酸是一种易挥发的液体。5 .在反响C+4HNC）3（浓）0=CO2f+4NC）2T+2H2。中浓硝酸表现出（）。A.酸性 B.挥发性 C.强氧化性D.不稳定性【解析】选C。酸性是硝酸中氮元素化合价不变生成盐，反响中不符合，故 A不符合；挥发性是硝酸的微粒性质，故B不符合；在反响C+4HNO3 （浓） Ac

6、Ch廿4NChT+2H2。中浓硝酸溶液中硝酸中氮元素化合价从+5价全部 变化为+4价，说明硝酸的氧化性，故C符合；不稳定性是指硝酸见光或加热 分解的性质，故D不符合。6 .以下离子方程式正确的选项是（）。A. Zn与稀硝酸反响：Zn+2H+ Zn2+H2tB. Fe与过量稀硝酸反响：3Fe+8H+2NO3- =3Fe2+2NOT+4H2OC.过量铁粉与稀硝酸反响：Fe+4H+NO3- =Fe3+NOT+2H2OD. Cu与稀硝酸反响：3Cu+8H+2NO3- =3Cu2+2NOt+4H2O【解析】选D。A项，不产生H2; B项，应生成Fe3+； C项，应生成Fe?十。7 .在以下反响中，HN0

7、3既表现出氧化性，又表现出酸性的是（）。A. H2s+2HNO3 （浓）=S1+2NO2T+2H2。B. Fe2O3+6HNO3=2Fe （NO3）3+3H2OC. 4HNO3=4NO2T+ChT+2H2OD. 3Cu+8HNO3=3Cu （NO,0 2+2NOT+4H2O【解析】选D A项反响中硝酸只表现氧化性；B项硝酸只表现酸性，不是 氧化还原反响；硝酸分解，既表现出氧化性，又表现出还原性，不表现出酸 性；硝酸被还原生成NO,表现为氧化性，生成硝酸铜，表现为酸性。8 . （2021.泉州高一检测）明崇祯年间徐光启手迹记载：“绿矶五斤， 硝（硝酸钾）五斤，将矶炒去,约折五分之一，将二味同研细

8、,次用铁作锅， 锅下起火，取气冷定，开坛那么药化为强水。五金入强水皆化，惟黄金不化强 水中，加盐那么化。以下说法不正确的选项是（）。A. “强水”主要成分是硝酸B. “将矶炒去，约折五分之一”是指绿帆脱水C. “锅下起火，取气冷定”描述了蒸储的过程D. “五金入强水皆化”过程产生的气体都是H?【解析】选D。根据“五金入强水皆化、惟黄金不化强水中”判断“强水”主要 成分是硝酸，故A正确；“将矶炒去，约折五分之一是指绿矶脱水，故B正 确；“锅下起火，取气冷定”描述了蒸播的过程，故C正确；“五金入强水皆化” 是指金属溶于硝酸，过程产生的气体主要是氮的氧化物，故D不正确。9 . （2021江苏常州高一

9、上期末）铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显现 象发生。当加入一种盐后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色。有以下盐： Fez（SO4） 3;Na2co3;KNO3; FcSO4;Fc304； Fe2O3； HC1, 符合条件的组合为（）0A. B.C. D.【解析】选A。加入后也能溶解铜，铁离子跟铜反响，生成铜离子和亚铁 离子；加入后硝酸钾电离出的硝酸根在稀硫酸的环境下可以将铜氧化成铜 离子；加入后硫酸和四氧化三铁反响生成硫酸铁和硫酸亚铁，硫酸铁可以 将铜氧化；加入后稀硫酸和三氧化二铁反响生成硫酸铁，硫酸铁可以将铜 氧化成铜离子，故A正确；加入FeSCU，硫酸亚铁和铜反响，故B错误；加 入H。，铜不与

10、盐酸反响，故C错误；加入、硫酸亚铁、盐酸都不与 铜反响，故D错误。10 . （2021广州高一检测）关于硝酸的说法正确的选项是（）。A.常温下，向浓硝酸中投入Fe片，不会产生大量的红棕色气体，没 有反响发生B.与金属反响时，稀硝酸可能被还原为更低价态，那么稀硝酸氧化性强 于浓硝酸C.硝酸电离出的H+,能被Zn、Fe等金属还原成H2D.硝酸与金属反响时，是+5价的氮得电子【解析】选D。常温下，浓硝酸使铁钝化，无红棕色气体产生，因外表生成 致密的氧化膜而阻止了浓硝酸与铁的进一步反响，A错误；稀硝酸的氧化性 比浓硝酸弱，不能根据氮元素化合价降低的多少判断，B错误；硝酸能电离 出H+,有酸的通性，但与

11、金属反响不产生H2,此时是+5价氮原子得电子， C错误，D正确。11.木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为和两份，将两份气 体分别按以下图实验：混合气体X混合气体X第一份实验第二份实验那么澄清石灰水的变化可能是（）oA.不变浑浊，变乳白色B.变为乳白色浑浊，不变浑浊C.、均变为乳白色浑浊D.、都不变浑浊【解析】选B。中X先通过水，NO?转变为NO,故澄清石灰水只与CO2 反响变浑浊，中X通入澄清石灰水，依次发生的反响：3NO2+H2O = 2HNO3+NO, CO2+Ca （OH） 2=CaCO.4+H2O,生成的CaCCh沉淀会被HNO3溶解，故澄清石 灰水不变浑浊，所以B项正确。12

12、. （2022福建省泉州高一下学期期中）氨和硝酸是重要的化工产品，工业 合成氨及制备硝酸的流程如图：以下说法错误的选项是（）oA. “氨别离器”中主要应用了氨气易液化的性质B.为提高氮的利用率，尾气可循环进入“合成塔”C.流程中的转化涉及复分解反响D.工业上可用铁槽车储运浓硝酸【解析】选C。氨气易液化，将液氨别离出来，剩余的氮气、氢气可以循环 利用，“氨别离器”中主要应用了氨气易液化的性质，A正确；如图，为提高 氮的利用率，尾气可循环进入“合成塔”，B正确；流程中的转化涉及的反响高温、高压_催化剂为N2+3H 催化剂 2N%, 4NH3+5O2 =4NO+6H2O,4NO4-3O24-2H2O

13、=4HNO3,没有涉及复分解反响，C错误；常温下，浓硝酸 能够使铁钝化，工业上可用铁槽车储运浓硝酸，D正确。13. (2021.山东师大附中高一期末检测)某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝 酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如下图。以下有关说法正确的选项是()oI-稀硝酸稀硫酸;铜片剩余 A.实验中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明稀硝酸被Cu 还原为NO2B.实验中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝 酸强C.实验发生反响的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2so4=4CuSO4 + 2NOT+4H2OD.由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以和稀硝酸反响，也可以

14、和稀硫酸反响【解析】选C。中发生反响3Cu+8HNC)3=3Cu (NO3) 2+2NOT+4H2O, 硝酸被还原为NO,故A错误；中加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反响，但硝酸 根离子在酸性条件下具有强氧化性，能与Cu反响，稀硝酸的氧化性比稀硫 酸强，故B错误；实验中发生反响的化学方程式为3Cu+Cu (NO3) 2+4H2SO4 =4CuSO4+2NOT+4H2O,故C正确；Cu在常温下可以和稀硝酸反 应，但不能和稀硫酸反响，故D错误。14. (2021广西凭祥高 吓学期期末)硝酸镀钙5Ca(NO3)2NH4NO310H2。 是一种新型高效复合肥料，具有生产工艺简单，本钱低廉，经济效益高等多 方面

15、的优点。在实验室模拟合成硝酸镀钙的流程如下图，以下说法错误的 是()。碳酸钙氨气硝酸A.假设要加快“过滤”的速率，可以采用抽滤的方法B. “蒸发”时所用的卅堪应该放置在泥三角上C. “结晶”时为防止晶体脱水通常采用降温结晶的方式D.加入碳酸钙的目的之一是调节钱钙比【解析】选B。粗硝酸钙(含硝酸钙、难溶物及硝酸)加水溶解，过滤得含 硝酸钙和硝酸的溶液，加入碳酸钙与硝酸反响生成硝酸钙、水和二氧化碳气 体，再通入氨气中和硝酸生成硝酸铉，最终所得的溶液为硝酸钙和稍酸筱的 混合溶液,蒸发结晶得到硝酸晶钙5Ca (N03) 2*NH4NO3*10H2O晶体。 用抽气泵抽出装置中的空气，形成压强差，抽滤漏斗

16、(即布氏漏斗)中的溶 液受压能较快速地通过漏斗孔，这样就到达了加快过滤速度的效果，故A正 确；蒸发所用仪器为蒸发皿，地烟用于固体加热分解，故B错误；为防止脱 水，温度不能过高，可采用降温结晶，故C正确；加入碳酸钙，可与硝酸反 应生成硝酸钙，且可调节镂钙比，故D正确。15. (2021.四平高一检测)35.2gFeS与lOOOmLl.3moi/L硝酸溶液恰好完全反 应，反响后氧化产物为Fe2(SCU)3和Fe(NO3)3,那么硝酸的还原产物为()。A. N2B. N2O C. NO D. NO2【解析】选 B。 (FeS) = 35.2g =0 4mol, n (HNO3) =1.3mol 硫元

17、素 880mol，那么还剩余的Fe元素必定在从反响前的一2价升高到反响后的+6价，失去8个电子,升高总数为8,0.4mol 硫元素失去3.2mol电子，铁元素从反响前的+2价升高到反响后的+3价，失 去1个电子，升高总数为1, ().4molFe元素失去().4mol电子那么根据氧化还 原反响中电子得失相等，N元素共得到3.6mol电子，因S(F62 (SO4) 3, 所以 Fez(SO4) 3 =2等。据铁守恒，Fe2 (S04) 3中Fe物质的量 _ 0.8molFe (NOO 3中，Fe (NOO 3中Fc物质的量=0.4mol一亚=2也必， 33所以Fe (NO3)3中氮元素物质的量%

18、5x3=().4m01。因为一共有1.3molN3元素，所以被还原的N元素物质的量=1.3mol0.4moi = 0.9mol, 0.9molN 元素共得到了 3.6mol电子，平均每molN元素得到4mol电子，即1个N原 子得到4个电子，从+5价下降到+1价,而+1价的N元素只能形成NzO。 二、非选择题(2021厦门高一检测)如图的各方框表示有关的一种反响物或生成物(某 些物质己经略去)，其中常温下A、C、D为无色气体，C能使湿润的红色石 蕊试纸变蓝、F为红棕色气体。.nn-HZI_11罐化剂(1)写出以下各物质的化学式：F： ； G： o(2 ) 写出 A-D 变化的化学方程式： :写

19、出G-E变化的离子方程式：(3)实验室里，常用加热 的混合物的方法制取气体C,常采用法来收集。【解析】C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，那么C是NH“ F为红棕色气体， 那么F是NO?,铜和硝酸反响生成二氧化氮，那么G是HN03,二氧化氮和水 反响生成硝酸，那么B是H20,铜和稀硝酸反响生成一氧化氮，氨气被氧气 氧化生成一氧化氮，那么E是NO, D是O2,常温下A是无色气体，能和过 氧化钠反响生成氧气，那么A是CO2, X可能为NH4HCO3或(NH4) 2co3。(1)通过以上分析知，F为NO?，G为HNCh;(2) AD为NazO?和CCh 的反响，方程式为2co2+2Na2O2 = 2Na2

20、co3+02,GE为稀硝酸和铜的反响， 方程式为 3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu (NO3)2+2NOt+4H2O； (3)实验室常 用加热碱和钱盐的方法制取氨气，氨气极易溶于水，且氨气密度小于空气, 所以可以采用向下排空气法收集氨气。【答案】（1） no2： hno3（2） 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2: 3Cu+8HNO3 （稀）=3Cu （N03） 2+2NOT+4H2O（3）较盐和碱；向下排空气17.某校为了改进碳与浓硝酸反响的实验，设计了如下图的装置，实验步 骤：先预热盛有无水氯化钙的烧瓶，然后投入几小块红热的炭块，再缓缓向 炭块上滴加浓硝酸（最好用发烟硝酸），反

21、响即可连续发生。请完成以下空 白：（1）红热的炭块投入烧瓶中后先是由红变暗，滴入浓硝酸后又由暗变红, 原因是，反响的化学方程式为（2）烧瓶中的现象是；试管中的现 象是。（3）无水氯化钙的作用是，水湿棉花的作用是，气球的作用是0（4）假设在反响结束后，在试管中得到20g沉淀（假设各步反响均进行完全）, 假设要使气球中所得气体完全被水吸收（4NO+3O2+2H2O=4HNO3），那么需要 再通入02的体积为 L （标准状况，装置中的空气在此处计算时，可忽略）。【解析】（1）红热的炭块投入烧瓶中后，由于温度降低，所以会由红变暗, 滴入浓硝酸后又由暗变红，说明温度又升高了，即反响放热。（2）红热的炭

22、块和浓硝酸反响，产生CO?和NCh，由于NO2是一种红棕色气体，所以烧瓶 中充满红棕色气体；当混合气体通过用水浸湿的棉花时，NCh和H?O反响生 成HNC3和NO,剩余气体通入澄清石灰水时，CO2和石灰水反响生成CaCO3 白色沉淀。（3）由于随着反响的进行，硝酸的浓度降低，碳和稀硝酸不反响, 加入无水氯化钙可以吸收，可以保证硝酸浓度不降低，保证反响连续进行。 NO是一种有毒的气体，不能直接排入空气中，可以用气球收集尾气，防止 污染空气。（4）试管中得到20g沉淀是CaCCh，其物质的量为（CaCO3）=2（总=0.2mol,根据碳元素守恒可知：（CO2）=（CaCO3）= =0.2mol,1

23、 OOg/moI再根据方程式C+4HNO3 （浓）=A=CO2T+4NO2t+2H2O3NO2+H2O =2HNO3+NOffl4NO+3O2+2H2O =4HNO3,可得如下关系式：4CO24NO2-NOO2，那么 （O2）=（CO2）=0.2mol,那么通入的O2在标准 3状况下的体积为V （。2）i=4.48L。【答案】（1）浓硝酸与炭反响放热；C+4HNO3（浓）=CO2t+4NO2T+2H2O （2）烧瓶中有红棕色气体产生；有白色浑浊产生（3）吸水；使NCh转化为NO；吸收尾气，防止污染（4） 4.48L18. （20202021学年浙江省温州市十校联合体高一下期中）（10分）实验室

24、 利用废铜屑制备硫酸铜晶体，装置如下图（夹持装置和加热装置已略去）, 在实验中将适量KNO3溶液逐滴加入到废铜屑与稀硫酸的混合物中，加热使 之反响完全,通过蒸发浓缩、冷却结晶，制得硫酸铜晶体.NO?可与NaOH 溶液反响生成两种盐，NO不能与NaOH溶液反响。（1）连接漏斗和烧瓶的橡胶管的作用是0（2）烧瓶中生成无色的NO气体，反响的离子方程式是。（3）无色气体进入广口瓶后变为红棕色气体，反响的化学方程式是（4）实验方案中KNQ?溶液应改为稀硝酸效果更好，理由是（5）实验过程中盛有NaOH溶液的烧杯上方仍然出现了红棕色气体，请对 该实验装置提出改进意见：.反响：4HNO3 （浓）受热或光照4N

25、O2T+O2T+2H2。（3）强氧化性跟随3Cu+8HNO3(稀=3Cu(NO3)2/ , CuN2N0t+4H2O色上门浓硝酸011X103（*）=01（X03）2 一牌醺 RA+2N0J+2H2OHNO3-应室温时浓硝酸可使铁、铝外表形成 氧化物保护膜与非金属当U C+4HNO3（浓金IN021+C021+2H2O4.用途（1）制造炸药、染料等重要的化工原料（2）实验室里重要的化学试剂二、人类活动对氮循环和环境的影响害一危 犯氧化物产生光化学烟雾一形成酸雨化石燃料的燃烧植物体的燃烧农田土壤和动物排泄物 中含氮化合物的转化一（I）形成硝酸型酸雨含氮物质旦NO&NC）2HNO3（2）形成光化学

26、烟雾NOz和02尊O?碳氢化合物,有毒烟雾（3）破坏臭氧层：NO催化0.3分解为NO+O3=NO2+O, NO2+O=NO+O2（4）水体富黄养化：水中含氮化合物引起水体污染.二【考点剖析】考点一：硝酸的强氧化性1. （2021.吉林四平高一检测）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性【解析】(1)橡胶管将漏斗和烧瓶连接起来，其作用是平衡漏斗和烧瓶内气 压，使液体能顺利流下；(2)烧瓶中Cu、H NO3一发生氧化还原反响，产 生Ci?+、NO、H20,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反响的离 子方程式为：3Cu+8H+2NO3- = 3Cu2+2NOT+4H2O； (3)无色NO气体遇空 气变为

27、N02,反响的化学方程式为：2NO+O2=2NO2； (4)实验方案中假设将 KNO3溶液应改为稀硝酸效果更好，这是由于KNO3会电离产生K+,会使制 取得到的CuSO45H2。中含有杂质，导致晶体不纯；假设溶液中没有K+,制取 得到的就是纯洁的CuSCh5H2O； (5)实验过程中盛有NaOH溶液的烧杯上方 仍然出现了红棕色气体，说明NO没有被NaOH溶液吸收，逸出后被空气中 的02氧化产生NO?，那么对该实验装置改进措施可以是：可以在广口瓶胶塞或 烧瓶胶塞上加一根玻璃管向瓶内鼓入空气，使NO与鼓入的Ch反响产生NCh， NO2与NaOH溶液发生反响：2NO2+2NaOH = NaNO3+N

28、aNO2+H2。，就可以 防止NO气体污染空气。【答案】(1)平衡漏斗和烧瓶内气压，使液体能顺利流下(2 ) 3Cu+8H+2NO3- = 3Cu2+2NOT+4H2O(3) 2NO+O2 = 2NO2(4)溶液中没有钾离子，制得的硫酸铜晶体更纯洁(5)可以在广口瓶胶塞或烧瓶胶塞上加一根玻璃管向瓶内鼓入空气19. (2021.北京昌平高一检测)研究氮的循环和转化对生产、生活有重要 的价值。I . (1)写出实验室制备氨气的化学方程式 OII.氨是重要的化匚原料。某工厂用氨制硝酸和铉盐的流程如下图。1 囚困I I 1NH3 * NO - HNO3I1（2）设备1、3中发生反响的化学方程式分别是设

29、备2中通入的物质A是。III.氨氮废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以 NH4+和NH3-H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：（3）过程的目的是将NH+转化为NH3,并通过鼓入大量空气将氨气吹出， 写出NHT转化为NH3的离子方程式。（4）过程加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质，反响后含氮元素、 氯元素的物质化学式分别为、o（5）含余氯废水的主要成分是NaQO以及HQO, X可选用以下哪种溶液以 到达去除余氯的目的（填序号）oa. KOH b. Na2sO3c. KM11O4 d. NaCl写出其中一个反响的离子方程式。【解析】I . （1）实验室用NE

30、O和Ca （OH） 2制备氨气，其化学方程式为 2NHQ+Ca （OH） 2=CaCl2+2NH3f4-2H20o II. （2）设备 1 中是NH3和O2发生反 催化剂应，发生反响的化学方程式4NH3+5O2 4NO+6H2。：设备3中是HNO3 和NH3发生反响，发生反响的化学方程式是HNO3+NH3=NH4NC）3。设备2 中发生的反响为4NO+3O2+2H2O=4HNO3，所以通入的物质A是。2或者空 气。III. (3)过程的目的是将NHT转化为NH3,并通过鼓入大量空气将 氨气吹出，使NH4+转化为NH3，反响的离子方程式为NH/+OH一 =NH3T+H2Oo (4)过程加入NaC

31、lO溶液可将氨氮转化为无毒物质， 反响的方程式为3NaCIO+2NH3=3NaCl+N2廿3H20,所以含氮元素、氯元 素的物质化学式分别为N2、NaCU (5)含余氯废水的主要成分是NaClO和 HC10,要去除需加入Na2so3,反响的离子方程式为SO32+C1CT=SO42+C1 ffSO32_+HClO=SO424-Cr+H+o【答案】(1)2NH4CI+Ca (OH) 2=CaC12+2NH3T+2H2O 催化剂4NH3+5O24N0+6H2O； HNO3+NH3=NH4NO3; O2或者空气(2) NHJ+OH 0=NH3T+H2ON2； NaCl(5)b； so32+cio-=s

32、o42-+cr (或者SO32-+HCIO=SO42-+C+H+) 20.近几年来关于氮污染的治理倍受关注。(1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂外表物质转化的 关系如下图，以下说法正确的选项是 Oa.在转化过程中，氮元素均被还原b.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程c.还原过程中生成O.lmolN2,转移电子数为Imold.三效催化剂能有效实现汽车尾气44c0、CxHy、NO,三种成分的净化(2)利用C10?氧化氮氧化物反响过程如下：NON02m皆溶液N2.网I乙反响II7 /反响I的化学方程式是2NO+C1O2+H2O=NO2+HNO3+HCI,反响【I的离子方程式是 o

33、（3）加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+完全转化为N2,而本身被还原为 NaClo检验废水中是否存在NH4+的方法是O假设处理废水产生了0.448LN2 （标准状况），那么需消耗浓度为0.5molL）的 次氯酸钠的体积为 Lo【解析】（1）在转化过程的储存过程中，氮元素化合价升高，被氧化，a错 误；根据催化剂的特点可知催化剂参与储存和还原过程，b错误；还原过程 中氮元素化合价从+5价降低到0价，得到5个电子，那么生成O.lmolNz，转移电 子为0.1口】。氏5、2=1.001。1,（:正确；根据示意图可判断三效催化剂能有效实 现汽车尾气中CO、GHy、NO*三种成分的净化，d正确；（2）二氧

34、化氮具有 氧化性，亚硫酸钠具有还原性，二者之间会发生氧化还原反响：2NO2+4SO32 -=n2+4SO42-; （3）钱盐能与强碱反响放出氨气，那么检验钱根离子的方 法为：取少量废水于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，把湿润的红 色石蕊试纸放在试管口，假设试纸变蓝，证明废水中有NHJ,假设试纸不变蓝, 证明废水中无NH4+;因为次氯酸钠氧化废水中NH4+使之转化为N2，而本 身被还原为NaCl,根据得失电子守恒，离子方程式为2NH4+3C1CT =N2T+3Cr+2H+3H20,根据方程式可知，处理废水产生了0.448L即0.02molN2（标准状况），那么需消耗浓度为0.5molL的

35、次氯酸钠的体积为0.06mol0.5mol*L 1 =0.12L。【答案】（1） cd （2） 2NO2+4SO32 =N2+4SO42（3）取少量废水于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，把湿润的 红色石蕊试纸放在试管口，假设试纸变蓝，证明废水中有NE+,假设试纸不变 蓝，证明废水中无NH4+0.12的相对强弱，按如图装置进行实验（夹持仪器已略去）。实验说明浓硝酸能 将NO氧化成NO?，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化 性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mo卜稀硝酸、蒸镭水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二 氧化碳。：氢氧化钠溶液不与NO反响，能与NO?反响：2NO2+2NaO

36、H =NaNO3+NaNO2+H2O。（1）实验应防止有害气体排放到空气中。装置中盛放的药品依次是（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，翻开弹簧夹后 O（3）装置中发生反响的化学方程式是（4）装置的作用是,发生反响的化学方程式为 o（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是【解析】（1）根据装置特点和实验目的，装置收集NO,装置中盛放 NaOH溶液吸收NCh，因为要验证稀硝酸不能氧化NO,所以装置中应该盛 放稀硝酸。（2）由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以 滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO?赶走装置中的空气，同时也需将装置 中导管末端伸入倒置的烧瓶内，防止反

37、响产生的NO气体逸出。（3） Cu 与浓硝酸反响：Cu+4HNO3 （浓）=Cu（NO3）2+2NChT+2H2O。待浓硝酸变为稀硝酸后，Cu与稀硝酸反响：3Cu+8HNO3（稀） 3Cu （N03） 2+2NOT+4H2O。（4）装置中盛放蒸僧水，使NO?与H2O反响 生成NO： 3NO2+H2O =2HNO3+NO0 （5） NO通过稀硝酸溶液后，假设无红 棕色NOz产生，说明稀硝酸不能氧化NO,所以盛放稀硝酸装置的液面上方 没有颜色变化即可说明。装置中盛放的是浓硝酸，假设浓硝酸能氧化NO, 那么装置液面的上方会产生红棕色气体。【答案】（1） 3moLLr稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液（2）

38、通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧 瓶内（3） Cu+4HNO3 （浓）=Cu （NO3） 2+2NO2T+2H2O（4）将NO2转化为NO； 3NO2+H2O=2HNO3+NO（5）装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由无色变为 红棕色【互动探究】（1）假设反响后装置中还有铜片剩余，那么再加入少量稀硫酸后， 有什么现象？提示：溶液中含有NO3，加入稀硫酸后，H2so4电离出H+, H+、NCh-与Cu 反响放出NO。所以反响现象是：铜片逐渐溶解，铜片上又有气泡产生，反 应的离子方程式为 3Cu+8H+2NO33CP+2NOT+4H2。（2）装置中发生反响的

39、化学方程式是什么？提示：装置中盛有浓硝酸，浓硝酸能将NO氧化成NO?,反响的化学方程 式为NO+2HNO3 （浓）=3N02T+H20o【思维拓展】硝酸的强氧化性1 .硝酸和酸碱指示剂的反响（1）紫色石蕊试液浓硝酸一先变红,后褪色（2）紫色石蕊试液 稀硝酸一只变红,不褪色.硝酸和金属的反响（1）除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可能氧化所有的金属。 Ag+2HNO3 （浓）=AgNO3+NO2t+H2O3Ag+4HNO3 （稀）=3AgNO3+NOT+2H2O（2）活泼金属与HNO,反响不生成H2, HNQ；的浓度不同，还原产物不同。还原产物浓硝酸一 NO?稀硝酸*,N0极稀硝酸一N20sN2

40、s NHNO3等表现性质：强氧化性和酸性3 3） Fe、Al与浓硝酸反响温度不同，反响不同浓 HN()3了常温条件:F c、A1钝化（化学变化） 【加热条件:生成硝酸盐+ N（）2 + H2（）应用：在常温下用铝质或铁质容器盛放浓硝酸4 .浓硝酸和非金属的反响（1）反响规律：非金属+浓硝酸4最高价氧化物或其最高价含氧酸+N02T（2）反响举例C+4HNO3 （浓）普=CO2T+4NO2T+2H2。S+6HNO3 （浓）Ah2so4+6NO2T+3H2。P+5HNO、（浓）=H,PO,+5NO2T+H：O（3）表现性质：只表现出强氧化性.硝酸与还原性化合物反响(1) -2 价硫：3H2s+2HN

41、O3 (稀)=3Sj+2NOt+4H2O(2) +4 价硫：3Na2so3+2HNO3 (稀)=3Na2SO4+2NOt+H2O(3) 一2 价碘：6r+8H+2NO3-=3L+2NOT+4H2。(4) +2 价铁：3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+2H2O+NOT考点二：V例2. 25.6g Cu完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物（含NO、N2O4、NO2）假设干，这些混合气体恰好能被5（X）mLlmol/LNaOH溶液完全吸 收，生成的盐溶液中NaNCh和NaNCh的物质的量之比为(：NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH = NaNCh+NaNCh

42、+H?。)()oA. 2 ： 1 B. 1 ： 1 C. 4 ： 1 D. 1 ： 3【解析】选C。纵观反响始终，容易看出只有两种元素的价态有变化，其一 是Cu到Cu (NO3) 2，每个Cu升2价，失2个电子；另一个是HNO3到NaNCh， 每个N降2价，得2个电子。根据电子转移守恒可知，铜失去的电子等于HNO3 到NaNOz得到的电子,故2 (Cu) =2n (NaNO2),故 (NaNO2)=n (Cu)=64g =o.1mol,气体与氢氧化钠反响的盐溶液为NaNCh、NaNO?混合 64g/mol溶液，根据钠离子守恒有(NaNO3)+n (NaNO2) =n (Na+),所以溶液中 n

43、 (NaNO3) =n (Na+) -n (NaNO2) =0.5Lx 1 mol/L-0.1 mol=0.4mol,溶 液液中NaNCh和NaNCh的物质的量之比为0.4mol ： 0.1 mol=4 ： 1。广厂例3.将2.4gFe、Mg合金投入到足量的稀硝酸中，金属与硝酸恰好 完全反响，共收集到标准状况下的气体VL (硝酸被还原成NO),假设向反响 后的溶液中加入足量的NaOH溶液，待金属元素全部沉淀后，再将沉淀过滤、 洗涤、灼烧后称量，质量为3.6g。那么收集到的气体体积V值可为()。A. 0.986 B. 1.12 C. 3.36 D. 6.72【解析】选B。灼烧后得到的固体是MgO

44、和FezCh的混合物，质量增加的是 一的质量，(O2-) =3.6g2.4g= 1.2g, n (O2 ) = 2g = 16g/mol().()75mol,所以金属离子所带的电荷的总物质的量为2x0.075mol=0.15mol, 即2.4g Fe、Mg合金失去的电子的总物质的量为().15mol,由电子守恒：(NO) x (5-2) =0.15mol,所以n (NO) =().15mol, V (NO) = OV例4. (2021肇庆高一检测)在1L溶液中含有Fe (NO3) 3和H2sO4两种溶质，其浓度分别为0.2moLL和现向该溶液中加入39.2g铁 粉使其充分反响，以下有关说法正确

45、的选项是()。A.反响后溶液中Fr+物质的量为0.8molB.反响后产生13.44LH2 (标准状况)C.反响后溶液中F/+和Fe3+物质的量之和为0.9molD.由于氧化性Fe3+H+,故反响中先没有气体产生后产生气体【解析】选C。Fe(NO3)3和H2SO4的物质的量分别为0.2mol、1.5moL n(Fe3+)=0.2mol, n (NO3 ) = 0.2molx3=0.6mol, n (H+) = 1.5molx2 = 3moL n(Fe) = 39,2g =0.7mol,氧化性为HNC)3Fe3+H+,那么可能发生的反响 56g/mol依次为：Fe+4H+NO3-=Fe3+NO$+

46、2H2O. Fe+2Fe3+ = 3Fe2 Fe+2H+ =Fe2+H2T，那么：Fe + 4H+no3-=Fe3+ +NOf t卜 2H2O加入/mol0.730.600反响/mol0.62.40.60.60.6剩余/mol0.10.600.60.6那么该反响后剩余(Fe) =0.1 mol, (H*) =0.6mol, n (Fe3+) =0.2mol+0.6mol =0.8mol,再根据Fe+2Fe3+=3Fe?+计算那么Fe完全反响，没有剩余，溶液中存在0.6molFe3+、0.3molFe2+反响后溶液 中Fe3+的物质的量为0.6mol,故A错误；因为铁完全反响，剩余不会发生反 应Fe+2H+=Fe2+H2f,那么没有氢气生成，故B错误；反响后溶液中存在 0.6molFe3 0.3molFe2+,反响后溶液中Fe2+和F铲物质的量之和为0.9moL 故C正确；氧化性为HNO3F03+h+,先发生反响Fe+4H+NO3- = Fe3+NOt+2H2O,所以有NO气体生成，故D错误。Fe卜 2Fe3+ =3Fe2+力口入/mol().10.80反响/mo0.10.20.3剩余/mol00.60.3【思维拓展】金属与硝酸反响的计算.硝酸与金属反响的规律硝