新教材2022届新高考化学人教版一轮学案：4.4 氮及其化合物

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[考试要求]
1．结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。2.结合实例认识氮及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。3.认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点一 氮气和氮的氧化物
1 知识梳理
1.氮气的性质
写出有关化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
2．氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物，如N2O、 、 、 、N2O3、N2O5等。
NO与NO2性质的比较
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，产生了一种有毒的烟雾。
（2）酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成 和 ，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。
4．氮的固定
[思考]
汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2===2NO＋2O，②2NO＋O2===2NO2，③O＋O2===O3。
问题：（1）NO2在反应过程中的作用________________________________________________________________________。
（2）生成O3的总反应方程式为________________________________________________________________________。
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气（ ）
（2）工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应（ ）
（3）在实验室里，NO和NO2均用排水法收集（ ）
（4）NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂（ ）
（5）可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物（ ）
（6）NO2与水反应的离子方程式：3NO2＋H2O===2H＋＋2NO3-＋NO（ ）
（7）密闭容器中2 ml NO与1 ml O2充分反应，产物的分子数为2NA（ ）
（8）标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA（ ）
（9）NO能与人体里血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒（ ）
[提醒]
1．NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。
2．NO2虽然与水反应生成HNO3，但不是硝酸的酸酐。硝酸的酸酐是N2O5；NO2不是酸性氧化物。
3．NO2能使湿润的淀粉—碘化钾试纸变蓝，原因是二氧化氮先与水反应生成HNO3，HNO3再将碘化钾氧化为I2，最终淀粉遇I2变蓝。
2 对点速练
练点一 氮的氧化物的性质
1．下列有关氮气的说法正确的是（ ）
A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼
B.1 ml N2可与3 ml H2完全反应生成2 ml NH3
C．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是N2＋2O2===2NO2
D．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
2．Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，关于NO的叙述正确的是（ ）
①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物 ②NO是亚硝酸的酸酐 ③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物
④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色
A．全部 B．①③④
C．②③④ D．①④
3．将充有m mL NO和n mL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O2，若mA．3（m－n）mL B．（m＋n）mL
C．（m－n） mL D． n－m3mL
方法总结
氮的氧化物和O2、H2O反应的计算方法
（1）关系式法
①NO2和O2混合气体溶于水的计算：
由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知：
②NO与O2同时通入水中：
由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
可知：
③NO2、NO、O2三种混合气体通入水中：
a.可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。
b.也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情况处理。
（2）得失电子守恒法
当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。
练点二 氮的氧化物对环境的影响
4．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO eq \(=====,\s\up12(催化剂)) 4CO2＋N2
5．工业废气NO、NO2是造成大气污染的气体之一，工业上常用：NOx＋NH3―→N2＋H2O，使其转化为无毒的N2。现有NO、NO2的混合气体3.0 L，可与3.5 L相同状况的NH3完全反应，全部转化为N2，则在原混合气体中NO和NO2的物质的量之比是（ ）
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
6．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
（1）NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式： 。
（2）汽车尾气中的CO来自于________________________________________________________________________，
NO来自于 。汽车尾气对环境的危害主要有 （至少填两种）。
（3）汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式： 。
（4）工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是 。
方法总结
NOx尾气的处理方法
（1）碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n（NO2）≥n（NO）。一般适合工业尾气中NOx的处理。
（2）催化转化法
在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体（N2）或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体（N2和CO2）。一般适用于汽车尾气的处理。
考点二 氨和铵盐
1知识梳理
1.氨气
喷泉实验装置图
（1）氨气的物理性质
色有 气味的气体，密度比空气 ，易液化，极易溶于水（1∶700）。其溶解性可用 实验验证。
（2）氨的化学性质
①还原性
与氧气反应：________________________________________________________________________。
②与酸反应
与氯化氢反应：________________________________________________________________________。
现象： 。
应用：用于NH3与挥发性酸的互相检验。
③与水反应： ， ，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。
④与盐溶液的反应
如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
向AgNO3溶液逐滴滴加稀氨水，反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）实验室制法：
2．铵盐
（1）铵盐的物理性质
铵盐都是 色固体，均易溶于水。
（2）铵盐的化学性质
3．NH4+的检验
未知液 eq \(――→,\s\up12(OH－)) 呈碱性 eq \(――→,\s\up12(△)) 湿润的 色石蕊试纸变 色，则证明含NH4+。
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）氨水中含氮原子最多的微粒是NH4+（ ）
（2）铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性（ ）
（3）浓氨水可检验氯气管道是否漏气（ ）
（4）分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升，说明二者均易溶于水（ ）
（5）实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3并不涉及氧化还原反应（ ）
（6）氨水能使酚酞变红，氨气是碱（ ）
（7）氨与酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟（ ）
（8）加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，说明NH4Cl固体可以升华（ ）
（9）现有1 ml·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 ml·L－1（ ）
[提醒]
1．氨水的成分是三分子：NH3、NH3·H2O、H2O；三离子：NH4+、OH－、H＋，氨水呈弱碱性。计算氨水浓度时，溶质视为NH3。
2．NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘蒸气，是物理变化。
3．NH3是中学化学中唯一的碱性气体，可在推断题中作为解题的突破口，确定NH3的存在。
2对点速练
练点一 氨气和氨水
1．下列关于氨水的说法中，不正确的是（ ）
A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物
B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O（水除外）
C．氨水显弱碱性，是弱电解质
D．在1 ml ·L－1氨水中，NH3·H2O、NH4+、NH3的物质的量浓度之和为1 ml·L－1
2．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而且几乎无气体剩余，则甲气体的组成为（ ）
A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2
C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
练点二 氨气的制备
3．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（ ）
A．①② B．②③ C．③④ D．①③
4．实验室用如下装置制取、收集、验证NH3的性质并进行尾气处理。
请回答下列问题
（1）写出甲装置中的反应方程式________________________________________________________________________。
（2）乙装置收集NH3时从 （填字母）进气。
（3）丙装置中的现象为________________________________________________________________________。
（4）丁装置存在安全隐患，应如何改进（画出改进后的装置图）。
方法总结
实验室制取少量NH3的两种简易方法
（1）加热浓氨水
①反应原理：NH3·H2O eq \(=====,\s\up12(△)) NH3↑＋H2O。
②装置：见图甲。
（2）浓氨水中加固态碱性物质
①反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4+＋OH－，加入固态碱性物质（如CaO、NaOH、碱石灰等），消耗水且使c（OH－）增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。
②装置：见图乙。
练点三 喷泉实验
5．下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是（ ）
A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D．在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
6．氨气易溶于水可通过喷泉实验验证。回答相关问题。
氨气的喷泉实验装置如图Ⅰ
（1）按图Ⅰ引发喷泉实验的操作为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）图Ⅰ、图Ⅱ（同温同压下）喷泉实验后，烧瓶内溶液物质的量浓度的关系为 （填“相等”或“不相等”）。
（3）如用图Ⅲ、图Ⅳ做喷泉实验，操作为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
练后归纳
1.喷泉实验的原理
因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。
2．形成喷泉的条件
从原理上讲，气体要易溶于水或易与水反应，以形成足够大的压强差；从实验条件上讲，烧瓶内气体要充满，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好。
3．常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如下表：
考点三 硝酸
1知识梳理
1.物理性质
硝酸是无色易 的液体，有刺激性气味。
2．化学性质
（1）不稳定性
反应：________________________________________________________________________。
（2）强氧化性
硝酸有强氧化性，而且浓度 ，氧化性越强。
按要求完成下列反应的方程式：
①与金属反应：
稀硝酸与铜反应：
________________________________________________________________________；
浓硝酸与铜反应：
________________________________________________________________________。
②与非金属反应：
浓硝酸与C的反应：
________________________________________________________________________。
③与还原性物质反应：
硝酸可氧化 等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
（3）与有机物反应
①硝化反应（与反应）：
________________________________________________________________________。
②颜色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变 色。
[思考]
木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按下图实验：
①、②中澄清石灰水中的现象分别为① 、② 。
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）硝酸可与Na2S反应制得H2S气体（ ）
（2）Cu溶于稀HNO3：3Cu＋8H＋＋2NO3- ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O（ ）
（3）常温下，将Al片放入浓硝酸中无明显现象，原因是Al与浓硝酸不反应（ ）
（4）浓硝酸、浓硫酸的浓度大，书写离子方程式时写分子式，不拆写为离子形式（ ）
（5）浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色（ ）
（6）用浓硝酸与Cu反应制取NO（ ）
[提醒]
硝酸与金属反应的三个注意点
1．HNO3与金属反应一般不能产生H2。
2．还原产物一般为HNO3（浓）→NO2，HNO3（稀）→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。
3．硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
4．常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，并非不反应，故浓硝酸可以用铁桶盛放。
2对点速练
练点一 硝酸的性质
1．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是（ ）
A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
2．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是（ ）
A．①② B．③④
C．②③④ D．②④
练点二 硝酸的探究实验
3．在通风橱中进行下列实验：
下列说法不正确的是（ ）
A.Ⅰ中气体由无色变为红棕色的化学方程式：2NO＋O2===2NO2
B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应
C．对比Ⅰ、Ⅱ中的现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D．针对Ⅲ中的现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
4．实验室用废铜屑和稀硝酸反应制备无水硝酸铜，下列装置能达到实验目的的是（ ）
5．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去）。图中K为止水夹（处于关闭状态），F是一半空的注射器。请回答有关问题：
（1）设计装置A的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）在完成（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为________________________________________________________________________。
（3）装置E和F的作用是________________________________________________________________________；
为实现此作用，其操作方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）装置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有 的功能。
练点三 硝酸和金属反应的判断与计算
6．一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是（ ）
①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少 ②硝酸浓度不同，生成的Fe（NO3）3的物质的量相同 ③硝酸浓度越大，产生的气体越少 ④用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同
A．只有② B．②④
C．③④ D．①②③
7．取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL NO2气体和672 mL N2O4气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g，则x等于（ ）
A．8.64 B．9.20
C．9.00 D．9.44
8．（1）在100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.3 ml·L－1、0.15 ml·L－1，向该混合液中逐渐加入铜粉至不再溶解，所得溶液中c（Cu2＋）为 ml·L－1。
（2）向200 mL 2 ml·L－1 HNO3溶液中，逐渐加入铁粉至过量（假设生成的气体只有一种），在此过程中，n（Fe2＋）随n（Fe）变化如图所示。
①Ob段与bc段消耗Fe的物质的量之比为 。
②向c点所得溶液中加入 mL相同浓度的HNO3可将溶液中Fe2＋全部转化为Fe3＋。
方法总结
硝酸与金属反应的计算方法
本讲真题研练
1．[2020·全国卷Ⅲ，10]喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体－溶液，能出现喷泉现象的是（ ）
2.[2018·全国卷Ⅱ，8]研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如图所示）。下列叙述错误的是（ ）
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
3．[2019·江苏卷，6]下列有关化学反应的叙述正确的是（ ）
A.Fe在稀硝酸中发生钝化
B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C.SO2与过量氨水反应生成（NH4）2SO3
D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2
4．[2017·北京卷，12]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还原产物
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
5．[2015·全国卷Ⅰ]我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指（ ）
A．氨水 B．硝酸
C．醋 D．卤水
6．[2019·江苏卷，16]N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
（1）N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 。
（2）NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为
NO＋NO2＋2OH－===2NO2-＋H2O
2NO2＋2OH－===NO2-＋NO3-＋H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 （填字母）。
A．加快通入尾气的速率
B．采用气、液逆流的方式吸收尾气
C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是 （填化学式）；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 （填化学式）。
（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO3-的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NO3-，其离子方程式为 。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是 。
7．[2018·天津卷，9]烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：
Ⅰ.采样
采样步骤：
①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140 ℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。
（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是 。
（2）C中填充的干燥剂是（填序号） 。
a．碱石灰 b．无水CuSO4 c．P2O5
（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D（装有碱液）相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
（4）采样步骤②加热烟道气的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.NOx含量的测定
将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3-，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入V1 mL c1 ml·L－1 FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2 ml·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗V2 mL。
（5）NO被H2O2氧化为NO3-的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）滴定操作使用的玻璃仪器主要有________________________________________________________________________。
（7）滴定过程中发生下列反应：
3Fe2＋＋NO3-＋4H＋===NO↑＋3Fe3＋＋2H2O
Cr2O72-＋ 6Fe2＋ ＋14H＋ ===2Cr3＋ ＋6Fe3＋＋7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为 mg·m－3。
（8）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高” “偏低”或“无影响 ”）
若缺少采样步骤③，会使测定结果 。
若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果________________________________________________________________________。
第4讲 氮及其化合物
考点一
1知识梳理
1．3Mg＋N2 eq \(=====,\s\up12(点燃)) Mg3N2 N2＋3H2 eq \(,\s\up12(高温、高压),\s\d12(催化剂)) 2NH3 N2＋O2 eq \(===========,\s\up12(放电或高温)) 2NO
2．NO NO2 N2O4 无色 红棕 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2NO＋O2===2NO2
3．（2）HNO3 HNO2
4．游离 人工 化合
思考 答案：（1）催化作用 （2）3O2 eq \(=====,\s\up12(NO2)) 2O3
判断 答案：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）× （6）√ （7）× （8）× （9）√
2对点速练
1．解析：A项，氮原子最外层5个电子，氮与氮形成三对共用电子对，达8电子的稳定结构；B项，氮气与氢气反应生成氨气是可逆反应；C项，氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化氮；D项，NO和氧气能反应生成NO2，NO2和水反应生成NO。
答案：D
2．解析：NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3→NO，也可以是氧化产物，如NH3→NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。
答案：B
3．解析：发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，故NO与NO2按1∶1混合的总反应为：NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3，
充有m mL NO和n mL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O2，由于m答案：D
4．解析：反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2===2NO2，2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO eq \(=====,\s\up12(催化剂)) 4CO2＋N2。
答案：D
5．解析：设气体处于标准状况下， 3.522.4 ml NH3含10.522.4 ml H，生成H2O5.2522.4 ml，即3.022.4 ml NOx中含10.522.4 ml O；现设NO和NO2的物质的量分别为m ml和n ml，则有：m ml＋n ml＝3.022.4 ml，m ml＋2n ml＝5.2522.4 ml，解得m＝0.7522.4，n＝2.2522.4，则m∶n＝1∶3。
答案：D
6．解析：（2）汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。
解析：（3）CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。
答案：（1）3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
（2）汽油的不完全燃烧 N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应 形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应（任填两种即可）
（3）2CO＋2NO eq \(=====,\s\up12(催化剂)) N2＋2CO2
（4）①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ②NaNO2
考点二
1知识梳理
1．（1）无 刺激性 小 喷泉 （2）4NH3＋5O2 eq \(=====,\s\up12(催化剂),\s\d12(△)) 4NO＋6H2O NH3＋HCl===NH4Cl 产生白烟 NH3＋H2O⇌NH3·H2O NH3·H2O⇌NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－ Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、AgOH＋2NH3·H2O===Ag（NH3） eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) ＋OH－＋2H2O （3）2NH3↑＋CaCl2＋2H2O 碱石灰 干燥 蓝 白烟 稀硫酸
2．（1）白 （2）NH4Cl≜NH3↑＋HCl↑ NH4HCO3≜NH3↑＋CO2↑＋H2O NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－≜NH3↑＋H2O
3．红 蓝
判断 答案：（1）× （2）× （3）√ （4）√ （5）√ （6）× （7）√ （8）× （9）×
2对点速练
1．解析：氨极易溶于水，发生如下反应：NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4+＋OH－；生成的氨水是混合物，其中的NH3·H2O是弱电解质，电离程度小，且NH3分子极易与H2O结合，故其中浓度最大的粒子是NH3·H2O（H2O除外）。
答案：C
2．解析：由无色气体知一定无NO2，通过浓H2SO4体积减小，一定有NH3，无色气体变为红棕色，一定有NO，还要有能与Na2O2产生氧气的气体，即为CO2。
答案：B
3．解析：NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl，且可能出现堵塞导管的情况，③中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管而使试管破裂，故①③符合题意。
答案：D
4．答案：（1）Ca（OH）2＋2NH4Cl≜CaCl2＋2NH3↑＋2H2O （2）b
（3）固体由黑色变为红色，管壁上有水珠
（4）（或等合理即可）
5．解析：H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。
答案：B
6．答案：（1）打开止水夹，挤压胶头滴管
（2）相等
（3）图Ⅲ：打开止水夹后用热毛巾捂住烧瓶，一段时间后松开即可；图Ⅳ：打开止水夹后向水槽中加入浓硫酸或碱石灰等
考点三
1知识梳理
1．挥发
2．（1）4HNO3（浓） eq \(=========,\s\up12(△或光照)) 2H2O＋4NO2↑＋O2↑ （2）越大 3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O C＋4HNO3（浓）≜CO2↑＋4NO2↑＋2H2O H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋ 3Fe2＋＋4H＋＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
（3） 黄
思考 答案：①变浑浊 ②无现象
判断 答案：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）× （6）×
2对点速练
1．解析：硝酸能使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，原因是硝酸和NaOH发生了酸碱中和反应，体现的是硝酸的酸性，D错。
答案：D
2．解析：①中过量的Fe与HNO3反应生成Fe2＋，滴入KSCN溶液不呈红色；③中Al在常温下遇浓硝酸钝化，而遇稀硝酸反应。
答案：D
3．解析：A项，铁与稀硝酸反应生成NO，NO与空气中O2反应生成NO2：2NO＋O2===2NO2，正确；B项，铁遇浓硝酸钝化，阻止铁继续与浓硝酸反应，正确；C项，对比Ⅰ、Ⅱ，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，错误；D项，装置Ⅲ形成原电池，通过电流计指针偏转的方向，可判断铁是否被氧化，正确。
答案：C
4．解析：B项，洗气应“长进短出”，错误；C项，硝酸铜水解：Cu（NO3）2＋2H2O⇌Cu（OH）2＋2HNO3，加热HNO3挥发，水解平衡正向移动，得不到Cu（NO3）2固体，错误；D项，同C项，加热促进水解，错误。
答案：A
5．答案：（1）碳酸钙与稀硝酸反应产生CO2，赶走装置中的空气，防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰
（2）Cu丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝 3Cu＋8H＋＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
（3）验证NO的生成 将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色，则说明铜与稀硝酸反应生成了NO
（4）防止倒吸
6．解析：依据Fe＋4HNO3（稀）===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O及Fe＋6HNO3（浓）===Fe（NO3）3＋3NO2↑＋3H2O可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多，①错；根据铁元素守恒，最后生成的Fe（NO3）3的物质的量相同，②正确；③硝酸浓度越大，产生的气体越多，③错；因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故用排水法收集到的气体均为NO，且在相同状况下体积相同，④正确。
答案：B
7．解析：铜镁合金与浓硝酸反应时，Cu、Mg失去电子变成Cu2＋和Mg2＋，而浓硝酸中的NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，一部分生成Cu（NO3）2和Mg（NO3）2，另一部分则得到电子被还原，生成NO2和N2O4。所得溶液中加入足量NaOH溶液后，生成Cu（OH）2和Mg（OH）2沉淀。据此可知，Cu、Mg失去电子的物质的量等于与Cu2＋、Mg2＋反应生成沉淀消耗OH－的物质的量。整个反应过程中，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 得电子的物质的量为8.960 L22.4 L·ml－1＋2×0.672 L22.4 L·ml－1＝0.46 ml，根据电子得失守恒可知Cu、Mg失去电子的物质的量也等于0.46 ml，从而推知，n（OH－）＝0.46 ml，则铜镁合金的质量x g＝17.02 g－0.46 ml×17 g·ml－1＝9.20 g。
答案：B
8．答案：（1）0.225 （2）①2∶1 ②100
本讲真题研练
1．解析：本题喷泉实验的原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口处形成喷泉。A项，H2S气体不易溶于稀盐酸，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；B项，HCl极易溶于水，能与稀氨水迅速反应，使烧瓶内外形成较大的压强差，故可以形成喷泉，正确；C项，NO难溶于水，不能与稀硫酸反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；D项，CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液且不能与饱和碳酸氢钠溶液反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误。
答案：B
2．解析：雾和霾的分散剂均为空气，A项正确；结合图示可知形成雾霾的无机颗粒物中含有NH4NO3和（NH4）2SO4，B项正确；根据图示可知空气中NOx、SO2等分别转化为HNO3、H2SO4后，吸收空气中的NH3生成NH4NO3和（NH4）2SO4，即NH3是形成无机颗粒物的反应物，C项错误；过度施用氮肥，会导致空气中挥发的NH3浓度增大，与雾霾的形成有关，D项正确。
答案：C
3．解析：A项，常温下，Fe遇浓硝酸发生钝化，Fe与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO气体，错误；B项，MnO2与浓盐酸在加热条件下可制取Cl2，与稀盐酸不反应，错误；C项，SO2与过量氨水反应生成（NH4）2SO3，正确；D项，室温下Na与O2反应生成Na2O，错误。
答案：C
4．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，故选项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中木炭能与浓硝酸发生反应，故选项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，故选项C正确。红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故选项D错误。
答案：D
5．解析：根据题意，“强水”能溶解大多数金属和矿物，所以为硝酸。
答案：B
6．解析：（1）根据得失电子守恒和原子守恒可写出NH3与O2反应的化学方程式。
（2）①若要提高尾气中NO和NO2的去除率，须加快氮氧化物与NaOH的反应速率。B项措施能增大气、液反应物的接触面积，C项措施增大NaOH溶液的浓度，二者均能加快反应速率；A项措施易导致氮氧化物不能及时被吸收，使NO和NO2去除率降低。②据题给反应：2NO2＋2OH－===NO2-＋NO3-＋H2O可知，NaNO2晶体中含有NaNO3杂质；由于NO与NaOH不反应，故吸收后排放的尾气中NO的含量较高。
解析：（3）①据得失电子守恒可得：3HClO＋2NO―→3Cl－＋2NO3-，据电荷守恒可得：3HClO＋2NO―→3Cl－＋2NO3-＋5H＋，据原子（质量）守恒可得：3HClO＋2NO＋H2O===3Cl－＋2NO3-＋5H＋。
②NaClO溶液的初始pH越小，c（H＋）越大，c（HClO）越大，氧化NO的能力越强，NO的转化率越高。
答案：（1）2NH3＋2O2 eq \(=====,\s\up12(催化剂),\s\d12(△)) N2O＋3H2O
（2）①BC ②NaNO3 NO
（3）①3HClO＋2NO＋H2O===3Cl－＋2NO3-＋5H＋
②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强，NO的转化率越高
7．解析：（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是除去烟道气中的粉尘。
（2）C中填充的干燥剂不能吸收NOx，因此不能为碱石灰，而无水CuSO4通常只用于检验水而不是吸收水，故该干燥剂为P2O5。
（3）D的作用是吸收NOx，故该装置中应装有碱液，为洗气瓶装置，气体从长管进、短管出。
（4）NOx中的NO2能溶于水且与水反应，故加热烟道气的目的是防止NOx溶于冷凝水。
（5）NO被H2O2氧化为NO3-，则H2O2被还原为H2O，配平离子方程式为2NO＋3H2O2===2NO3-＋2H＋＋2H2O。
（6）K2Cr2O7标准溶液具有强氧化性，能氧化碱式滴定管下端的橡胶部分，因此滴定操作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、酸式滴定管。
解析：（7）根据滴定原理，可得原溶液中NO3-消耗的n（Fe2＋）＝[c1 ml·L－1×v1×10－3 L－c2 ml·L－1×v2×10－3 L×6]×＝5（c1v1－6c2v2）×10－3 ml，则n（NO3-）＝13n（Fe2＋）＝53（c1v1－6c2v2）×10－3 ml，故气样中NOx折合成NO2的含量为53（c1v1－6c2v2）×10－3 ml×46 000 mg·ml－1÷（v×10－3） m3＝23×（c1v1－6c2v2）3v×104 mg·m－3。
（8）若缺少采样步骤③，则采集的烟道气中混有空气，测定结果偏低；若FeSO4标准溶液部分变质，则消耗的FeSO4标准溶液的体积偏大，测定结果偏高。
答案：（1）除尘 （2）c
（3）
（4）防止NOx溶于冷凝水
（5）2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO3-＋2H2O
（6）锥形瓶、酸式滴定管
（7）23×（c1v1－6c2v2）3v×104
（8）偏低 偏高性质
NO
NO2
颜色状
态气味
气体
色有刺激性气味的气体
溶解性
难溶于水
与水反应
毒性
有毒（跟血红蛋白结合）
有毒
与水
反应
不反应

与氧气
反应

不反应
气体
HCl
NH3
CO2、SO2、
Cl2、H2S
NO2＋O2
吸收剂
水或NaOH
溶液
水或
盐酸
浓NaOH
溶液
水
实验操作
现象
解释或结论
①
过量的Fe粉中加入稀硝酸，充分反应后，滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
②
浓硝酸久置或光照
变黄色
HNO3不稳定易分解
③
Al箔插入稀硝酸中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
④
用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上
试纸先变红
色后褪色
浓硝酸具有酸性和强氧化性
步
骤
现
象
Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止
Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡
气体
溶液
A.
H2S
稀盐酸
B.
HCl
稀氨水
C．
NO
稀H2SO4
D．
CO2
饱和NaHCO3溶液
①
②
③