人教版高考化学一轮总复习第5章第2节氮及其化合物课时学案

这是一份人教版高考化学一轮总复习第5章第2节氮及其化合物课时学案，共32页。

第二节　氮及其化合物
考试评价解读
核心素养达成
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，理解氮及其化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
2．氮元素及其化合物常与物质制备、性质探究、定性定量测定相结合进行综合考查。
证据推理
与
模型认证
能从原子守恒、电子守恒、电荷守恒的角度认识金属与硝酸反应的计算规律，形成模型意识。
科学态度
与
社会责任
结合实例认识氮及其化合物的多样性，理解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用的重要价值。


氮气及其氧化物
[以练带忆]
1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)
(1)(2019·北京高考)除去NO中NO2，除杂试剂为H2O、无水CaCl2。(√)
提示：NO2与水反应生成硝酸和NO，无水CaCl2可吸收水分。
(2)(2019·天津高考)收集NO气体：
。(×)
提示：不能用排空气法收集NO气体，NO与O2反应生成NO2。
(3)(2018·北京高考)热铜丝插入稀硝酸中，产生无色气体，随后变为红棕色。
(√)
提示：热铜丝与稀硝酸反应生成无色气体NO，NO与O2反应生成红棕色的NO2。
(4)(2020·山东高考)大气中NO2参与酸雨形成。(√)
提示：NO2形成硝酸型酸雨。
2．某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7∶4，该NOx可表示为(　　)
A．N2O　 B．NO
C．N2O3 D．NO2
A　解析：＝＝，故NOx可表示为N2O。
3．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)汽车尾气中的CO来自__________________，NO来自________________ __________________。汽车尾气对环境的危害主要有_______________________ _________(至少填两种)。
(2)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：
____________________________________________________________________。
解析：(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油燃烧不完全，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。(2)CO、NO反应后生成的无毒气体为CO2和N2。
答案：(1)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)
(2)2CO＋2NON2＋2CO2
[练后梳理]
1．自然界中氮的存在和氮的固定

2．氮气
(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
(2)化学性质

写出有关反应的化学方程式：
①3Mg＋N2Mg3N2。
②N2＋3H22NH3。
③N2＋O22NO。
3．氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物
氮氧化物
N2O
NO
N2O3
NO2、N2O4
N2O5
氮元素的价态
＋1
＋2
＋3
＋4
＋5
(2)NO和NO2的比较

NO
NO2
氮元素化合价
＋2价
＋4价
物理性质
无色、不溶于水的气体
红棕色、有刺激性气味的气体，易液化，易溶于水
化
学
性
质
O2
2NO＋O2===2NO2
不反应
H2O
不反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
H2O、
O2
4NO＋2H2O＋3O2===4HNO3
4NO2＋2H2O＋O2===4HNO3
氧化
还原性
有氧化性，但通常情况下表现出还原性
强氧化性，在溶液中能氧化S2－、I－、Fe2＋等离子
对环境
的影响
有毒，大气污染物之一
有毒，大气污染物之一
制
法
试剂
Cu和稀硝酸反应
Cu和浓硝酸反应
收集
通常用排水法收集
通常用向上排空气法收集
(3)氮氧化物的污染
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HNO3和HNO2，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增强。

①氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4之间存在平衡：2NO2N2O4。
②NO、CO都能与血红蛋白结合使人中毒。

氨和铵盐
[以练带忆]
1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)
(1)(2018·海南高考)除去氨气中的水蒸气：通过盛有P2O5的干燥管。(×)
提示： 氨气不能用酸性物质P2O5干燥。
(2)(2018·江苏高考)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3。(√)
提示：实验室用NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合加热制取氨气。
(3)(2017·全国卷Ⅱ)加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，则NH4HCO3显碱性。(×)
提示：NH4HCO3固体受热分解生成CO2和NH3，NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(4)用Ba(OH)2溶液鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4和K2SO4。(√)
提示：Ba(OH)2与NH反应生成刺激性气味气体；与SO生成白色沉淀。
2．(2020·临沂模拟)下列制取NH3、验证其还原性、收集并进行尾气处理的装置和原理不能达到实验目的的是(　　)

A. 制取NH3　　B. 验证还原性

C. 收集NH3　　D. 尾气处理
D　解析：浓氨水滴到碱石灰中，放出大量的热，促使NH3·H2O分解放出NH3，A项正确；NH3中N元素显－3价，可被CuO氧化生成N2，CuO被还原为Cu而由黑色变为红色，B项正确；NH3的密度小于空气的密度，可采用向下排空气法收集NH3，C项正确；导管末端插入水中，NH3易溶于水，易引起倒吸，不能起到防止倒吸的作用，D项错误。
3．下列说法错误的是(　　)
A．检验溶液中是否含有NH的实验操作是取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
B．加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物，并将产生的气体通入酚酞溶液中，溶液变成红色
C．施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用的原因是K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效
D．因NH4HCO3受热易分解，所以可用作氮肥
D　解析：NH与NaOH溶液共热生成氨气，氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，A正确；NH4Cl与Ca(OH)2混合加热生成氨气，氨气通入酚酞溶液中，溶液变成红色，B正确；K2CO3溶于水显碱性，与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效，C正确；NH4HCO3中含有氮元素，可用作氮肥，D错误。
[练后梳理]
1．氨气的分子结构与物理性质
电子式
密度
气味
水溶性

比空气小
强烈刺激性
气味
极易溶于水体
积比(1∶700)
2．氨气的化学性质

(1)与水的反应
NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。氨气溶于水得氨水，氨水中的粒子有NH3·H2O、H2O、NH3、NH、OH－、H＋。NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，反应的化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O。
(2)与酸的反应
蘸有浓盐酸(或浓硝酸)的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成。反应的化学方程式分别为HCl＋NH3===NH4Cl、HNO3＋NH3===NH4NO3。
(3)与盐溶液的反应
如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
(4)氨气的还原性
性质
化学方程式
催化氧化
4NH3＋5O24NO＋6H2O
被CuO氧化
2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O
被氯气
氧化
2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl
或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
被氮氧
化物氧化
6NO＋4NH35N2＋6H2O
6NO2＋8NH37N2＋12H2O
3．喷泉实验
(1)原理
在短时间内使烧瓶内外产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。
(2)形成喷泉的常见组合
①HCl、NH3、V(NO)∶V(O2)＝4∶3、V(NO2)∶V(O2)＝4∶1溶于水。
②HCl、CO2、Cl2、SO2溶于NaOH溶液。
4．铵盐及NH的检验
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体，均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质

(3)NH的检验
未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。
5．氨气的实验室制法

(1)氨气的发生装置(如图甲)：适合于固体或固体混合物加热制取气体，反应原理为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
①装置特点是试管口略低于试管底部，目的是防止反应产生的水蒸气冷凝回流炸裂试管。
②制取氨气用的铵盐是NH4Cl，但不能使用NH4HCO3、(NH4)2CO3或NH4NO3，原因是NH4HCO3、(NH4)2CO3加热易分解产生CO2气体，NH4NO3加热分解会产生N2、NOx，且NH4NO3加热时易爆炸。
③制取氨气用的碱是Ca(OH)2，不能使用NaOH，原因是加热时NaOH能腐蚀玻璃，会损坏玻璃仪器；NaOH的熔点较低，加热熔化后易凝结成块状固体，不利于NH3的逸出，且Ca(OH)2价格便宜。
④实验室利用该装置还可以加热KClO3与MnO2混合物(或KMnO4)制取O2。
(2)氨气的干燥装置(如图乙)：用固体干燥剂碱石灰干燥NH3。
①干燥装置是干燥管，气体流向是大口进气、小口出气；还可以用U形管代替干燥管。
②干燥NH3所用的干燥剂是碱石灰，不能用无水CaCl2、P2O5等干燥剂(原因是CaCl2吸收NH3生成CaCl2·8NH3)，更不能用盛有浓硫酸的洗气瓶进行干燥。
(3)氨气的收集装置(如图丙)：
①用向下排空气法收集NH3，导气管要伸入试管底部。
②用该装置可以收集密度比空气小的气体，如CH4、H2等。
③用含硫酸的棉花团吸收多余的NH3，以防污染环境。
④棉花团的作用是起固定支撑作用，用于固定导气管，且防止NH3与空气对流，提高收集NH3的纯度。

硝酸
[以练带忆]
1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)
(1)(2019·江苏高考)Fe在稀硝酸中发生钝化。(×)
提示：常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化现象。
(2)(2019·江苏高考)室温下用稀硝酸溶解铜：Cu＋2NO＋2H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋H2O。(×)
提示：室温下用稀硝酸溶解铜生成NO。
(3)(2020·江苏高考)室温下，Cu与浓硝酸反应放出NO气体。(×)
提示：室温下，Cu与浓硝酸反应放出NO2气体。
(4)(2020·天津高考)用NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸可检验溶液中的NH。(×)
提示：铵根离子遇氢氧化钠溶液(加热)生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能使用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气。
(5)将铁屑放入稀硝酸中证明Fe比H2活泼。(×)
提示：铁屑与稀硝酸反应不能生成氢气。
(6)稀硝酸可除去试管内壁的银镜。(√)
提示：银与稀硝酸可以发生反应。
2．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(　　)



①
②
③
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中木炭与浓硝酸发生了反应
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
D　解析：本题考查硝酸的氧化性、不稳定性、挥发性等性质。③中的CO2可能是空气中的氧气与木炭反应的产物。
3．用动态观点理解Cu与浓硝酸的反应，在浓硝酸中放入Cu片。
(1)反应开始时的化学方程式为______________________________________
____________________________________________________________________，
实验现象为__________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)若Cu片有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为_________________。
(3)待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案：(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　溶液逐渐变蓝色，有红棕色气体逸出
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成强氧化性硝酸，又能与过量的铜反应
[练后梳理]
1．硝酸的物理性质
硝酸是无色、易挥发的液体，有刺激性气味。
2．硝酸的化学性质

(1)不稳定性
4HNO3(浓) 2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。
与金属
反应
稀硝酸与铜反应的化学方程式：8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
浓硝酸与铜反应的化学方程式：4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
与非金
属反应
浓硝酸与C反应的化学方程式：4HNO3(浓)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O
与还原
性化合
物反应
硝酸可氧化Fe2＋、H2S、SO2、SO2－3、HI等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
3．工业制备原理

其反应的化学方程式为
①N2＋3H22NH3　
②4NH3＋5O24NO＋6H2O　
③2NO＋O2===2NO2　
④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　
4．含氮元素物质之间的转化关系

(1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
(2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。
如：6NO＋4NH35N2＋6H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

考点1　氮及其化合物性质的多角度剖析
[抓本质·悟考法]
同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是(　　)
A．V1＞V2＞V3　　　　 B．V1＞V3＞V2
C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2

【解题关键点】　解答本题注意以下两点信息：
(1)“同温同压下，在3支相同体积的试管中”及“等体积混合的2种气体”，得出气体的物质的量相同且混合气体中两种气体的物质的量相同。
(2)五种气体中NO2、NH3易溶于水。
【易错失分点】　忽视混合气体中两种气体的物质的量相同，且忽视NO2和O2可发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3导致失误。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
B　解析：设各种气体的体积都为1体积。①根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，即剩余NO的体积V1＝体积。②根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，即剩余O2的体积V2＝体积。③剩余N2的体积V3＝1体积。因此B项符合题意。
[多角度·突破练]
⊳角度1　氮氧化物溶于水的定量判断
1．将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20 mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为(　　)
A．2∶1 B．1∶3
C．3∶1 D．1∶1
C　解析：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　　ΔV
　　 　3　　　　　　　　　　1　　　2
VNO2　　　　　　　　　　　　20 mL
由＝得，VNO2＝30 mL。
V(NO)＝40 mL－30 mL＝10 mL，
V(NO2)∶V(NO)＝30 mL∶10 mL＝3∶1。
2．(双选)(2020·沈阳模拟)在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　　)
A．1.2 mL B．2.4 mL
C．3 mL D．4 mL
AD　解析：根据反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3分析，若剩余的气体是O2，则V(NO2)＝×(12－2) mL＝8 mL，V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL。若剩余的气体是NO，生成2 mL NO需要6 mL NO2，则V(O2)＝×(12－6) mL===1.2 mL。

氮氧化物与O2、H2O反应的计算
(1)关系式法
①NO和O2通入水中：由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得总反应方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

②NO2和O2混合气体通入水中：由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得总反应方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3

③NO、NO2和O2三种气体通入水中：先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO计算出生成的NO体积，然后加上原来混合气体中NO体积，再按①计算。
(2)得失电子守恒法
当NOx转化为硝酸时，若为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。
⊳角度2　考查氨气、铵盐的性质
3．如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是(　　)

选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
A　解析：NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体；NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是一种可溶性碱，NH3是氢化物。
4．有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。

化学试剂：①NH4Cl固体、②浓氨水、③NaOH固体
(1)甲同学想方便快速地制取少量氨气，应选择的装置是________(填标号，下同)，选用试剂是________。选用上述试剂制氨气的理由是________________
____________________________________________________________________，
实验过程中，制气时的实验操作是_______________________________________
____________________________________________________________________。
(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气，并确保不污染环境，请你根据其设想回答：
①若用排气法收集氨气，请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂(自选)名称。

②若用排液集气法收集NH3，可选用的试剂是________(填标号)。
A.H2O B．浓硫酸
C.CCl4 D．饱和NaCl溶液
解析：(1)不加热制取NH3是快速制取少量NH3的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到固体NaOH上。(2)①用排气法收集NH3的装置中要注意广口瓶中导气管的长短，因NH3的密度比空气小，故进气管短，出气管长，因NH3极易溶于水，进行尾气处理时，要设置防倒吸装置。②用排液法收集NH3时，要求液体不能溶解NH3(排除A、D)且不与NH3发生反应(排除B)，故选CCl4。
答案：(1)B　②③　NaOH固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使溶液中c(OH－)增大，促使NH＋OH－NH3·H2ONH3＋H2O平衡向右移动，从而使氨气逸出　将浓氨水逐滴滴到NaOH固体上　(2)①　②C

实验室制取氨气的简易方法
方法
化学方程式(或原理)
发生装置
加热浓氨水
NH3·H2ONH3↑＋H2O

浓氨水＋
固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的生成

浓氨水＋
固体CaO
CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
⊳角度3　喷泉实验
5．(2020·全国卷Ⅲ)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(　　)

选项
气体
溶液
A
H2S
稀盐酸
B
HCl
稀氨水
C
NO
稀硫酸
D
CO2
饱和NaHCO3溶液
B　解析：由于硫化氢气体和盐酸不反应且硫化氢在水中的溶解度较小，烧瓶内外压强差变化不大，不会出现喷泉现象，A错误；氯化氢可以和稀氨水中的一水合氨发生反应，使烧瓶内外产生较大压强差，能够出现喷泉现象，B正确；一氧化氮不与硫酸反应且不溶于水，烧瓶内外不产生压强差，不能发生喷泉现象，C错误；二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液中，烧瓶内外不产生压强差，不能出现喷泉现象，D错误。
6.如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体(标准状况下)，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是________(填标号)。
①CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
②NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉
③H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
④HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
⑤NO2(H2O)/充满烧瓶
⑥Cl2(NaOH溶液)/充满烧瓶
⑦HCl(H2O)/溶液浓度为 mol/L
解析：①CO2不溶于NaHCO3溶液，不能形成喷泉；⑤NO2与H2O反应生成NO气体，不能充满烧瓶。
答案：①⑤

常见的喷泉实验装置及引发方法

装置Ⅰ：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，使少量水进入烧瓶，导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。
装置Ⅱ：挤压气球，即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶，导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。
装置Ⅲ：去掉了胶头滴管。打开止水夹，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管与水接触，即产生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水)。
⊳角度4　硝酸的基本性质及应用
7．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的是(　　)
A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——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的红色褪去——强氧化性
D　解析：向滴有酚酞的NaOH溶液中滴入硝酸，溶液红色褪去，利用的是硝酸的酸性。
8．将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是
(　　)
A．硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少，产生的有毒气体也越少
B．反应中转移的电子总数稀硝酸少
C．试管内壁上的铜用浓硝酸除去最好，因反应速率快
D．两者用排水法收集的气体的体积相同
D　解析：铜完全反应，在进行相关计算时以铜为标准，等质量的铜在反应中失去的电子数相同，生成的Cu(NO3)2 的量相同，浓硝酸被还原为NO2，氮原子价态由＋5价降到＋4价，每个氮原子只得1个电子，稀硝酸被还原时每个氮原子得到3个电子，故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少，生成的NO2也比NO多。用排水法收集气体时，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故两种情况收集到的气体一样多。

金属与硝酸反应两提醒
(1)硝酸与金属反应的规律
①HNO3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。
(2)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题
①忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下，NO不能与Fe2＋、
I－、SO、S2－等还原性较强的离子大量共存。
②在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单的写成复分解反应。
⊳角度5　氮及其化合物的转化
9．关于氮的变化关系如图：

则下列说法不正确的是(　　)
A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C．上述所有反应都是氧化还原反应
D．上述反应中只有③属于氮的固定
D　解析：工业上生产硝酸的流程：氮气和氢气生成氨气，氨气与氧气反应4NH3＋5O24NO＋6H2O(路线①)，一氧化氮与氧气反应2NO＋O2===2NO2 (路线②)，二氧化氮被水吸收3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(路线③)，即路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，A正确；在放电条件下，氮气和氧气发生化合反应N2＋O22NO(路线Ⅰ)；NO不稳定，易被氧气氧化为二氧化氮2NO＋O2===2NO2(路线Ⅱ)，二氧化氮溶于水生成硝酸3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(路线Ⅲ)，B正确；从氮的变化关系图可知：N的化合价分别为NH3(－3价)、N2(0价)、NO(＋2价)、NO2(＋4价)、HNO3(＋5价)，上述反应都是氧化还原反应，C正确；上述反应中，N2―→NH3和Ⅰ为空气中的氮气转变为含氮化合物，符合氮的固定的定义，属于氮的固定，其他反应是氮的化合物之间的转化，不是氮的固定，D错误。
10．(2021·怀化模拟)合成氨及其相关工业中部分物质间的转化关系如图：

下列相关说法正确的是(　　)
A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ均属于氧化还原反应
B．反应Ⅳ和Ⅵ中的部分产物可在上述流程中循环使用
C．甲、乙、丙和丁四种物质中都含有氮元素
D．制取物质丁时，先向饱和氯化钠溶液中通CO2至饱和再通NH3
B　解析：反应Ⅰ是工业合成氨，Ⅱ是氨气的催化氧化，Ⅲ是一氧化氮转化为二氧化氮，Ⅳ是二氧化氮自身氧化还原反应生成硝酸和一氧化氮，均属于氧化还原反应，Ⅴ为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，为非氧化还原反应，故A错误；NO可进一步反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成一氧化氮，可以循环使用，碳酸氢钠受热分解生成纯碱、水和二氧化碳，二氧化碳在上述流程中能被再次利用，故B正确；分析可知甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，丁为NaHCO3，不含氮元素，故C错误；二氧化碳溶解度较小，应先通入氨气，否则浓度偏低，不易吸收，故D错误。

解答氮及其化合物的转化与应用
(1)牢记一条转化主线，侧重物质之间转化的条件及产物：
N2NH3NONO2HNO3NH4NO3
(2)结合氧化还原反应中“价态转化规律”，认识不同价态含氮物质之间的转化关系：

(3)明确含氮物质的连续氧化关系：
N2NONO2HNO3
NH3NONO2HNO3
考点2　硝酸与金属反应的定量计算
[抓本质·悟考法]
铜和镁的合金2.14 g完全溶于一定浓度的硝酸，若反应中硝酸被还原为NO2、NO、N2O三种气体，且在标准状况下的体积均为0.224 L，在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，其质量为(　　)
A．3.12 g　　B．4.18 g　　C．4.62 g　　D．5.06 g

【解题关键点】　解答本题注意提炼以下两点信息：
(1)“铜和镁的合金”中两金属的化合价均为＋2价，故等物质的量的铜、镁失电子数相同，结合氢氧根离子的数目相同，故氢氧根离子的物质的量即为金属失去电子的物质的量。
(2)由信息“NO2、NO、N2O三种气体，且在标准状况下的体积均为0.224 L”可得生成气体时得电子的量，该反应中得失电子数相等，故可求铜和镁失电子的量，即OH－的物质的量。
【易错失分点】　忽视本题最大突破口“氢氧根离子的物质的量等于金属失去电子的物质的量”而认为不能计算。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
B　解析：由题意可知，金属Cu、Mg与硝酸反应后再加入足量的氢氧化钠溶液，最后转化为Cu(OH)2、Mg(OH)2 沉淀，由＋2价金属和金属离子结合氢氧根离子的数目可知，氢氧根离子的物质的量即为金属失去电子的物质的量，在金属与硝酸的反应中，硝酸被还原为NO2、NO、N2O三种气体，而且在标准状况下它们的体积均为0.224 L，则气体的物质的量为＝0.01 mol，由电子守恒可知，金属失去电子的物质的量为 0.01 mol×(5－4)＋0.01 mol×(5－2)＋0.01 mol×2×(5－1)＝0.12 mol，即OH－的物质的量为0.12 mol，沉淀的质量为 2.14 g＋0.12 mol×17 g/mol＝4.18 g。
[多角度·突破练]
⊳角度1　金属与硝酸反应中的定量计算
1．在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为(　　)
A．112 mL B．1 008 mL
C．224 mL D．448 mL
A　解析：混合气体的总物质的量为1.12 L÷22.4 L/mol＝0.05 mol，1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol。设NO的物质的量为n mol，则NO2的物质的量为(0.05－n) mol，根据得失电子守恒得3n＋(0.05－n)×1＝0.03×2，解得n＝0.005，V(NO)＝0.005 mol×22.4 L/mol＝0.112 L，即112 mL。
2．(2020·济南模拟)将11.2 g的Mg—Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的气体X(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4 g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是(　　)
A．0.3 mol NO2和0.3 mol NO
B．0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4
C．0.6 mol NO
D．0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4
D　解析：向Mg—Cu混合物与足量的硝酸反应所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4 g沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜，所以沉淀中m(OH－)为21.4 g－11.2 g＝10.2 g，物质的量为＝0.6 mol，根据电荷守恒可知，11.2 g的Mg—Cu提供的电子为0.6 mol。生成0.3 mol NO2和 0.3 mol NO，N元素获得电子为0.3 mol×(5－4)＋0.3 mol×(5－2)＝1.2 mol，得失电子不相等，A错误；生成0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4，N元素获得电子为0.2 mol×(5－4)＋0.1 mol×2×(5－4)＝0.4 mol，得失电子不相等，B错误；生成 0.6 mol NO，N元素获得电子为0.6 mol×(5－2)＝1.8 mol，C错误；生成0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4，N元素获得电子为0.1 mol×(5－2)＋0.2 mol×(5－4)＋0.05 mol×2×(5－4)＝0.6 mol，得失电子相等，D正确。


硝酸与金属反应的思维模板

⊳角度2　金属与混合酸反应中的定量计算
3．在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol/L、0.1 mol/L，向该混合液中加入1.92 g 铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子物质的量浓度是(假设反应后溶液体积不变)(　　)
A．0.15 mol/L B．0.225 mol/L
C．0.30 mol/L D．0.45 mol/L
B　解析：溶液中同时存在H＋和NO时就能够与Cu发生反应。该溶液中H＋实际为0.06 mol，应该根据离子方程式进行计算。
3Cu ＋ 8H＋ ＋ 2NO=== 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3　 　 8　 　　 2 　 　 　3
0.03 mol　0.06 mol　0.04 mol x
根据各物质的量的关系可知，H＋不足，应根据H＋进行计算。x＝3×0.06 mol÷8＝0.022 5 mol，因此，铜离子浓度为 0.225 mol/L。
4．(2020·邯郸模拟)向50 mL稀硫酸与稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示，且每一阶段只对应一个反应。下列说法正确的是　(　　)

A．开始时产生的气体为H2
B．AB段发生的反应为置换反应
C．所用混合溶液中c(HNO3)＝0.5 mol/L
D．参加反应的铁粉的总质量m2＝5.6 g
D　解析：已知氧化性：NO>Fe3＋>H＋，故向混合溶液中逐渐加入铁粉，OA段发生反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；当溶液中NO完全被消耗之后，过量的铁能和Fe3＋反应生成Fe2＋：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；当Fe3＋完全反应之后，过量的铁和稀硫酸反应生成Fe2＋和H2：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。由以上分析可知，开始生成的气体是NO，A错误；AB段的反应是Fe和Fe3＋的反应，不是置换反应，B错误；A点对应的气体是NO，生成的NO的物质的量是0.05 mol，根据氮原子守恒可知，稀硝酸的物质的量浓度是＝1.0 mol/L，C错误；生成氢气的体积是0.56 L，物质的量为0.025 mol，所以反应中共转移电子 0.05 mol×3＋0.025 mol×2＝0.2 mol，参加反应的铁最终在溶液中以Fe2＋的形式存在，因此根据得失电子守恒可知，消耗铁的物质的量是0.1 mol，质量是5.6 g，D正确。

金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，硝酸盐中的NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算。先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO的量进行相关计算。


1．气体制备实验的基本思路

2．重要气体的发生装置
依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类：
　　
甲　　　　　　乙　　　　　丙
(1)固体＋固体气体
发生装置(如图甲)：
制备气体：O2、NH3、CH4等。
(2)固体＋液体或液体＋液体气体
发生装置(如图乙)：
制备气体：Cl2、C2H4等。
(3)固体＋液体(不加热)―→气体
发生装置(如图丙)：
制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体，如H2、CO2等。
3．气体制备装置的改进
(1)
改进的目的：用于加热易熔化的固体物质，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流，如草酸晶体受热分解制取CO2气体。
(2)“固体＋液体―→气体”装置的创新

(3)“固(液)＋液气体”装置的创新

图A的改进优点是能控制反应液的温度。
图B的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。
4．气体的除杂方法
(1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。
(2)气体干燥净化装置
类型
液态干燥剂
固态干燥剂
固态干燥剂
固体，加热
装置

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ
常见
干燥剂
浓硫酸
(酸性、强
氧化性)
无水氯化
钙(中性)
碱石灰
(碱性)
除杂试剂
Cu、CuO、
Mg等
当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。
5．气体的收集方法
收集方法
收集气体的类型
可收集的气体(举例)
排水法
难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体
H2、O2、NO、CO等
排空
气法
向上
排空气法
密度大于空气且不与空气中的成分反应
CO2、Cl2、
SO2、NO2
向下排空
气法
密度小于空气且不与空气中的成分反应
H2、NH3
6．集气装置的创新——排液集气装置

装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。
①饱和食盐水——收集Cl2。
②饱和NaHCO3溶液——收集CO2。
③饱和NaHS溶液——收集H2S。
④四氯化碳——收集HCl或NH3。
装置(Ⅱ)储气式集气。气体从橡胶管进入，可将水由A瓶排入B瓶，在瓶A中收集到气体。
7．尾气处理的原因、方法及装置
(1)原因：有些气体有毒或有可燃性，逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等危害。
(2)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。
(3)尾气处理装置(见下图a、b、c)

①实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。
②制取CO时，尾气处理可采用ac装置。
③制取H2时，尾气处理可采用ac装置。

1．(2020·中山模拟)如图是产生和收集气体的实验装置，该装置最适合于
(　　)

A．用浓硝酸与Cu反应制取NO2
B．用浓盐酸和KMnO4固体反应制取Cl2
C．用H2O2溶液和MnO2反应制取O2
D．用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取NH3
C　解析：分析图中装置可知，适用于固体与液体不加热生成气体，且气体不溶于水，可利用排水法收集。NO2与水反应生成NO和硝酸，不能用排水法收集，A项错误；KMnO4具有强氧化性，常温下，可将HCl氧化生成Cl2，但Cl2可溶于水，不能用排水法收集，可以用排饱和食盐水法收集，B项错误；H2O2溶液和MnO2为固液反应且不需要加热，O2不溶于水，可用排水法收集，C项正确；用NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3，需要加热，并且是两种固体之间的反应，D项错误。
2．(2020·上饶模拟)根据实验目的设计如下装置的连接中，正确的是(　　)

A．制备收集C2H4：连接a→c→g
B．制备收集NO：连接b→c→e→d
C．制备收集NH3：连接b→d→e→c
D．制备收集Cl2：连接a→f→c→e→d
D　解析：制备C2H4没有控制温度的温度计，A项错误；NO与O2反应，不能用排空气法收集，B项错误；浓硫酸吸收多余的NH3，易产生倒吸，C项错误；饱和食盐水除去HCl气体，浓硫酸吸收水蒸气，碱石灰吸收多余的Cl2，D项正确。
3．利用如图所示装置，在仪器①、②、③中分别依次加入下列各选项中所对应的试剂进行实验，能达到实验目的的是(　　)

A．浓盐酸、浓硫酸、浓硫酸，制取干燥的氯化氢气体
B．浓盐酸、二氧化锰、饱和食盐水，制取纯净的氯气
C．稀硫酸、溶液X、澄清石灰水，检验溶液X中是否含有CO
D．浓盐酸、碳酸钙、水玻璃，验证盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱
A　解析：浓盐酸具有较强挥发性，浓盐酸与浓硫酸混合放热，且浓硫酸能够吸水，可制取干燥的氯化氢气体，A项正确；浓盐酸、二氧化锰在加热条件下反应生成Cl2，图示装置中缺少酒精灯，无法制取纯净的氯气，B项错误；CO2、SO2都能使澄清石灰水变浑浊，稀硫酸滴到溶液X中，产生气体使澄清石灰水变浑浊，则X中可能含有CO、SO、HCO、HSO等，C项错误；由于浓盐酸具有较强挥发性，浓盐酸滴到碳酸钙中，产生的CO2混有HCl，CO2或HCl通入水玻璃中均产生白色胶状沉淀H2SiO3，要先通过饱和NaHCO3溶液，再将气体通入水玻璃，否则不能验证碳酸、硅酸的酸性强弱，D项错误。
4．用如图所示装置进行实验，下列实验现象描述错误的是(　　)

选项
试剂甲
试剂乙
试剂丙
丙中的现象
A
稀盐酸
CaCO3
Na2SiO3溶液
有白色沉淀生成
B
浓硫酸
Na2SO3
BaCl2溶液
有白色沉淀生成
C
过氧化氢
MnO2
酸性KI­淀粉溶液
溶液变为蓝色
D
浓盐酸
KMnO4
Na2S溶液
有淡黄色沉淀生成
B　解析：A项，盐酸和碳酸钙反应生成CO2，CO2与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色沉淀，正确；B项，浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2，但SO2与氯化钡不反应，错误；C项，过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成氧气，氧气把碘化钾氧化为单质碘，淀粉遇碘显蓝色，正确；D项，浓盐酸与高锰酸钾混合生成氯气，氯气把硫化钠氧化为单质S，产生淡黄色沉淀，正确。
5．二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体，沸点为11 ℃，可用于处理含硫废水。ClO2的制备：

已知：SO2＋2NaClO3＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。
(1)装置A中反应的化学方程式为___________________________________
____________________________________________________________________。
(2)欲收集ClO2，选择图中的装置，其连接顺序为
a→____________________________________________________________
(按气流方向，用小写字母表示)。
(3)装置D的作用是________________________。
解析：(1)装置A中Cu与浓硫酸反应制备二氧化硫，化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(2)二氧化硫从a进入装置B中反应，为防止倒吸，故应在之前有安全瓶，则 a→g→h，为反应充分，故再连接B装置中的b，二氧化氯沸点较低，故在D中冰水浴收集，为充分冷却，便于收集，故连接e，最后用NaOH溶液吸收未反应完的二氧化硫，防止污染空气，连接顺序为a→g→h→b→c→e→f→d。(3)装置D的作用为冷凝并收集ClO2。
答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　(2)g→h→b→c→e→f→d　(3)冷凝并收集ClO2

1．(命题情境：氮的循环)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是
(　　)

A．氮元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
A　解析：利用N2＋3H22NH3进行人工固氮时，氮元素被还原，A项错误；工业合成氨属于人工固氮，B项正确；图中由硝酸盐制造蛋白质、由动物排泄物及遗体得到氨或铵盐，说明含氮无机物和含氮有机物可相互转化，C项正确；图中蛋白质参与了氮循环，而蛋白质含有碳、氢、氧，D项正确。
2．(命题情境：污水的处理)(2020·沈阳模拟)厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术，下列说法中正确的是(　　)

A．1 mol NH 所含的质子总数为10NA
B．1 mol联氨(N2H4)中含有5 mol共价键
C．1 mol NH经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，(假设每步转化均完全)得到氮气的体积约为11.2 L
D．该方法每处理1 mol NH，需要的NO为0.5 mol
B　解析：1个NH含有11个质子，则1 mol NH所含的质子总数为11NA，A项错误；联氨(N2H4)的结构简式为H2N—NH2,1 mol联氨含有4 mol N—H和1 mol N—N，B项正确；据N原子守恒可知，1 mol NH反应生成0.5 mol N2，在标准状况下的体积为11.2 L，题目未指明是否处于标准状况下，C项错误；综合过程Ⅰ～Ⅳ的变化可得总方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O，则处理1 mol NH需要1 mol NO，D项错误。
3．(命题情境：物质的制备)已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如图装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应。下列说法错误的是(　　)

A．①中发生的化学反应为NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O
B．④、⑥中依次盛装的试剂可以是浓硫酸、碱石灰
C．③中盛放的试剂是NaOH溶液
D．实验结束，取⑤中的少量产物于试管中，加适量蒸馏水，可以使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝
C　解析：由题干可知，装置①为制备氮气的装置，饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体反应生成氮气、氯化钠和水，所以化学方程式为NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O，故A正确；Ca3N2遇水发生水解，所以产生的氮气需要干燥才能进入玻璃管中反应，装置④应为干燥装置，可选用浓硫酸作干燥剂；装置⑥中也应装有干燥剂，防止空气中的水蒸气进入，装置⑥中可盛放碱石灰，故B正确；装置中含有氧气，可利用装置③除去装置中的氧气，NaOH溶液不能除去氧气，可改成酸性氯化亚铁溶液，故C错误；实验结束后，装置⑤中有生成的Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应生成NH3和Ca(OH)2，NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D正确。
4．(命题情境：含氮的物质的循环转化)一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。

回答下列问题：
(1)氮的原子结构示意图为________________________________________。
(2)图中属于“氮的固定”的是________(填标号，下同)；转化过程中发生非氧化还原反应的是________。
(3)若“反应h”是在NO2和H2O的作用下实现，则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。
(4)若“反应i”是在酸性条件下由NO与Zn的作用实现，则该反应的离子方程式为____________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)N位于第二周期ⅤA族，其原子结构示意图为。(2)氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮，根据循环图可知，属于氮的固定的是k和c；发生非氧化还原反应，说明反应前后各元素化合价没有发生变化，则是a和l。(3)反应h的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3是氧化产物，NO是还原产物，因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为 2∶1。(4)根据信息可知，Zn＋H＋＋NO―→Zn2＋＋N2O↑＋H2O，再根据电荷守恒、得失电子守恒以及原子守恒得离子方程式为4Zn＋2NO＋10H＋===4Zn2＋＋N2O↑＋5H2O。
答案：(1)　(2)kc　al　(3)2∶1　(4)4Zn＋2NO＋10H＋===4Zn2＋＋N2O↑＋5H2O