2021高三全国统考化学（经典版）一轮学案：第4章 第4节氮及其重要化合物含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2021高三全国统考化学（经典版）一轮学案：第4章第4节氮及其重要化合物含答案第4节氮及其重要化合物[考试说明］1。掌握氮的重要化合物的主要性质及其应用.2。了解氮及其重要化合物的制备方法.3.掌握氨气的实验室制法。4。了解氮及其重要化合物对环境的影响。[命题规律］氮及其化合物是中学化学的重要知识点之一，是高考的热点,考查形式主要有：一是结合氮及其化合物的转化考查基本概念、基本理论；二是以NOx和HNO3的性质考查相关实验及计算；三是以框图推断考查氮及其化合物的性质和应用；四是结合相关工业生产考查含氮化合物对环境质量的影响;五是以实验题形式考查氨气的实验室制法及性质探究。考点1氮气及其氧化物知识梳理1。氮元素在自然界中的存在及氮的固定2．氮气(N2)（1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，eq\o（□，\s\up1（01））难溶于水，熔点、沸点很低。(2）化学性质N2的电子式为eq\o(□,\s\up1（02）)eq\o\al(·,·)N⋮⋮Neq\o\al（·,·),结构式为eq\o(□,\s\up1(03)）N≡N，由于分子中含有的氮氮三键键能很大，分子结构稳定,在通常状况下，化学性质很不活泼。①与氧气反应：eq\o（□，\s\up1（04)）N2＋O2eq\o(=，\s\up7(放电）)2NO(汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮）.②与氢气反应：eq\o(□,\s\up1(05)）N2＋3H2eq\o（,\s\up7(催化剂),\s\do5（高温、高压)）2NH3（工业合成氨的反应原理).③与Mg反应:eq\o(□,\s\up1（06）)3Mg＋N2eq\o(=，\s\up7(点燃)）Mg3N2。3．氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，如＋1价的N2O、＋2价的eq\o(□，\s\up1(01)）NO、＋3价的N2O3、＋4价的eq\o（□，\s\up1(02）)NO2、N2O4、＋5价的eq\o(□，\s\up1（03））N2O5等，其中属于酸性氧化物的是eq\o（□，\s\up1(04))N2O3、N2O5.(2)NO和NO2性质的比较性质NONO2颜色、状态、气味无色无味气体eq\o(□，\s\up1（05）)红棕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)，大气污染物之一有毒，大气污染物之一续表性质NONO2与水反应不反应eq\o（□,\s\up1(06)）3NO2＋H2O=2HNO3＋NO与氧气反应eq\o(□,\s\up1（07））2NO＋O2=2NO2不反应对环境的影响导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层(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，可用NaOH溶液处理尾气2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O，不能用排水法收集。（2)NO2气体存在平衡：2NO2N2O4，故常温时没有纯净的NO2或N2O4气体。（3）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。(4）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。1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。（1)NH3＋HCl=NH4Cl，这个反应属于氮的固定。（×)错因：游离态的氮(单质)转化为化合态的氮才叫氮的固定。(2）NO2溶于水时生成HNO3，故NO2是硝酸的酸酐。（×)错因：HNO3的酸酐是N2O5。(3)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象。(×)错因:NO2与H2O反应生成HNO3，硝酸会将Fe2＋氧化为Fe3＋，且自身被还原为NO气体。（4)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂，二者的物质的量之比为3∶1。（×)错因：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，由反应方程式分析可知：NO2既是氧化剂又是还原剂。（5)溴蒸气和NO2都为红棕色气体，用湿润的淀粉­KI试纸可以鉴别。(×）错因：溴蒸气和NO2均可以使湿润的淀粉。KI试纸变蓝，故无法用其鉴别。2．已知常温常压下在1L水中可溶解40LNO2，NO2能与NaOH溶液发生反应：2NaOH＋2NO2=NaNO3＋NaNO2＋H2O.以下各种尾气吸收装置中，不适合吸收NO2气体的是()答案B题组训练题组一氮气及氮的循环1．下列变化不属于氮的固定的是(）A．工业上将NH3和CO2在高温高压下制成CO(NH2)2B．空气中的O2和N2在闪电时化合成NOC．豆科植物的根瘤菌把氮气变成NH3D．工业上用N2和H2来合成NH3答案A解析氮的固定是指将游离态的氮转变为氮的化合物，A项不符合题意.2．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是（)①N2→NO2②NO2→NO③NO2→HNO3④N2→NO⑤N2→NH3A．① B．②⑤C．④ D．③④答案C解析该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；（2)一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都升高,但反应①N2→NO2不能一步反应完成；而反应③NO2→HNO3，虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能实现,如3NO2＋H2O=2HNO3＋NO,在该反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且一步反应就能完成。题组二NO、NO2的性质及对环境的影响3．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N2C．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＋4COeq\o（=,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2答案D解析根据题中的图示，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＋4COeq\o（=,\s\up7（催化剂）)4CO2＋N2.4．某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是()A．肯定有SO2、O2和NOB．肯定没有Cl2、O2和NO2C．可能有Cl2和O2D．肯定只有NO答案B解析该混合气体为无色气体，不含Cl2和NO2，混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色，含有SO2；剩余气体通入空气，很快变为红棕色，所以还含NO，则一定不含O2。题组三氮的氧化物与水的反应5．将充有amLNO和bmLNO2气体的试管倒立于水槽中，然后通入amLO2。气体体积均在同温同压下测定，且b〉a,则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为（）A.eq\f（b－a,3)mL B。eq\f(a－b，3)mLC.eq\f（4b－1,13）mL D。eq\f（3，b－a)mL答案A解析已知反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3,4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3;由这两个反应可得NO＋NO2＋O2＋H2O=2HNO3，b〉a,则同温同压下反应中NO2过量（b－a)mL，而过量的NO2与水反应生成eq\f(b－a，3)mLNO。6．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体（同温同压下）,则原混合气体中氧气的体积为()①1.2mL②2。4mL③3mL④4mLA．①② B．②③C．③④ D．①④答案D解析4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3若剩余的气体是O2,则V(NO2)＝eq\f（4，5)×（12mL－2mL）＝8mL，V(O2）＝12mL－8mL＝4mL。若剩余的气体是NO(2mL)⇒6mLNO2，则V(O2）＝eq\f(1,5）×(12mL－6mL)＝1。2mL.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:V(NO2)∶V（O2）eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1（<4∶1O2过量，剩余气体为O2,＝4∶1恰好完全反应，>4∶1NO2过量，剩余气体为NO)）②NO与O2同时通入水中：由4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知:V（NO)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1（<4∶3剩余O2，＝4∶3恰好完全反应,>4∶3剩余NO)）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。考点2氨和铵盐知识梳理1.氨的分子结构与性质(1)分子结构分子式：eq\o（□，\s\up1(01)）NH3，电子式：eq\o(□，\s\up1（02）)，空间构型：eq\o（□,\s\up1(03））三角锥形，属于极性分子。(2）物理性质无色有eq\o（□，\s\up1(04）)刺激性气味的气体，密度比空气eq\o（□，\s\up1（05)）小，易液化可用作eq\o(□，\s\up1（06）)制冷剂,极易溶于水(约1∶700)，可由eq\o（□，\s\up1(07））喷泉实验证明。(3）化学性质①与水反应：eq\o（□，\s\up1（08)）NH3＋H2ONH3·H2O,氨的水溶液叫氨水,呈弱碱性：eq\o（□,\s\up1（09)）NH3·H2ONHeq\o\al（＋，4）＋OH－.a．组成：三种分子:eq\o（□，\s\up1（10））NH3、H2O、NH3·H2O；三种离子：eq\o(□，\s\up1（11））NHeq\o\al(＋，4)、OH－、H＋。b．性质：氨水质量分数越大,其密度越eq\o（□,\s\up1(12）)小。c．NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易挥发,不稳定，易分解：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△）)eq\o（□，\s\up1(13)）NH3↑＋H2O（可用于制备少量NH3）。②氨气与酸反应a．蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为eq\o（□，\s\up1（14)）有白烟生成,将浓盐酸改为eq\o(□，\s\up1(15）)浓硝酸，也会出现相同的现象.化学方程式为eq\o（□，\s\up1(16))HCl＋NH3=NH4Cl，eq\o（□,\s\up1(17))NH3＋HNO3=NH4NO3。b．与CO2等酸性氧化物反应：NH3＋CO2＋H2O=eq\o（□,\s\up1(18)）NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O=eq\o(□，\s\up1（19））（NH4)2CO3。③NH3的还原性氨的催化氧化：eq\o(□,\s\up1(20））4NH3＋5O2eq\o（=，\s\up7（催化剂)，\s\do5(△)）4NO＋6H2O；与CuO的反应:eq\o(□,\s\up1(21))2NH3＋3CuOeq\o（=，\s\up7(△）)3Cu＋N2＋3H2O.④与盐溶液反应将氨水加入下列溶液，完成下表：现象离子方程式FeCl3溶液生成eq\o(□，\s\up1(22)）红褐色沉淀eq\o(□,\s\up1(23)）Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe（OH)3↓＋3NHeq\o\al（＋,4）AlCl3溶液生成eq\o（□,\s\up1(24）)白色沉淀eq\o（□,\s\up1（25））Al3＋＋3NH3·H2O=Al（OH)3↓＋3NHeq\o\al（＋,4)2．氨气的制法（1)工业制法：eq\o(□，\s\up1(01）)N2＋3H2eq\o（,\s\up7(高温、高压)，\s\do5(催化剂)）2NH3.(2)实验室制法①原理：eq\o（□,\s\up1(02））2NH4Cl＋Ca（OH)2eq\o(=,\s\up7（△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。②实验装置装置类型：固＋固eq\o(→,\s\up7(△))气体。③净化装置：如图Ⅰ或图Ⅱ所示(不能用浓H2SO4、P2O5、CaCl2、无水硫酸铜作干燥剂)。④收集方法：eq\o（□,\s\up1（03））向下排空气法。在集气管口塞一团干燥的棉花，目的是：eq\o(□，\s\up1（04））减少NH3与空气的对流,收集到较纯净的NH3。⑤验满方法：a.将湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若试纸变eq\o(□,\s\up1（05））蓝色，说明NH3已收集满。b。将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有eq\o（□，\s\up1(06)）白烟产生，说明NH3已收集满。3．铵盐及NH4的检验(1）铵盐的物理性质铵盐一般是eq\o（□，\s\up1（01))白色晶体，均易溶于水。(2）铵盐的化学性质(3)NHeq\o\al(＋，4)的检验未知液eq\o(→，\s\up7（OH－），\s\do5（△）)湿润的eq\o（□，\s\up1(05））红色石蕊试纸变eq\o（□，\s\up1(06）)蓝色，则证明含NHeq\o\al（＋，4).（1)干燥氨气不能用浓硫酸，也不能用无水CaCl2(8NH3＋CaCl2=CaCl2·8NH3)，通常用碱石灰干燥氨气.（2）吸收氨气时要注意防止倒吸。可用于吸收氨气并能防倒吸的常用装置为（3)铵盐受热都能分解，但不是所有的铵盐分解都能生成NH3，如5NH4NO3eq\o(=，\s\up7(△))2HNO3＋4N2↑＋9H2O。（4）制氨时铵盐不选(NH4）2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因它们受热易分解，使产生的NH3中混有较多的杂质气体，另外NH4NO3易爆炸；选碱时，用Ca(OH）2而不用NaOH或KOH，因NaOH、KOH具有吸湿性，易结块,不利于产生氨,且在高温下均能腐蚀玻璃。(5）实验室制取少量NH3的两种简易方法①加热浓氨水(图甲）反应原理：NH3·H2Oeq\o(=，\s\up7（△））NH3↑＋H2O。②浓氨水中加固态碱性物质（图乙）反应原理:浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋，4）＋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.（6）引发喷泉的几种方法①使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。②使烧瓶内气体温度降低,使气压减小。③使烧瓶外待喷液面上的气压增大。(7）喷泉实验的几种常见装置说明：装置②引发喷泉的方法是打开止水夹，用热毛巾或双手捂热烧瓶，松开后片刻即形成喷泉现象。1。判断正误，正确的画“√"，错误的画“×”，错误的指明错因.（1）液氨和氨水在组成上相同。（×)错因：液氨为纯净物,氨水是氨气溶于水形成的溶液，属混合物，组成不同。(2）氨水可用作制冷剂。（×）错因:是液氨可用作制冷剂,不是氨水。（3)向AgNO3溶液中滴加过量氨水，溶液澄清，Ag＋与NH3·H2O能大量共存。(×)错因：向AgNO3溶液中滴加过量氨水，会生成［Ag（NH3）2]OH，故Ag＋与NH3·H2O不能大量共存。（4）检验NHeq\o\al(＋,4)时，往试样中加入NaOH溶液,微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体.(×）错因:检验NH3用湿润的红色石蕊试纸。(5)NH4Cl为强酸弱碱盐,所以可用加热法除去NaCl固体中的NH4Cl。(×)错因:用加热法除去NaCl中的NH4Cl，利用的是氯化铵的不稳定性，而与NH4Cl为强酸弱碱盐没有因果关系.2．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，浓硫酸附近无明显现象NH3与挥发出的HCl反应生成了NH4Cl，与浓H2SO4不反应B氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液CFeCl2液滴中先出现灰绿色沉淀，一段时间后变成红褐色FeCl2与NH3反应生成的Fe（OH）2被NH3氧化为Fe（OH）3D湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3与H2O反应生成的NH3·H2O电离出OH－答案D题组训练题组一氨与铵盐的性质、NHeq\o\al(＋，4）的检验1．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图）。下列有关表述正确的是()A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D．图中所涉及的盐类物质均可以水解答案C2．（1）氢化铵(NH4H）与氯化铵的结构相似,写出NH4H与H2O反应的化学方程式：______________________________________________________________________________________________。（2）用浓NH4Cl溶液处理过的舞台幕布不易着火,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案（1）NH4H＋H2O=NH3·H2O＋H2↑（2）NH4Cl分解吸热，使温度降低，且产生的气体隔绝了空气题组二氨气的实验室制法3．实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是(）A．①是氨气发生装置 B．③是氨气发生装置C．②是氨气吸收装置 D．④是氨气收集、检验装置答案B解析加热条件下,氯化铵分解生成氨气与氯化氢，但氨气和氯化氢遇冷很快生成氯化铵，所以不能得到NH3，A错误;可用NaOH固体或生石灰或碱石灰与浓氨水制备NH3,B正确;倒置的漏斗插入液面太深无法防止倒吸,C错误；应在试管口堵一团棉花，防止与空气对流，D错误.4．某化学兴趣小组利用如图所示装置制取氨并探究氨的有关性质。(1）装置A中烧瓶内试剂可选用________(填字母代号)。a．碱石灰b．浓硫酸c．生石灰d．五氧化二磷e．烧碱（2)若探究氨的溶解性,需在K2的导管末端连接下表装置中的________(填序号）装置,当装置D中集满氨后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是________________________________________。备选装置（其中水中含酚酞溶液）ⅠⅡⅢ(3）若探究氨的还原性，需打开K1、K3,K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气,生成气体必须通过分别盛有________、________的洗气瓶。②D中氨与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为________________________________________________。③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放________(填化学式)溶液,反应的离子方程式为______________________________________________。答案（1）ace（2）Ⅱ(或Ⅲ）用热毛巾将装置D的烧瓶捂热(其他合理答案均可)(3)①饱和食盐水浓硫酸②3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N2③NaOHCl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O解析(1）在浓氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al（＋,4）＋OH－，向其中加入生石灰［发生反应CaO＋H2O=Ca(OH）2]或烧碱，都会使平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发.碱石灰的主要成分是烧碱和生石灰，原理同上，都可快速制备氨。(3)②探究氨具有还原性，氯气与氨反应产生白烟，联系NH3＋HCl=NH4Cl可知，“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无色无味的气体”必为氨的氧化产物,可推知为氮气。题组三喷泉实验5．如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现象的是（）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．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹答案B解析H2难溶于NaOH溶液，不能形成较大压强差，不能引发“喷泉”现象。6．（1）图中胶头滴管中的水挤入烧瓶后,观察到的现象是______________________。(2）按如图装置进行NH3性质实验。①先打开旋塞1，B瓶中的现象是________________________________________________________________________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，稳定后，关闭旋塞1.②再打开旋塞2，B瓶中的现象是________________________________________________________________________。答案(1)气球逐渐变大(2)①有白烟生成两瓶中压强A〉B,打开旋塞1后A瓶中的氯化氢移动到B瓶中，与B瓶中的氨气反应生成氯化铵，能看到白烟②液体进入B瓶中，溶液的颜色变红解析（2）A瓶的压强大于B瓶的,因此A瓶中的氯化氢进入B瓶中，与氨气反应生成氯化铵，可以看到B瓶中有白烟生成。由于氯化氢和氨气反应导致B瓶中的压强降低,且B瓶中的氯化氢相对过量，因此当打开旋塞2时，石蕊水溶液会被倒吸入B瓶中,遇氯化氢溶液变红色。喷泉实验的原理(1）喷泉实验的原理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，在尖嘴导管口形成喷泉.(2)形成喷泉的类型下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体.气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(4∶3）NO2、O2(4∶1）吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水(3）喷泉实验的引发加入某种试剂;采取一定操作使烧瓶内的气体与烧杯中的液体接触。考点3硝酸知识梳理1。物理性质(1）纯硝酸为无色、有eq\o(□,\s\up1（01）)刺激性气味的eq\o(□，\s\up1（02））液体.（2)硝酸沸点较低，易挥发,在空气中遇水蒸气形成eq\o（□,\s\up1(03））白雾。2．化学性质（1）强酸性稀硝酸使紫色石蕊试液变eq\o(□，\s\up1（01))红。（2）不稳定性①见光或受热分解：eq\o(□,\s\up1(02)）4HNO3eq\o（=，\s\up7（△）,\s\do5(或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。②硝酸保存在eq\o(□，\s\up1(03））棕色试剂瓶中，置于冷暗处,不能用橡胶塞。（3)强氧化性①与金属反应常温下,铁、铝遇冷的浓HNO3能发生eq\o（□，\s\up1(04）)钝化.稀硝酸与铜反应：eq\o(□，\s\up1(05））3Cu＋8HNO3(稀）=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，浓硝酸与铜反应:eq\o（□,\s\up1（06)）Cu＋4HNO3(浓）=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。②与非金属反应如浓硝酸与C的反应为eq\o（□，\s\up1(07)）C＋4HNO3（浓）eq\o(=，\s\up7(△））CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。③与还原性化合物反应硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为eq\o（□，\s\up1(08））3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al（－，3）=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。（4）与有机物反应①硝化反应(与反应）：eq\o（□，\s\up1(09))。②颜色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时变eq\o（□,\s\up1（10))黄色.3．用途：化工原料，用于制化肥、染料、炸药等。(1)硝酸能与除Au、Pt等少数金属外的所有的金属反应，但不生成氢气;与变价金属反应时，金属能够被氧化为最高价态。(2）硝酸浓度越大，越容易分解。长期存放的浓硝酸呈黄色，原因是HNO3分解产生的NO2又溶于硝酸。(3)浓、稀硝酸均有强氧化性，浓度越大,氧化性越强，一般对应还原产物中氮的化合价越高。（4）浓硝酸能使紫色石蕊溶液变红,加热褪色。在这一反应过程中浓硝酸表现出酸性和强氧化性，可将红色物质氧化成无色物质。（5)NOeq\o\al(－，3）的检验试液（浓缩后)eq\o(→，\s\up7（浓硫酸＋Cu片))蓝色溶液＋红棕色气体。若待测液较稀,相当于Cu与稀硝酸反应，反应较慢，现象不明显.因此可将稀溶液浓缩后再检验。1。判断正误，正确的画“√"，错误的画“×”，错误的指明错因。（1)浓硝酸的还原产物一般是NO2,而稀硝酸的还原产物一般是NO，故稀硝酸的氧化性更强。（×)错因:浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，与还原产物的价态无关。（2)硝酸与金属反应时，只体现硝酸的强氧化性。（×）错因:HNO3与金属反应既体现酸性又体现强氧化性。（3）硝酸与活泼金属Mg、Al等反应产生H2,而与Cu反应产生NO或者NO2。(×）错因：硝酸具有强氧化性，与金属反应不生成H2。(4)硝酸可与Na2S反应制得H2S气体。(×)错因：硝酸与Na2S发生氧化还原反应无H2S生成.(5)久置的浓HNO3呈黄色,是因为含有Fe3＋。（×)错因：久置的浓HNO3呈黄色,是因为HNO3分解生成的NO2又溶于HNO3所致.2．下列说法正确的是（）A．投入铁片产生H2的溶液中可大量存在H＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－，4）、NOeq\o\al(－,3）B．可用稀硝酸除去试管内壁上的银镜C．1.0mol·L－1的KNO3溶液中可大量存在H＋、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al（2－,4）D．硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS＋2H＋=H2S↑＋Cu2＋答案B题组训练题组一硝酸的性质1．下列有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是(）A．浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色B．硝酸能与Na2CO3反应，但不生成CO2C．硝酸可与Na2S反应制得H2S气体D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色答案D2．下列有关实验现象和解释或结论都正确的是（)选项实验操作现象解释或结论①过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液溶液呈红色稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋②浓HNO3久置或光照变黄色HNO3不稳定易分解③Al箔插入稀HNO3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HNO3点到蓝色石蕊试纸上试纸先变红色后褪色浓HNO3具有酸性和强氧化性A．①② B．③④C．②③④ D．②④答案D解析过量的铁粉加入稀HNO3，生成Fe2＋，加入KSCN溶液时，颜色不变,故①错误；浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于HNO3，故②正确；Al箔遇浓HNO3钝化，稀HNO3会使Al箔溶解,故③错误；浓硝酸具有酸性和强氧化性,可使蓝色石蕊试纸先变红色后褪色，故④正确，选D.题组二硝酸与金属反应的相关计算3．某稀溶液中含有4molKNO3和2.5molH2SO4，向其中加入1。5molFe，充分反应(已知NOeq\o\al(－，3）被还原为NO)。下列说法正确的是（)A．反应后生成NO的体积为28LB．所得溶液中c（Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1C．所得溶液中c(NOeq\o\al(－，3))＝2。75mol·L－1D．所得溶液中的溶质只有FeSO4答案B解析A项，未指明标准状况，无法计算NO的体积；C项，未指明溶液的体积，无法计算浓度;D项，K＋不会参与反应，因而溶质必定有K2SO4；B项，首先考虑酸性条件Fe被氧化为Fe3＋,进行过程计算,H＋不足，按H＋完全反应计算消耗Fe和NOeq\o\al(－，3）的物质的量：Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O1．25mol1.25mol5mol1。25mol剩余的Fe再被Fe3＋氧化Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋0．25mol0.5mol0.75mol则剩余n（Fe3＋）＝1.25mol－0.5mol＝0。75mol则反应后溶液中n(Fe2＋）＝n(Fe3＋)＝0。75mol，故B正确。4．将32。64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11。2L.请回答下列问题：(1）NO的体积为________L，NO2的体积为________L。（2）参加反应的HNO3的物质的量是________。(3）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为________________mol·L－1。(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30％的双氧水________g。答案(1)5.8245。376(2)1。52mol(3)eq\f(aV×10－3＋0.5，0.14）（4)57。8解析(1）n（Cu）＝eq\f(32。64g，64g·mol－1）＝0。51mol，在反应中失去电子的物质的量n(e－)＝2×0.51mol＝1。02mol。11.2L混合气体的物质的量为0.5mol，n（NO）＋n(NO2)＝0.5mol，n(NO）×3＋n(NO2）×1＝1。02mol，则n（NO）＝0。26mol，n(NO2)＝0.24mol，V（NO)＝0.26mol×22.4L·mol－1＝5.824L,V(NO2）＝0。24mol×22。4L·mol－1＝5。376L。（2)参加反应的HNO3的物质的量＝n［Cu（NO3)2］×2＋n（NO）＋n（NO2)＝2×0.51mol＋0.5mol＝1。52mol。（3）加入NaOH恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀,此时溶质为NaNO3，根据钠离子守恒有n（NaNO3）＝n(NaOH)＝V×10－3L×amol·L－1＝aV×10－3mol，由N原子守恒可得n(HNO3)＝n(NaNO3）＋n（NO）＋n(NO2)＝(aV×10－3＋0。5）mol，c(HNO3）＝eq\f(n（HNO3）,V)＝eq\f（aV×10－3＋0.5,0。14)mol·L－1.（4)根据得失电子守恒，双氧水得到的电子等于NO、NO2失去的电子，则0。26×3＋0。24×1＝30%×eq\f(m（H2O2）,34）×2,m(H2O2）＝57.8g。硝酸与金属反应的计算方法

高考真题实战1.（高考集萃)判断正误，正确的画“√”，错误的画“×"。（1）(2019·江苏高考）N2的结构式:N=N.（)（2）（2017·江苏高考)由于NH3易溶于水，因此可用作制冷剂。（)(3)（2017·江苏高考)利用NH3eq\o（→,\s\up7（O2）,\s\do5（催化剂，△）)NOeq\o（→,\s\up7（H2O))HNO3完成物质间的转化。(）（4)（2017·北京高考）氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀过程中气体被还原。()（5)(2016·江苏高考)下述变化可以实现:N2eq\o(→,\s\up7(H2)，\s\do5(高温、高压、催化剂）)NH3eq\o(→，\s\up7（HCl（aq))）NH4Cl(aq）.(）(6)（2016·全国卷Ⅰ）用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO.(）答案（1）×（2）×(3）×(4)×（5)√（6）×解析（2）NH3可作制冷剂是由于液氨汽化时吸收大量的热，与其溶解性无关，错误。2．（2017·北京高考)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（)①②③A．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答案D解析浓HNO3具有不稳定性,①中浓HNO3受热发生分解反应:4HNO3eq\o(=，\s\up7（△)）4NO2↑＋O2↑＋2H2O，故①中所得红棕色气体是NO2和O2的混合气体，A正确；②中红热木炭加入浓HNO3中，有红棕色气体产生,该气体为NO2,但不能说明浓HNO3与木炭发生了反应，可能是浓HNO3在红热木炭作用下发生分解产生了NO2，B正确；③中红热木炭未插入浓HNO3中，有红棕色气体产生,说明浓HNO3具有挥发性，且挥发产生的HNO3被还原生成NO2,故红棕色气体为还原产物，C正确；③的气体产物中检测出CO2,不能说明木炭一定与浓HNO3发生了反应，也可能是红热木炭与浓HNO3分解产生的O2反应生成CO2，D错误。3．（2019·江苏高考）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－=2NOeq\o\al(－,2）＋H2O2NO2＋2OH－=NOeq\o\al(－，2)＋NOeq\o\al（－,3）＋H2O①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NOeq\o\al（－,3)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NOeq\o\al(－,3)，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________________________________________________________________________。答案(1）2NH3＋2O2eq\o(=，\s\up7(催化剂）,\s\do5(△）)N2O＋3H2O(2)①BC②NaNO3NO(3)①3HClO＋2NO＋H2O=3Cl－＋2NOeq\o\al（－,3）＋5H＋②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强解析（2）②由尾气吸收的主要反应NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－，2)＋H2O、2NO2＋2OH－=NOeq\o\al（－，2）＋NOeq\o\al（－,3)＋H2O可知,吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体，该晶体中含有的杂质为NaNO3；NO不溶于水也不与水反应，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO.（3)②在酸性条件下,ClO－转化成HClO，溶液的pH越小，生成的HClO浓度越大，HClO的氧化性越强，则NO转化率越高。4．(2018·江苏高考节选）NOx（主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。(1)用酸性(NH2）2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与（NH2）2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式：________________________________________。（2）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1molN2时，转移的电子数为________mol.答案(1)2HNO2＋(NH2）2CO=2N2↑＋CO2↑＋3H2O（2）eq\f(24,7)5．（2017·北京高考）SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。（1)SCR（选择性催化还原)工作原理：①尿素[CO（NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:________________________________________________________________________。②反应器中NH3还原NO2的化学方程式：____________________________________________________