含氮化合物的合理利用（四大题型）解析版-2024-2025学年高一化学（苏教版必修第二册）

专题06含氮化合物的合理利用

♦题型oi镀盐的物理性质和化学性质

♦题型02氨气的实验室制备

♦题型03常见霞肥及其应用

♦题型04氮氧化物的污染与处理

■举一反三■

♦题型01镀盐的物理性质和化学性质

知识积累

1.镂盐的物理性质

钱盐都是宜色固体，均易溶于水。

2.镂盐的化学性质

（1）受热易分解

NH4C1=^=NHaT+HCl；NH4HCO3=^=NHJ+HT+CO2T

（2）与碱溶液反应

NH4++OH-=^=NHj+HzO

3.NH］的检验

向镂盐溶液中加入强碱溶液,加热，产生无色气体,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。

（2）实验探究

亶湿润咆红色

液石蕊饼纸

麟二葭

实验装置

a3

钱盐溶液NH4cl溶液NH4NO3溶液（NH4）2SC>4溶液

现象试管中有气泡产生，试纸变蓝

结论钱盐与强碱反应生成氨气，离子方程式为__NH去+OH-=£=NH3t+H2O

①检验镂根离子的存在

应用

②制取氨

【典例1】关于钱盐的叙述：①绝大多数镀盐易溶于水；②镂盐中氮元素均为-3价；③钱盐受热易分解;

④钱盐都只能跟碱反应，不能跟酸反应；⑤镀态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合施用。其中正确的是

A.①②③④⑤B.③④⑤C.①③⑤D.①②④

【答案】C

【解析】①绝大数镂盐易溶于水，故①正确；

②镂盐中氮元素不一定都是一3价，如NH4NO3,氮元素化合价为一3、+5价，故②错误；

③钱盐不稳定，受热易分解，故③正确；

④镂盐都能与碱反应，部分钱盐也能与酸反应，如NH4HCO3、(NH4)2CC)3等弱酸镂盐，故④错误；

⑤镂态氮肥不能与草木灰混合使用，发生双水解反应，造成N元素的损失，故⑤正确；

综上所述，①③⑤正确，即选项C正确；

答案为C。

【典例2】检验镀盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后

A.加热，将红色石蕊试纸放在试管口检验

B.加水溶解，用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性

C.加入碱溶液，加热，再滴入酚麟溶液

D.加入氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验

【答案】D

【解析】利用镂盐与强碱溶液共热反应生成氨气及氨气的性质检验，将NaOH溶液加到该物质中，加热后

产生的气体若能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以确定该物质中含镂盐，故D项正确。

【变式1-1】用酒精灯给装有少量下列固体的试管加热，试管底部固体能完全消失的是

A.KMnO4B.NaHCO3C.NH4C1D.CaCO3

【答案】C

【解析】A.KMnO”受热分解得到锈酸钾、二氧化锦和氧气，因此试管里面有固体剩余，A不符合；

B.NaHCOs受热分解得到碳酸钠、水和二氧化碳，因此试管里面有固体剩余，B不符合；

C.NH4cl受热分解生成氨气和氯化氢气体、氨气和氯化氢气体又结合生成氯化按固体析出在试管壁上、

因此试管底部无固体剩余，C符合；

D.CaCOs受热分解生成氧化钙和二氧化碳，因此试管里面有固体剩余，A不符合；

答案选C。

【变式1-2］只用一种试剂就能将NH4CI、(NH4)2SO4>NaCl、Na2sO4，四种溶液区别，这种试剂是

A.NaOH溶液B.AgNCh溶液C.Ba(OH)2溶液D.BaCb溶液

【答案】C

【解析】A.氢氧化钠溶液能与NH4cl溶液或(NH4)2SC>4溶液产生有刺激气味的气体，现象相同，且与NaCl

溶液或Na2sO4溶液不反应，则无法鉴别四种溶液，故A错误；

B.AgNCh溶液与这四种溶液混合均会产生白色沉淀，现象相同，无法鉴别，故B错误；

C.氢氧化钢溶液与(NH4)2SC)4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体，与NH4cl溶液混合产生有

刺激性气味的气体，与NaCl溶液混合无现象，与Na2s。4溶液混合能产生白色沉淀，能鉴别四种溶液，故

C正确；

D.氯化/溶液能与(NH4)2SC>4溶液及Na2s。4溶液均产生白色沉淀，现象相同，无法鉴别，故D错误；

故答案为C。

【变式1-3］下列说法正确的是

A.所有镀盐均易溶于水

B.镂盐中的N不一定均呈-3价

C.钱盐作氮肥时，与生石灰混用的效果更好

D.检验镂盐中含有NH；的操作是：取少量某盐放入试管中，加入稀氢氧化钠溶液，将湿润的红色石蕊试

纸放在试管口

【答案】B

【解析】A.大部分镀盐都是易溶于水的，但也有少数钱盐是难溶于水的，如重铀酸钱，故A错误；B.钱

盐中的N不一定均呈-3价，如硝酸镂中的N即有+5价也有-3价，故B正确；C.钱盐作氮肥时，与生石灰

混用，会产生氨气，减少氮元素吸收，效果更差，故C错误；D.检验镂盐中含有NH；操作时，放入试管

中是浓的氢氧化钠溶液，故D错误；答案B。

【变式1-4】碳酸氢镂(NH4HCO3)性质不稳定，受热易分解为CO”NH3(强烈刺激性气味的气体)和H?。,

可用作食品膨松剂，其水溶液呈碱性。请回答下列问题：

已知：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2Oo

(1)NH4HCO3属于(填“酸”“碱”或“盐”)，其在水中的电离方程式为=充分加热

79gNH4HCO3,发生反应的化学方程式为,最终生成gCO2oNaHCO3也是一种

常见的食品膨松剂，与NaHCOj相比，NH4HCO3作食品膨松剂的不足之处为。

(2)菜农有时会将碳酸氢钱放在蔬菜大棚内，并将碳酸氢钱置于高处，加入稀盐酸，再将大棚密封，发生

反应的离子方程式为-生成的CO,可促进植物光合作用，增加蔬菜产量，将碳酸氢钱与稀盐酸

置于大棚高处反应的原因可能是。

(3)NH4HCO3与足量的NaOH溶液共热会有NH3生成，该反应的离子方程式为(填标号)。

-

A.NH4+OH^=NH3T+H2O

B.NHi+HCO；+OH^^=NH3T+CO2t+H2O

C.HCO；+0H-^=C02T+H20

△

D.NH：+HC0；+20ITNH3T+CO^+2H,0

【答案】⑴盐NH4HCO3=NH：+HCO;NH4HCO3—CO2T+NH3T+H2O44会

产生强烈刺激性气味的氨气，从而给食品带来不良风味

+

(2)HCO；+H=CO2t+H2Oco?密度比空气大

(3)D

【解析】(1)NHRCO3由镂根阳离子和酸根构成，属于盐，其在水中的电离方程式为

NH4HCO3=NH：+HCO；,NH4HCO3受热分解产生二氧化碳、氨气和水，化学方程式为：

△人人79g

NH4HCO3^C02T+NH3T+H.0,79gNH.HCO3的物质的量为寸—=lmol,生成ImolCO,,质量

79g/mol

为lmolx44g/mol=44g,与NaHCC)3相比，NH4HCO3作食品膨松剂的不足之处为会产生强烈刺激性气味的氨

气，从而给食品带来不良风味。

+

(2)碳酸氢钱加入稀盐酸反应生成二氧化碳和水，离子方程式为：HCO；+H=CO2T+H2O,生成的CO?

可促进植物光合作用，增加蔬菜产量，将碳酸氢镂与稀盐酸置于大棚高处反应的原因可能是CO?密度比空

气大。

(3)NHRCO3与足量的NaOH溶液共热，镂根和碳酸氢根都可以和氢氧根反应，会有NH3和Na2c。3生

成，离子方程式为：NH：+HCO；+2OH--NH3T+CO；-+2H2Oo

♦题型02氨气的实验室制备

知识积累

1.反应原理：利用复分解反应强碱制弱碱

实验室用固体氯化铁和氢氧化钙制取氨气：2NHQ+Ca(OH)2==合==©2。什2皿什2也0。

2.药品的选择：

①镂盐：制取NH3时，一般用NH4cl而不用NH4NO3、(NH4)2SC>4或(NH4)2CC>3，原因如下：

镂盐不选用的理由

NH4NO3受热分解，会发生爆炸，不安全

(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，反应物呈块状，不利于NH3逸出，且反应后试管难清洗

(NH4)2CO3受热分解会产生CO2，使收集到的NH3不纯

②碱：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH,因为NaOH或KOH易吸水结块，而且加热时对玻璃仪器腐

蚀性较强。

3.实验装置

(1)制取装置：固一固反应加热装置(同制。2)

NH4cl和收集方法：向下排空气法

Ca(OH)2

棉花作用：防止空气与NH对流，用水

或稀硫酸浸湿即可吸收多条的NH3

反应原理：Ca（OH）2+2NH4Cl=CaCl2+2NH31+2H2O

验满：湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝

①发生装置的试管口略向下倾斜；

②加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。

（2）净化装置——用碱石灰（或固体NaOH、固体CaO）干燥除水

碱石灰1I

NH碱石灰

3|L

【特别提醒】不能用浓H2s。4、CaCb干燥，CaCb与N%反应：CaCl2+8NH3=CaCl2-8NH3o

（3）收集方法：向下排空气法收集。

收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插

入接近试管的底部。

（4）验满方法:

①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明己经收集满。

②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成,说明已经收集满。

（5）尾气处理：多余的氨要吸收掉（可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球）,以避免污染空气。

但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有:

水

：C14

4.氨气的简易制法

方法化学方程式（或原理）气体发生装置

畲浓氨水

氨水具有不稳定性和挥发性,受热易分解。

a1

加热浓氨水

化学方程式为NHyHoQ===NHaT+H2。

将浓氨水滴入固体NaOH溶于水放热,促使氨水分解。且OH-浓

NaOH中度的增大有利于NH3的生成

D

由八leechnri

CaO与水反应，使溶剂(水)减少;反应放热,促

将浓氨水滴入固体

使氨水分解。化学方程式为晒比0+

CaO或碱石灰中

CaO===NHW+Ca(OH)2

B.

D.

【答案】B

【解析】A.氯化镂加热分解生成氨气和HCL在试管口化合生成氯化锭，不能制备氨气，应选钱盐与碱加

热制备，故A错误;

B.浓氨水与CaO混合后放热，使氨气逸出，图中固液反应装置可制备氨气，故B正确;

C.氨气的密度比空气密度小，应采用向下排空气法收集，导管短进长出可收集氨气，故C错误;

D.氨气极易溶于水，应该防倒吸，漏斗不能插入到液面以下，故D错误;

故选B。

【变式2-1］面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,

A.①③B.②③

C.①④D.②④

【答案】A

【解析】①氯化核固体受热分解生成氯化氢和氨气，氯化氢和氨气在试管口遇冷生成氯化核，则题给装置

不能制得氨气，故错误；②浓氨水与氧化钙反应生成氢氧化钙、氨气和水，则题给装置能制得氨气，故正

确；③氢氧化钙固体与氯化核固体共热反应生成氯化钙、氨气和水，实验时，为防止生成的水倒流导致试

管受热不均炸裂，试管口应略向下倾斜，故错误；④浓氨水不稳定，受热易分解生成氨气和水，则题给装

置能制得氨气，故正确；①③错误，故选A。

【变式2-2］天然脑砂含少量NH4Cl,《唐本草》记载脑砂入药可以散瘀消肿。某学习小组设计下列步骤制

取NH4Cl,并进行天然脑砂含量的测定。请回答相关问题：

步骤I：用氨气与适量氯气反应制取NH4Q。

（1）装置A中仪器X的名称为；若用浓盐酸与MnO?反应制取氯气，则该反应的离子方程

式为O

（2）要得到干燥纯净的氯气，C的作用是0

（3）氨气与适量氯气混合反应可生成NH4cl和一种无污染的气体，利用E装置模拟该反应，氨气应从

（填"f'或"g"）通入，反应的化学方程式为o

步骤n：天然脑砂中NH4cl含量的测定。

准确称取一定质量脑砂，与足量的氧化铜混合，如图所示进行实验。

已知:2NH4cl+3CuO=3Cu+N2T+2HC1T+3H2O。

脑砂和氧化铜

浓硫酸碱石灰

GH

（4）为完成NH4cl含量的测定，请完成下列实验步骤：加热前，称量H装置的总质量；当观察到G中不

再有气泡冒出时，停止加热，冷却，»

（5）如果不用J装置，测出NH4cl的含量将（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

+2+

【答案】（1）圆底烧瓶MnO2+4H+2Cr=Mn+Cl2T+2H2O

（2）除去氯气中的氯化氢气体

（3）f8NH3+3C12=N2+6NH4C1

（4）称量H装置的总质量

（5）偏高

【解析】A中浓盐酸与MnC>2加热制备氯气，C中盛放饱和食盐水除氯气中的氯化氢，用B中的浓硫酸干

燥氯气，为使氨气和氯气充分混合，由f管向E中通入氨气、由g管向E中通入氯气，氨气和氯气在E中

反应生成氯化锡和氮气。

（1）根据装置图，装置A中仪器X的名称为圆底烧瓶；浓盐酸与MnO?加热生成氯化镒、氯气、水，该反

应的离子方程式为MnO2+4H++2Cr=Mn"+Cl2T+2H2O。

（2）浓盐酸与MnO?反应制取的氯气中含有杂质氯化氢，要得到干燥纯净的氯气，需要除去氯气中的氯化

氢，C中盛饱和食盐水，作用是除去氯气中的氯化氢气体；

（3）氨气与适量氯气混合反应可生成NH4cl和一种无污染的气体，根据元素守恒，该气体是氮气，反应方

程式为8NH3+3CL=N2+6NH4C1；氯气的密度大于氨气，为使氯气和氨气充分混合，氨气应从f通入；

（4）碱石灰吸收2NH4C1+3CUO23CU+N2个+2HC1T+3H2。反应生成的氯化氢，H反应前后的质量差即反

应生成氯化氢的质量，从而计算出NH4cl的含量，所以实验步骤为：加热前，称量H装置的总质量；当观

察到G中不再有气泡冒出时，停止加热，冷却，称量H装置的总质量。

（5）如果不用J装置，H可能吸收空气中的二氧化碳、水，使计算出的氯化氢质量偏大，测出NH4cl的含

量将偏高。

♦题型03常见氮肥及其应用

【典例4】下列物质含氮量最高的是

A.硫镂B.碳镂C.硝镂D.尿素

【答案】D

【解析】硫钱为（NH4）2SC>4,碳钱为NH4HCO3,硝镂为NH4NO3,尿素为CO（NH2）2,将碳钱改写为

（NH4）2（HCO3）2.则四种物质分子式中均含有2个N原子，相对分子质量越小，氮元素含量越高，相对分子

质量：（NH4）2（HCO3）2>（NH4）2SO4>NH4NC>3>CO（NH2）2，故CO（NH2）2的含氮量最高；

故答案为D。

【典例5】含氮量是衡量肥效的指标之一，常见氮肥：CO（NH2）2（尿素）、NH4NO3和（NHjSC>4

（1）NH4NO3中含有的化学键包括=

（2）设计实验检验上述化肥样品混合物中的硫酸根离子0

（3）写出钱态氮肥保存或施用时注意事项（任写一点）o

【答案】（1）离子键和共价键

（2）取化肥样品溶于水，加入足量稀盐酸后，无沉淀，再加入氯化钢，若产生白色沉淀，证明固体样品中

含有硫酸根

（3）保存：避光避热；施用：不与碱性物质一同使用，深施盖土

【解析】（1）NH4NO3中镂根离子和硝酸根离子含有离子键，钱根内部N和H原子、硝酸根内部N和。

原子存在共价键，故答案为：离子键和共价键；

（2）检验硫酸根离子的实验方案为取化肥样品溶于水，加入足量稀盐酸后，无沉淀，再加入氯化钢，若产

生白色沉淀，证明固体样品中含有硫酸根离子，故答案为：取化肥样品溶于水，加入足量稀盐酸后，无沉

淀，再加入氯化钢，若产生白色沉淀，证明固体样品中含有硫酸根离子；

（3）镀盐受热易分解，且能与碱反应放出氨气，所以镂态氮肥保存或施用时注意事项为，保存：避光避热;

施用：不与碱性物质一同使用，深施盖土，故答案为：保存：避光避热；施用：不与碱性物质一同使用，

深施盖土。

【变式3-1】关于氮肥的说法正确的是

A.尿素属于钱态氮肥B.植物吸收氮肥属于氮的固定

C.使用碳镂应深施盖土D.硫钱与石灰混用肥效增强

【答案】C

【解析】A.尿素属于中不存在铁根，是共价化合物，不是镀态氮肥，A错误；B.游离态的氮元素转化为化

合态的过程是氮的固定，因此植物吸收氮肥不属于氮的固定，B错误；C.碳镂受热易分解，因此使用碳镂

应深施盖土，C正确：D.硫镂与石灰混用会生成硫酸钙和一水合氨，肥效会降低，D错误，答案选C。

【变式3-2】人类农业生产离不开氮肥，科学合理使用氮肥，不仅能提高化肥的使用率，而且能够更好地保

护环境，回答下列问题：

（1）某小组在实验室模拟以NE为原料，制备少最硝态氮肥Ca（NC>3）2,转化途径如下（转化所需试剂及条

件已略去）：

NH3->N0->N02-HNO3—^->Ca（NO3）2

①写出实验室用NH4cl和消石灰共热制备氨气的化学反应方程式：。

②写出NH3发生催化氧化反应生成NO的化学方程式：o

③将HNC>3转化为Ca（NC>3）2,列举两种不同类别的化合物M：（写化学式）。

（2）NHRCO3是一种镂态氮肥，需阴凉处保存，原因是（用化学方程式表示）。

（3）过渡施用氮肥将导致大气中NH3含量增高，加剧雾霾的形成。（NHJ2SO4,是雾霾的成分之一，其

形成过程如图所示（转化所需试剂及条件已略去）:

燃料AS0—►X»Y

燃烧2

—(NH4)2SO4

日事H2O

尿素——-——>NH3

①X可能是so3或

②尿素CO（NH2）2是一种常用有机氮肥，缓慢与H2。发生非氧化还原反应释放出NH3和另外一种气体，该

反应的化学方程式为O

AA

【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)=CaCl2+2NH3T+2H2O4NH3+5O24NO+6H.O

催化剂

Ca(OH),、CaCO3

(2)NH4HCO3=NH3T+H2OT+CO2T

(3)H2so3CO(NH2)?+H2O=2NH3T+CO2t

【分析】氨气和氧气催化反应生成一氧化氮，一氧化氮和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，硝

酸和氢氧化钙或碳酸钙生成硝酸钙；

二氧化硫和氧气在一定条件下生成三氧化硫，三氧化硫和水生成硫酸，硫酸和氨气生成硫酸镂；二氧化硫

和水反应生成亚硫酸，亚硫酸可以被氧气氧化为硫酸；

【解析】(1)①实验室用NH4cl和消石灰共热反应生成氨气和水、氯化钙，化学反应方程式：

2NH4C1+Ca(OH),=CaCl2+2NH3T+2H,Oo

A

②NH3发生催化氧化和氧气反应生成NO和水，化学方程式：4NH+5O—=4NO+6HO

32催化剂2O

③将HNC>3为强酸，能和氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙反应转化为Ca(NC>3)2故化合物M为Ca(OH)2、CaCO3

或CaO；

(2)碳酸氢钱在温度较高的情况下，可以分解生成氨气、二氧化碳、水；故反应的方程式为：

A人人人

；

NH4HCO3=NH3T+H2Ot+co2T

(3)①由分析可知，二氧化硫经过两步反应生成硫酸，最终生成硫酸镂，故X可以是SO3或H2s。3；

②尿素CO(NH2)2缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3,根据质量守恒可知，生成另一种气体为CO2,

故反应的方程式为：(。

CONH2)2+H2O=2NH3T+CO2T

【变式3-3】细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分

转化如下图所示。

（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一,氨气是生产氮肥的主要原料,工业合成氨的化学方程式为o

（3）硝化过程中，含氮物质发生_____（填“氧化”或“还原”）反应。

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移

的电子的物质的量为mole

（5）NO是大气污染气体，测定某气体样品中NO含量操作如下：将2L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,

使NO完全被氧化为NO］。向上述反应后溶液中加入30mL0.1mol-LTFeSC>4溶液（过量），充分反应后，多

余Fe2+与3.5mL、0.1morL-RChCh恰好反应。NO被H2O2氧化为NO；的离子方程式是。上述过程

2++3+2++3+3+

中发生下列反应：3Fe+NO-+4H=NOT+3Fe+2H2O；Cr2O^'+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2Oo则气样中

NO的含量为mg/Lo（保留计算过程）

【答案】（1）a

催化剂

（2）N,+3H,U2NH3

高温高压

（3）氧化

（4）0.06

+

（5）2NO+3H2O2=2NO；+2H+2H2O4.5mg/L

【分析】硝酸根被还原可转化为氮气，也可以与亚硝酸根相互转化，亚硝酸根被还原也可以转化为氮气，

亚硝酸根与铁根离子反应可转化为氮气，锈根离子和铁离子反应可转化为氮气，底也可转化为氨态氮，土

壤中Fe2+、Fe3+可相互转化，据此解答。

【解析】（1）将游离态的氮转化为化合态的氮称为氮的固定，则N2转化为氨态氮属于氮的固定，故答案

为a；

催化剂

（2）工业上氮气和氢气化合生成氨气，反应的方程式为：N+3H2NH；

22高温高压3

（3）硝化过程中，含氮物质中N元素化合价由低价态转化为高价态，失去电子发生氧化反应，故答案为:

氧化；

B

(4)在氨氧化细菌的作用下，NH；与NO]可以转化为氮气，发生反应为：NH：+NO；™N2T+2H2O,

生成ImoINz转移3moi电子，据此计算当产生0.02mol氮气时，转移的电子的物质的量为0.06mol；

(5)NO被H2O2氧化为NO3的离子方程式是：2N0+3H2C)2=2NO]+2H++2H2。；消耗KzCnO7的物质的量

是3.5xl0-4moi,根据方程式可知，多余的亚铁离子的物质的量是6x3.5xl0-4moi,因此与硝酸根反应的亚

铁离子物质的量为3.0xl0-3mol-6x3.5xl0-4mol=9xl0-4mol,则消耗硝酸根离子的物质的量是3.0xl0-4mol,

则气样中NO的含里为----------------mg/L=4.5mg/Lo

♦题型04氮氧化物的污染与处理

知识积累

1.氮氧化物的危害

(1)光化学烟雾：NO工在紫外线作用下，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：NO工排入大气中，与水反应生成HNO3和HNC)2，随雨雪降到地面。硝酸型酸雨的形成过程如

图：

0雨水

NO一①2—NO2—鬲THNO3

写出图中标号所对应的化学方程式：

①2NO+O2—2NO2。

②3NO2+H2O=2HNOa+NO。

(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。

2.预防和控制氮氧化物的污染

(1)为汽车安装尾气净化装置。将NO,转化为中性的、无污染的氮气。净化装置里含有钿(Pd)等金属元素

催化剂，尾气通过净化装置后，其中的有害气体NO、CO转化为无害气体，反应的化学方程式如下：

2NO+2c。产化剂N,+2cO2

(2)使用以液化天然气(LNG)或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车。

(3)题目中常见的NO工尾气处理方法：

①碱液吸收法

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

②氨气吸收法：

在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2),化学方程式为8NH3+6NO2谑翳72+12^0,

4NH3+6NO5N2+6H2O0

【典例5】环保意识是重要的公民意识，下列环境问题与氮氧化物无关的是

A.酸雨B.光化学烟雾C.温室效应D.臭氧层空洞

【答案】c

【解析】酸雨、光化学烟雾、臭氧层空洞与氮氧化物有关，温室效应与二氧化碳或甲烷有关，故c符合题

忌、O

综上所述，答案为C。

【典例6］汽车尾气净化装置“催化转化器”是防止尾气(含一氧化碳、氮氧化物等气体)污染的有效方法，能

使尾气中的一氧化碳和氮氧化物发生反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。

(1)汽车尾气中易造成光化学烟雾的物质是o

a.氮氧化物b.二氧化碳c.一氧化碳

(2)写出催化转化器中，一氧化碳和一氧化氮反应的化学方程式为。

(3)下列措施中有利于控制城市空气污染的是o

a.推广电动汽车b.加快煤炭开采和使用c.开发和使用氢能

(4)可利用CH4等气体除去烟气中的氮氧化物，生成物为可参与大气循环的气体，请写出CH,与NO反应

的化学方程式o

(5)采用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：2NO2+2NaOH=NaNC>2+

1

NaNO3+H2O„若反应时消耗了10L0.1molL-的NaOH溶液，则反应中转移电子的物质的量______mol。

催价齐

【答案】⑴a(2)2NO+2co里JN2+2CO2⑶ac(4)CH4+4NO=CO2+2H,0+2N2

(5)0.5

【解析】(1)汽车尾气中含有的氮的氧化物如NO、NO2造成大气的污染会产生光化学烟雾，因此选a；

(2)在催化转化器中，一氧化碳和一氧化氮反应产生CO2、N2,该反应的化学方程式为：2NO+2col鳖四

N2+2CO2;(3)a项，推广电动汽车能够减少SO?、NO、NO2等污染物的产生，因此有助于控制城市空气

污染，符合题意；b项，加快煤炭开采和使用会产生SO?等污染物，不利于保护环境，不符合题意；c项,

开发和使用氢能，由于H2燃烧产生H2O,无污染物的产生，而且H2O又是制取用的原料，因此既满足了

人类对能量的需求，也保护了环境，符合题意；故合理选项是ac；(4)CH4与NO反应产生CO2、N2、

H2O,根据电子守恒、原子守恒可知反应的化学方程式为:CH4+4NO=CO2+2H2O+2N2；(5)10L0.1mol-L

t的NaOH溶液中含有NaOH的物质的量«(NaOH)=0.1mol-L-^lOL=1mol,根据方程式可知：存在关系

式：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNC)3+H2O,转移的电子的物质的量等于氢氧化钠物质的量的二分之一,

反应中转移电子的物质的量0.5molo

【变式4-1】工业废水中的氨氮(以NH3、NH：形式存在)，可通过微生物法或氧化法处理，使水中氨氮达到

国家规定的排放标准。

(1)微生物法:酸性废水中的部分NH：在硝化细菌的作用下被氧气氧化为NO；,NO；再与NH；作用生成N?。

①NH：转化为NO］的离子方程式为。

②NO；与NH：在转化为N2的反应中消耗NO］与NH：的物质的量之比为。

(2)次氯酸钠氧化法：向氨氮废水中加入NaClO,氨氮转化为N?而除去。

①NaClO氧化NH3的离子方程式为o

②一定pH下，NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当加(NaClO):〃z(NH3)>7.7时，总

氮的去除率随加(NaClO):加(NE)的增大不升反降的原因是。

100F/・■*

%

、9o

树

魅

由8O氨氮去除率

总氮去除率

701----------1----------1----------1--------1_

7.07.47.88.28.6

w(NaC10)：m(NH3)

(3)活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种，。H为

羟基自由基，其氧化性比更强。

①活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为=

②其它条件不变调节废水的pH,废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示。随pH增大氨氮去除率先明显

增大，后变化较小，可能的原因是o

78910111213

PH

硝化细菌

+

【答案】(1)NH：+2O2NO；+H2O+2H3：5

(2)3C1O-+2NH3=3Cr+N2+3H2ONaClO将部分氨氮氧化为NO：、NO；留在废水中

(3)与活性炭表面吸附的OT作用生成QH,OH将活性炭表面吸附的NH；转化为N2随pH增大,

活性炭上吸附的OIT增多，生成QH增多；pH继续增大时，OH一将NH：转化为NH3,不利于活性炭对氨

氮的吸附

【解析】(1)①NH：转化为NO；,N元素化合价从-3升高到+5价，氧元素从0价降低到-2价，则按得

硝化细菌

+

失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得离子方程式为NH；+20?NO；+H2O+2Ho

②NO］与NH；在转化为N2的反应中，NO；中N元素化合价从+5降低到0价，NH；中N元素化合价从-3

升高到0价，按得失电子数守恒、消耗NO；与NH：的物质的量之比为3：5。

(2)①CK