考点13 氮及其化合物（考点归纳）——2023年高中化学学业水平考试专项精讲+测试（人教版2019必修1+必修2）

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考点13 氮及其化合物

1．了解自然界中氮的存在和氮的循环，了解氮的固定及其种类。
2．了解氮气及氮的氧化物、氨气和铵盐的主要性质，并认识其在生产中的应用。
3．掌握NH的检验方法和NH3的实验室制备方法。
4．了解硝酸的主要性质和工业生产原理，认识其在生产中的应用。
5．了解酸雨的形成原因、主要危害 及其防治措施，并体会化学对环境保护的作用。

考点一　氮气和氮的固定
1．氮的存在
氮是一种地球上含量丰富的元素，主要以游离态的形式存在于空气中，另外还以化合态的形式存在于动植物体内的蛋白质中和土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
2．氮气的性质
(1)物理性质
颜色
密度
气味
溶解性
无
比空气小
无
难溶于水
(2)化学性质（用化学方程式表示）
①N2与Mg反应：　N2＋3MgMg3N2　
②N2与O2反应：　N2＋O22NO　
③N2与H2反应：　N2＋3H22NH3　
3．氮的固定

4．氮的循环
[来源:学&科&网Z&X&X&K]
考点二　一氧化氮和二氧化氮
1．不同价态氮的氧化物
氧化物
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
对应氮的化合价
＋1
＋2
＋3
＋4
＋4
＋5
2．NO和NO2
物质
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
不溶于水
能溶于水
化学性质
与O2反应
2NO＋O2===2NO2

与H2O反应

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
对人体或环境的影响
①与血红蛋白结合使人中毒
②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
【温馨提示】
(1)因为水溶液中发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以无论何种情况下水溶液中不会剩余NO2。
(2)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。
(3)验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。
考点三　氨气的性质与应用
1．氨的分子结构和物理性质
电子式
密度
气味
水溶性
沸点

比空气小
强烈刺激性气味
极易溶于水
(1∶700)
较低，易液化
2．氨的化学性质
(1)还原性
与氧气反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O。
(2)与酸反应
与氯化氢反应：NH3＋HCl===NH4Cl(产生白烟)。
(3)与水反应
NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性，NH3能使红色石蕊试纸变蓝色
3．氨的用途
(1)液氨汽化时吸收大量的热，故可用作制冷剂。
(2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
4．液氨和氨水的区别

液氨
氨水
物质成分
纯净物(非电解质)
混合物(NH3·H2O为弱电解质)
粒子种类
NH3分子
NH3、NH3·H2O、H2O、NH4+、OH-、H+
主要性质
不具有碱性
具有碱的通性
存在条件
常温常压下不能存在
常温常压下可存在
考点四　铵盐的性质与应用
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。
考点五　氨气的实验室制备方法
1．加热固态铵盐和碱的混合物，如图所示：


2．实验室快速制取氨气的其它方法

(1)加热浓氨水制氨，利用NH3·H2OH2O＋NH3↑。其装置如图甲所示。
(2)浓氨水与生石灰：利用生石灰和水反应减少水的同时放出大量的热，使NH3逸出。其装置如图乙所示。
(3)浓氨水和固体NaOH：利用NaOH的吸水性和溶于水放热的性质，使NH3逸出。其装置如图乙所示。
【温馨提示】
(1)实验室用固体铵盐与碱共热制NH3时，不能使用NH4HCO3、NH4NO3及NaOH固体，因为NH4HCO3受热分解产生CO2，使制得的NH3不纯；NH4NO3受热时易发生爆炸；NaOH容易吸水结块，不利于NH3的产生和逸出，且加热条件下NaOH容易腐蚀玻璃。
(2)干燥氨气时不能选用酸性干燥剂，如浓硫酸、P2O5等，也不能选用无水CaCl2，因为它们均能与NH3发生反应，通常选用碱石灰。
(3)吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。
考点五　硝酸的性质与应用
1．物理性质
纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，熔沸点较低，质量分数为95%以上的浓硝酸在空气中挥发出硝酸蒸汽会产生“发烟”现象，通常又称为发烟硝酸。
2．化学性质
(1)酸性：属于强酸，具有酸的通性，能和碱、碱性氧化物、某些盐发生复分解反应，但与金属反应不能生成氢气。
(2)不稳定性：受热或见光易分解，其化学方程式为：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。
(3)强氧化性：
①与金属反应
能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应，通常浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO。
a．Cu与浓HNO3反应的化学方程式为：Cu＋4HNO3(浓)== Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
Cu与稀HNO3反应的化学方程式为：3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
b．与Fe、Al反应
常温下浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部金属不再与酸反应，所以可以用铁容器或铝容器盛放浓硝酸。
②与非金属反应
浓硝酸在加热条件下，还能与碳等非金属单质发生氧化还原反应，如碳与浓硝酸反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
【温馨提示】
硝酸越浓，反应温度越高，氧化性越强，稀硝酸只能使紫色石蕊试液变红，浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。
3．主要应用
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、农药、炸药、染料和硝酸盐等；在实验室里是一种重要的化学试剂。
4．硝酸工业生产的流程和反应原理

考点六　酸雨及防治
1．SO2和NO2的主要来源、危害和防治

2．酸雨的形成与危害

3．常见的环境污染
环境污染
形成原因
主要危害
温室
效应
大气中CO2含量不断增加
全球变暖，冰雪融化，释放有毒气体
酸雨
SO2和氮氧化物的排放
土壤酸化，腐蚀建筑物
光化学烟雾
氮氧化物和碳氢化合物的排放
危害人体健康和植物生长
臭氧空洞
氮氧化物和氟氯代烃的排放
地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华
含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放
使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华
白色污染
聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃
破坏土壤结构和生态环境


考向一 氮气
【例1】下列关于氮气的说法中，正确的是(　　)
A．通常情况下，氮气性质比较稳定
B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮
C．1 mol N2与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3
D．氮元素是活泼的非金属元素，氮气在化学反应中作氧化剂
【答案】A
【解析】N2不能在O2中燃烧，与O2在放电时反应生成NO，B错误；N2与 H2的反应是可逆反应，1 mol N2与3 mol H2不可能完全反应生成2 mol NH3，C错误；氮气中氮元素的化合价为零价，在化学反应中即可升高也可降低，即可作氧化剂也可作还原剂，D项错误。
【例2】氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，氮的循环为生物体提供氮元素。下列过程不属于氮的固定的是（ ）
A．根瘤菌把氮气转化为氨 B．氮气和氢气在适宜条件下合成氨
C．镁在氮气中燃烧 D．工业上用氨和二氧化碳合成尿素
【答案】D
【解析】A项，氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定，根瘤菌把氮气转化为氨，属于氮的固定，所以A正确；B项，氮气和氢气在适宜条件下合成氨，氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定，所以B正确；C项，镁在氮气中燃烧，生成氮化镁，氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定，所以C正确；D项，工业上用氨和二氧化碳合成尿素，属于不同化合态的氮之间的转化，不属于氮的固定，故D错误；故选D。
考向二 一氧化氮和二氧化氮
【例3】发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出，引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场却看到火箭喷出大量红色气体。产生红色气体的原因是(　　)
A．高温下N2遇空气生成NO2
B．NO遇空气生成NO2
C．CO2与NO反应生成CO与NO2
D．NO和H2O反应生成H2和NO2
【答案】B
【解析】NO是一种无色气体，容易与空气中的O2反应生成红棕色的NO2气体，因而看到火箭喷出大量的红棕色气体。
【例4】如图所示，在注射器里吸入20mL NO，然后吸入5mL水。若再吸入30mL空气(按O2体积占1/5计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力)。已知常温常压下，气体摩尔体积为24.5 L·mol-1，则下列叙述不正确的是( )

A．最终剩余气体体积约为36mL
B．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
C．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色
D．若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为0.07mol/L
【答案】B
【解析】A项，常温常压下，气体体积之比等于其物质的量之比，根据2NO+O2=2NO2，消耗的氧气为30 mL=6 mL，参与反应的一氧化氮为12mL，生成了12mL二氧化氮，此反应中气体体积减小6mL，根据3NO2+H2O=2HNO3+ NO，12mL的二氧化氮参与反应生成了4mL的一氧化氮，此反应中气体体积减小了8mL，最终剩余体积约为20mL+30mL-6mL -8mL=36mL，A项正确；B项，在注射器中发生的反应为2NO+O2=2NO2和3NO2+H2O=2HNO3+ NO，可以看出反应均为气体分子数减小的方向进行，则活塞缓缓向左移动，B项错误；C项，一氧化氮与氧气发生反应生成二氧化氮，二氧化氮与水发生反应生成硝酸和一氧化氮，可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色，C项正确；D项，据A选项中分析可得，参与反应的二氧化氮体积为12mL，根据根据3NO2+H2O=2HNO3+ NO，可以列出，则硝酸的浓度=≈0.07mol/L，D项正确；故选B。
考向三 氨气及制取方法
【例5】关于氨气和氨水的叙述正确的是(　　)
A．氨水的主要成分是NH3
B．氨水中滴入酚酞变红色，是因为氨气能电离出OH－
C．在1 L 1 mol·L－1的氨水中含NH3·H2O 1 mol
D．NH3中氮元素为－3价，具有一定的还原性，在一定条件下可被O2氧化
【答案】D
【解析】A不正确，氨水的主要成分是NH3·H2O；B不正确，氨水显碱性的原因是NH3与水反应生成的NH3·H2O电离出OH－；C不正确，氨水中的溶质不只是NH3·H2O,1 L 1 mol·L－1的氨水中含NH3·H2O、NH3和NH共1 mol；氨的催化氧化中，－3价氮元素表现还原性。
【例6】下列关于氨的说法正确的是( )
A．氨气是非电解质，氨水是电解质，NH4＋具有金属阳离子的一些性质
B．氨气溶于水后，氨大部分是以NH3分子形式存在，所以氨水显弱碱性
C．用碱石灰代替消石灰与氯化铵固体加热制取氨气，可使反应速率加快
D．用玻璃棒蘸取浓氨水靠近浓盐酸、浓硝酸和浓硫酸都可看到有白烟生成
【答案】C
【解析】A项，NH3在熔融态不导电，其水溶液导电是由于形成了NH3·H2O，故NH3不是电解质，但氨水是电解质溶液，而不是电解质，电解质一般是纯净物，电解质溶液为混合物。NH4＋能与阴离子形成盐，具有金属阳离子的一些性质；B项，氨水呈弱碱性的原因是NH3·H2O电离出的OH―浓度小；C项，碱石灰中的CaO、NaOH吸水能力强，能使反应温度迅速上升，从而加快反应速率；D项，浓硫酸不是挥发性强酸，故玻璃棒蘸取浓氨水靠近浓硫酸看不到有白烟生成。
考向四 氨气的实验室制法
【例7】实验室用如图装置制氨气并验证氨气的某些化学性质能达到实验目的的是( )

A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙除去氨气中的水蒸气
C．用装置丙验证氨气具有还原性 D．用装置丁吸收尾气
【答案】C
【解析】A项，实验室采用装置甲制取氨气时，分液漏斗中盛装浓氨水，圆底烧瓶中盛放氢氧化钠固体或生石灰，图示药品使用不正确，不能用来制取氨气，A错误；B项，氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，B错误；C项，丙装置中发生反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O，可以验证氨气具有还原性，C正确；D项，氨气与水直接接触，不能起防倒吸的作用，D错误；故选C。
【例8】下列制取、干燥收集氨气并验证其部分性质的装置和原理不能达到实验目的的是( )

A．用甲装置制取少量氨气 B．用乙装置干燥氨气
C．用丙装置收集氨气 D．用丁装置验证氨气极易溶于水
【答案】B
【解析】A项，氢氧化钙与氯化铵加热反应生成氯化钙、氨气和水，可利用图示装置制取少量氨气，可达到实验目的，A正确；B项，氨气是碱性气体，和浓硫酸反应被吸收，不能用浓硫酸干燥氨气，不能达到实验目的，B错误；C项，氨气的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，即导管采用“长进短出”的方式，图示收集方法合理，C正确；D项，挤压胶头滴管，气球变大，说明圆底烧瓶中压强减小，可证明氨气极易溶于水，能达到实验目的，D正确；故选B。
考向五 硝酸
【例9】关于硝酸的说法中正确的是(　　)
A．硝酸电离出的H＋，能被Zn还原成H2
B．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体[来源:学,科,网]
C．向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，可在管口观察到红棕色气体
D．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
【答案】C
【解析】稀硝酸与Zn反应生成含氮氧化物等，不生成H2；常温下Fe、Al等金属在浓HNO3中钝化，不生成NO2气体；Fe(NO3)2＋H2SO4―→Fe2(SO4)3＋NO↑＋H2O；过量Fe与稀HNO3反应生成Fe(NO3)2加入KSCN不变色。
【例10】某兴趣小组探究金属与硝酸的还原产物，进行了下列三组实验，下列说法正确的是( )

实验操作(室温)及实验现象
①
将足量的铜粉加入1 mL10mol·L-1HNO3中，溶液呈绿色，产生红棕色气体
②
将足量的铜粉加入1 00mL0.1mol·L-1HNO3中，溶液呈蓝色，产生无色气体
③
将足量的铁粉加入1 00mL0.1mol·L-1HNO3中，溶液呈浅绿色，无气体生成
A．实验①中消耗的铜粉质量大于实验②
B．实验②中产生的气体可用向上排空气法收集
C．实验③中铁发生了钝化
D．以上实验说明硝酸的还原产物与硝酸的浓度及金属的活泼性有关
【答案】D
【解析】A项，实验①反应后溶液呈绿色，产生红棕色气体，发生反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，实验②反应后溶液呈蓝色，产生无色气体，发生反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，①与②中硝酸的物质的量相等，故实验①中消耗的铜粉质量小于实验②，故A错误；B项，实验②中生成一氧化氮气体，一氧化氮易于氧气反应，故不能用排空气法收集，故B错误；C项，实验③反应后溶液呈浅绿色，无气体生成，说明反应生成硝酸亚铁和硝酸铵等，由于铁在稀硝酸中不会发生钝化，故C错误；D项，由实验①②得硝酸的还原产物与硝酸的浓度有关，由实验②③硝酸的还原产物与金属的活泼性有关，故D正确；故选D。
考向六 　酸雨及防治
【例11】 下列关于酸雨的说法错误的是（ ）
A．硫酸型酸雨主要由二氧化硫气体造成
B．的雨水为酸雨
C．防治酸雨最主要的措施是禁止使用化石燃料，开发新能源
D．可以向燃煤中添加石灰进行脱硫
【答案】C
【解析】A项，硫酸型酸雨主要由二氧化硫气体造成，二氧化硫和水生成亚硫酸，亚硫酸在空气中被氧化为硫酸，A正确；B项，正常的雨水显酸性，的雨水为酸雨，B正确；C项，防治酸雨最主要的措施是合理使用化石燃料，开发新能源，C错误；D项，可以向燃煤中添加石灰进行脱硫，减小硫氧化物的排放，可以减少酸雨，D正确；故选C。
【例12】绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想，某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如图流程：

下列说法错误的是( )
A．X可以是空气，但不能过量
B．捕获剂所捕获的气体主要是CO
C．固体1中主要含有CaCO3、CaSO3、Ca(OH)2
D．处理含NH4+废水时，发生的反应为4H++NH4++5NO2-=6NO↑+4H2O
【答案】D
【解析】工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3及过量石灰乳，气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO；气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NO反应转化为NaNO2，X可以为空气，但不能过量，否则得到的是NaNO3，NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染的N2，则气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO。A项，根据上述分析可知：X可以是空气，但不能过量，否则会将NO氧化为NO2，NO2与NaOH溶液反应产生NaNO3，无法与NH4+的溶液反应生成无污染的N2，A正确；B项，气体2主要含有CO和N2，捕获剂捕获气体后得到无污染的气体，则捕获剂捕获的气体主要是CO，防止污染空气，B正确；C项，工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3及过量Ca(OH)2，C正确；D项，不符合题意反应事实，处理含NH4+废水时，NO2-与含有NH4+的溶液反应生成无污染的N2，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为：NH4++NO2-=N2↑+2H2O，D错误；故选D。

1．下列能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是（ ）
A．NH3 B．SO3 C．HCl D．CO2
【答案】A
【解析】中学范围，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有是氨气，A项正确；B、C、D项，SO3、HCl、CO2均为酸性气体，不符合题意，不正确。
2．下列说法正确的是( )
A．雷雨天气时空气中能生成少量的氮氧化物
B．实验室用氯化铵溶液和氢氧化钙溶液混合制取氨气
C．铵盐易溶于水，化学性质稳定，受热不易分解
D．O2、NO、NO2都能用浓硫酸干燥，且通常情况下能大量共存
【答案】A
【解析】A项，在自然放电作用下，空气中的N2和O2会反应生成NO，NO可与O2继续反应转化为NO2，A正确；B项，实验室采用加热NH4Cl固体与Ca(OH)2固体制取NH3，B错误；C项，铵盐化学性质不稳定，受热易分解，C错误；D项，NO2极易溶于浓硫酸，与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥NO2，且NO与O2反应生成NO2，即NO与O2不能大量共存，D错误；故选A。
3．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A．N2常温下性质稳定，可用作食品的保护气
B．NH3易溶于水，可用作制冷剂
C．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥
D．浓硝酸具有酸性，可用于钝化金属铝
【答案】A
【解析】A项，氮气具有稳定性，可用作食品的保护气，故A正确；B项，液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用，所以可用作制冷剂，故B错误；C项，碳酸氢铵含有氮元素，所以可用作氮肥，与其受热分解的性质无关，故C错误；D项，常温下铝遇浓硝酸饨化生成致密的氧化膜，是因为硝酸有强氧化性，故D错误；故选A。
4．有关氨气的实验较多，下面对这些实验或实验原理的分析中正确的是（ ）
A．某同学将收集到的一试管氨气倒扣在盛满水的水槽中，充分吸收后试管中还有少量气体，该同学认为该剩余气体中可能含有氨气
B．氨气与氯化氢反应生成白烟体现了氨气的还原性
C．在氨水中，氨主要以NH3·H2O的形式存在，故25%的氨水是指100 g氨水中含NH3·H2O 25 g
D．实验室中加热氨水可以制得氨气，说明NH3·H2O受热易分解
【答案】D
【解析】氨气极易溶于水，故剩余的气体中不可能含氨气，A项错误；氨气与氯化氢反应说明了氨气具有碱性，B项错误；虽然氨在其水溶液中主要以一水合氨的形式存在，但习惯上认为氨水的溶质是氨气，C项错误；NH3·H2O不稳定，受热易分解放出氨气，D项正确。
5．关于实验室制取氨气的说法正确的是(　　)
A．虽然氨水受热分解可产生氨气，在实验室也不能用加热浓氨水的方法制取氨气
B．通常可选择浓硫酸为干燥剂，除去氨气中的水蒸气
C．既可用向下排空气法收集NH3，又可用排水法收集NH3
D．用碱石灰代替消石灰与NH4Cl固体加热制取NH3，可使反应速率加快
【答案】D
【解析】实验室可以用加热浓氨水的方法制取氨气，A项错误；氨水受热分解产生NH3，通过干燥后可制得氨气，氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，B项错误；NH3极易溶于水，不能用排水法收集，C项错误。
6．下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是(　　)
A．使石蕊溶液变红
B．与铜反应放出NO气体，生成Cu(NO3)2
C．与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3
D．与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
【答案】B
【解析】A项，HNO3只表现酸性；B项，Cu与稀硝酸反应时，部分起酸的作用生成Cu(NO3)2，部分作氧化剂被还原为NO；C项，2HNO3＋Na2CO3==CO2↑＋H2O＋2NaNO3，HNO3只表现强酸性；D项，HNO3将S氧化为H2SO4，自身被还原为NO2，在该反应中HNO3只表现强氧化性。
7．下列说法不正确的是(　　)
A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解
B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性
C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．HNO3―→NO―→NO2，以上各步变化均能通过一步实现
【答案】A
【解析】A项中加入Cu(NO3)2固体后，Cu和H＋、NO发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，该项不正确。
8．N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；大气中过量的NOx和水体中过量的NH4+、NO3-均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的转化为N2。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A项，NO不溶于水，也不与水反应，A不能实现转化；B项，稀HNO3与Cu反应得到硝酸铜、水和NO，得不到NO2，B不能实现转化；C项，NO有氧化性，CO有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2，C能实现转化；D项，NO2→NO，N元素的化合价降低，发生的是还原反应，O3有强氧化性，不能作还原剂将NO2还原，D不能实现转化；答案选C。
9．下列关于氮及其化合物的说法不正确的是( )
A．所有的铵盐都可能与烧碱共热生成氨气
B．浓硝酸不论与铜或碳反应，均体现其强氧化性
C．硝酸是一种黄色、具有一定挥发性的酸，保存时不可用橡胶塞
D．把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4：1)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧
【答案】C
【解析】A项，所有的铵盐都可能与烧碱共热生成氨气，故A正确；B项，浓硝酸与铜或碳反应，硝酸中氮化合价降低，均体现其强氧化性，故B正确；C项，硝酸是一种无色、具有一定挥发性的酸，硝酸具有强氧化性，会与橡胶反应，保存时不可用橡胶塞，故C错误；D项，把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4：1，与空气中的比例成份相接近)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧，故D正确。故选C。
10．足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况)，这些气体与一定体积O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，若向所得硝酸铜溶液中加入4mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是50mL，下列说法正确.的是( )
A．参加反应的硝酸是0.4mol B．消耗氧气的体积为1.12L
C．此反应过程中转移的电子为0.3mol D．参加反应的铜的质量是3.2g
【答案】B
【解析】由于Cu是足量的，硝酸完全反应，所得溶液中溶质为硝酸铜；混合气体与氧气、水反应又得到硝酸，根据电子转移守恒，Cu原子失去的电子等于氧气获得的电子，所得硝酸铜溶液中加入NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀生成Cu(OH)2，获得NaNO3溶液，由电荷守恒，OH-的物质的量等于铜失去电子物质的量，等于氧气获得电子物质的量，也等于反应后溶液中硝酸根离子的物质的量。A项，最终得到NaNO3溶液，反应后溶液中n(NO3-)=n(NaOH)=4mol/L×0.05L=0.2mol，n(NO2)+n(NO)==0.1mol，由N原子守恒：n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)+n反应后溶液(NO3-)=0.1mol+0.2mol=0.3mol，故A错误；B项，混合气体与氧气、水反应又得到硝酸，根据电子转移守恒，Cu原子失去的电子等于氧气获得的电子，所得硝酸铜溶液中加入NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀生成Cu(OH)2，获得NaNO3溶液，由电荷守恒，OH-的物质的量等于氧气获得电子物质的量，故消耗氧气的物质的量为=0.05mol，则V(氧气)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故B正确；C项，所得硝酸铜溶液中加入NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀生成Cu(OH)2，获得NaNO3溶液，由电荷守恒，OH-的物质的量等于铜失去电子物质的量，n(NaOH)=4mol/L×0.05L=0.2mol，故转移电子为0.2mol，故C错误；D项，向所得硝酸铜溶液中加入50mL 4mol•L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀，铜离子的物质的量=n(NaOH)=×0.05L×4mol/L=0.1mol，则该反应中铜的质量是0.1mol×64g/mol=6.4g，故D错误；故选B。
11．工业上通过氮气和氢气反应合成氨，氨经一系列反应可以得到硝酸。反应如下图所示：

请回答：
(1)下列说法不正确的是(选填序号字母)_______。
a.氮气可用作保护气
b.铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用
c.硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
d.某浓硝酸中含有溶质2mol，该浓硝酸与足量的铜充分反应生成1molNO2
(2)工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2，可用以下方法吸收：
①水吸收法。结合化学方程式说明用水吸收NO2的缺陷_______。
②NaOH溶液吸收法。发生的反应有：
2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O
NaOH+NO2—_______+NaNO2+H2O(填化学式，不需要配平方程式)
③用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气，关系如下图：(α表示尾气里NO、NO2中NO2的含量)

i.根据上图得知_______(填字母)。
a.NaOH溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大
b.NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大
ii.当α小于50%时，加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率，原因是_______。
【答案】(1)d
(2)  3NO2+H2O=2HNO3+NO     NaNO3     b     H2O2具有氧化性，能将NO氧化成NO2，NO2含量增大，氮氧化物吸收率提升
【解析】(1)a．利用氮气的化学性质稳定，所以可用作保护气，a正确；b．铵态氮肥一定不能与碱同时施用，否则会产生氨气，降低肥效，b正确；c．硝酸被用来制取一系列硝酸盐类氮肥，即可用于制化肥，也可用于制农药、炸药、染料、盐类等，c正确；d．某浓硝酸中含有溶质2mol，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应，随反应进行溶液浓度变稀后反应生成NO气体，生成NO2小于1mol，d错误；答案选d。(2)①用水吸收NO2的缺陷为3NO2+H2O=2HNO3+NO，部分NO2转化成有毒气体NO；②根据电子转移守恒可知，NO2发生歧化反应，NO2中+4价的N部分化合价降低，转化为NaNO2中+3价的N，则还应有部分N化合价升高，应转化为NaNO3中+5价的N，因此方程式中的另一个产物为NaNO3；③i．根据上述图像可知，a．随着NaOH溶液浓度增大，氮氧化物的吸收率先增加后减小，a错误；b．当氢氧化钠浓度一定时，NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大，b正确；故选b；ii．当混合气体中NO2含量小于50%时，具有氧化性的H2O2的存在，会将NO氧化成NO2，NO2的含量增大，从而使氮氧化物的吸收率增大。
12．一定条件下，将28.8gCu2O固体投入100mL12.0mol·L-1的硝酸溶液中充分反应后，固体全部溶解，硝酸被还原为氮氧化物(NOx)，并收集到标准状况下氮氧化物(NOx)4.48L。(生成气体全部逸出)
(1)x=____。
(2)往反应后的溶液中加入4.00mol·L-1NaOH溶液，为使沉淀质量达到最大，至少需要NaOH溶液____________mL。(请写出简要的计算过程)
【答案】(1)1.5 (2)250
【解析】(1)n(Cu2O)==0.2mol，n(NOx)==0.2mol，在反应中，Cu2O中的Cu元素由+1价升高到+2价，HNO3中生成NOx的N元素由+5价降低为+2x价，依据得失电子守恒可得：0.2mol×2=0.2mol×(5-2x)，x=1.5；(2)往反应后的溶液中加入4.00mol·L-1NaOH溶液，当沉淀质量达到最大时，Cu(NO3)2及过量HNO3刚好与NaOH完全反应，生成NaNO3等，则n(NaOH)=n(NO3- )，从而得出4.00mol·L-1×V(NaOH)=n(HNO3)-n(NOx)= 0.100L×12.0mol·L-1-0.2mol，V(NaOH)=0.25L=250mL。