資源簡介

第3課時　硝酸　人類活動對氮循環和環境的影響
【學習目標】　1.能從物質類別、氮元素的價態的角度預測分析硝酸的性質。　2.了解硝酸對人類發展的貢獻，了解人類活動對氮循環和環境的影響，增強節約資源、保護環境的可持續發展的意識。
知識點一　硝酸[學生用書P126]
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1．物理性質
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2．化學性質
（1）實驗探究
實驗裝置及操作 實驗現象 實驗結論
INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" \* MERGEFORMAT 瓶口產生__________________，聞到__________氣味 硝酸___________________________________
INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" \* MERGEFORMAT 兩支試管中都有氣體產生，銅片逐漸溶解，A試管中反應劇烈，產生紅棕色氣體，溶液呈藍綠色；B試管中反應緩慢，產生無色氣體，且氣體在試管上部變為淺紅棕色，溶液呈藍色 濃硝酸和稀硝酸都能與銅發生反應，前者生成NO2，后者生成NO，化學方程式依次為__________________________________
INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" \* MERGEFORMAT A試管中無明顯現象，B試管中產生無色氣體，且氣體在試管上部變為淺紅棕色，溶液呈淺黃色 Fe在濃硝酸中鈍化。Fe與過量稀硝酸反應生成NO氣體，同時生成Fe（NO3）3
（2）化學性質
①不穩定性
a．化學方程式：____________________。
b．保存：一般將濃硝酸保存在__________________________試劑瓶中，并放置在陰涼處。
②強氧化性
a．與金屬銅反應
濃硝酸與Cu反應：________________________；
稀硝酸與Cu反應：____________________________
_______________________________________________。
b．常溫下，濃硝酸可使鐵、鋁等金屬表面形成致密的氧化膜而__________________，保護內部的金屬不再與酸反應，故可以用鐵質或鋁質容器來盛放冷的濃硝酸。
c．與非金屬單質反應
在加熱條件下，濃硝酸能與碳單質發生反應，化學方程式為__________________________。
③酸的通性
如硝酸能與堿發生中和反應，能與堿性氧化物、某些鹽發生復分解反應等。
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　（1）銅投入稀硫酸中不會溶解，再向溶液中投入KNO3固體，銅會不會溶解？為什么？
（2）向過量的銅片與一定量的濃硝酸充分反應后的溶液中加入稀硫酸，銅片的質量會發生什么變化？如果有變化，請寫出反應的離子方程式。
提示：（1）會溶解。由離子方程式8H＋＋2NO＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，只要溶液中同時有H＋和NO，就相當于存在HNO3，銅就會因發生反應而溶解。
（2）銅片的質量會減少。溶液中有NO，稀硫酸中有H＋，所以銅會繼續和硝酸發生反應：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
3．用途
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INCLUDEPICTURE "自我診斷LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我診斷LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "自我診斷LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）常溫下，將鋁片放入濃硝酸中，無明顯現象，是因為鋁和濃硝酸不反應（　　）
（2）實驗室可以用銅和稀硝酸制備少量NO氣體（　　）
（3）濃硝酸氧化性很強，常溫下就可以和碳發生反應（　　）
（4）少量的Fe與足量稀硝酸反應，Fe被氧化為＋2價（　　）
（5）久置的濃硝酸呈黃色，是因為硝酸分解生成的NO2溶于硝酸（　　）
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "歸納總結LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "歸納總結LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "歸納總結LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
（1）硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中，所以久置的濃硝酸呈黃色。
（2）硝酸與金屬反應不能生成氫氣。硝酸濃度不同，其還原產物不同，一般情況下，濃硝酸被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO。
（3）常溫下，濃硝酸使Al、Fe鈍化，但加熱時，保護膜被破壞，所以加熱時濃硝酸也可使Al、Fe溶解。
（4）熱的濃硝酸可將非金屬單質（碳、硫、磷等）氧化為最高價氧化物或最高價含氧酸。
（5）硝酸的強氧化性還表現在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SO等。　
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1．（2024·成都外國語學校高一檢測）下列關于硝酸的說法正確的是（　　）
A.硝酸與金屬反應時，主要是＋5價的氮得電子
B．濃硝酸與濃鹽酸按3∶1的體積比所得的混合物叫王水
C．硝酸電離出的H＋，能被Zn、Fe等金屬還原成H2
D．常溫下，向濃硝酸中投入鐵片，會產生大量的紅棕色氣體
2．公元8世紀，阿拉伯煉金術士賈比爾·本·哈揚在干餾硝石的時候發現并制得了硝酸，這是人類關于硝酸最早的記錄。下列關于硝酸的敘述正確的是（　　）
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是硝酸的酸酐
B．硝酸可與活潑金屬反應生成鹽和氫氣
C．濃硝酸見光或受熱易分解，應保存在棕色瓶中
D．硝酸與銅的反應中，硝酸只表現出強氧化性
3．（2024·天津第一中學高一檢測）一定溫度下，探究銅與稀硝酸的反應，反應過程如下：
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下列說法不正確的是（　　）
A．過程Ⅰ中生成無色氣體的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B．過程Ⅲ反應速率比過程Ⅰ快的原因是反應放熱，溫度升高，反應速率加快
C．當活塞不再移動時，即使再抽入空氣，銅屑也不會繼續溶解
D．②振蕩時，針管內可能會發生的反應有4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
知識點二　硝酸與金屬反應的相關計算[學生用書P128]
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1．硝酸與金屬反應的規律
（1）硝酸與金屬反應時，一部分被還原生成NO2（或NO），另一部分起酸的作用生成硝酸鹽，而且隨著硝酸濃度的減小，其還原產物會由NO2變為NO。
（2）稀硝酸與鐵反應時，反應產物與鐵的量有如下關系：
Fe（少量）＋4HNO3（稀）===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O ①
3Fe（過量）＋8HNO3（稀）===3Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O ②
即： INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" \* MERGEFORMAT
2．硝酸與金屬反應的“三個守恒、一個關系”
（1）三個守恒
①電子守恒：金屬失電子數＝n（NO2）＋3n（NO）。
②原子守恒：n（HNO3）＝xn[M（NO3）x]＋n（NO2）＋n（NO）。
若向反應后溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx＋（Mx＋代表金屬離子）沉淀完全，此時溶質為NaNO3，則存在：
n（Na＋）＝n（NO）＝n（HNO3）－n（NO）－n（NO2）。
③電荷守恒：HNO3過量時反應后溶液中（不考慮OH－）有c（NO）＝c（H＋）＋xc（Mx＋）。
（2）一個關系
起酸性作用的HNO3的物質的量是金屬的物質的量和金屬所帶電荷數的乘積，可表示為n（HNO3）酸性＝xn（Mx＋）＝n（轉移電子）。
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1．在銅與稀硝酸的反應中，若有1 mol HNO3被還原，則參加反應的銅的物質的量為（　　）
A． mol　　　　　　 B． mol
C． mol D．3 mol
2．（2024·衡水高一檢測）在某稀硝酸中，加入5.6 g 鐵粉充分反應后，鐵粉全部溶解，放出NO氣體，溶液質量增加3.2 g，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物質的量之比為（　　）
A．1∶1 B．3∶2
C．2∶1 D．4∶1
3．將64 g Cu投入100 mL 12 mol·L－1的濃硝酸中，當硝酸全部反應時，收集到標準狀況下8.96 L NO2和NO的混合氣體。
（1）被還原的硝酸的物質的量是_____________。
（2）生成的NO氣體在標準狀況下的體積為_____________。
（3）如果向反應后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L－1的稀硫酸，發現銅片又逐漸溶解，產生無色氣體，則發生反應的離子方程式為_________________________，又繼續溶解的Cu的質量為_______________________________。
知識點三　人類活動對氮循環和環境的影響[學生用書P129]
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1．含氮物質來源及對環境的影響
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2．減少人類活動對氮循環和環境影響的措施
一方面應控制進入大氣、土壤和水體中含有氮元素的物質的量，另一方面應增強生態系統對含有氮元素的物質的吸收能力。
3．氮氧化物對環境的污染
（1）光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發生一系列光化學反應，產生的一種有毒的煙霧。
（2）酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。
（3）破壞臭氧層：NOx可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。
NO在破壞臭氧層的過程中可發生如下反應：
NO＋O3===NO2＋O2
NO2＋O3===NO＋2O2
總反應式為2O3===3O2，從整個反應來看NO作催化劑。
4．SO2和氮的氧化物的吸收、轉化
（1）NaOH溶液吸收
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
（2）氨氣吸收
2NH3＋H2O＋SO2===（NH4）2SO3
8NH3＋6NO27N2＋12H2O
4NH3＋6NO5N2＋6H2O
（3）汽車尾氣轉換器
2CO＋2NO2CO2＋N2
（4）石灰石吸收SO2
CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SO2===CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4
5．綠色化學
（1）綠色化學又稱環境無害化學、環境友好化學、清潔化學，其核心思想就是改變“先污染后治理”的觀念和做法，利用化學原理和技術手段，減少或消除產品在生產和應用中涉及的有害化學物質，實現從源頭減少或消除環境污染。
（2）按照綠色化學的思想，最理想的“原子經濟性反應”就是反應物的原子全部轉化為期望的最終產物，這時原子利用率（即期望產物的總質量與生成物的總質量之比）為100%。
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1．（2024·青島高一期末）下列關于氮及其化合物的說法正確的是（　　）
A．氯化銨和碘單質都可以用加熱法進行提純，且二者原理相同
B．汽車尾氣中的氮氧化物是光化學煙霧形成的因素之一
C．NH3→NO→NO2→N2O4→HNO3的轉化中氮元素均被氧化
D．銅比鐵的還原性弱，因此可用銅質容器盛放濃硝酸
2．（教材習題變式）廢水中的氨氮（NH3、NH）采用微生物脫氮法、化學沉淀法均可除去，具體原理如下：
①微生物脫氮法：NHNON2。
②化學沉淀法：向廢水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，生成MgNH4PO4·6H2O沉淀，從而去除氨氮。
下列有關說法正確的是（　　）
A．步驟a發生反應：NH＋O2===NO＋H2O＋H＋
B．含氨氮的廢水直接大量排放，對水體的影響不大
C．化學沉淀法脫氯時，溶液的堿性過強，氨氮的去除率將下降
D．微生物脫氮可在高溫條件下進行，以加快脫氮的速率
3．（2024·開封高一聯考）大氣中SO2和NOx是形成酸雨的主要物質，處理SO2和NOx是目前研究的重要課題。利用氨水可以將SO2和NO2吸收，原理如下圖所示：
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（1）SO2和NOx都會造成酸雨，pH小于_____________　的雨水稱為酸雨。
（2）①將NO2變成無害的N2，要找到合適的物質G與適當的反應條件，G應為__________________________（填“氧化劑”或“還原劑”）。
②已知NO2＋GN2＋H2O＋nX（未配平，n可以為0）。下列化合物中，滿足上述反應中G的是_____________　（填字母）。
a．SO2　　 B．CO2　　　c．NH3　　　d．H2
（3）寫出反應②的離子方程式：
_______________________________________________________。
（4）將SO2氣體通入足量的BaCl2溶液中，無明顯現象，若同時向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有白色沉淀產生，寫出總反應的化學方程式：_____________________________________________________。
INCLUDEPICTURE "課堂檢測鞏固落實LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "課堂檢測鞏固落實LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "課堂檢測鞏固落實LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [學生用書P130]
1．（教材習題變式）下列有關濃硝酸的說法不正確的是（　　）
A．實驗室常用濃硝酸與金屬鋅反應制備氫氣
B．常溫下濃硝酸能使金屬鋁鈍化
C．濃硝酸不穩定，見光易分解，需要避光保存
D．濃硝酸易揮發，打開瓶塞，瓶口有白霧產生
2．下列反應中硝酸既能表現出酸性又能表現出氧化性的是（　　）
A．稀硝酸使石蕊溶液變紅
B．稀硝酸與銅反應生成NO、Cu（NO3）2和H2O
C．稀硝酸與Na2CO3反應放出CO2氣體
D．濃硝酸與硫單質共熱時生成H2O、H2SO4和NO2
3．（2024·馬鞍山紅星中學高一統考）工業上制硝酸的原理是將氨經過一系列反應得到硝酸，如下圖所示。下列說法錯誤的是（　　）
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A．過程①屬于氮的固定
B．氮氣在氧氣中不能通過一步反應生成NO2
C．過程④反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶1
D．常溫下可用鐵質容器儲存濃硝酸
4．（2024·淮北師大附中高一月考）下列敘述不正確的是（　　）
A．NH3易液化，液氨常用作制冷劑
B．濃硝酸和濃硫酸露置在空氣中，容器內酸液的濃度都降低
C．過量的銅與濃硝酸反應還原產物只有NO2
D．如下圖所示，進行噴泉實驗操作后，液體幾乎充滿整個燒瓶，這與氨氣極易溶于水有關
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5．某化學小組為了探究銅與硝酸反應的情況，做了以下探究過程。按下圖進行反應：
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（1）開始反應會出現的現象是_______________________________。
反應的離子方程式為__________________________________。
（2）若銅有剩余，反應將要結束時發生反應的化學方程式是____________________________________________________。
（3）待反應停止后，再加入少量質量分數為25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產生，其原因是____________________________
________________________________________________________________________。
（4）若將12.8 g銅跟一定量的濃硝酸反應，銅消耗完時，共產生5.6 L（標準狀況）氣體，則消耗的硝酸的物質的量是_____________　。(共70張PPT)
第3課時　硝酸　人類活動對氮循環和環境的影響
【學習目標】　1.能從物質類別、氮元素的價態的角度預測分析硝酸的性質。　2.了解硝酸對人類發展的貢獻，了解人類活動對氮循環和環境的影響，增強節約資源、保護環境的可持續發展的意識。
知識點一
PART
01
第一部分
知識點一　硝酸

1．物理性質
刺激性
無
大
易
發煙
實驗裝置及操作 實驗現象 實驗結論
瓶口產生______，聞到__________氣味 硝酸___________________________________
2．化學性質
(1)實驗探究
白霧
刺激性
易揮發，有刺激性氣味
實驗裝置及操作 實驗現象 實驗結論
兩支試管中都有氣體產生，銅片逐漸溶解，A試管中反應劇烈，產生紅棕色氣體，溶液呈藍綠色；B試管中反應緩慢，產生無色氣體，且氣體在試管上部變為淺紅棕色，溶液呈藍色 濃硝酸和稀硝酸都能與銅發生反應，前者生成NO2，后者生成NO，化學方程式依次為__________________
4HNO3（濃）＋Cu===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；8HNO3（稀）＋3Cu===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
實驗裝置及操作 實驗現象 實驗結論
A試管中無明顯現象，B試管中產生無色氣體，且氣體在試管上部變為淺紅棕色，溶液呈淺黃色 Fe在濃硝酸中鈍化。Fe與過量稀硝酸反應生成NO氣體，同時生成Fe(NO3)3
(2)化學性質
①不穩定性
a．化學方程式：________________________________________。
b．保存：一般將濃硝酸保存在_______試劑瓶中，并放置在陰涼處。
棕色
②強氧化性
a．與金屬銅反應
濃硝酸與Cu反應：______________________________________________；
稀硝酸與Cu反應：______________________________________________。
b．常溫下，濃硝酸可使鐵、鋁等金屬表面形成致密的氧化膜而______，保護內部的金屬不再與酸反應，故可以用鐵質或鋁質容器來盛放冷的濃硝酸。
Cu＋4HNO3（濃）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
鈍化
c．與非金屬單質反應
在加熱條件下，濃硝酸能與碳單質發生反應，化學方程式為___________________________________________。
③酸的通性
如硝酸能與堿發生中和反應，能與堿性氧化物、某些鹽發生復分解反應等。
　　　　　(1)銅投入稀硫酸中不會溶解，再向溶液中投入KNO3固體，銅會不會溶解？為什么？
(2)向過量的銅片與一定量的濃硝酸充分反應后的溶液中加入稀硫酸，銅片的質量會發生什么變化？如果有變化，請寫出反應的離子方程式。
3．用途
×
(1)常溫下，將鋁片放入濃硝酸中，無明顯現象，是因為鋁和濃硝酸不反應(　　)
(2)實驗室可以用銅和稀硝酸制備少量NO氣體(　　)
(3)濃硝酸氧化性很強，常溫下就可以和碳發生反應(　　)
(4)少量的Fe與足量稀硝酸反應，Fe被氧化為＋2價(　　)
(5)久置的濃硝酸呈黃色，是因為硝酸分解生成的NO2溶于硝酸(　　)
√
×
×
√
(1)硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中，所以久置的濃硝酸呈黃色。
(2)硝酸與金屬反應不能生成氫氣。硝酸濃度不同，其還原產物不同，一般情況下，濃硝酸被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO。
(3)常溫下，濃硝酸使Al、Fe鈍化，但加熱時，保護膜被破壞，所以加熱時濃硝酸也可使Al、Fe溶解。
√
1．(2024·成都外國語學校高一檢測)下列關于硝酸的說法正確的是(　　)
A.硝酸與金屬反應時，主要是＋5價的氮得電子
B．濃硝酸與濃鹽酸按3∶1的體積比所得的混合物叫王水
C．硝酸電離出的H＋，能被Zn、Fe等金屬還原成H2
D．常溫下，向濃硝酸中投入鐵片，會產生大量的紅棕色氣體
解析：硝酸是一種強氧化性的酸，它的氧化性主要是由＋5價的氮元素表現出來，A正確；
王水中濃鹽酸與濃硝酸的體積比是3∶1，B錯誤；
硝酸是強氧化性酸，和金屬反應，一般不產生H2，C錯誤；
常溫下濃硝酸能使Fe鈍化，不會產生大量的紅棕色氣體，D錯誤。
2．公元8世紀，阿拉伯煉金術士賈比爾·本·哈揚在干餾硝石的時候發現并制得了硝酸，這是人類關于硝酸最早的記錄。下列關于硝酸的敘述正確的是(　　)
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是硝酸的酸酐
B．硝酸可與活潑金屬反應生成鹽和氫氣
C．濃硝酸見光或受熱易分解，應保存在棕色瓶中
D．硝酸與銅的反應中，硝酸只表現出強氧化性
√
解析：NO2和硝酸中氮元素的化合價不相等，NO2不是酸性氧化物，A錯誤；
硝酸與活潑金屬反應時生成鹽和氮氧化物，B錯誤；
濃硝酸見光或受熱易分解，應保存在棕色瓶中，C正確；
硝酸與銅反應生成硝酸銅及NO或NO2，硝酸既表現出強氧化性又表現出酸性，D錯誤。
3．(2024·天津第一中學高一檢測)一定溫度下，探究銅與稀硝酸的反應，反應過程如下：
√
銅和稀硝酸的反應放熱，隨反應的進行，體系內的溫度升高，溫度越高反應速率越快，故B正確；
活塞不再移動時，再抽入空氣，NO和氧氣、水發生反應生成硝酸，能繼續溶解銅，故C不正確；
②振蕩時，針管內的二氧化氮與氧氣在水中可以發生反應生成硝酸，反應的化學方程式為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故D正確。
知識點二
PART
02
第二部分
知識點二　硝酸與金屬反應的相關計算

1．硝酸與金屬反應的規律
(1)硝酸與金屬反應時，一部分被還原生成NO2(或NO)，另一部分起酸的作用生成硝酸鹽，而且隨著硝酸濃度的減小，其還原產物會由NO2變為NO。
(2)稀硝酸與鐵反應時，反應產物與鐵的量有如下關系：
Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O ①
3Fe(過量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②
即：
√
2．(2024·衡水高一檢測)在某稀硝酸中，加入5.6 g 鐵粉充分反應后，鐵粉全部溶解，放出NO氣體，溶液質量增加3.2 g，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物質的量之比為(　　)
A．1∶1 B．3∶2
C．2∶1 D．4∶1
√
3．將64 g Cu投入100 mL 12 mol·L－1的濃硝酸中，當硝酸全部反應時，收集到標準狀況下8.96 L NO2和NO的混合氣體。
(1)被還原的硝酸的物質的量是_____________。
0.4 mol
(2)生成的NO氣體在標準狀況下的體積為_____________。
解析：根據分析可知，n(NO)＝0.2 mol，則生成的NO氣體在標準狀況下的體積為0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。
4.48 L
(3)如果向反應后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L－1的稀硫酸，發現銅片又逐漸溶解，產生無色氣體，則發生反應的離子方程式為_________________________________________，又繼續溶解的Cu的質量為________。
9.6 g
知識點三
PART
03
第三部分
知識點三　人類活動對氮循環和環境的影響

1．含氮物質來源及對環境的影響
光化學煙霧
霧霾
酸雨
水體富營養化
2．減少人類活動對氮循環和環境影響的措施
一方面應控制進入大氣、土壤和水體中含有氮元素的物質的量，另一方面應增強生態系統對含有氮元素的物質的吸收能力。
3．氮氧化物對環境的污染
(1)光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發生一系列光化學反應，產生的一種有毒的煙霧。
(2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。
(3)破壞臭氧層：NOx可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。
NO在破壞臭氧層的過程中可發生如下反應：
NO＋O3===NO2＋O2
NO2＋O3===NO＋2O2
總反應式為2O3===3O2，從整個反應來看NO作催化劑。
4．SO2和氮的氧化物的吸收、轉化
(1)NaOH溶液吸收
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
5．綠色化學
(1)綠色化學又稱環境無害化學、環境友好化學、清潔化學，其核心思想就是改變“先污染后治理”的觀念和做法，利用化學原理和技術手段，減少或消除產品在生產和應用中涉及的有害化學物質，實現從源頭減少或消除環境污染。
(2)按照綠色化學的思想，最理想的“原子經濟性反應”就是反應物的原子全部轉化為期望的最終產物，這時原子利用率(即期望產物的總質量與生成物的總質量之比)為100%。
√
1．(2024·青島高一期末)下列關于氮及其化合物的說法正確的是(　　)
A．氯化銨和碘單質都可以用加熱法進行提純，且二者原理相同
B．汽車尾氣中的氮氧化物是光化學煙霧形成的因素之一
C．NH3→NO→NO2→N2O4→HNO3的轉化中氮元素均被氧化
D．銅比鐵的還原性弱，因此可用銅質容器盛放濃硝酸
解析：氯化銨受熱分解為氨和氯化氫氣體，兩種氣體遇冷又重新生成氯化銨，使其得以提純，而碘單質加熱提純是利用升華的原理，二者原理不同，故A錯誤；
汽車尾氣中的氮氧化物是光化學煙霧形成的因素之一，故B正確；
NO2→N2O4的轉化中氮元素化合價沒有變化，未被氧化，故C錯誤；
銅可與濃硝酸反應，因此不可用銅質容器盛放濃硝酸，故D錯誤。
√
含氨氮的廢水直接大量排放，可使水中藻類植物大量繁殖，造成水體污染，故B錯誤；
化學沉淀法脫氯時，溶液的堿性過強，鎂離子轉化為氫氧化鎂沉淀，則氨氮的去除率將下降，故C正確；
高溫下微生物發生變性，不利于脫氮，故D錯誤。
3．(2024·開封高一聯考)大氣中SO2和NOx是形成酸雨的主要物質，處理SO2和NOx是目前研究的重要課題。利用氨水可以將SO2和NO2吸收，原理如下圖所示：
(1)SO2和NOx都會造成酸雨，pH小于________的雨水稱為酸雨。
解析：正常雨水因會溶解空氣中的二氧化碳，使得5.6≤pH＜7，pH小于5.6的雨水是酸雨。
5.6
還原劑
cd
(3)寫出反應②的離子方程式：___________________________________。
(4)將SO2氣體通入足量的BaCl2溶液中，無明顯現象，若同時向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有白色沉淀產生，寫出總反應的化學方程式：___________________________________________。
解析：氯氣能把SO2氧化為硫酸，所以若同時向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有硫酸鋇白色沉淀產生，總反應的化學方程式為BaCl2＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4HCl。
BaCl2＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4HCl
課堂檢測 鞏固落實
PART
04
第四部分
1．(教材習題變式)下列有關濃硝酸的說法不正確的是(　　)
A．實驗室常用濃硝酸與金屬鋅反應制備氫氣
B．常溫下濃硝酸能使金屬鋁鈍化
C．濃硝酸不穩定，見光易分解，需要避光保存
D．濃硝酸易揮發，打開瓶塞，瓶口有白霧產生
√
解析：硝酸的氧化性很強，與金屬反應時一般不生成氫氣而生成氮氧化物，所以實驗室中不能使用硝酸制備氫氣，故A錯誤；
在常溫下鐵、鋁遇濃硝酸會被氧化，在表面產生一層致密的氧化物薄膜，對內層的金屬起到了保護作用，這種現象叫鈍化，故B正確；
濃硝酸易揮發，打開瓶塞，瓶口有白霧產生，故D正確。
√
2．下列反應中硝酸既能表現出酸性又能表現出氧化性的是(　　)
A．稀硝酸使石蕊溶液變紅
B．稀硝酸與銅反應生成NO、Cu(NO3)2和H2O
C．稀硝酸與Na2CO3反應放出CO2氣體
D．濃硝酸與硫單質共熱時生成H2O、H2SO4和NO2
解析：A項，稀硝酸使石蕊溶液變紅，只體現硝酸的酸性；B項，稀硝酸與銅反應放出NO氣體，氮元素化合價降低，體現硝酸的氧化性，有Cu(NO3)2生成，體現硝酸的酸性；C項，稀硝酸與Na2CO3反應放出CO2氣體，只體現硝酸的酸性；D項，濃硝酸與硫單質共熱時生成H2O、H2SO4和NO2，反應中氮元素化合價降低，只體現硝酸的氧化性。
A．過程①屬于氮的固定
B．氮氣在氧氣中不能通過一步反應生成NO2
C．過程④反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶1
D．常溫下可用鐵質容器儲存濃硝酸
√
3．(2024·馬鞍山紅星中學高一統考)工業上制硝酸的原理是將氨經過一系列反應得到硝酸，如下圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
解析：過程①是氮氣和氫氣在高溫、高壓、催化劑作用下反應生成氨氣，屬于氮的固定，故A正確；
氮氣在足量氧氣中可以通過一步反應生成NO，不能生成NO2，故B正確；
過程④為3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，二氧化氮既是氧化劑也是還原劑，NO是還原產物，硝酸是氧化產物，所以反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2，故C錯誤；
常溫下，鐵在濃硝酸中發生鈍化，金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜，阻止反應進一步進行，常溫下可用鐵質容器儲存濃硝酸，故D正確。
√
4．(2024·淮北師大附中高一月考)下列敘述不正確的是(　　)
A．NH3易液化，液氨常用作制冷劑
B．濃硝酸和濃硫酸露置在空氣中，容器內酸液的濃度都降低
C．過量的銅與濃硝酸反應還原產物只有NO2
D．如下圖所示，進行噴泉實驗操作后，液體幾乎充滿整個燒瓶，這與氨氣極易溶于水有關
解析：NH3易液化且汽化時吸收大量的熱量，液氨常用作制冷劑，A正確；
濃硝酸易揮發，露置在空氣中因溶質減少而導致容器內酸液的濃度降低，濃硫酸具有吸水性，露置在空氣中因溶劑增加而導致容器內酸液的濃度降低，B正確；
氨氣極易溶于水，故能進行噴泉，實驗操作后，液體幾乎充滿整個燒瓶，D正確。
5．某化學小組為了探究銅與硝酸反應的情況，做了以下探究過程。按下圖進行反應：
(1)開始反應會出現的現象是________________________________________
____________。
反應的離子方程式為__________________________________________。
解析：開始發生反應Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，Cu片逐漸溶解，溶液逐漸變藍，有紅棕色氣體逸出。
Cu片逐漸溶解，溶液逐漸變藍，有紅棕色
氣體逸出
(2)若銅有剩余，反應將要結束時發生反應的化學方程式是____________________________________________________。
解析：隨著反應的進行，硝酸濃度不斷減小，故反應后期階段發生的是銅與稀硝酸的反應，其化學方程式為3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)待反應停止后，再加入少量質量分數為25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產生，其原因是_______________________________________________
________________________________。
解析：加入稀硫酸后，H＋與原溶液中的NO構成強氧化性環境，又能與過量的Cu反應。
(4)若將12.8 g銅跟一定量的濃硝酸反應，銅消耗完時，共產生5.6 L(標準狀況)氣體，則消耗的硝酸的物質的量是___________。
0.65 mol第3課時　硝酸　人類活動對氮循環和環境的影響
【學習目標】　1.能從物質類別、氮元素的價態的角度預測分析硝酸的性質。　2.了解硝酸對人類發展的貢獻，了解人類活動對氮循環和環境的影響，增強節約資源、保護環境的可持續發展的意識。
知識點一　硝酸[學生用書P126]
INCLUDEPICTURE "教材自主預習LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主預習LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．物理性質
INCLUDEPICTURE "學BL133.TIF" INCLUDEPICTURE "學BL133.TIF" \* MERGEFORMAT
2．化學性質
（1）實驗探究
實驗裝置及操作 實驗現象 實驗結論
INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72A.TIF" \* MERGEFORMAT 瓶口產生__________________，聞到__________氣味 硝酸___________________________________
INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72B.TIF" \* MERGEFORMAT 兩支試管中都有氣體產生，銅片逐漸溶解，A試管中反應劇烈，產生紅棕色氣體，溶液呈藍綠色；B試管中反應緩慢，產生無色氣體，且氣體在試管上部變為淺紅棕色，溶液呈藍色 濃硝酸和稀硝酸都能與銅發生反應，前者生成NO2，后者生成NO，化學方程式依次為__________________________________
INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" INCLUDEPICTURE "25F72C.TIF" \* MERGEFORMAT A試管中無明顯現象，B試管中產生無色氣體，且氣體在試管上部變為淺紅棕色，溶液呈淺黃色 Fe在濃硝酸中鈍化。Fe與過量稀硝酸反應生成NO氣體，同時生成Fe（NO3）3
（2）化學性質
①不穩定性
a．化學方程式：____________________。
b．保存：一般將濃硝酸保存在__________________________試劑瓶中，并放置在陰涼處。
②強氧化性
a．與金屬銅反應
濃硝酸與Cu反應：________________________；
稀硝酸與Cu反應：____________________________
_______________________________________________。
b．常溫下，濃硝酸可使鐵、鋁等金屬表面形成致密的氧化膜而__________________，保護內部的金屬不再與酸反應，故可以用鐵質或鋁質容器來盛放冷的濃硝酸。
c．與非金屬單質反應
在加熱條件下，濃硝酸能與碳單質發生反應，化學方程式為__________________________。
③酸的通性
如硝酸能與堿發生中和反應，能與堿性氧化物、某些鹽發生復分解反應等。
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　（1）銅投入稀硫酸中不會溶解，再向溶液中投入KNO3固體，銅會不會溶解？為什么？
（2）向過量的銅片與一定量的濃硝酸充分反應后的溶液中加入稀硫酸，銅片的質量會發生什么變化？如果有變化，請寫出反應的離子方程式。
提示：（1）會溶解。由離子方程式8H＋＋2NO＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，只要溶液中同時有H＋和NO，就相當于存在HNO3，銅就會因發生反應而溶解。
（2）銅片的質量會減少。溶液中有NO，稀硫酸中有H＋，所以銅會繼續和硝酸發生反應：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
3．用途
INCLUDEPICTURE "BL134.TIF" INCLUDEPICTURE "BL134.TIF" \* MERGEFORMAT
[答案自填] 刺激性　無　大　易　發煙
白霧　刺激性　易揮發，有刺激性氣味
4HNO3（濃）＋Cu===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；8HNO3（稀）＋3Cu===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O　4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O　棕色　Cu＋4HNO3（濃）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O　3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O　鈍化　C＋4HNO3（濃）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
INCLUDEPICTURE "自我診斷LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我診斷LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）常溫下，將鋁片放入濃硝酸中，無明顯現象，是因為鋁和濃硝酸不反應（　　）
（2）實驗室可以用銅和稀硝酸制備少量NO氣體（　　）
（3）濃硝酸氧化性很強，常溫下就可以和碳發生反應（　　）
（4）少量的Fe與足量稀硝酸反應，Fe被氧化為＋2價（　　）
（5）久置的濃硝酸呈黃色，是因為硝酸分解生成的NO2溶于硝酸（　　）
答案：（1）×　（2）√　（3）×　（4）×　（5）√
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "歸納總結LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "歸納總結LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
（1）硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中，所以久置的濃硝酸呈黃色。
（2）硝酸與金屬反應不能生成氫氣。硝酸濃度不同，其還原產物不同，一般情況下，濃硝酸被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO。
（3）常溫下，濃硝酸使Al、Fe鈍化，但加熱時，保護膜被破壞，所以加熱時濃硝酸也可使Al、Fe溶解。
（4）熱的濃硝酸可將非金屬單質（碳、硫、磷等）氧化為最高價氧化物或最高價含氧酸。
（5）硝酸的強氧化性還表現在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SO等。　
INCLUDEPICTURE "多維遷移應用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多維遷移應用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．（2024·成都外國語學校高一檢測）下列關于硝酸的說法正確的是（　　）
A.硝酸與金屬反應時，主要是＋5價的氮得電子
B．濃硝酸與濃鹽酸按3∶1的體積比所得的混合物叫王水
C．硝酸電離出的H＋，能被Zn、Fe等金屬還原成H2
D．常溫下，向濃硝酸中投入鐵片，會產生大量的紅棕色氣體
解析：選A。硝酸是一種強氧化性的酸，它的氧化性主要是由＋5價的氮元素表現出來，A正確；王水中濃鹽酸與濃硝酸的體積比是3∶1，B錯誤；硝酸是強氧化性酸，和金屬反應，一般不產生H2，C錯誤；常溫下濃硝酸能使Fe鈍化，不會產生大量的紅棕色氣體，D錯誤。
2．公元8世紀，阿拉伯煉金術士賈比爾·本·哈揚在干餾硝石的時候發現并制得了硝酸，這是人類關于硝酸最早的記錄。下列關于硝酸的敘述正確的是（　　）
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是硝酸的酸酐
B．硝酸可與活潑金屬反應生成鹽和氫氣
C．濃硝酸見光或受熱易分解，應保存在棕色瓶中
D．硝酸與銅的反應中，硝酸只表現出強氧化性
解析：選C。NO2和硝酸中氮元素的化合價不相等，NO2不是酸性氧化物，A錯誤；硝酸與活潑金屬反應時生成鹽和氮氧化物，B錯誤；濃硝酸見光或受熱易分解，應保存在棕色瓶中，C正確；硝酸與銅反應生成硝酸銅及NO或NO2，硝酸既表現出強氧化性又表現出酸性，D錯誤。
3．（2024·天津第一中學高一檢測）一定溫度下，探究銅與稀硝酸的反應，反應過程如下：
INCLUDEPICTURE "25F76.TIF" INCLUDEPICTURE "25F76.TIF" \* MERGEFORMAT
下列說法不正確的是（　　）
A．過程Ⅰ中生成無色氣體的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B．過程Ⅲ反應速率比過程Ⅰ快的原因是反應放熱，溫度升高，反應速率加快
C．當活塞不再移動時，即使再抽入空氣，銅屑也不會繼續溶解
D．②振蕩時，針管內可能會發生的反應有4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
解析：選C。銅與稀硝酸反應的還原產物為NO，反應的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A正確；銅和稀硝酸的反應放熱，隨反應的進行，體系內的溫度升高，溫度越高反應速率越快，故B正確；活塞不再移動時，再抽入空氣，NO和氧氣、水發生反應生成硝酸，能繼續溶解銅，故C不正確；②振蕩時，針管內的二氧化氮與氧氣在水中可以發生反應生成硝酸，反應的化學方程式為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故D正確。
知識點二　硝酸與金屬反應的相關計算[學生用書P128]
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1．硝酸與金屬反應的規律
（1）硝酸與金屬反應時，一部分被還原生成NO2（或NO），另一部分起酸的作用生成硝酸鹽，而且隨著硝酸濃度的減小，其還原產物會由NO2變為NO。
（2）稀硝酸與鐵反應時，反應產物與鐵的量有如下關系：
Fe（少量）＋4HNO3（稀）===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O ①
3Fe（過量）＋8HNO3（稀）===3Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O ②
即： INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" INCLUDEPICTURE "24CH41.TIF" \* MERGEFORMAT
2．硝酸與金屬反應的“三個守恒、一個關系”
（1）三個守恒
①電子守恒：金屬失電子數＝n（NO2）＋3n（NO）。
②原子守恒：n（HNO3）＝xn[M（NO3）x]＋n（NO2）＋n（NO）。
若向反應后溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx＋（Mx＋代表金屬離子）沉淀完全，此時溶質為NaNO3，則存在：
n（Na＋）＝n（NO）＝n（HNO3）－n（NO）－n（NO2）。
③電荷守恒：HNO3過量時反應后溶液中（不考慮OH－）有c（NO）＝c（H＋）＋xc（Mx＋）。
（2）一個關系
起酸性作用的HNO3的物質的量是金屬的物質的量和金屬所帶電荷數的乘積，可表示為n（HNO3）酸性＝xn（Mx＋）＝n（轉移電子）。
INCLUDEPICTURE "多維遷移應用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多維遷移應用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．在銅與稀硝酸的反應中，若有1 mol HNO3被還原，則參加反應的銅的物質的量為（　　）
A． mol　　　　　　 B． mol
C． mol D．3 mol
解析：選C。HNO3被還原為NO，1 mol HNO3得3 mol電子，而1 mol Cu失2 mol電子，若有1 mol HNO3被還原，則參加反應的銅的物質的量為 mol。
2．（2024·衡水高一檢測）在某稀硝酸中，加入5.6 g 鐵粉充分反應后，鐵粉全部溶解，放出NO氣體，溶液質量增加3.2 g，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物質的量之比為（　　）
A．1∶1 B．3∶2
C．2∶1 D．4∶1
解析：選B。設Fe2＋的物質的量為x，Fe3＋的物質的量為y，由鐵原子守恒得x＋y＝＝0.1 mol，由得失電子守恒和質量守恒得5.6 g－×30 g·mol－1＝3.2 g。兩式聯立，解得x＝0.06 mol，y＝0.04 mol。故x∶y＝3∶2。
3．將64 g Cu投入100 mL 12 mol·L－1的濃硝酸中，當硝酸全部反應時，收集到標準狀況下8.96 L NO2和NO的混合氣體。
（1）被還原的硝酸的物質的量是_____________。
（2）生成的NO氣體在標準狀況下的體積為_____________。
（3）如果向反應后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L－1的稀硫酸，發現銅片又逐漸溶解，產生無色氣體，則發生反應的離子方程式為_________________________，又繼續溶解的Cu的質量為_______________________________。
解析：銅與濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，NO2是還原產物，隨著反應的進行，濃硝酸變為稀硝酸，銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水， NO是還原產物，將64 g Cu投入100 mL 12 mol·L－1的濃硝酸中，當硝酸全部反應時，收集到標準狀況下8.96 L NO2和NO的混合氣體，則被還原的硝酸的物質的量等于NO2和NO的混合氣體的物質的量＝＝0.4 mol，根據元素守恒可知，所得硝酸銅溶液中硝酸根離子的物質的量為12 mol·L－1×0.1 L－0.4 mol＝0.8 mol，則反應后的溶液為0.4 mol Cu（NO3）2溶液，反應過程中溶解了0.4 mol Cu，根據得失電子守恒：0.4 mol×2＝0.4 mol－n（NO）＋3×n（NO），則n（NO）＝0.2 mol。（1）根據分析可知，被還原的硝酸的物質的量是0.4 mol。（2）根據分析可知，n（NO）＝0.2 mol，則生成的NO氣體在標準狀況下的體積為0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。（3）如果向反應后的溶液中再加入100 mL 2 mol·L－1的稀硫酸，則氫離子、硝酸根離子和銅繼續反應，發生反應的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，則：
3Cu ＋8H＋　＋　 2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 mol 8 mol 2 mol
n（Cu） 2×0.2 mol 0.8 mol
可知氫離子不足、硝酸根離子過量，則n（Cu）＝×0.4 mol＝0.15 mol，故又繼續溶解的Cu的質量為0.15 mol×64 g·mol－1＝9.6 g
答案：（1）0.4 mol　（2）4.48 L　（3）3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　9.6 g
知識點三　人類活動對氮循環和環境的影響[學生用書P129]
INCLUDEPICTURE "教材自主預習LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主預習LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．含氮物質來源及對環境的影響
INCLUDEPICTURE "學DSWL29.TIF" INCLUDEPICTURE "學DSWL29.TIF" \* MERGEFORMAT
2．減少人類活動對氮循環和環境影響的措施
一方面應控制進入大氣、土壤和水體中含有氮元素的物質的量，另一方面應增強生態系統對含有氮元素的物質的吸收能力。
3．氮氧化物對環境的污染
（1）光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發生一系列光化學反應，產生的一種有毒的煙霧。
（2）酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。
（3）破壞臭氧層：NOx可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。
NO在破壞臭氧層的過程中可發生如下反應：
NO＋O3===NO2＋O2
NO2＋O3===NO＋2O2
總反應式為2O3===3O2，從整個反應來看NO作催化劑。
4．SO2和氮的氧化物的吸收、轉化
（1）NaOH溶液吸收
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
（2）氨氣吸收
2NH3＋H2O＋SO2===（NH4）2SO3
8NH3＋6NO27N2＋12H2O
4NH3＋6NO5N2＋6H2O
（3）汽車尾氣轉換器
2CO＋2NO2CO2＋N2
（4）石灰石吸收SO2
CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SO2===CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4
5．綠色化學
（1）綠色化學又稱環境無害化學、環境友好化學、清潔化學，其核心思想就是改變“先污染后治理”的觀念和做法，利用化學原理和技術手段，減少或消除產品在生產和應用中涉及的有害化學物質，實現從源頭減少或消除環境污染。
（2）按照綠色化學的思想，最理想的“原子經濟性反應”就是反應物的原子全部轉化為期望的最終產物，這時原子利用率（即期望產物的總質量與生成物的總質量之比）為100%。
[答案自填] 光化學煙霧　霧霾　酸雨
水體富營養化
INCLUDEPICTURE "多維遷移應用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多維遷移應用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．（2024·青島高一期末）下列關于氮及其化合物的說法正確的是（　　）
A．氯化銨和碘單質都可以用加熱法進行提純，且二者原理相同
B．汽車尾氣中的氮氧化物是光化學煙霧形成的因素之一
C．NH3→NO→NO2→N2O4→HNO3的轉化中氮元素均被氧化
D．銅比鐵的還原性弱，因此可用銅質容器盛放濃硝酸
解析：選B。氯化銨受熱分解為氨和氯化氫氣體，兩種氣體遇冷又重新生成氯化銨，使其得以提純，而碘單質加熱提純是利用升華的原理，二者原理不同，故A錯誤；汽車尾氣中的氮氧化物是光化學煙霧形成的因素之一，故B正確；NO2→N2O4的轉化中氮元素化合價沒有變化，未被氧化，故C錯誤；銅可與濃硝酸反應，因此不可用銅質容器盛放濃硝酸，故D錯誤。
2．（教材習題變式）廢水中的氨氮（NH3、NH）采用微生物脫氮法、化學沉淀法均可除去，具體原理如下：
①微生物脫氮法：NHNON2。
②化學沉淀法：向廢水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，生成MgNH4PO4·6H2O沉淀，從而去除氨氮。
下列有關說法正確的是（　　）
A．步驟a發生反應：NH＋O2===NO＋H2O＋H＋
B．含氨氮的廢水直接大量排放，對水體的影響不大
C．化學沉淀法脫氯時，溶液的堿性過強，氨氮的去除率將下降
D．微生物脫氮可在高溫條件下進行，以加快脫氮的速率
解析：選C。步驟a中銨離子被氧化，發生反應NH＋2O2===NO＋H2O＋2H＋，故A錯誤；含氨氮的廢水直接大量排放，可使水中藻類植物大量繁殖，造成水體污染，故B錯誤； 化學沉淀法脫氯時，溶液的堿性過強，鎂離子轉化為氫氧化鎂沉淀，則氨氮的去除率將下降，故C正確；高溫下微生物發生變性，不利于脫氮，故D錯誤。
3．（2024·開封高一聯考）大氣中SO2和NOx是形成酸雨的主要物質，處理SO2和NOx是目前研究的重要課題。利用氨水可以將SO2和NO2吸收，原理如下圖所示：
INCLUDEPICTURE "25F77.TIF" INCLUDEPICTURE "25F77.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）SO2和NOx都會造成酸雨，pH小于_____________　的雨水稱為酸雨。
（2）①將NO2變成無害的N2，要找到合適的物質G與適當的反應條件，G應為__________________________（填“氧化劑”或“還原劑”）。
②已知NO2＋GN2＋H2O＋nX（未配平，n可以為0）。下列化合物中，滿足上述反應中G的是_____________　（填字母）。
a．SO2　　 B．CO2　　　c．NH3　　　d．H2
（3）寫出反應②的離子方程式：
_______________________________________________________。
（4）將SO2氣體通入足量的BaCl2溶液中，無明顯現象，若同時向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有白色沉淀產生，寫出總反應的化學方程式：_____________________________________________________。
解析：（1）正常雨水因會溶解空氣中的二氧化碳，使得5.6≤pH＜7，pH小于5.6的雨水是酸雨。（2）①將NO2變成無害的N2，氮元素的化合價降低，二氧化氮為氧化劑，需要加入還原劑。②已知NO2＋GN2＋H2O＋nX（未配平，n可以為0），在SO2、CO2、NH3、H2中，能被二氧化氮氧化且符合題中轉化關系的是NH3、H2。（3）反應②是二氧化氮氧化亞硫酸氫根離子生成氮氣和硫酸根離子，離子方程式為2NO2＋4HSO===N2＋4SO＋4H＋。（4）氯氣能把SO2氧化為硫酸，所以若同時向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有硫酸鋇白色沉淀產生，總反應的化學方程式為BaCl2＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4HCl。
答案：（1）5.6　（2）①還原劑　②cd　（3）2NO2＋4HSO===N2＋4SO＋4H＋　（4）BaCl2＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4HCl
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1．（教材習題變式）下列有關濃硝酸的說法不正確的是（　　）
A．實驗室常用濃硝酸與金屬鋅反應制備氫氣
B．常溫下濃硝酸能使金屬鋁鈍化
C．濃硝酸不穩定，見光易分解，需要避光保存
D．濃硝酸易揮發，打開瓶塞，瓶口有白霧產生
解析：選A。硝酸的氧化性很強，與金屬反應時一般不生成氫氣而生成氮氧化物，所以實驗室中不能使用硝酸制備氫氣，故A錯誤；在常溫下鐵、鋁遇濃硝酸會被氧化，在表面產生一層致密的氧化物薄膜，對內層的金屬起到了保護作用，這種現象叫鈍化，故B正確；濃硝酸不穩定，見光易分解4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，所以應避光保存，故C正確；濃硝酸易揮發，打開瓶塞，瓶口有白霧產生，故D正確。
2．下列反應中硝酸既能表現出酸性又能表現出氧化性的是（　　）
A．稀硝酸使石蕊溶液變紅
B．稀硝酸與銅反應生成NO、Cu（NO3）2和H2O
C．稀硝酸與Na2CO3反應放出CO2氣體
D．濃硝酸與硫單質共熱時生成H2O、H2SO4和NO2
解析：選B。A項，稀硝酸使石蕊溶液變紅，只體現硝酸的酸性；B項，稀硝酸與銅反應放出NO氣體，氮元素化合價降低，體現硝酸的氧化性，有Cu（NO3）2生成，體現硝酸的酸性；C項，稀硝酸與Na2CO3反應放出CO2氣體，只體現硝酸的酸性；D項，濃硝酸與硫單質共熱時生成H2O、H2SO4和NO2，反應中氮元素化合價降低，只體現硝酸的氧化性。
3．（2024·馬鞍山紅星中學高一統考）工業上制硝酸的原理是將氨經過一系列反應得到硝酸，如下圖所示。下列說法錯誤的是（　　）
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A．過程①屬于氮的固定
B．氮氣在氧氣中不能通過一步反應生成NO2
C．過程④反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶1
D．常溫下可用鐵質容器儲存濃硝酸
解析：選C。過程①是氮氣和氫氣在高溫、高壓、催化劑作用下反應生成氨氣，屬于氮的固定，故A正確；氮氣在足量氧氣中可以通過一步反應生成NO，不能生成NO2，故B正確；過程④為3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，二氧化氮既是氧化劑也是還原劑，NO是還原產物，硝酸是氧化產物，所以反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2，故C錯誤；常溫下，鐵在濃硝酸中發生鈍化，金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜，阻止反應進一步進行，常溫下可用鐵質容器儲存濃硝酸，故D正確。
4．（2024·淮北師大附中高一月考）下列敘述不正確的是（　　）
A．NH3易液化，液氨常用作制冷劑
B．濃硝酸和濃硫酸露置在空氣中，容器內酸液的濃度都降低
C．過量的銅與濃硝酸反應還原產物只有NO2
D．如下圖所示，進行噴泉實驗操作后，液體幾乎充滿整個燒瓶，這與氨氣極易溶于水有關
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解析：選C。NH3易液化且汽化時吸收大量的熱量，液氨常用作制冷劑，A正確；濃硝酸易揮發，露置在空氣中因溶質減少而導致容器內酸液的濃度降低，濃硫酸具有吸水性，露置在空氣中因溶劑增加而導致容器內酸液的濃度降低，B正確；過量的銅與濃硝酸先發生反應：Cu＋4HNO3（濃）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，隨著反應進行濃硝酸變為稀硝酸，發生反應：3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，還原產物為NO2和NO，C錯誤；氨氣極易溶于水，故能進行噴泉，實驗操作后，液體幾乎充滿整個燒瓶，D正確。
5．某化學小組為了探究銅與硝酸反應的情況，做了以下探究過程。按下圖進行反應：
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（1）開始反應會出現的現象是_______________________________。
反應的離子方程式為__________________________________。
（2）若銅有剩余，反應將要結束時發生反應的化學方程式是____________________________________________________。
（3）待反應停止后，再加入少量質量分數為25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產生，其原因是____________________________
________________________________________________________________________。
（4）若將12.8 g銅跟一定量的濃硝酸反應，銅消耗完時，共產生5.6 L（標準狀況）氣體，則消耗的硝酸的物質的量是_____________　。
解析：（1）開始發生反應Cu＋4HNO3（濃）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，Cu片逐漸溶解，溶液逐漸變藍，有紅棕色氣體逸出。（2）隨著反應的進行，硝酸濃度不斷減小，故反應后期階段發生的是銅與稀硝酸的反應，其化學方程式為3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O。（3）加入稀硫酸后，H＋與原溶液中的NO構成強氧化性環境，又能與過量的Cu反應。（4）n（NOx）＝＝0.25 mol，故根據氮原子守恒可知，消耗n（HNO3）＝2n（Cu）＋n（NOx）＝2×＋0.25 mol＝0.65 mol。
答案：（1）Cu片逐漸溶解，溶液逐漸變藍，有紅棕色氣體逸出　Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
（2）3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
（3）加入稀硫酸后，H＋與原溶液中的NO構成強氧化性環境，又能與過量的Cu反應　（4）0.65 mol

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