第五章化工生產中的重要非金屬元素第二節氮及其化合物5.2.4含氮物質的轉化酸雨及防治板塊導航01/學習目標明確內容要求，落實學習任務02/思維導圖構建知識體系，加強學習記憶03/知識導學梳理教材內容，掌握基礎知識04/效果檢測課堂自我檢測，發現知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學習任務06/分層訓練課后訓練鞏固，提升能力素養1、通過構建氮及其化合物之間的轉化關系，幫助學生厘清含氮元素各物質之間的關系，增強對氮及其化合物性質的認識，發展變化觀念和平衡思想的學科核心素養。2、知道可以通過轉化關系實現有害物質轉化為無害或有用物質的思想，曾強環保意識，培養社會責任感，發展科學態度和社會責任的學科核心素養。3．認識硫、氮的化合物對生態環境的影響，了解酸雨及防治。重點:構建氮及其化合物之間的轉化關系，掌握核心反應的化學方程式。難點:構建氮及其化合物之間的轉化關系，酸雨的防治。一、含氮物質的轉化1.氮氣及其化合物的價類二維圖氮元素有多種可變化合價，物質的種類較多，在復習時要從物質類別和價態變化理解這些物質之間的轉化關系。1）橫向轉化為物質類別變化，發生非氧化還原反應，如（1）氨氣轉化為銨鹽：HCl＋NH3=NH4Cl（2）硝酸轉化為硝酸鹽：NaOH＋HNO3=NaNO3＋H2O2）縱向轉化為化合價變化，發生氧化還原反應，如（1）NH3轉化為N2：3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl（2）NH3轉化為NO：5O2＋4NH3eq\o(=,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))4NO＋6H2O3)歧化——同一物質中某元素的化合價在同一反應中既升高又降低。如：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O4)歸中——不同物質中同一元素的不同化合價在同一反應中只靠攏，不交叉。如：6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(一定條件))5N2＋6H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O2.構建氮氣及其化合物轉化網絡（1）知識網絡構建（2）重要反應方程式必練①N2和H2的反應：N2＋3H22NH3；②把NH3通入水中：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－；③實驗室利用NH4Cl固體、Ca(OH)2固體混合加熱制備NH3：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2；④NH3的催化氧化：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))4NO＋6H2O；⑤NH4HCO3溶液中加入過量稀NaOH溶液：NHeq\o\al(＋,4)＋HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－=NH3·H2O＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O；⑥NO2溶于水：3NO2＋H2O=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋NO；⑦NO2被燒堿溶液吸收生成兩種鈉鹽：2NO2＋2OH－=NOeq\o\al(－,3)＋NOeq\o\al(－,2)＋H2O；⑧物質的量之比為1∶1的NO和NO2混合氣體恰好被燒堿溶液吸收生成一種鈉鹽：NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2O；⑨Cu和稀HNO3的反應：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；⑩Cu和濃HNO3的反應：Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；?Fe和過量稀HNO3的反應：Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；?C和濃HNO3的反應：C＋4H＋＋4NOeq\o\al(－,3)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；?濃硝酸見光分解：4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。3．氮在自然界中的循環二、酸雨及防治1．酸雨（1）二氧化硫和氮氧化物的來源SO2：含硫化石燃料的燃燒及含硫金屬礦物的冶煉等；NOx：①機動車排放的尾氣：機動車發動機中，火花塞產生的放電條件會使空氣中的N2與O2反應生成NOx。②硝酸廠排放的廢氣。（2）酸雨的形成①酸雨：主要指pH小于5.6的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。正常雨水由于溶解了CO2，其pH約為5.6。②成因：主要是大氣中的SO2與NOx及它們在大氣中發生反應后的生成物溶于雨水形成的酸雨。a．硫酸型酸雨的形成過程如圖：寫出圖中標號所對應的化學方程式：①2SO2＋O22SO3。②SO2＋H2OH2SO3。③SO3＋H2O=H2SO4。④2H2SO3＋O2=2H2SO4。b．汽車尾氣以及硝酸工業廢氣等形成的硝酸型酸雨的形成過程如圖：NOeq\o(→,\s\up11(O2),\s\do4(①))NO2eq\o(→,\s\up11(雨水),\s\do4(②))HNO3寫出圖中標號所對應的化學方程式：①2NO＋O2=2NO2。②3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。2．酸雨的危害與防治（1）危害：酸雨能直接損傷農作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化，加速建筑物、橋梁、工業設備、運輸工具和電纜的腐蝕。（2）防治①消除污染源，調整能源結構，發展清潔能源；②研究煤的脫硫技術，改進燃燒技術，減少SO2的排放；③加強工業廢氣的回收處理；④改進汽車尾氣的處理技術，提高汽車尾氣排放標準。（3）常見的NOx尾氣處理方法①堿液吸收法：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業尾氣中NOx的處理。②催化轉化法：在催化劑、加熱條件下，NOx與CO在一定溫度下催化轉化為無毒氣體(N2和CO2),化學方程式為2NO+2CO2CO2+N2。一般適用于汽車尾氣的處理。③氨氣吸收法：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(N2)，化學方程式為8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O，4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O。（4）消除SO2對環境污染的“3方法”方法一：鈣基固硫法:為防治酸雨，工業上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒，燃燒時硫、生石灰、O2共同反應生成硫酸鈣，從而使硫轉移到煤渣中，反應原理為CaO＋SO2CaSO3,2CaSO3＋O2=2CaSO4，總反應方程式為2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。方法二：氨水脫硫法:該脫硫法采用噴霧吸收法，霧化的氨水與煙氣中的SO2直接接觸吸收SO2，其反應的化學方程式為NH3＋SO2＋H2O=NH4HSO3,2NH3＋SO2＋H2O=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3＋O2=2(NH4)2SO4。方法三：鈉、堿脫硫法:鈉、堿脫硫法是用NaOH/Na2CO3吸收煙氣中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，發生反應的化學方程式為2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2=Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3。1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)（1）液氨制冷、碘的升華、NH4Cl氣化都不涉及化學變化。()（2）CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都穩定存在。()（3）HNO3→NO→NO2，以上各步變化均能通過一步實驗完成。()（4）在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，若再繼續加入固體，銅粉會溶解。()（5）濃HNO3和稀HNO3與Cu反應的還原產物分別為NO2和NO，故稀HNO3氧化性更強。()（6）在汽車排氣管上安裝“催化轉化器”把CO、NO催化生成N2和CO2，符合綠色化學的理念。()（7）NO可以是某些含低價氮物質氧化的產物。()（8）過量銅與濃硝酸反應，產生的氣體中有NO2、NO和H2。()(9)向NH4Cl溶液中滴入燒堿溶液并加熱：+OHNH3·H2O。()(10)濃氨水可用于檢驗輸送的管道是否漏氣。()(11)N2分子的結構穩定，因而氮氣不支持任何物質的燃燒。()(12)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應均有氣泡產生，說明Fe與兩種酸均發生置換反應。()(13)用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火，其原因是氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度；氯化銨分解產生的氣體隔絕了空氣。()(14)試管內壁上的銀鏡可用稀HNO3除去，也可用氨水除去。()(15)氮元素有負化合價，正化合價和零價，因而常溫下，N2既能與氧氣反應，又能與H2反應。()【答案】（1）×（2）×（3）√（4）√（5）×（6）×（7）√（8）×(9)×(10)√(11)×(12)×(13)√(14)×(15)×2．回答下列問題。（1）金屬加工后的廢棄液中含的，它是一種環境污染物。人們用溶液來處理此廢棄液，使溶液轉化為無毒物質。該反應分兩步進行。第一步：，第二步：。①第一步屬于反應，第二步屬于反應。(填基本反應類型)②用雙線橋法分析上述氧化還原反應：。（2）2011年9月29日成功發射天宮一號的長征二號型火箭巨大的推力來源于一個氧化還原反應，反應時偏二甲肼做燃料，做氧化劑，生成三種氣體物質，完成并配平該燃燒反應的化學方程式：。火箭發射前低溫加注的液態氧化劑是一種強酸性劇毒物質，常溫下，純凈的是無色氣體，可溶于水，且與水反應生成兩種含氧酸，該反應的化學方程式為，對上述反應中的各種物質，下列說法正確的是。A．只做氧化劑

B．產物中兩種酸都是強酸C．反應中水只做溶劑

D．泄漏后可產生紅棕色氣體【答案】（1）復分解分解（2）C2H8N2+2N2O4=3N2↑+2CO2↑+4H2ON2O4+H2O=HNO3+HNO2D【解析】（1）①第一步反應為NaNO2+NH4Cl=NaCl+NH4NO2，是化合物與化合物相互交換成分生成兩種新的化合物，則屬于復分解反應，第二步反應為，是一種物質分解生成兩種物質，則屬于分解反應，故答案為：復分解；分解；②將第一步反應和第二步反應相加，可得總反應，反應中N元素的化合價由氯化銨中3價升高到0價，N元素的化合價由亞硝酸鈉中+3價降低為0價，反應轉移3個電子，則雙線橋法表示轉移的電子數目和方向為；（2）C2H8N2中的N元素的化合價由3價升高為0，C元素的化合價由1價升高為+4價，故一個C2H8N2參與反應失去16個電子，N2O4中的N元素化合價由+4價降低為0，故一個N2O4參與反應得到8個電子，結合得失電子守恒所以C2H8N2前為1，N2O4前為2，則氮氣系數為3、二氧化碳系數為2，最后根據原子守恒補上4個水，反應的化學方程式為C2H8N2+2N2O4=3N2↑+2CO2↑+4H2O；N2O4是無色氣體，可溶于水，且與水反應生成兩種含氧酸，由反應物可知兩種含氧酸必定都是含氮的含氧酸，又N2O4的氮+4和水反應剛好一個升高到+5的硝酸，一個降低到+3的亞硝酸，故反應方程式為：N2O4+H2O=HNO3+HNO2；A．對于反應N2O4+H2O=HNO3+HNO2，氮元素化合價既升高也降低，N2O4作氧化劑和還原劑，A錯誤；B．HNO3是一元強酸，HNO2是弱酸，B錯誤；C．反應N2O4+H2O=HNO3+HNO2中水做反應物，不只做溶劑，C錯誤；D．常溫下，由于存在N2O4?2NO2，N2O4泄漏后可產生紅棕色氣體NO2，D正確；故答案為：D。?問題一含氮物質間的轉化【典例1】如圖所示是氮元素的幾種價態與物質類別的對應關系，下列說法錯誤的是A．物質B可與物質A反應B．物質B可經催化氧化直接生成物質AC．物質A、物質均為自然固氮D．和物質C常用于檢驗，則C為【答案】C【分析】由圖可知，B為氨氣，A為一氧化氮，C為硝酸鹽。【解析】A．氨氣和一氧化氮發生氧化還原反應，A正確;B．氨氣和氧氣催化氧化反應生成一氧化氮和水，B正確;C．將大氣中游離態的氮轉化為氮的化合物的過程為氮的固定，一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，不屬于自然固氮，C錯誤;D．實驗室通常采用硝酸酸化的硝酸銀檢驗氯離子，D正確;故選C。【解題必備】1.氮的存在形式：氮氣、氨、硝酸鹽、無機鹽、有機物等；2.氮的轉化途徑：氮的固定、氮的脫氮、氮的硝化、氮的還原等；3.氮轉化的影響因素：微生物、溫度、水分、光照等；4.氮轉化的應用：農業生產、環境保護等。【變式11】在下列變化①工業固氮，②大氣固氮，③碳銨分解，按氮元素被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列，正確的是A．②①③ B．③②① C．①②③ D．③①②【答案】A【解析】①工業固氮是游離態氮轉化為化合態的氨氣，N元素的化合價降低，氮元素被還原;②大氣固氮是游離態氮轉化為化合態的氮的氧化物，氮元素被氧化;③碳銨分解生成氨氣、水、二氧化碳，氮元素化合價沒有發生變化，既不被氧化又不被還原;綜上所述按氮元素被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列為②①③;故選A。【變式12】氮及其化合物的轉化具有重要應用，下列說法不正確的是A．工業上模擬自然界“雷雨發莊稼”的過程生產B．自然固氮、人工固氮都是將轉化為含氮化合物C．氨氣是重要的工業原料，可用于制備化肥和純堿等大宗化學品D．多種形態的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環”【答案】A【解析】A．自然界“雷雨發莊稼”的第一步是將空氣中的氮氣轉化為NO，工業生產硝酸的第一步是將氮氣和氫氣反應生成氨氣，氨氣催化氧化得到NO，NO被氧化為，和水反應最后得到硝酸，A項錯誤;B．氮的固定是是將轉化為含氮化合物的過程，其中氮的固定包括自然固氮、人工固氮，B項正確;C．氨氣作為重要的工業原料可以制備化肥和純堿等大宗化學品，C項正確;D．氮元素在自然界中既有游離態又有化合態，多種形態的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環”，D項正確;答案選A。?問題二實驗探究含氮物質轉化【典例2】下列關于氮及其化合物的探究，結論和解釋正確的是操作和現象結論和解釋A銅絲溶解于稀，生成無色氣體金屬能與強酸反應置換出氫氣B能使熱的氧化銅產生紅色物質有還原性C與混合加熱不反應N的非金屬性弱D被溶液吸收是酸性氧化物【答案】B【解析】A．銅絲溶解于稀HNO3，生成硝酸銅、NO、水，無色氣體為NO，不會生成氫氣，故A錯誤;B．NH3能使熱的氧化銅產生紅色物質，原理是：，說明氨氣具有還原性，故B正確;C．N2與H2混合，在催化劑、加熱的條件下反應生成氨氣，沒有催化劑時，加熱速率慢，生成物的含量少，但不能說明N的非金屬性弱，故C錯誤;D．NO2被NaOH溶液吸收，生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水，發生歧化反應，體現NO2的氧化性和還原性，沒有體現酸性，故D錯誤;故選：B。【解題必備】解題時，抓住氮元素化合價的變化，依據氧化還原反應的知識進行分析、判斷。（1）牢記一條轉化主線，側重物質之間轉化的條件及產物：N2eq\o(→,\s\up9(H2))NH3eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3eq\o(→,\s\up9(NH3))NH4NO3。（2）結合氧化還原反應中“價態轉化規律”，認識不同價態含氮物質之間的轉化關系：NH3eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3（3）明確含氮物質的連續氧化關系：N2eq\o(→,\s\up9(O2))NOeq\o(→,\s\up9(O2))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3【變式21】下列關于氮及其化合物性質的探究，實驗結論正確的是選項操作和現象結論A將灼熱的木炭伸入濃硝酸中，木炭燃燒，產生大量紅棕色氣體木炭和硝酸發生反應生成了和B向懸濁液中加濃溶液，沉淀溶解主要原因是銨根水解顯酸性、中和促進反應C向含有等物質的量和的混酸稀溶液加入過量銅粉，生成氣體，溶液變藍色反應結束后溶液中的溶質是和D將Al粉加入強堿性的溶液，微熱，產生氣體使濕潤紅色石蕊試紙變藍在強堿性溶液中無氧化性【答案】C【解析】A．將灼熱的木炭伸入濃硝酸中，木炭與濃硝酸反應生成二氧化氮、二氧化碳、水，A錯誤；B．向懸濁液中加濃溶液，銨根與溶解平衡產生的OH反應，促進溶解正向移動，沉淀溶解，B錯誤；C．含有等物質的量和的混酸中H+與的物質的量之比為3∶1，加入過量銅粉，發生離子反應：，硝酸根過量，則溶質為和，C正確；D．將Al粉加入強堿性的溶液，微熱，產生氣體使濕潤紅色石蕊試紙變藍，該氣體為NH3，硝酸根離子中的N元素降價，表現氧化性，D錯誤；故選C。【變式22】探究氮及其化合物的性質，下列方案設計、現象和結論都正確的是實驗方案現象結論A常溫下，將Fe片分別插入稀硝酸和濃硝酸中一段時間后，前者有氣體產生，后者無明顯現象稀硝酸的氧化性強于濃硝酸B將樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液溶液變紅晶體已氧化變質C向兩個同規格燒瓶中分別裝入同比例的和氣體，并分別浸泡于熱水和冷水中一段時間后，兩燒瓶內顏色深淺不同的轉化存在限度D將盛有固體的試管加熱試管底部固體消失，試管口有晶體凝結固體受熱易升華【答案】C【解析】A．鐵遇濃硫酸會發生鈍化，濃硝酸的氧化性比稀硝酸強，選項A錯誤；B．向溶液中滴加稀硫酸，酸性條件下硝酸根離子與亞鐵離子發生氧化還原反應生成鐵離子，結論不合理，選項B錯誤；C．向兩個同規格燒瓶中分別裝入同比例的和氣體，并分別浸泡于熱水和冷水中，一段時間后，兩燒瓶內顏色深淺不同，說明溫度影響平衡移動，的轉化存在限度，不能完全轉化，選項C正確；D．將盛有固體的試管加熱，發生反應，氨氣和氯化氫在試管口遇冷又生成氯化銨，所以試管口處有晶體出現，選項D錯誤；答案選C。?問題三酸雨及其防治【典例3】酸雨是指因空氣污染而造成的酸性降水，在歷史上，人類社會曾出現過幾次嚴重的酸雨事件。下列有關酸雨的說法錯誤的是A．pH小于5.6的降雨通常稱為酸雨B．酸雨會損傷農作物、酸化土壤、腐蝕建筑C．空氣中CO2含量增多導致了酸雨形成D．可通過燃煤脫硫、開發新能源等措施治理硫酸型酸雨【答案】C【解析】A．正常雨水的pH值由于溶解了空氣中的二氧化碳而接近中性，pH值為5.6，當雨水中溶解了二氧化硫或氮氧化物時，會使雨水變成亞硫酸或硝酸溶液，亞硫酸不穩定易被氧氣氧化生成硫酸，硫酸和硝酸都是強酸，導致雨水的pH值減小，當pH值小于5.6時，這樣的雨水就被稱為酸雨，A正確；B．酸雨有很大危害，能直接損傷農作物，酸化土壤、湖泊，腐蝕建筑、工業設備等，B正確；C．CO2含量增多，會導致溫室效應，不會導致酸雨的形成，含硫化石燃料燃燒會產生大量SO2，在機動車發動機中，燃料燃燒產生的高溫條件使N2與O2反應生成氮氧化物，經過一系列變化會形成酸雨，C錯誤；D．開發新能源、減少化石燃料的使用、燃煤脫硫等措施能減少二氧化硫的排放，預防硫酸型酸雨的產生，D正確；故選C。【解題必備】SO2和NOx的吸收與處理（1）含有SO2廢氣的兩種處理方法①鈣基固硫法工業上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒，燃燒時硫、生石灰、O2共同反應生成硫酸鈣，從而使硫轉移到煤渣中，反應的化學方程式為CaO＋SO2eq\o(=,\s\up7(△))CaSO3、2CaSO3＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4，總反應的化學方程式為2CaO＋2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4。②氨水脫硫法該脫硫法采用噴霧吸收法，霧化的氨水與煙氣中的SO2直接接觸吸收SO2，其反應的化學方程式為2NH3＋SO2＋H2O=(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3＋O2=2(NH4)2SO4。（2）含有NOx尾氣的處理方法①堿液吸收法硝酸工業產生的廢氣中含有較多的NO、NO2，可用強堿溶液進行吸收，同時獲得副產品。如：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O。注意：NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。②催化轉化法在催化劑、加熱條件下，氮氧化物通過與氨或CO反應轉化為無毒氣體(N2)，一般適用于汽車尾氣的處理。如：6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O；6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O。【變式31】酸雨的形成是一種復雜的大氣化學和光化學過程，在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過程如圖所示：注：表示光照；是羥基自由基，有強氧化性。下列有關說法錯誤的是A．所涉及的變化均為氧化還原反應 B．上述氣相氧化形成酸雨的必要條件是光照C．的生成加快了形成酸雨的速率 D．難以直接被氧化【答案】A【分析】由圖可知，工業廢氣以及火山噴發中的二氧化硫首先通過光照經過第一步轉化，再經過一步轉化，會形成酸雨，一共經過兩步轉化，其中第一步需要光照，以此解題。【解析】A．SO3和水反應生成硫酸沒有化合價變化，不屬于氧化還原反應，故A錯誤；B．由圖可知，兩種途徑中第一步反應均需要光照條件下發生，所以光照是形成酸雨形成的必要條件之一，故B正確；C．途徑Ⅱ中能加快二氧化硫的氧化速率，所以的生成加快了形成酸雨的速率，故C正確；D．兩條途徑中二氧化硫均不是直接轉化為三氧化硫或硫酸的，這說明難以直接被氧化，故D正確；故選A。【變式32】硫、氮的氧化物是主要的大氣污染物，對大氣的影響之一是導致酸雨，下列有關酸雨的說法不正確的是A．二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要因素B．在酸雨形成過程中沒有發生氧化還原反應C．煤和石油的燃燒、汽車尾氣等是酸雨污染物的主要來源D．酸雨的危害有破壞農作物，使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、橋梁的腐蝕等【答案】B【解析】A．二氧化硫與空氣中的O2、H2O反應產生硫酸；二氧化氮與H2O反應產生HNO3，因此二者都是形成酸雨的主要因素，A正確；B．SO2與H2O反應產生H2SO3，該反應屬于非氧化反應還原反應，反應產生的H2SO3被溶解在溶液中的O2氧化產生H2SO4，該反應中有S、O元素化合價的變化，反應屬于氧化還原反應；NO2與H2O反應產生HNO3、NO，反應中有N元素化合價的變化，因此該反應也屬于氧化還原反應，B錯誤；C．煤完全燃燒時，會排放出SO2和NO2等污染物，汽車尾氣也有氮氧化物NOx產生，它們都是酸雨污染物的主要來源，C正確；D．pH＜5.6的酸性降水叫酸雨，酸雨對農作物、橋梁、建筑物都具有一定的破壞作用，D正確；故合理選項是B。1．在指定條件下，下列選項所示的物質間轉化能實現的是A． B．濃C． D．【答案】D【解析】A．一氧化氮和水不反應，A錯誤；B．濃硝酸被銅還原為二氧化氮，B錯誤；C．氮氣和氧氣反應生成一氧化氮，C錯誤；D．氨氣、二氧化碳和飽和氯化鈉溶液生成碳酸氫鈉，D正確；故選D。2．將空氣中游離態的氮轉化成含氮化合物叫做氮的固定，包括自然固氮和人工固氮。下列關于氮的轉化過程，屬于人工固氮的是A．用和合成尿素 B．閃電時空氣中轉化為NOC．工業上用和合成氨 D．豆科植物的根瘤菌固氮【答案】C【解析】A．用NH3和CO2合成尿素，是在一定條件下化合物和化合物發生的反應，不屬于氮的固定，A不符合；B．閃電時氮氣和氧氣反應生成NO，是在自然條件下的氮的固定，B不符合；C．工業合成氨是N2與H2在一定條件下反應生成NH3，屬于人工固氮，C符合；D．豆科植物的根瘤菌能將空氣中的氮氣轉變為氮的化合物，屬于自然固氮，D不符合；故選C。3．AgNO3是中學化學常用試劑。以收集的廢銀為原料制備硝酸銀的工藝如下：下列敘述錯誤的是A．“粉碎”的目的是增大固體接觸面積 B．方案②的原子經濟性高于方案①C．硝酸表現氧化性、酸性 D．硝酸銀和濃硝酸都貯存于棕色試劑瓶中【答案】B【分析】銀和硝酸反應生成硝酸銀、氮氧化物、水，硝酸銀溶液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌得硝酸銀。【解析】A．“粉碎”能增大銀與硝酸的接觸面積，提高反應速率，故A正確；B．方案①：3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O，原子利用率等于目標產物質量與總產物質量比，，方案②：Ag+2HNO3(濃)=AgNO3+NO2↑+H2O原子利用率，方案①原子經濟性高于方案②，故B錯誤；C．在上述反應中，部分硝酸中氮元素化合價降低生成氮氧化物，部分硝酸中氮元素化合價不變生成硝酸銀，部分硝酸作氧化劑，部分硝酸表現酸性，故C正確；D．硝酸銀、濃硝酸見光易分解，應貯存于棕色試劑瓶中，故D正確；選B。4．氮氧化物對環境和人類健康有重要影響，其排放會導致光化學煙霧和酸雨等環境問題，因此，控制和減少氮氧化物的排放是環境保護的重要措施之一。如右圖為科研人員探究消除氮氧化物的反應機理，下列說法錯誤的是A．整個過程中作催化劑，參與反應歷程B．過程Ⅰ中發生的化學反應為C．過程Ⅱ中還原劑與氧化劑的物質的量之比為2：1D．消除過程中，和的總物質的量不變【答案】C【分析】根據反應機理圖可得過程Ⅰ的反應方程式為：；過程Ⅱ的反應方程式為：，由此可知作催化劑，據此分析回答問題；【解析】A．根據分析，整個過程中先參加反應后又生成，故是催化劑，A正確；B．過程Ⅰ中的反應物為、NO，產物為、、，對應的化學反應為，B正確；C．過程Ⅱ的化學反應為，Ni元素化合價降低，是氧化劑，O元素化合價升高，是還原劑，還原劑與氧化劑的物質的量之比為1:1，C錯誤；D．消除過程中，總反應為NO分解為和，和的總物質的量不變，D正確；故答案為：C。5．下圖所示為氮元素的價類二維圖，圖中列出了部分轉化。下列說法不正確的是A．X的化學式為B．轉化①需要加還原劑才能實現C．轉化⑤的離子方程式可以表示為D．轉化④的反應方程式為【答案】D【分析】X為+2價含氮氧化物，故X為NO。【解析】A．由分析可知，X的化學式為，A正確；B．轉化①為氮氣轉化成氨氣，N元素化合價降低，發生還原反應，需要還原劑，B正確；C．轉化⑤為轉化為，可以用，離子方程式為，C正確；D．轉化④為轉化成，反應方程式為，D錯誤；故選D。6．以和為原料制備主要過程如圖所示。已知為阿伏加德羅常數的值，下列說法不正確的是A．0.1molA完全氧化為B和C時，消耗標準狀況下體積為2.8LB．1.7gA和1.8gC含有的共價鍵數目分別為和C．和充分反應生成A分子的數目是D．0.1molD與、C完全轉化為時，轉移電子數目為【答案】C【分析】氮氣和氫氣反應生成氨氣，即A為NH3，氨氣發生催化氧化，得到NO和H2O，即C為H2O，B為NO，NO被氧化成NO2，NO2、氧氣、水生成硝酸，據此分析；【解析】A．氨氣與氧氣發生4NH3+5O24NO+6H2O，消耗0.1mol氨氣同時，消耗氧氣的物質的量為mol=0.125mol，即標況下消耗氧氣的體積為0.125mol×22.4L/mol=2.8L，故A說法正確；B．根據上述分析，A為NH3，C為H2O，1.7g氨氣中所含共價鍵數目為=0.3NA，1.8g水中所含共價鍵數目為=0.2NA，故B說法正確；C．合成氨是可逆反應，不能進行到底，因此生成氨氣物質的量小于0.2mol，故C說法錯誤；D．NO2、O2、水反應方程式為4NO2+O2+2H2O=4HNO3，消耗0.1molNO2轉移電子數目為0.1mol×1×NA=0.1NA，故D說法正確；答案為C。7．氮元素在海洋中的循環是整個海洋生態系統的基礎和關鍵。海洋中無機氮的循環過程可用如圖表示，下列說法正確的是已知：反應④的離子方程式為4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O。A．向海洋排放含NO的廢水可能影響海洋中氮的循環B．①②均屬于固氮反應C．海洋中的反硝化作用一定有氧氣參加D．反應④中每生成1molH2O，共轉移2mol電子【答案】A【解析】A．向海洋排放含NO的廢水，硝酸根離子濃度增大，反硝化作用增強，破壞原有的化學平衡和生態平衡，可能會影響海洋中氮的循環，故A正確；B．氮的固定是游離態的氮變為化合態的氮，①不屬于氮的固定，②是氮的固定，故B錯誤；C．反硝化作用：反硝化細菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的過程，不一定有氧參加，故C錯誤；D．根據4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O，氮元素化合價3價變化為+1價和+3價，氧元素化合價0價變化為2價，電子轉移總數20e，生成1molH2O共轉移4mol?e，故D錯誤；答案選A。8．閱讀下列材料并回答問題。（1）常見的大氣污染分為一次污染和二次污染。二次污染指的是排入環境中的一次污染物在物理、化學因素或生物作用下發生變化，或與環境中的其他物質發生反應生成新的污染物，如，二氧化氮就是二次污染物。①無色的氣體遇到空氣，可觀察到的現象是。②在、、、四種物質中，不會導致二次污染的是。（2）汽車尾氣(含一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等)是城市空氣的污染源之一，治理方法之一是在汽車的排氣管上安裝“催化轉化器”。①汽車尾氣中易造成光化學煙霧的物質是。②汽車尾氣中的一氧化碳和氮氧化物在“催化轉化器”的作用下發生反應，生成可參與大氣生態循環的無毒氣體。該無毒氣體為(填化學式)。③請提出有利于控制城市空氣污染源的具體措施：。（3）氨氣亦可用來處理氮氧化物。例如，氨氣與二氧化氮發生如下反應：。①實驗室常用濕潤的(填“紅色”或“藍色”)石蕊試紙來檢驗氨氣。②上述反應中每生成7，共有mol電子發生轉移。③寫出用處理時發生反應的化學方程式：。【答案】（1）①氣體顏色變為紅棕色②CO（2）①NO等氮氧化物②N2和CO2③開發新能源、使用電動車、植樹造林等（3）①紅色②24③【解析】（1）①無色的氣體遇到空氣，NO被氧氣氧化為NO2，則現象為氣體顏色變為紅棕色；②SO2轉化為三氧化硫，與水反應生成硫酸，會加重酸雨的形成，導致二次污染物；NO能夠和氧氣反應生成新的污染物二氧化氮，導致二次污染物；NO2與水反應生成硝酸和NO，硝酸會造成酸雨，所以NO2會導致二次污染物；CO雖然能夠轉化為CO2，但CO2不是污染物，所以CO不會導致二次污染，綜上所述不會導致二次污染的是CO；（2）①光化學煙霧是由氮的氧化物排放引起，汽車尾氣含有大量NO等氮氧化物，能引起光化學煙霧；②根據題意可知一氧化碳與一氧化氮生成參與大氣生態循環的N2和CO2，③有利于控制城市空氣污染源的具體措施有：開發新能源、使用電動車、植樹造林等；（3）①為了觀察更明顯的現象，實驗室常用濕潤的紅色石蕊試紙來檢驗氨氣；②反應中氨氣中的N的化合價由3價升高到0價，二氧化氮中的N化合價由+4價降低到0價，故每生成7molN2轉移24mol電子；③用處理時發生反應的化學方程式為。1．鍋爐水中溶解的氧氣易對鍋爐造成腐蝕，為了保證鍋爐安全正常使用，常使用聯氨()處理鍋爐水中溶解的氧，部分轉化關系如圖所示。下列說法錯誤的是A．反應①②③④均屬于氧化還原反應B．反應②中，每生成46.4gFe3O4，同時生成2.8gN2C．反應③的方程式為2Fe3O4+N2H4=N2+6FeO+2H2OD．反應①的電子轉移可表示為【答案】B【解析】A．反應①②③④中均有元素化合價發生變化，都是氧化還原反應，A正確；B．反應②中N2H4與Fe2O3反應生成Fe3O4、N2和H2O，化學方程式為N2H4+6Fe2O3=4Fe3O4+N2+2H2O，生成46.4gFe3O4，即生成0.2mol四氧化三鐵，同時生成0.05mol氮氣，質量為1.4g，B錯誤；C．反應③是Fe3O4與N2H4反應生成N2、FeO和水，綜合來看Fe3O4中的鐵為+價，1個Fe3O4轉化為3個FeO得到2個電子，1個N2H4轉化為1個氮氣失去4個電子，因此Fe3O4和N2H4的系數比為2:1，再根據原子守恒可得方程式為2Fe3O4+N2H4=N2+6FeO+2H2O，C正確；D．反應①中N2H4與O2反應生成N2和水，1個N2H4失去2×2e生成1個氮氣，一個O2得到2×2e生成2個水，用電子轉移可表示為，D正確；故答案選B。2．下圖表示汽車尾氣凈化器處理汽車尾氣的過程。下列有關敘述錯誤的是A．CO轉化為所需氧元素來源于 B．汽車尾氣發生的都是氧化反應C．催化劑化學反應前后質量不變 D．屬于酸性氧化物【答案】B【解析】A．由圖可知，一氧化碳、烴與氮氧化合物反應生成氮氣、二氧化碳和水，則CO轉化為CO2所需氧元素來源于NOx，故A正確；B．由圖可知，氮的氧化物變為氮氣，發生還原反應，故B錯誤；C．催化劑只是參與反應，但是反應前后其質量是不變的，故C正確；D．能與NaOH溶液反應生成碳酸鈉和水，屬于酸性氧化物，故D正確；故選：B。3．如圖是含氮化合物及單質的“類別價態”二維圖，結合二維圖及氧化還原反應原理的基本規律，下列相關分析或預測錯誤的是A．和在一定條件下均能反應，可用氨氣處理氮氧化物B．和通入水的化學方程式：C．硝酸用于清洗粘有銀的試管，因為銀可以置換出稀硝酸中的D．可能被氧化生成氮氣【答案】C【解析】A．NO、NO2都能與NH3在一定條件下發生歸中反應生成N2和H2O：6NO+4NH35N2+6H2O、6NO2+8NH37N2+12H2O，可用NH3處理氮氧化物，A項正確；B．NO中N為+2價，NO2中N為+4價，NO和NO2通入水中可發生反應的化學方程式為NO+NO2+H2O=2HNO2，B項正確；C．在金屬活動性順序表中Ag處于H的后面，Ag不能置換出稀硝酸中的H+，稀硝酸與Ag反應生成AgNO3、NO和H2O，C項錯誤；D．NH3中N為3價，HNO2中N為+3價，兩者可發生歸中反應生成N2：NH3+HNO2=N2↑+2H2O，D項正確；答案選C。4．氮及其化合物的轉化關系如圖所示：則下列說法不正確的是A．路線①②③是工業生產硝酸的主要途徑B．路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C．上述所有標號的反應都是氧化還原反應D．氮氣可在足量的氧氣中通過一步反應生成NO2【答案】D【解析】A．在工業上是用氨催化氧化方法制取硝酸，路線①②③就是工業生產硝酸的主要途徑，A正確；B．雷電固氮就是空氣中的N2與O2在放電作用下反應產生NO，NO被O2氧化產生NO2，NO2被水吸收得到硝酸，故路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑，B正確；C．在上述標號反應中都存在N元素化合價的變化，因此都是氧化還原反應，C正確；D．氮氣與氧氣在高溫或放電時反應產生NO，無法一步得到二氧化氮，D錯誤；故選D。5．一種利用水合肼()對反應設備進行脫氧處理的路徑如下圖所示。下列有關說法不正確的是A．過程I中，是氧化產物B．過程II中，N元素化合價沒發生改變C．過程III中，消耗NaClO與生成的物質的量之比為D．理論上，脫氧處理過程中不需要補充CuO【答案】C【解析】A．N元素化合價由價升為0價，為氧化產物，A正確；B．過程II中，N元素化合價未發生改變，均為3價，B正確；C．過程III中，Cl元素化合價由價降為價，N元素化合價由價升為價，根據化合價升降守恒，故消耗NaClO與生成的物質的量之比為，C錯誤；D．CuO是脫氧處理過程中的催化劑，理論上不需要補充，D正確；故選C。6．認識和研究自然界的元素循環有重要意義，海洋中無機物循環的過程如圖所示，下列說法正確的是A．海洋中存在游離態的氮B．在反硝化細菌作用下，發生氧化反應生成C．②④中含氮物質的轉化屬于氮的固定D．向海洋中排放含的廢水，則不會影響的含量【答案】A【解析】A．根據圖示可知，海洋中存在氮氣，即含游離態的氮，A項正確；B．在反硝化細菌作用下，轉化生成，N元素化合價降低，被還原，B項錯誤；C．氮的固定是指游離態氮轉化為化合態氮，圖示中，②屬于氮的固定，但④只是化合態氮元素轉化為化合態氮元素，不屬于氮的固定，C項錯誤；D．向海洋中排放含的廢水后，