第三節(jié)

氮及其化合物課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，理解氮及其化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。2.氮元素及其化合物常與物質(zhì)制備、性質(zhì)探究、定性定量測定相結(jié)合進(jìn)行綜合考查。1.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能從原子守恒、電子守恒、電荷守恒的角度認(rèn)識金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律，形成模型意識。2.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：結(jié)合實(shí)例認(rèn)識氮及其化合物的多樣性，理解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在自然資源綜合利用中的重要價(jià)值。[目標(biāo)導(dǎo)航][自主測評]1.易錯(cuò)易混辨析(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)除去NO中的少量NO2，除雜試劑為H2O、無水CaCl2。()(2)NO2是酸性氧化物，與水反應(yīng)生成硝酸。()(3)用Ba(OH)2

溶液可鑒別NH4Cl、(NH4)2SO4

和K2SO4。()(4)液氨和氨水在組成上相同。()(5)可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗(yàn)輸送氨氣的管道是否漏氣。()(6)稀硝酸可除去試管內(nèi)壁的銀鏡。()(7)Cu在KNO3

溶液和稀硫酸中均不溶解，但能溶解在其混合液中。()答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√錯(cuò)因：NO2

不是酸性氧化物，硝酸不是NO2

的水合物。錯(cuò)因：液氨是純凈物，氨水屬于混合物。(6)√

(7)√2.(教材必修第二冊P18第2題改編題)關(guān)于

NO2

與水的反應(yīng)，下列說法正確的是(

)

A.該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)B.NO2

只是氧化劑C.只有氮元素化合價(jià)發(fā)生變化D.該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)答案：C考點(diǎn)一氮?dú)饧捌溲趸?.自然界中氮元素的存在及固定人工固氮2.氮?dú)?1)物理性質(zhì)無色、無味氣體，密度比空氣略小，難溶于水。(2)從分子結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識N2

的化學(xué)性質(zhì)

N2

分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(N≡N)結(jié)合，斷開該化學(xué)鍵需要較多的能量，所以N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常情況下難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。寫出序號表示反應(yīng)的化學(xué)方程式：①_____________________________________；②_____________________________________；③______________________________________。3Mg＋N2Mg3N2N2＋3H22NH3N2＋O22NO氮氧化物N2ONON2O3NO2、N2O4N2O5氮元素化合價(jià)＋1＋2＋3＋4＋53.氮的氧化物(1)氮的氧化物物質(zhì)NONO2氮元素化合價(jià)＋2＋4物理性質(zhì)無色不溶于水的氣體________色、有刺激性氣味的氣體、易液化、易溶于水化學(xué)性質(zhì)O22NO＋O2===2NO2不反應(yīng)H2O不反應(yīng)_________________________(2)NO和NO2

的性質(zhì)比較紅棕3NO2＋H2O===2HNO3＋NO物質(zhì)NONO2化學(xué)性質(zhì)H2O、O2______________________________________________________________氧化性有氧化性，但通常情況下表現(xiàn)出還原性有氧化性，可以和O2一樣支持某些金屬和非金屬的燃燒(如Mg、C等)(續(xù)表)4NO2＋2H2O＋O2===4HNO34NO＋2H2O＋3O2===4HNO3物質(zhì)NONO2化學(xué)性質(zhì)對環(huán)境的影響有毒，大氣污染物之一有毒，大氣污染物之一制法試劑Cu和稀硝酸反應(yīng)Cu和濃硝酸反應(yīng)收集通常用排水法收集通常用向上排空氣法收集(續(xù)表)

(1)N2O俗稱笑氣，有麻醉作用。只有N2O3

和N2O5

是酸性氧化物，其余均不是。 (2)氮的氧化物都有毒，其中NO2

與N2O4

之間存在平衡：2NO2N2O4，在阿伏加德羅常數(shù)問題中要考慮該平衡的存在。(3)NO、CO均能與血紅蛋白結(jié)合而使人中毒。(4)氮氧化物的污染電子式密度氣味水溶性沸點(diǎn)比空氣的小有刺激性氣味極易溶于水(1∶700)較低，易液化，液氨可用作制冷劑考點(diǎn)二氨和銨鹽1.氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)2.氨的化學(xué)性質(zhì)白3.銨鹽(1)銨鹽的物理性質(zhì)絕大多數(shù)銨鹽都是______色固體，均易溶于水。(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)NH4ClNH3↑＋HCl↑NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O藍(lán)色4.氨的實(shí)驗(yàn)室制法(1)原理及裝置

一般通過加熱NH4Cl和Ca(OH)2

的混合物制備氨氣，化學(xué)方程式為____________________________________________。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O(2)流程分析考點(diǎn)三硝酸1.物理性質(zhì)揮發(fā)硝酸是無色、易______的液體，有刺激性氣味。2.化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性濃硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易發(fā)生分解，化學(xué)方程式為____________________________________。4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑

(2)強(qiáng)氧化性與金屬反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________濃硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O與非金屬反應(yīng)濃硝酸與C反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________與還原性化合物反應(yīng)硝酸可氧化Fe2+、H2S、SO2、Na2SO3、HI等還原性物質(zhì)。如稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________(續(xù)表)C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O(3)與有機(jī)物的反應(yīng)①與反應(yīng)(取代反應(yīng))：＋HNO3(濃)

＋H2O。②顯色反應(yīng)：含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。

①濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅，后褪色，該反應(yīng)過程中濃硝酸表現(xiàn)出強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性。②常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化”，表面生成致密的氧化膜，并非不發(fā)生反應(yīng)，故濃硝酸可以用鐵桶盛放?？键c(diǎn)四環(huán)境保護(hù)綠色化學(xué)1.環(huán)境污染(1)大氣污染問題

大氣污染是指由空氣中的顆粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物(NO、NO2

等)、CO、碳?xì)浠衔?、氟氯代烴等造成的污染(其中SO2、NOx主要來源于化石燃料的大量使用)。大氣污染的具體表現(xiàn)主要有：形成酸雨、酸霧，臭氧層空洞，光化學(xué)煙霧，室內(nèi)空氣污染(指家用燃料的燃燒、烹調(diào)、吸煙產(chǎn)生的CO、CO2、NO、NO2、SO2

等，各種建筑材料和裝飾材料釋放出的甲醛、苯等有機(jī)物造成的污染等；其中CO與血紅蛋白作用會使血液失去輸氧能力，導(dǎo)致CO中毒)。(2)水體污染

指大量有害物質(zhì)進(jìn)入水中造成的污染。導(dǎo)致水體污染的物質(zhì)主要有兩大類，一類是重金屬污染，如重金屬Hg、Cd、Pb、Cr等進(jìn)入水中形成的污染，這些重金屬主要來自化工、冶金、電子、電鍍等排放的工業(yè)廢水；另一類是植物營養(yǎng)物質(zhì)污染，如水中高濃度的N、P等植物營養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化而形成的污染，它主要是由進(jìn)入水中腐爛的含蛋白質(zhì)的物質(zhì)、含磷洗滌劑及大量使用的磷肥造成的。(3)固體廢棄物造成的污染

主要是指生活垃圾、工業(yè)廢料隨意堆放造成的污染。目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及廢舊電池造成的重金屬污染。2.環(huán)境保護(hù)的措施(1)工業(yè)廢氣的回收利用。(2)工業(yè)、生活污水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放，限制使用含磷洗滌劑等。(3)回收、限制難降解塑料，研制可降解塑料。3.綠色化學(xué)有關(guān)概念

(1)核心：利用化學(xué)原理和技術(shù)手段，減少或消除產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用中涉及的有害化學(xué)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)從源頭減少或消除環(huán)境污染。綠色化學(xué)的理念在于不再使用有毒有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物，這是一門從源頭上減少或消除污染的化學(xué)。

(2)綠色化學(xué)的研究主要圍繞化學(xué)反應(yīng)、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化開展的，因此化學(xué)反應(yīng)及其產(chǎn)物具有以下特征：①采用無毒、無害的原料及可再生資源；②在無毒、無害的條件(包括催化劑、溶劑)下進(jìn)行；③產(chǎn)品應(yīng)該是環(huán)境友好的；

④具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，即反應(yīng)具有高選擇性、極少副產(chǎn)物，甚至實(shí)現(xiàn)“零排放”。此外，它還應(yīng)當(dāng)滿足“物美價(jià)廉”的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。

4.原子經(jīng)濟(jì)性

美國著名有機(jī)化學(xué)家B.M.Trost在1991年首先提出“原子經(jīng)濟(jì)性”的概念：認(rèn)為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子，使之結(jié)合到目標(biāo)分子中(如完全的加成反應(yīng))達(dá)到零排放。原子經(jīng)濟(jì)性可用原子利用率來衡量，可表示為原子利用率＝目標(biāo)生成物的質(zhì)量 ×100%。經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：一

反應(yīng)物的總質(zhì)量是最大限度地利用了原料，二是最大限度地減少了廢物的排放?？枷?氨的制取及性質(zhì)1.(2023年泉州模擬)用如圖所示裝置進(jìn)行NH3

與CuO反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.加入藥品前要檢驗(yàn)裝置的氣密性B.a中藥品為氯化銨固體C.b中固體變紅，可能有Cu2O生成D.c中能收集到氨水，d中可收集到N2

解析：裝置中制備氨氣并作為反應(yīng)物，加入藥品前要檢驗(yàn)裝置的氣密性，A正確；用于制取NH3，裝置特點(diǎn)是“固＋固氣體”，選用NH4Cl和Ca(OH)2

固體，a中試劑可能是NH4Cl和Ca(OH)2固體，不能是NH4Cl固體，B錯(cuò)誤；b中固體變紅，氨與CuO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Cu2O中銅元素為＋1價(jià)，故可能有Cu2O生成，C正確；c中過量NH3和水反應(yīng)形成NH3·H2O，冷凝后能在冰水浴處收集到氨水，發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)氨中氮元素化合價(jià)升高，d中可收集到N2，D正確。答案：B

2.(2023年黃石模擬)氮化鉻具有極高的硬度和力學(xué)強(qiáng)度、優(yōu)異的抗腐蝕性能和高溫穩(wěn)定性，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。實(shí)驗(yàn)室CrN＋3HCl，裝置如制備CrN的反應(yīng)原理為CrCl3＋NH3圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是()A.裝置①還可以用于制取O2、Cl2、CO2

等氣體B.裝置②④中可分別盛裝NaOH溶液、KOH固體C.裝置③中也可盛裝維生素C，其作用是除去氧氣D.裝置⑤中產(chǎn)生的尾氣冷卻后用水吸收得到純鹽酸

解析：裝置①可以用H2O2

溶液(MnO2

作催化劑)制取氧氣，用濃鹽酸與高錳酸鉀制取氯氣，用鹽酸與碳酸鈣制取二氧化碳?xì)怏w，A正確；裝置②中盛放NaOH溶液可以吸收NH3

中混有的二氧化碳?xì)怏w，④中盛放KOH固體可以吸收水分，B正確；裝置③中的亞硫酸鈉可以除去NH3

中混有的氧氣，也可盛裝維生素C除去氧氣，C正確；裝置⑤中產(chǎn)生的尾氣含有反應(yīng)生成的HCl，以及未完全反應(yīng)的NH3，所以冷卻后用水吸收得不到純鹽酸，D錯(cuò)誤。答案：D氣體發(fā)生裝置方法加熱濃氨水濃氨水＋NaOH固體濃氨水＋CaO固體[歸納提升]實(shí)驗(yàn)室制取NH3的其他方法(續(xù)表)化學(xué)方程式(或原理)化學(xué)方程式為NH3·H2O

NH3↑＋H2O

NaOH固體溶于水放熱，促使NH3·H2O分解，且OH－濃度的增大有利于NH3的生成CaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使NH3·H2O分解，化學(xué)方程式為NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2

考向2硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用

3.化學(xué)小組探究銅與硝酸反應(yīng)的快慢及產(chǎn)物。已知銅與濃HNO3

反應(yīng)一旦發(fā)生就變快，生成的NO2

可溶于水形成HNO2(弱酸)，反應(yīng)就加快。下列說法正確的是()實(shí)驗(yàn)Ⅰ開始無明顯現(xiàn)象，漸有小氣泡生成，液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體，溶液呈藍(lán)色實(shí)驗(yàn)Ⅱ最初反應(yīng)較慢，隨后加快，反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液呈綠色A.NO2

與H2O反應(yīng)生成HNO2

和NOB.亞硝酸能加快反應(yīng)速率，是因?yàn)閬喯跛峥勺縻~與硝酸反應(yīng)的催化劑C.Ⅰ中反應(yīng)慢的原因可能是因?yàn)橄∠跛岵荒軐O氧化為NO2，體系中不能生成HNO2D.分別向1mL濃硝酸中加入幾滴30%H2O2溶液或一定量NaNO2固體，再加入銅片，預(yù)計(jì)反應(yīng)均較慢

解析：根據(jù)得失電子守恒可知，NO2與H2O反應(yīng)應(yīng)該是發(fā)生歧化反應(yīng)，氮元素的化合價(jià)應(yīng)該有升有降，不能只下降生成低價(jià)態(tài)的HNO2

和NO，應(yīng)該生成HNO3

和NO，A錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和資料，亞硝酸可以加快反應(yīng)速率，但不一定是催化劑，催化劑要在反應(yīng)前后性質(zhì)和質(zhì)量保持不變，B錯(cuò)誤；稀硝酸的氧化性比濃硝酸弱，不能氧化NO，因此也不能產(chǎn)生HNO2，故Ⅰ中反應(yīng)慢的原因可能是因?yàn)橄∠跛岵荒軐O氧化為NO2，體系中不能生成HNO2，C正確；過氧化氫和HNO2

發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此HNO2濃度減小甚至為0，反應(yīng)速率減慢，但加入亞硝酸鈉，可以增大體系中HNO2含量，反應(yīng)速率會加快，D錯(cuò)誤。答案：C

4.(2022年衡水中學(xué)調(diào)研)向200mL2mol·L-1

HNO3

溶液中，逐漸加入鐵粉至過量(假設(shè)生成的氣體只有一種)，在此過程中，)n(Fe2+)隨n(Fe)的變化如圖所示。下列說法正確的是( A.該過程中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48L B.向c點(diǎn)處的反應(yīng)液中加入稀鹽酸后無明顯現(xiàn)象 C.圖中a＝1.5、b＝1.5 D.當(dāng)加入鐵粉nmol時(shí)(0.1<n<0.15)，溶液中n(Fe3+)＝(0.3－2n)mol答案：D原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量得失電子守恒法HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量[方法技巧]“四法”突破金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算(續(xù)表)

考向3氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用

5.(2023年揭陽模擬)下圖是某元素常見物質(zhì)的“價(jià)類二維圖”，其中d為紅棕色氣體，f和g均為正鹽且焰色試驗(yàn)的火焰為黃色。下列說法不正確的是()A.e的濃溶液可以用鋁槽車運(yùn)輸B.氣體a、c均可用濃硫酸干燥C.常溫下，將充滿d的密閉燒瓶置于冰水中，燒瓶內(nèi)紅棕色變淺D.d可與NaOH溶液反應(yīng)生成f和g答案：B

6.(2024年牡丹江期中)物質(zhì)的類別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要維度。如圖為氮元素及其部分化合物的“價(jià)類二維圖”。下列說法正確的是(

)A.雷雨天能實(shí)現(xiàn)e→c→d→b方向的轉(zhuǎn)化B.c、d均為酸性氧化物C.f不能檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣D.實(shí)驗(yàn)室可用g的固體與NaOH固體加熱制備f

解析：由圖可知，a為硝酸鹽、b為硝酸、c為一氧化氮、d為二氧化氮或四氧化二氮、e為氮?dú)?、f為氨氣、g為銨鹽。氮?dú)夂脱鯕馔ㄟ^雷電生成NO，NO和氧氣生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，故雷雨天能實(shí)現(xiàn)e→c→d→b方向的轉(zhuǎn)化，A正確；NO為不成鹽氧化物，NO2

與堿反應(yīng)時(shí)，元素化合價(jià)發(fā)生變化，不屬于酸性氧化物，故NO、NO2均不是酸性氧化物，B錯(cuò)誤；氨氣和氯氣能發(fā)生反應(yīng)生成白煙，能檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)室制取氨氣時(shí)是將氯化銨與氫氧化鈣混合加熱，D錯(cuò)誤。答案：A[歸納提升]含氮物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系及分析

(1)“歧化反應(yīng)”——同一物質(zhì)中某元素的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。

例如，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。 (2)“歸中反應(yīng)”——不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價(jià)在同一反應(yīng)中只靠攏，不交叉。例如，NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，6NO＋4NH35N2＋6H2O。

考向4“噴泉實(shí)驗(yàn)”原理及拓展應(yīng)用

7.(2023年廣東卷)1827年，英國科學(xué)家法拉第進(jìn)行了NH3噴泉實(shí)驗(yàn)。在此啟發(fā)下，興趣小組利用以下裝置，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。)其中，難以達(dá)到預(yù)期目的的是( A.圖1：噴泉實(shí)驗(yàn) B.圖2：干燥NH3

C.圖3：收集NH3

D.圖4：制備NH3

解析：NH3

極易溶于水，溶于水后圓底燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，從而產(chǎn)生噴泉，A正確；P2O5

為酸性氧化物，NH3

具有堿性，兩者可以發(fā)生反應(yīng)，故不可以用P2O5

干燥NH3，B錯(cuò)誤；NH3

的密度比空氣小，可采用向下排空氣法收集，C正確；CaO與濃氨水混合后與水反應(yīng)并放出大量的熱，促使NH3揮發(fā)，可用此裝置制備NH3，D正確。答案：B[歸納提升]噴泉實(shí)驗(yàn)的發(fā)散裝置和實(shí)驗(yàn)操作

8.(2022年濟(jì)南聯(lián)考)如圖裝置中，干燥燒瓶內(nèi)盛有某種氣體，燒杯和膠頭滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓膠頭滴管的膠頭，下列與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符的是()A.CO2(飽和NaHCO3

溶液)/無色噴泉B.NH3(H2O含石蕊)/藍(lán)色噴泉C.SO2(濃NaOH溶液)/紅色噴泉D.HCl(H2O含石蕊)/白色噴泉

解析：要形成噴泉，必須滿足氣體易溶于水或易與溶液反應(yīng)，燒瓶內(nèi)外形成較大的壓強(qiáng)差。CO2

難溶于飽和NaHCO3

溶液，不能形成無色噴泉，A錯(cuò)誤；NH3

易溶于水，溶液顯堿性，形成藍(lán)色噴泉，B正確；SO2

能與NaOH溶液反應(yīng)，但溶液無色，形成無色噴泉，C錯(cuò)誤；HCl易溶于水，顯酸性，形成紅色噴泉，D錯(cuò)誤。答案：B

考向5環(huán)境保護(hù)綠色化學(xué)

9.硝酸廠煙氣中含有大量氮氧化物(NOx)。常溫下，將煙氣與H2的混合氣體通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3的混合溶液中可實(shí)現(xiàn)無害化處理，其轉(zhuǎn)化過程如圖所示，下列說法正確的是()A.反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為Ce4+＋H2===Ce3+＋2H＋B.反應(yīng)Ⅱ中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶4C.該轉(zhuǎn)化過程的實(shí)質(zhì)是NO被H2氧化D.反應(yīng)過程中混合溶液內(nèi)Ce3+和Ce4+離子總數(shù)一定保持不變解析：由圖可知，過程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)為H2＋2Ce4+===2H＋＋2Ce3+，過程Ⅱ發(fā)生的反應(yīng)為2NO＋4H＋＋4Ce3+===2H2O＋N2↑＋4Ce4+，總反應(yīng)為2NO＋2H2===2H2O＋N2↑，則Ce(SO4)2是反應(yīng)的催化劑，Ce2(SO4)3是反應(yīng)的中間產(chǎn)物。由分析可知，反應(yīng)Ⅰ為Ce4+與氫氣反應(yīng)生成Ce3+和氫離子，反應(yīng)的離子方程式為H2＋2Ce4+===2H＋＋2Ce3+，A錯(cuò)誤；由分析可知，過程Ⅱ發(fā)生的反應(yīng)為2NO＋4H＋＋4Ce3+===2H2O＋N2↑＋4Ce4+，反應(yīng)中氮元素的化合價(jià)降低被還原，一氧化氮是氧化劑、氮?dú)鉃檫€原產(chǎn)物，鈰元素答案：D的化合價(jià)升高被氧化，Ce3+是還原劑、Ce4+是氧化產(chǎn)物，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為4∶1，B錯(cuò)誤；由分析可知，總反應(yīng)為2NO＋2H2===2H2O＋N2↑，反應(yīng)中氮元素的化合價(jià)降低被還原，氫元素化合價(jià)升高被氧化，則該轉(zhuǎn)化過程的實(shí)質(zhì)是一氧化氮被氫氣還原，C錯(cuò)誤；由分析可知，Ce(SO4)2是反應(yīng)的催化劑，Ce2(SO4)3是反應(yīng)的中間產(chǎn)物，所以反應(yīng)過程中混合溶液內(nèi)Ce3+和Ce4+離子總數(shù)一定保持不變，D正確。

10.“踐行綠色發(fā)展理念，建設(shè)美麗中國”要求工業(yè)生產(chǎn)符合綠色化學(xué)或環(huán)境保護(hù)理念。原子利用率是衡量綠色化學(xué)的重要指)標(biāo)，下列化工生產(chǎn)工藝是理想的綠色化學(xué)工藝的是( A.工業(yè)上利用硅石與焦炭冶煉粗硅 B.利用石灰乳與純堿水溶液反應(yīng)制燒堿 C.工業(yè)上利用廢銅與濃硫酸反應(yīng)制備膽礬 D.石油化工利用乙烯催化氧化法制備環(huán)氧乙烷解析：工業(yè)上利用硅石與焦炭冶煉粗硅，反應(yīng)為2C＋SiO2Si＋2CO↑，原子利用率不是100%，不符合“綠色化學(xué)”的理念，A錯(cuò)誤；利用石灰乳與純堿水溶液反應(yīng)制燒堿，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，原子利用率不是100%，不符合“綠色化學(xué)”的理念，B錯(cuò)誤；工業(yè)上利用廢銅與濃硫酸反應(yīng)制備膽礬過程中銅和濃硫酸反應(yīng)生成污染性氣體二氧化硫，原子利用率不是100%，C錯(cuò)誤；石油化工利用乙烯催化氧化法制備環(huán)氧乙烷：2CH2==CH2＋O2―→

，原子利用率100%，符合“綠色化學(xué)”的理念，D正確。答案：D1.(2023年江蘇卷)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)室探究稀硝酸與銅反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物：HNO3(稀)NONO2B.工業(yè)制硝酸過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化：N2NO

HNO3C.汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的主要反應(yīng)：2NO＋2CO N2＋2CO2CaCl2

D.實(shí)驗(yàn)室制備少量NH3

的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2＋2NH3↑＋2H2O

解析：Cu與稀硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物之一為NO，NO與氧氣發(fā)生反應(yīng)2NO＋O2===2NO2

生成NO2，A正確；氮?dú)馀c氧氣在高溫條件下生成NO，但NO無法與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，B錯(cuò)誤；汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器主要將污染氣體NO、CO轉(zhuǎn)化為無污染的氣體，故該反應(yīng)方程式為2NO＋2CON2＋2CO2，C正確；實(shí)驗(yàn)室利用熟石灰和氯化銨制備少量NH3，化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，D正確。答案：B

2.(2022年北京卷)某MOFs的多孔材料剛好可將N2O4“固定”，實(shí)現(xiàn)了NO2

與N2O4分離并制備HNO3，如圖所示：已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0下列說法不正確的是()A.氣體溫度升高后，不利于N2O4

的固定B.N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2

的去除C.制備HNO3

的原理為2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3D.每制備0.4mol硝酸，轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為6.02×1022

解析：二氧化氮轉(zhuǎn)化為四氧化二氮的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，四氧化二氮的濃度減小，所以氣體溫度升高后，不利于四氧化二氮的固定，A正確；四氧化二氮被固定后，四氧化二氮的濃度減小，二氧化氮轉(zhuǎn)化為四氧化二氮的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化氮的濃度減小，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除