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第12讲 氮及其化合物（讲）- 2024年高考化学大一轮复习【讲义+练习+专题】
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考纲和考试说明是备考的指南针，认真研究考纲和考试说明，可增强日常复习的针对性和方向性，避免盲目备考，按方抓药，弄清楚高考检测什么，检测的价值取向，高考的命题依据。
2.精练高考真题，明确方向
经过对近几年高考题的横、纵向分析，可以得出以下三点：一是主干知识考查“集中化”，二是基础知识新视角，推陈出新，三是能力考查“综合化”。
3.摸清问题所在，对症下药
要提高后期的备考质量，还要真正了解学生存在的问题，只有如此，复习备考才能更加科学有效。所以，必须加大信息反馈，深入总结学情，明确备考方向，对症开方下药，才能使学生的知识结构更加符合高考立体网络化要求，才能实现基础→能力→分数的转化。
4.切实回归基础，提高能力
复习训练的步骤包括强化基础，突破难点，规范作答，总结方法，通过这样的总结，学生印象深刻，应用更加灵活。
第12讲 氮及其化合物
【化学学科素养】
1.变化观念与平衡思想：分析氮及其化合物的化学反应，预测在一定条件下氮及其化合物可能发生的化学变化。
2.科学探究与创新意识：发现或提出对氮及其化合物有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。
3.科学态度与社会责任：关注氮及其化合物的社会热点问题，认识环境保护的重要性，形成可持续发展意识和绿色化学观念。
【必备知识解读】
一、氮气及其氧化物
1．氮的固定
（1）自然固氮（2）人工固氮：合成氨工业
2．氮气
(1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。
(2)化学性质
①3Mg＋N2eq \(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2；
②N2＋3H2eq \(,\s\up11(高温、高压),\s\d4(催化剂))2NH3；
③N2＋O2eq \(===========,\s\up7(放电或高温))2NO。
3．氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。
(2)NO和NO2的比较
二、硝酸
1．物理性质
硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。
2．化学性质
(1)不稳定性
反应：4HNO3(浓) eq \(===========,\s\up7(△或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。
①与金属反应：
稀硝酸与铜反应：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
浓硝酸与铜反应：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②与非金属反应：
浓硝酸与C的反应：
C＋4HNO3(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③与还原性化合物反应：
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：
3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)与有机物反应
①硝化反应(与苯反应)：
＋HNO3(浓)eq \(――→,\s\up11(浓硫酸),\s\d4(△)) ＋H2O；
②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
【易错警示】
(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。
(2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。
(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
(4)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题
①忽视NOeq \\al(－,3)在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NOeq \\al(－,3)不能与Fe2＋、I－、SOeq \\al(2－,3)、S2－等还原性较强的离子大量共存。
②在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单地写成复分解反应。
(3)硝酸工业制法的反应原理
①NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：
4NH3＋5O2eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))4NO＋6H2O。
②NO进一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2。
③用水吸收NO2生成HNO3：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
(4)硝酸的保存
①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)、阴凉处(防热)。
②存放的浓硝酸中，因分解产生的NO2溶于HNO3而使其呈黄色。与工业盐酸中因含Fe3＋而呈黄色易混。
三、氨、铵盐
1．氨的分子结构和物理性质
2.氨的化学性质
(1)氨与水的反应
NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－，氨溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NHeq \\al(＋,4)、OH－、H＋。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。
(2)氨与酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。
化学方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。
(3)与盐溶液的反应
如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
(4)氨的还原性
a．催化氧化：4NH3＋5O2eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))4NO＋6H2O。
b．在纯氧中燃烧：4NH3＋3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O。
c．与氯气反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。
d．与CuO反应：2NH3＋3CuOeq \(=====,\s\up7(△))N2＋3Cu＋3H2O。
3.铵盐及NHeq \\al(＋,4)的检验
(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
①不稳定性
a．NH4Cl受热分解：NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑。
b．NH4HCO3受热分解：NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O。
②与碱反应
a．在稀溶液中不加热：NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O。
b．加热时或浓溶液：NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。
③铵盐溶于水易水解：NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。
(3)NHeq \\al(＋,4)的检验
未知液eq \(――→,\s\up7(OH－))呈碱性eq \(――→,\s\up7(△))湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NHeq \\al(＋,4)。
【关键能力拓展】
一、氮氧化物对环境的污染及防治
(1)常见的污染类型
①光化学烟雾：NOx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：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
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。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。
②催化转化法
在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
二、氨的实验室制法
1.加热固态铵盐和碱的混合物
一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，化学方程式：
2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O。
①装置：“固体＋固体eq \(――→,\s\up7(△))气体”(与用KClO3或KMnO4制O2的装置相同)。
②收集：只能用向下排空气法。
③验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，现象是有白烟产生。
④尾气处理：收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3，同时也可避免污染空气。
2.实验室制取氨的其他方法
三、NO和NO2的比较
四、含氮化合物的转化
1.氮及其化合物的转化关系
部分转化的化学方程式如下：
N2 +O22NO
3Mg+N2Mg3N2
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
N2+3H22NH3
NH3+H2ONH3·H2O
NH3+H+===
4NH3+5O24NO+6H2O
NH3·H2ONH3↑+H2O
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3
NH4ClNH3↑+HCl↑
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
NaOH+NH4NO3NH3↑+NaNO3+H2O
2．氮元素的“价类二维图”
氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。
五、喷泉实验
1．喷泉实验的原理
使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面容器中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。
2．形成喷泉的类型
下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体组合。
3.喷泉实验的发散装置及操作方法
喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置为发散源可设计如图所示多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体、使气体发生反应等)来形成喷泉。
设计说明：装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大产生喷泉。装置(Ⅳ)向导管中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。装置(Ⅵ)中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。
4．喷泉实验产物的浓度计算
关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度：
(1)若烧瓶内为HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水且不与之反应的气体混合时，溶质的物质的量浓度为eq \f(1,22.4) ml·L－1。
(2)若烧瓶内为NO2和O2的混合气体且其体积比为4∶1时，溶质的物质的量浓度即 c(HNO3)＝eq \f(1,28) ml·L－1。
六、氮氧化物的计算
(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水
根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ①
利用气体体积变化差值进行计算。
(2)NO2和O2的混合气体溶于水
根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ②
可知：当体积比
(3)NO和O2的混合气体溶于水
根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 ③
可知：当体积比
(4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中
可先按①式求出NO2和H2O反应后生成的NO的体积，再加上原混合气体中NO的体积，即为NO的总体积，再按③式进行计算。
(5)无论是4NO2＋O2混合，还是4NO＋3O2混合，均可看成是2N2O5，这是实质，即利用N、O原子个数比进行分析推断。
性质
NO
NO2
色、态、味
无色、无味气体
红棕色、有刺激性气味气体
溶解性
难溶于水
毒性
有毒，大气污染物之一
有毒，大气污染物之一
与水反应
不反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
与氧气反应
NO＋O2===2NO2
不反应
对环境的影响
NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层
电子式
密度
气味
水溶性
比空气小
强烈刺激性气味
极易溶于水(1∶700)
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
浓氨水＋固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成
浓氨水＋固体CaO
CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
NO
NO2
色、态、
味、毒性
无色、无味
红棕色、刺激性气味
有毒气体
水溶性
不溶
易溶且与水反应
与O2反应
2NO＋O2===2NO2
与H2O反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
与O2、H2O
共同反应
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
氧化性
6NO＋4NH3eq \(═══,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O
6NO2＋8NH3eq \(═══,\s\up7(催化剂))7N2＋12H2O，NO2＋SO2===SO3＋NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、
SO2、H2S
NO2
NO、O2、
(4∶3)
NO2、O2
(4∶1)
吸收剂
水、NaOH溶液
水
NaOH溶液
水
水
水
(6)电子守恒法
当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体与O2混合，O2得电子，且得失电子总数必然相等，这是解题的依据。
七、金属与硫酸、硝酸反应的计算
1．反应通式
M＋H2SO4(浓)―→M(SO4)n＋还原产物＋H2O
3M＋4xHNO3(稀)===3M(NO3)x＋xNO↑＋2xH2O
M＋2xHNO3(浓)===M(NO3)x＋xNO2↑＋xH2O
x为金属的化合价。由以上两通式可以看出，稀硝酸与金属反应时，显示氧化性的硝酸占总量的eq \f(1,4)；浓硝酸与金属反应时，显示氧化性的硝酸占总量的eq \f(1,2)。
2．还原产物
浓硫酸―→SO2
浓硝酸―→NO2
稀硝酸―→NO(HNO3越稀，还原产物的价态越低，如Zn和很稀的HNO3反应，还原产物可能是NH4NO3)。
3．溶液中的酸
(1)起氧化性作用的酸转化为气体(NO、NO2、SO2等)，起氧化性作用的酸的物质的量等于生成气体的物质的量。
(2)起酸性作用的酸转移到生成物的盐中，其物质的量可以由阳离子的物质的量求得。
(3)没参加反应的酸，可根据溶液中H＋的物质的量求得。
4．常用方法
(1)电子守恒法
硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。
(2)原子守恒法
硝酸与金属反应后，一部分以NOeq \\al(－,3)的形式存在，一部分转化为还原产物(NO、NO2等)，这两部分中氮原子的物质的量与反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量相等。
以Cu与硝酸反应为例来说明：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
反应中转移的n(e－)＝2n(Cu)＝n(NO2)，消耗的n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO2)。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
反应中转移的n(e－)＝2n(Cu)＝3n(NO)，消耗的n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO)。
若还原产物为NO2和NO的混合气体，则反应中转移的n(e－)＝2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)，消耗的n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO2)＋n(NO)。
5．金属与稀硝酸和稀硫酸的混合酸反应
金属与硝酸和硫酸的混合酸反应时，金属与硝酸反应生成的硝酸盐在酸性条件下，相当于稀硝酸，金属会继续被NOeq \\al(－,3)氧化，故计算有关物质的量时，要按离子方程式进行。
例如，Cu与硝酸和硫酸的混合酸反应时，要按离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O进行计算。
一般有以下几种情况：
3Cu～2NOeq \\al(－,3)～8H＋ 被还原的HNO3量 被氧化的Cu量
①足量 不足 足量 HNO3总量 eq \f(3,2)·n(HNO3)
②不足 足量 足量 eq \f(2,3)·n(Cu) Cu总量
③足量 足量 不足 eq \f(1,4)·n(H＋) eq \f(3,8)·n(H＋)
由此看出，在不同的情况，HNO3可部分被还原，也可全部被还原，Cu也是可部分或可全部被氧化。
【核心题型例解】
高频考点一 氮的氧化物
例1.（2023·浙江选考1月第5题）下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是（ ）
A. Na和乙醇反应可生成H2B. 工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
C. 工业上用氨的催化氧化制备NOD. 常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
【变式探究】（2022·江苏卷）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 自然固氮、人工固氮都是将转化为
B. 侯氏制碱法以、、、为原料制备和
C. 工业上通过催化氧化等反应过程生产
D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
【变式探究】下列关于NO和NO2的说法正确的是
A．NO2是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物
B．NO2可由N2和O2直接化合得到
C．NO和NO2均能与水反应
D．NO和NO2在一定条件下可以相互转化
高频考点二 氨气的制取和干燥
例2.（2023·广东卷第4题）1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是（ ）
A. 图1：喷泉实验 B. 图2：干燥NH3
C. 图3：收集NH3 D. 图4：制备NH3
【变式探究】（2022·海南卷）磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氢气制备，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题：
（1）实验室用和制备氨气的化学方程式为_______。
（2）现有浓质量分数为85%，密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7ml/L的溶液，则需浓_______mL(保留一位小数)。
（3）装置中活塞的作用为_______。实验过程中，当出现_______现象时，应及时关闭，打开。
（4）当溶液pH为8.0~9.0时，停止通，即可制得溶液。若继续通入，当时，溶液中、_______和_______(填离子符号)浓度明显增加。
（5）若本实验不选用pH传感器，还可选用_______作指示剂，当溶液颜色由_______变为_______时，停止通。
【举一反三】实验室用NH4Cl和熟石灰反应生成NH3，按照制备、净化、性质检验、收集及尾气处理的顺序进行试验。下列装置不能达到实验目的的是
A． B．
C． D．
高频考点三 铵盐性质
例3．下列描述正确的是（ ）
A．氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离
B．将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨，可以闻到刺激性气味
C．检验某白色固体是铵盐的方法是：加氢氧化钠溶液，加热，用湿润蓝色石蕊试纸在试管口检验，观察试纸是否变红
D．二氧化硅晶体可以用做装饰品和集成电路的芯片
【变式探究】为探究氨及铵盐性质，将氯化铵晶体装入如图所示T形三通管两端进行微型实验(无水氯化钙可吸附氨气，形成)。下列说法错误的是
A．装置气密性检查：轻轻挤压乳胶头，观察到蒸馏水中有气泡冒出，松开后观察到形成一段水柱
B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均有颜色变化
C．实验过程中只能观察到蒸馏水液面上升，未见白烟产生
D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染
高频考点四 喷泉实验原理
例4．（2023·北京卷第8题）完成下述实验，装置或试剂不正确的是（ ）
A. 实验室制Cl2 B. 实验室收集C2H4
C. 验证NH3易溶于水且溶液呈碱性D. 除去CO2中混有的少量HCl
【变式探究】根据“氨溶于水的喷泉实验”装置，以下说法不正确的是（ ）
A．该实验证明氨气极易溶于水
B．烧瓶充满氯气，胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉
C．红色喷泉说明氨水呈弱碱性
D．烧杯中换成其他溶液无法形成喷泉
【举一反三】常温常压下，某小组同学在实验室收集后进行如图所示实验。下列分析正确的是
A．瓶内形成喷泉现象，证明与水发生了反应
B．喷泉停止后，瓶内剩余少量气体，是因为的溶解已达到饱和
C．烧瓶中的液体呈红色的原因是
D．取瓶内部分液体，测定其物质的量浓度约为
高频考点五 硝酸性质及其计算
例5.（2022·山东卷）下列试剂实验室保存方法错误的是（ ）
A. 浓硝酸保存在棕色细口瓶中B. 氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中
C. 四氯化碳保存在广口塑料瓶中D. 高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
【变式探究】向某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，混合液中，随加入铁粉质量的变化如下图所示(假设硝酸只被还原为气体)。已知：不考虑溶液混合时体积和温度变化。下列说法错误的是
A．开始阶段反应的离子方程式为
B．从反应开始至反应结束的过程中，产生的气体的总体积为(标准状况下)
C．
D．原溶液中硫酸的浓度为
【方法技巧】金属与硝酸反应的规律
(1)HNO3与金属反应不能产生H2。
(2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。
(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
【变式探究】3.2g铜与30mL8ml•L-1硝酸充分反应，硝酸的还原产物仅为NO和NO2，反应后溶液中含有amlH+，下列说法正确的是(气体均换算成标准状况下，不考虑硝酸的挥发)（ ）
A．所得NO的物质的量为(0.5a-0.02)ml B．反应后的溶液中不存在NO
C．生成NO2的体积为(0.16+1.5a)L D．该反应中Cu作还原剂，被还原
与Cu反应
由铜与硝酸反应的化学方程式知，浓硝酸被还原为NO2，氮元素的化合价变化为＋5→＋4；稀硝酸被还原为NO，氮元素的化合价变化为＋5→＋2。一般情况下，硝酸的浓度越小，其还原产物的价态越低
与Zn反应
锌与硝酸可发生如下反应
4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O，
4Zn＋10HNO3(极稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O
考纲和考试说明是备考的指南针，认真研究考纲和考试说明，可增强日常复习的针对性和方向性，避免盲目备考，按方抓药，弄清楚高考检测什么，检测的价值取向，高考的命题依据。
2.精练高考真题，明确方向
经过对近几年高考题的横、纵向分析，可以得出以下三点：一是主干知识考查“集中化”，二是基础知识新视角，推陈出新，三是能力考查“综合化”。
3.摸清问题所在，对症下药
要提高后期的备考质量，还要真正了解学生存在的问题，只有如此，复习备考才能更加科学有效。所以，必须加大信息反馈，深入总结学情，明确备考方向，对症开方下药，才能使学生的知识结构更加符合高考立体网络化要求，才能实现基础→能力→分数的转化。
4.切实回归基础，提高能力
复习训练的步骤包括强化基础，突破难点，规范作答，总结方法，通过这样的总结，学生印象深刻，应用更加灵活。
第12讲 氮及其化合物
【化学学科素养】
1.变化观念与平衡思想：分析氮及其化合物的化学反应，预测在一定条件下氮及其化合物可能发生的化学变化。
2.科学探究与创新意识：发现或提出对氮及其化合物有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。
3.科学态度与社会责任：关注氮及其化合物的社会热点问题，认识环境保护的重要性，形成可持续发展意识和绿色化学观念。
【必备知识解读】
一、氮气及其氧化物
1．氮的固定
（1）自然固氮（2）人工固氮：合成氨工业
2．氮气
(1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。
(2)化学性质
①3Mg＋N2eq \(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2；
②N2＋3H2eq \(,\s\up11(高温、高压),\s\d4(催化剂))2NH3；
③N2＋O2eq \(===========,\s\up7(放电或高温))2NO。
3．氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。
(2)NO和NO2的比较
二、硝酸
1．物理性质
硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。
2．化学性质
(1)不稳定性
反应：4HNO3(浓) eq \(===========,\s\up7(△或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。
①与金属反应：
稀硝酸与铜反应：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
浓硝酸与铜反应：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②与非金属反应：
浓硝酸与C的反应：
C＋4HNO3(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③与还原性化合物反应：
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：
3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)与有机物反应
①硝化反应(与苯反应)：
＋HNO3(浓)eq \(――→,\s\up11(浓硫酸),\s\d4(△)) ＋H2O；
②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
【易错警示】
(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。
(2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。
(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
(4)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题
①忽视NOeq \\al(－,3)在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NOeq \\al(－,3)不能与Fe2＋、I－、SOeq \\al(2－,3)、S2－等还原性较强的离子大量共存。
②在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单地写成复分解反应。
(3)硝酸工业制法的反应原理
①NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：
4NH3＋5O2eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))4NO＋6H2O。
②NO进一步氧化生成NO2：2NO＋O2===2NO2。
③用水吸收NO2生成HNO3：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
(4)硝酸的保存
①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)、阴凉处(防热)。
②存放的浓硝酸中，因分解产生的NO2溶于HNO3而使其呈黄色。与工业盐酸中因含Fe3＋而呈黄色易混。
三、氨、铵盐
1．氨的分子结构和物理性质
2.氨的化学性质
(1)氨与水的反应
NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－，氨溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NHeq \\al(＋,4)、OH－、H＋。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。
(2)氨与酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。
化学方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。
(3)与盐溶液的反应
如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
(4)氨的还原性
a．催化氧化：4NH3＋5O2eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))4NO＋6H2O。
b．在纯氧中燃烧：4NH3＋3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O。
c．与氯气反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。
d．与CuO反应：2NH3＋3CuOeq \(=====,\s\up7(△))N2＋3Cu＋3H2O。
3.铵盐及NHeq \\al(＋,4)的检验
(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
①不稳定性
a．NH4Cl受热分解：NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑。
b．NH4HCO3受热分解：NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O。
②与碱反应
a．在稀溶液中不加热：NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O。
b．加热时或浓溶液：NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。
③铵盐溶于水易水解：NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。
(3)NHeq \\al(＋,4)的检验
未知液eq \(――→,\s\up7(OH－))呈碱性eq \(――→,\s\up7(△))湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NHeq \\al(＋,4)。
【关键能力拓展】
一、氮氧化物对环境的污染及防治
(1)常见的污染类型
①光化学烟雾：NOx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：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
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。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。
②催化转化法
在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
二、氨的实验室制法
1.加热固态铵盐和碱的混合物
一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，化学方程式：
2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O。
①装置：“固体＋固体eq \(――→,\s\up7(△))气体”(与用KClO3或KMnO4制O2的装置相同)。
②收集：只能用向下排空气法。
③验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，现象是有白烟产生。
④尾气处理：收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3，同时也可避免污染空气。
2.实验室制取氨的其他方法
三、NO和NO2的比较
四、含氮化合物的转化
1.氮及其化合物的转化关系
部分转化的化学方程式如下：
N2 +O22NO
3Mg+N2Mg3N2
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
N2+3H22NH3
NH3+H2ONH3·H2O
NH3+H+===
4NH3+5O24NO+6H2O
NH3·H2ONH3↑+H2O
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3
NH4ClNH3↑+HCl↑
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
NaOH+NH4NO3NH3↑+NaNO3+H2O
2．氮元素的“价类二维图”
氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。
五、喷泉实验
1．喷泉实验的原理
使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面容器中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。
2．形成喷泉的类型
下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体组合。
3.喷泉实验的发散装置及操作方法
喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置为发散源可设计如图所示多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体、使气体发生反应等)来形成喷泉。
设计说明：装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大产生喷泉。装置(Ⅳ)向导管中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。装置(Ⅵ)中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。
4．喷泉实验产物的浓度计算
关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度：
(1)若烧瓶内为HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水且不与之反应的气体混合时，溶质的物质的量浓度为eq \f(1,22.4) ml·L－1。
(2)若烧瓶内为NO2和O2的混合气体且其体积比为4∶1时，溶质的物质的量浓度即 c(HNO3)＝eq \f(1,28) ml·L－1。
六、氮氧化物的计算
(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水
根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ①
利用气体体积变化差值进行计算。
(2)NO2和O2的混合气体溶于水
根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ②
可知：当体积比
(3)NO和O2的混合气体溶于水
根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 ③
可知：当体积比
(4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中
可先按①式求出NO2和H2O反应后生成的NO的体积，再加上原混合气体中NO的体积，即为NO的总体积，再按③式进行计算。
(5)无论是4NO2＋O2混合，还是4NO＋3O2混合，均可看成是2N2O5，这是实质，即利用N、O原子个数比进行分析推断。
性质
NO
NO2
色、态、味
无色、无味气体
红棕色、有刺激性气味气体
溶解性
难溶于水
毒性
有毒，大气污染物之一
有毒，大气污染物之一
与水反应
不反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
与氧气反应
NO＋O2===2NO2
不反应
对环境的影响
NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层
电子式
密度
气味
水溶性
比空气小
强烈刺激性气味
极易溶于水(1∶700)
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
浓氨水＋固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成
浓氨水＋固体CaO
CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
NO
NO2
色、态、
味、毒性
无色、无味
红棕色、刺激性气味
有毒气体
水溶性
不溶
易溶且与水反应
与O2反应
2NO＋O2===2NO2
与H2O反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
与O2、H2O
共同反应
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
氧化性
6NO＋4NH3eq \(═══,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O
6NO2＋8NH3eq \(═══,\s\up7(催化剂))7N2＋12H2O，NO2＋SO2===SO3＋NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、
SO2、H2S
NO2
NO、O2、
(4∶3)
NO2、O2
(4∶1)
吸收剂
水、NaOH溶液
水
NaOH溶液
水
水
水
(6)电子守恒法
当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体与O2混合，O2得电子，且得失电子总数必然相等，这是解题的依据。
七、金属与硫酸、硝酸反应的计算
1．反应通式
M＋H2SO4(浓)―→M(SO4)n＋还原产物＋H2O
3M＋4xHNO3(稀)===3M(NO3)x＋xNO↑＋2xH2O
M＋2xHNO3(浓)===M(NO3)x＋xNO2↑＋xH2O
x为金属的化合价。由以上两通式可以看出，稀硝酸与金属反应时，显示氧化性的硝酸占总量的eq \f(1,4)；浓硝酸与金属反应时，显示氧化性的硝酸占总量的eq \f(1,2)。
2．还原产物
浓硫酸―→SO2
浓硝酸―→NO2
稀硝酸―→NO(HNO3越稀，还原产物的价态越低，如Zn和很稀的HNO3反应，还原产物可能是NH4NO3)。
3．溶液中的酸
(1)起氧化性作用的酸转化为气体(NO、NO2、SO2等)，起氧化性作用的酸的物质的量等于生成气体的物质的量。
(2)起酸性作用的酸转移到生成物的盐中，其物质的量可以由阳离子的物质的量求得。
(3)没参加反应的酸，可根据溶液中H＋的物质的量求得。
4．常用方法
(1)电子守恒法
硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。
(2)原子守恒法
硝酸与金属反应后，一部分以NOeq \\al(－,3)的形式存在，一部分转化为还原产物(NO、NO2等)，这两部分中氮原子的物质的量与反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量相等。
以Cu与硝酸反应为例来说明：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
反应中转移的n(e－)＝2n(Cu)＝n(NO2)，消耗的n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO2)。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
反应中转移的n(e－)＝2n(Cu)＝3n(NO)，消耗的n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO)。
若还原产物为NO2和NO的混合气体，则反应中转移的n(e－)＝2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)，消耗的n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO2)＋n(NO)。
5．金属与稀硝酸和稀硫酸的混合酸反应
金属与硝酸和硫酸的混合酸反应时，金属与硝酸反应生成的硝酸盐在酸性条件下，相当于稀硝酸，金属会继续被NOeq \\al(－,3)氧化，故计算有关物质的量时，要按离子方程式进行。
例如，Cu与硝酸和硫酸的混合酸反应时，要按离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O进行计算。
一般有以下几种情况：
3Cu～2NOeq \\al(－,3)～8H＋ 被还原的HNO3量 被氧化的Cu量
①足量 不足 足量 HNO3总量 eq \f(3,2)·n(HNO3)
②不足 足量 足量 eq \f(2,3)·n(Cu) Cu总量
③足量 足量 不足 eq \f(1,4)·n(H＋) eq \f(3,8)·n(H＋)
由此看出，在不同的情况，HNO3可部分被还原，也可全部被还原，Cu也是可部分或可全部被氧化。
【核心题型例解】
高频考点一 氮的氧化物
例1.（2023·浙江选考1月第5题）下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是（ ）
A. Na和乙醇反应可生成H2B. 工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
C. 工业上用氨的催化氧化制备NOD. 常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
【变式探究】（2022·江苏卷）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 自然固氮、人工固氮都是将转化为
B. 侯氏制碱法以、、、为原料制备和
C. 工业上通过催化氧化等反应过程生产
D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
【变式探究】下列关于NO和NO2的说法正确的是
A．NO2是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物
B．NO2可由N2和O2直接化合得到
C．NO和NO2均能与水反应
D．NO和NO2在一定条件下可以相互转化
高频考点二 氨气的制取和干燥
例2.（2023·广东卷第4题）1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是（ ）
A. 图1：喷泉实验 B. 图2：干燥NH3
C. 图3：收集NH3 D. 图4：制备NH3
【变式探究】（2022·海南卷）磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氢气制备，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题：
（1）实验室用和制备氨气的化学方程式为_______。
（2）现有浓质量分数为85%，密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7ml/L的溶液，则需浓_______mL(保留一位小数)。
（3）装置中活塞的作用为_______。实验过程中，当出现_______现象时，应及时关闭，打开。
（4）当溶液pH为8.0~9.0时，停止通，即可制得溶液。若继续通入，当时，溶液中、_______和_______(填离子符号)浓度明显增加。
（5）若本实验不选用pH传感器，还可选用_______作指示剂，当溶液颜色由_______变为_______时，停止通。
【举一反三】实验室用NH4Cl和熟石灰反应生成NH3，按照制备、净化、性质检验、收集及尾气处理的顺序进行试验。下列装置不能达到实验目的的是
A． B．
C． D．
高频考点三 铵盐性质
例3．下列描述正确的是（ ）
A．氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离
B．将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨，可以闻到刺激性气味
C．检验某白色固体是铵盐的方法是：加氢氧化钠溶液，加热，用湿润蓝色石蕊试纸在试管口检验，观察试纸是否变红
D．二氧化硅晶体可以用做装饰品和集成电路的芯片
【变式探究】为探究氨及铵盐性质，将氯化铵晶体装入如图所示T形三通管两端进行微型实验(无水氯化钙可吸附氨气，形成)。下列说法错误的是
A．装置气密性检查：轻轻挤压乳胶头，观察到蒸馏水中有气泡冒出，松开后观察到形成一段水柱
B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均有颜色变化
C．实验过程中只能观察到蒸馏水液面上升，未见白烟产生
D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染
高频考点四 喷泉实验原理
例4．（2023·北京卷第8题）完成下述实验，装置或试剂不正确的是（ ）
A. 实验室制Cl2 B. 实验室收集C2H4
C. 验证NH3易溶于水且溶液呈碱性D. 除去CO2中混有的少量HCl
【变式探究】根据“氨溶于水的喷泉实验”装置，以下说法不正确的是（ ）
A．该实验证明氨气极易溶于水
B．烧瓶充满氯气，胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉
C．红色喷泉说明氨水呈弱碱性
D．烧杯中换成其他溶液无法形成喷泉
【举一反三】常温常压下，某小组同学在实验室收集后进行如图所示实验。下列分析正确的是
A．瓶内形成喷泉现象，证明与水发生了反应
B．喷泉停止后，瓶内剩余少量气体，是因为的溶解已达到饱和
C．烧瓶中的液体呈红色的原因是
D．取瓶内部分液体，测定其物质的量浓度约为
高频考点五 硝酸性质及其计算
例5.（2022·山东卷）下列试剂实验室保存方法错误的是（ ）
A. 浓硝酸保存在棕色细口瓶中B. 氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中
C. 四氯化碳保存在广口塑料瓶中D. 高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
【变式探究】向某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，混合液中，随加入铁粉质量的变化如下图所示(假设硝酸只被还原为气体)。已知：不考虑溶液混合时体积和温度变化。下列说法错误的是
A．开始阶段反应的离子方程式为
B．从反应开始至反应结束的过程中，产生的气体的总体积为(标准状况下)
C．
D．原溶液中硫酸的浓度为
【方法技巧】金属与硝酸反应的规律
(1)HNO3与金属反应不能产生H2。
(2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。
(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
【变式探究】3.2g铜与30mL8ml•L-1硝酸充分反应，硝酸的还原产物仅为NO和NO2，反应后溶液中含有amlH+，下列说法正确的是(气体均换算成标准状况下，不考虑硝酸的挥发)（ ）
A．所得NO的物质的量为(0.5a-0.02)ml B．反应后的溶液中不存在NO
C．生成NO2的体积为(0.16+1.5a)L D．该反应中Cu作还原剂，被还原
与Cu反应
由铜与硝酸反应的化学方程式知，浓硝酸被还原为NO2，氮元素的化合价变化为＋5→＋4；稀硝酸被还原为NO，氮元素的化合价变化为＋5→＋2。一般情况下，硝酸的浓度越小，其还原产物的价态越低
与Zn反应
锌与硝酸可发生如下反应
4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O，
4Zn＋10HNO3(极稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O
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