第12讲氮及其化合物
一、氮气与氮的氧化物
1.氮气
2.一氧化氮和二氧化氮
温馨提示：
（1）氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，同时也可造成水体污染。汽车尾气中的氮氧化物（燃料在发动机内高温燃烧时，空气中的氮气与氧气反应生成的）与碳氢化合物经紫外线照射发生反应生成形成的一种有毒的烟雾，称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛、伤害植物并使大气能见度降低。
（2）收集NO用排水法，收集NO2用向上排空气法，前者易与氧气反应，后者易与水反应。
（3）工业上就是利用3NO2十H2O=2HNO3＋NO这一原理制取HNO3，为了提高NO2的吸收率，在吸收的过程中要补充适量的O2，所以总的吸收反应可表示为：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。NO与O2配比适当时，也可以被水完全吸收。总的吸收反应可表示为：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。
（4）通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，因为在常温、常压下能发生聚合反应。由于此可逆反应的发生，通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要小。同理，通常实验测得N2O4的相对分子质量小于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要大。此外涉及NO2气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。
例题1、下列说法正确的是。
下列说法正确的是。
①用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO
②密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA
③燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施
④氮元素有负化合价，正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与H2反应
⑤1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA
⑥NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物
⑦NO是亚硝酸的酸酐
⑧氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾，又是形成酸雨的主要物质
⑨工业合成氨属于人工固氮
⑩制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气
用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2
N、Si、S的单质均能和氧气反应，生成的产物分别是NO2、SiO2和SO2
氮的氧化物溶于水的计算
（1）NO2或NO2与N2（非O2）的混合气体溶于水可依据3NO2+H2O＝2HNO3+NO利用气体体积变化差值进行计算。
（2）NO2和O2的混合气体溶于水时由4NO2+O2+2H2O=4HNO3进行计算，当体积比V（NO2）：V（O2）=4：1时，恰好反应；4：1时，NO2过量，剩余NO；4：1时，O2过量，剩余O2。
（3）NO和O2同时通入水中时，由4NO+3O2+2H2O=4HNO3进行计算，原理同②方法。
（4）NO、NO2、O2的混合气体通入水中，先按①求出NO的体积，再加上混合气体中NO的体积再按③方法进行计算。
二、硝酸
1．物理性质：纯硝酸为无色、刺激性气味、易挥发液体，能与水以任意比例互溶，常用浓硝酸的质量分数大约为69%。
2、化学性质
温馨提示：①浓硝酸贮存在棕色试剂瓶中，避光保存放置于阴凉处。②无论浓稀硝酸均具有强氧化性，与金属反应时不放出氢气。③常温下，浓硝酸、浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部的金属不再跟硝酸反应，所以可以用铝质或铁质容器盛浓硝酸。④浓硝酸和浓盐酸按体积之比为1∶3组成的混合物叫王水，王水能溶解铂和金。⑤非金属和浓硝酸反应，非金属被氧化成高价的含氧酸或最高价氧化物。⑥在溶液中NO3—几乎与所有离子能大量共存，当溶液的酸性较强时可形成硝酸溶液，具有还原性的某些离子则不能与其大量共存，如NO3—、H＋、Fe2+中任意两者能大量共存，但三者混合则不能大量共存。即NO3—在中性或碱性溶液中不表现氧化性，而在酸性溶液中表现强氧化性。⑦氧化剂氧化能力的强弱决定于得电子能力的强弱，而不是本身的被还原程度。实验证明：硝酸越浓得电子的能力越强，因而氧化能力越强。如稀硝酸能将HI氧化为I2，而浓硝酸可将HI氧化为HI03。
例题2、下列说法正确的是。
①1molFe溶于过量硝酸，电子转移数为2NAA
②将铜丝插入稀硝酸中：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋H2O
③将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼
④向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO＋2H＋===SO2↑＋H2O
⑤SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
⑥将可调高度的铜丝伸入稀HNO3中，溶液变蓝，说明铜与稀HNO3发生置换反应
⑦稀硝酸可除去试管内壁的银镜
⑧过量的铜与浓硝酸反应，产物中一定有NO
⑨将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应，硝酸浓度越大消耗的硝酸越少，产生的有毒气体也越少
⑩Fe2＋、Mg2＋、Cl－、NO能大量共存于pH＝0的溶液中
向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显变化
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
硝酸与金属反应的一般规律
（1）金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。
（2）足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变。
（3）金属与H2SO4、HNO3的混合酸或金属与稀H2SO4、硝酸盐混合反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应。
（4）HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。
温馨提示：（1）喷泉实验的原理：气体在溶液中溶解度大或者可与液体发生剧烈反应，且不再产生新的气体或者气体体积急剧减小，造成烧瓶内外压强差较大，即可发生“喷泉”现象。
（2）喷泉实验的操作要点：烧瓶中充满干燥气体，挤出胶头滴管中的水，打开止水夹。
（3）喷泉实验成功的关键：收集氨气的烧瓶要干燥；收集的氨气要全充满；装置要密闭不漏气；玻璃管的长度不能过长；实验不可能实现全充满。
3.化学性质
温馨提示：①NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可用于氨气的检验。②氨水与液氨为不同物质，氨水为混合物，液氨为纯净物;NH3为非电解质，而NH3·H2O为弱电解质。③氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度越大，密度越小。
3．实验室制法
温馨提示：①铵盐的共性之一是与碱反应生成氨气，如果在加热时与浓碱作用，逸出氨气，可用于铵盐的检验。②铵盐的另一部分阴离子往往不被重视，某些阴离子可与酸反应，甚至放出气体，例如：（NH4）2CO3、NH4HCO3、（NH4）2SO3、NH4HSO3、（NH4）2S、NH4HS等弱酸的铵盐，既可与碱反应，又可与酸反应。③在未知溶液中加入强碱并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明原溶液中含NH4+。④铵盐与浓碱溶液生成氨气，铵盐与稀碱溶液反应并加热生成氨气，铵盐与稀碱溶液反应不加热生成一水合氨。⑤氯化铵分解产生“升华”现象，硫酸铵在高温时会发生氧化还原反应，生成氮气、二氧化硫和水，硝酸铵受热或受撞击都会发生爆炸。
1．硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是（）
A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
2．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＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实现
3．下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是()
①氮气与氧气在放电的条件下可直接生成NO2②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气 ③向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显的变化 ④实验室加热氯化铵固体，用碱石灰除氯化氢的方法制备氨气
A．①③④B．①③C．①④D．①②③④
4．利用N2→NH3→NO→NO2→HNO3这一过程制备HNO3，有关上述各物质的叙述中不正确的是（）
A．上述转化过程中某些气体会发生颜色变化
B．可利用Cu与硝酸的反应，将N元素转化为NO或NO2
C．为使上述各步骤依次发生，必须向每个步骤中提供氧化剂
D．实验室中可以利用Ca(OH)2固体与NH4Cl固体混合加热制备NH3
5．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示，下列关于海洋氮循环的说法中，正确的是（）
A．海洋中不存在游离态的氮
B．②中的含氮物质转化属于氮的固定
C．④中的含氮物质转化属于氮的还原
D．向海洋中排放含NO3-的废水不会影响NH4+的含量
6．自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是（）
A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定
B．在催化剂a作用下，N2发生了氧化反应
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
7．科学工作者研发了一种SUNCAT的系统,借助锂循环可持续合成氨,其原理如图所示。下列说法不正确的是
A．过程Ⅰ得到的Li3N中N元素为3价
B．过程Ⅱ生成W的反应：Li3N+3H2O═3LiOH+NH3↑
C．过程Ⅲ中能量转化的形式：电能转变为化学能
D．过程Ⅲ涉及到反应：2H2O-4e═O2↑+4H+
8．某实验过程如图所示，则图③试管中的现象是（）
A．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇空气变为红棕色
B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色
C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体
D．无明显现象，因稀硫酸不与铜反应
9．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是（）
A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
10．某实验兴趣小组利用下列实验装置探究氯气与过量氨气反应的实验，有关说法不正确的是
A．打开K1，关闭K2，将注射器的活塞往外拉一小段，然后松开，活塞复原，说明装置气密性良好
B．打开K1，推动注射器的活塞使过量的氨气与氯气混合时，产生大量的白色烟雾
C．充分反应后，关闭K1，打开K2，可观察到烧杯中的溶液会倒吸至试管内
D．实验室制备氨气和氯气可以用同一套发生装置
11．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是()
A．加热时，①中上部汇集了NH4Cl固体
B．加热时，②中溶液变红，冷却后又都变为无色
C．加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红，体现SO2的漂白性
D．三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应
12．已知NH4NO3在空气中爆炸时的反应为4NH4NO3=3N2↑＋2NO2↑＋8H2O↑。下列说法不正确的是（）
A．NH4NO3在高温下爆炸时可以看到红棕色的烟雾
B．NH4NO3的含氮量小于氯化铵
C．实验室不能用NH4NO3固体与Ca(OH)2固体混合加热制备NH3
D．乘坐火车时不能携带NH4NO3固体
13．某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应，研究NH3的某种性质并测定其组成，设计了如下实验装置（夹持装置未画出）进行实验。请回答下列问题：
（1）仪器a的名称为______；仪器b中可选择的试剂为______。
（2）实验室中，利用装置A，还可制取的无色气体是______（填字母）。
A．Cl2B．O2C．CO2D．NO2
（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，上述现象证明NH3具有______性，写出相应的化学方程式______。
（4）E装置中浓硫酸的作用______。
（5）读取气体体积前，应对装置F进行的操作：______。
（6）实验完毕，若测得干燥管D增重mg，装置F测得气体的体积为nL（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比为______（用含m、n字母的代数式表示）。
14．用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。
（1）Fe还原水体中NO3-的反应原理如图1所示。
①作负极的物质化学式为___________。
②正极的电极反应式是_________________________________________。
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO3-的去除率和pH，结果如下：
pH=4.5时，NO3-的去除率低。其原因是_____________________________________。
（3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3-的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设：
Ⅰ．Fe2+直接还原NO3-；
Ⅱ．Fe2+破坏FeO（OH）氧化层。
①做对比实验，结果如图2所示，可得到的结论是____________________。
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4，该反应的离子方程式为_________，解释加入Fe2+提高NO3-去除率的原因：_____________________________________。
15．某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品：浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与反应：。
(1)实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是____________。
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检查装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后____________。
(3)装置①中发生反应的化学方程式是___________。
(4)装置②的作用是________，发生反应的化学方程式是_________。
(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是____________。
16．某工厂以硝酸为原料生产亚硝酸钠，其工艺流程如图：
已知：Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2
（1）“分解塔”中SO2从塔底进入，硝酸从塔顶喷淋，其目的是____。
（2）“分解塔”中的温度不宜过高，其原因是____。
（3）按一定计量比在“分解塔”中通SO2和喷入硝酸，若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好1：1，则“分解塔”中发生反应的化学方程式为____。
（4）为提高氮氧化物的转化率，可向“尾气”中通入一定量的____气体，再通入“吸收塔”中，实现循环吸收。
（5）“吸收塔”所得溶液中除含有NaNO2、NaNO3和少量Na2CO3外，还含有的溶质为___（填化学式）。
参考答案
例题1、③⑥⑨
NO的密度与空气接近，且能与氧气反应生成NO2，NO不能溶于水，所以应该用排水法收集，①错误；NO与氧气反应生成二氧化氮，但常温下，二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡，所以产物的分子数小于2NA，②错误；燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和氮氧化物的催化转化都可以减少SO2、氮氧化物的排放，所以可以减少酸雨的产生，③正确；N2在放电条件下才能与O2反应；在高温高压、催化剂条件下才能与H2化合生成NH3，④错误；N2与H2在一定条件下发生反应生成NH3，该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数小于2NA，⑤错误；NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3→NO，也可以是氧化产物，如NH3→NO，⑥正确；HNO2的酸酐是N2O3，⑦错误；硫的氧化物不能形成光化学烟雾，⑧错误；工业合成氨属于人工固氮，⑨正确；二氧化氮与水反应产生NO，不能用水吸收，⑩错误；Br2(g)和NO2都具有强氧化性，都能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，错误；氮气和氧气反应生成NO，得不到NO2，错误。
例题2、⑦⑧
铁是变价金属，硝酸具有强的氧化性，所以1molFe溶于过量硝酸生成硝酸铁，反应中电子转移数目为3NA，①错误；将铜插入稀硝酸中生成NO，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O，②错误；铁屑放入稀HNO3中不产生H2，而是产生NO，③错误；稀硝酸与Na2SO3发生氧化还原反应，生成SO42、NO和H2O，④错误；SO2在酸性环境中能被Ba(NO3)2氧化成硫酸钡，则SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液只得到BaSO4白色沉淀，⑤错误；铜与稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜，溶液变蓝，不是置换反应，⑥错误；稀硝酸具有强氧化性，能够与Ag发生反应产生可溶性的AgNO3，达到除去试管内壁的银镜的目的，⑦正确；浓硝酸与Cu反应，逐渐变为稀硝酸，因而会产生NO，⑧正确；铜完全反应，在进行相关计算时以铜为标准，等质量的铜在反应中失去的电子数相同，生成的Cu(NO3)2的量相同，浓硝酸被还原为NO2，价态由＋5降到＋4，每个氮原子只得1个电子，稀HNO3被还原时每个氮原子得到3个电子，故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少，生成NO2也比NO多，⑨错误；酸性条件下，HNO3氧化Fe2＋，⑩错误；向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子，同时自身被还原成一氧化氮，
1．DA.浓硝酸使紫色石蕊试液先变红，表现出酸性；后褪色，表现出强氧化性，正确。
B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气，因为硝酸具有强氧化性，被锌还原生成氮氧化物等，而不生成氢气，正确。
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸，因为浓硝酸具有光的不稳定性，正确。
D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去，可能是硝酸表现出强氧化性，将酚酞氧化而褪色；也可能是硝酸表现出酸性，中和了氢氧化钠的碱性，酚酞在中性溶液中呈无色，错误。
故选D。
2．AA.铜和稀硫酸不反应，加入NO3-后，NO3-在酸性条件下具有强氧化性，能溶解Cu，A项错误；
B.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，如NH3，B项正确；
C.铜与稀硝酸反应的离子方程式正确，产物正确，电荷守恒、原子守恒，C项正确；
D.稀硝酸与Cu反应产生NO，NO与O2反应产生NO2，均能通过一步实现转化，D项正确；
答案选A。
3．D①放电条件下，氮气和氧气反应生成一氧化氮而不是二氧化氮，一氧化氮不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，①错误；②NH4NO3加热到℃时分解生成一氧化二氮和水，若加热到℃左右时分解生成氮气、硝酸和水，②错误；③向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化生成铁离子，同时自身被还原生成一氧化氮，③错误；④氯化铵受热易分解，冷却时又生成氯化铵，所以得不到氨气，④错误；答案选D。
4．CA．NO→NO2的转化会出现气体由无色到红棕色的颜色变化，故A正确；
B．Cu与稀HNO3反应生成NO，与浓HNO3反应生成NO2，故B正确；
C．N2转化为NH3时，需要加入H2做还原剂，不需要加入氧化剂，NO2与H2O反应生成HNO3时，NO2既是氧化剂又是还原剂，也不需要再加入氧化剂，故C错误；
D．Ca(OH)2与NH4Cl混合加热可制备NH3，故D正确；
故答案为C。
8．A在②试管的溶液中仍然有NO3-，加入稀硫酸，相当于有硝酸存在，所以铜片溶解、产生无色气体NO，该气体遇空气变为红棕色;
答案选A。
9．DA．①中灼热碎玻璃起加热作用，浓硝酸受热分解生成红棕色NO2，硝酸中氮元素化合价降低，必有元素化合价升高，只能为氧元素，因此，还有O2生成，产生的气体为混合气体，A项正确；
B．由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体，所以②中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，B项正确；
C．③中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触，产生的NO2是还原产物，C项正确；
D．红热的木炭还可与空气中的O2反应生成CO2，不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO2，D项错误；
故选D。
10．BA.打开K1，关闭K2，将注射器的活塞往外拉一小段，然后松开，活塞复原，说明装置不漏气，气密性良好，故A正确；
B.打开K1，推动注射器的活塞使过量的氨气与氯气混合时，过量的氨气与氯气反应生成氮气和氯化铵，只产生大量的白烟，没有雾，故B错误；
C.充分反应后，装置内的气体压强减小或生成极易溶于水的气体，关闭K1，打开K2，可观察到烧杯中的溶液会倒吸至试管内，故C正确；
D.实验室制备氨气和氯气都可以使用固体与液体制备，制备氨气可以选用浓氨水和氧化钙，制备氯气可以选用高锰酸钾和浓盐酸，可以用同一套发生装置，故D正确；
故选B。
11．AA．加热时，①上部汇集了固体NH4Cl，是由于氯化铵不稳定，受热易分解，分解生成的氨气遇冷重新反应生成氯化铵，A正确；
B．加热时氨气逸出，②中颜色为无色，冷却后氨气又溶解②中为红色，B错误；
C．二氧化硫与有机色素化合生成无色物质而具有漂白性，受热又分解，恢复颜色，所以加热时，③溶液变红，冷却后又变为无色，C错误；
D．可逆反应应在同一条件下进行，题中实验分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，D错误；
答案选A。
12．BA．根据NH4NO3的爆炸反应可知生成的NO2为红棕色，爆炸时，NO2、粉尘、H2O等形成了红棕色的烟雾，故A正确；
B．NH4NO3的含氮量为35%，NH4Cl的含氮量为26.2%，故B错误；
C．由于NH4NO3固体受热可能爆炸，故实验室不能用其制备NH3，故C正确；
D．NH4NO3属于易爆炸物，不能带上火车，故D正确；
故答案为B。
（4）根据实验目的，需要测定D装置的质量变化来确定生成水的量，故E装置的作用是防止F中的水分进入D装置，同时浓硫酸还能吸收氨气；
（5）为保证读出的气体体积为标准大气压下的体积，需要调整两边液面相平；
（6）测得干燥管D增重mg，即生成mg水，装置F测得气体的体积为nL，即nL氮气，根据元素守恒，水中的氢元素都来自于氨气，氮气中的氮元素都来自于氨气，故氨分子中氮、氢的原子个数比为：
14．（1）①Fe②NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O（2）FeO（OH）不导电，阻碍电子转移（3）①本实验条件下，Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率②Fe2++2FeO（OH）=Fe3O4+2H+；Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，利于电子转移
（1）①原电池中负极材料失电子，根据图1，铁失电子，所以作负极的物质化学式为Fe；
②根据示意图，正极是NO3-得电子生成NH4+，正极的电极反应式是NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O；
（2）根据图示，pH=4.5时，NO3-的去除率低的原因是：pH=4.5生成了较多的FeO（OH），FeO（OH）不导电，阻碍电子转移，所以NO3-的去除率低；
（3）①根据图2可知，只加入Fe2+的水中NO3-的去除率为0，加入Fe2+、Fe的水中NO3-的去除率最高，可得到的结论是本实验条件下，Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率；
②根据得失电子守恒，Fe2+与FeO（OH）反应生成Fe3O4的离子方程式是Fe2++2FeO（OH）=Fe3O4+2H+；加入Fe2+提高NO3-去除率的原因是：Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，利于电子转移，所以加入Fe2+提高NO3-去除率。
(1)“分解塔”中SO2从塔底进入，硝酸从塔顶喷淋，其目的是使SO2气体被充分吸收；
(2)“分解塔”中的温度不宜过高，其原因是温度太高，硝酸会挥发、分解；
(3)按一定计量比在“分解塔”中通SO2和喷入硝酸，SO2被氧化，在酸性条件下生成H2SO4,HNO3被还原，若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好1:1，根据得失电子守恒，则“分解塔”中发生反应的化学方程式为2HNO3+2SO2+H2O=NO+NO2t2H2SO4；
(4)由于NO不溶于Na2CO3，为提高氮氧化物的转化率，可向“尾气”中通入一定量的O2气体，使NO部分转化为NO2，再通入“吸收塔”中，实现循环吸收；
(5)进入“吸收塔”的混合气体中是NO、NO2，反应后又生成了CO2，CO2被Na2CO3吸收生成了NaHCO3，故“吸收塔”所得溶液中除含有NaNO2、NaNO3和少量Na2CO3外，还含有的溶质为NaHCO3。