【知识点详解】
1. **氨气的性质与应用**
- 氨气（NH3）极易溶于水，形成氨水（NH3·H2O），但它并不是农业上常用的氮肥，农业上常用的是NH4HCO3（碳酸氢铵）、CO(NH2)2（尿素）等，因为它们稳定且易于存储和施用。
- 氮的固定是指将游离态的氮转化为含氮化合物的过程。工业上，通过H2和N2在催化剂作用下的高压高温反应合成氨（Haber-Bosch过程），属于氮的固定；自然界中，闪电放电时N2和O2反应生成NO也是氮的固定。
2. **氮及其化合物的转化**
- 氮的化合物在自然界和工业中有着复杂的转化路径。如题目中的转化路线，涉及硝酸的生产和雷电固氮生成硝酸的过程。这些转化通常涉及氧化还原反应，例如氮气与氧气反应生成NO，NO进一步氧化成NO2。
3. **含氮化合物与金属的反应**
- 铜与浓硝酸反应，可以生成硝酸铜和NO2，离子方程式正确表示了这个过程。而在稀硫酸中，铜不会直接与酸反应，但如果加入氧化剂如硝酸盐，铜会被氧化溶解。
- 铜不能在常温下与浓硫酸反应，但在特定条件下，如加热，会发生反应。
- KNO3溶液中，H+、N、Fe2+不能大量共存，因为N会氧化Fe2+。
- 硫化铜与硝酸反应不会生成H2S，而是发生氧化还原反应生成硝酸铜和其他含氮氧化物。
4. **铜与不同浓度硝酸的反应比较**
- 浓硝酸和稀硝酸与铜反应时，硝酸的消耗量和生成的有毒气体量取决于硝酸的还原产物。浓硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO。在排水法收集气体时，NO2会与水反应生成NO，因此两种情况下收集到的气体体积相同。
5. **硝酸的化学性质**
- 硝酸是一种强氧化性酸，浓度越高氧化性越强。它可以氧化许多物质，与还原性物质如FeO反应时，既表现出氧化性也可能表现出酸性。
- 浓硝酸暴露在空气中，光照下会分解产生NO2，NO2溶解于硝酸使溶液呈现黄色。
- 锌与硝酸的反应中，如果硝酸被还原为N2O，说明硝酸既被还原也未被还原的物质的量之比可以通过化学计量数计算得出，为1:5。
6. **氨的性质与实验探究**
- 氨气具有还原性，可以还原CuO生成Cu和水，反应方程式为：4NH3 + 3CuO → 2N2 + 3Cu + 6H2O。
- 碱石灰（CaO和NaOH的混合物）在这个实验中用于干燥氨气，防止水分对实验结果的影响。
- 实验装置的缺陷在于未设置尾气处理，氨气是碱性气体，应通过酸性溶液（如稀硫酸）进行吸收，避免逸出污染空气。改进方案是在装置末端增加一个尾气吸收装置。
- 检验红色物质中是否含Cu2O，可以取样置于酸性环境中，观察是否能转化为Cu2+，若红色物质中有Cu2O，则在酸性溶液中会有Cu2+生成，颜色变化可能为红色变为蓝色。
7. **氮氧化物的治理**
- 工业废气中的氮氧化物是大气污染的重要源头，需要采取治理措施，如选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR），利用还原剂（如氨或尿素）在特定条件下将NOx还原为N2和水，减少其排放。
本文涵盖了氨的性质、氮化合物的转化、硝酸的氧化性、铜与硝酸的反应、氨的还原性实验以及氮氧化物的环境影响和治理等内容，这些都是高中化学中关于氮及其化合物的重点知识。
