第26讲 氮及其氧化物 硝酸-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

第三单元 氮与社会可持续发展 第26讲　氮及其氧化物　硝酸 优化探究 大单元二　元素及其化合物 专题5　非金属元素及其化合物 考点1　氮气　一氧化氮　二氧化氮 考点2　硝酸 课时作业26　氮及其氧化物　硝酸 考点1　氮气　一氧化氮　二氧化氮 1. 氮元素的存在与氮的固定 人工固氮　 掌握必备知识 筑牢应试根基 (1)物理性质： 色 味的气体，密度比空气略小， ⁠ 溶于水。 (2)化学性质： 写出反应①②③的化学方程式： 无　 无　 难　 2. 氮气 ① ⁠； ② (说明：工业合成氨的原理)； ③ (特别提醒：氮气和氧气反应只能生成 NO，不能生成NO2)。 N2＋3Mg Mg3N2　 N2＋3H2　 　2NH3　 N2＋O2 2NO　 3. 氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物 氧化物的化学式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 氮元素的价态 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 (2)NO、NO2的比较 物质 NO NO2 物理性质 ⁠色的有毒气体， 不溶于水 ⁠色、有刺激性气 味的有毒气体，易溶于水 化 学 性 质 与O2反应 2NO＋O2 2NO2 与H2O反应 不反应 3NO2＋H2O ⁠ ⁠ 无　 红棕　 2HNO3 ＋NO　 物质 NO NO2 与人体、环境的 关系 ①NO与人体血红蛋白结合，使人中毒 ②NO转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾，破坏臭氧 层 [易错加练] 俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的 氮。请写出三个有关的化学方程式。 答案：(1)N2＋O2 2NO； (2)2NO＋O2 2NO2； (3)3NO2＋H2O 2HNO3＋NO。 [正误判断] (1)固氮反应必须是氮气变成氮的化合物的反应，一定属于氧化还原反 应。 (　√　) (2)氮气中氮元素的化合价处于中间价态，因此氮气既有氧化性又有还原 性，但由于氮气分子内含有氮氮三键，键能大，氮气分子很稳定，所以 氮气的氧化性、还原性均很弱。 (　√　) (3)NO2分子内氮原子上有一个单电子，因此，NO2分子容易二聚变成 N2O4。 (　√　) (4)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂。 (　×　) √ √ √ × (5)利用AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别NO2和溴蒸气。 (　√　) (6)NO中的NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去。 (　√　) (7)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在。 (　×　) (8)工业尾气中的NO、NO2可用NaOH溶液、Na2CO3溶液等碱液吸收。 (　√　) √ √ × √ 命题方式1　氮氧化物对环境的影响及防治 1. 汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之 一。在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断 产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2 2NO＋2O，②2NO＋ O2 2NO2，③O＋O2 O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确 的是　(　A　) A A. NO2起催化作用 B. NO起催化作用 C. NO2只作氧化剂 D. O3与O2互为同分异构体 提升关键能力 应对命题方式 反应过程①＋②得O2 2O，③O＋O2 O3，NO2起催化作用，反 应过程中NO2还作氧化剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2不互为同分 异构体，属于同素异形体，D项错误。 2. 汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO x 等物质，这种尾气逐渐成为 城市空气污染的主要来源之一。 (1)汽车尾气中的CO来自 ，NO来自 ⁠ 。汽车尾气对环境的危害主要有 ⁠ (至少填两种)。 (2)NO x 能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式： ⁠ ⁠。 汽油的不完全燃烧　 N2与O2在汽 车气缸内的高温环境下的反应　 形成 硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应　 3NO2＋ H2O 2HNO3＋NO　 (3)汽车尾气中的CO、NO x 在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们 相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程 式： ⁠。 (4)在一定条件下氨气也可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨 气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式： ⁠ ，该反应中氧化剂是 ⁠，还原剂 是 ⁠。 2CO＋2NO N2＋2CO2　 6NO2＋8NH3 7N2＋12H2O　 NO2　 NH3　 ①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写 出该反应的化学方程式： ⁠ ⁠。 ②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一 种钠盐，该钠盐的化学式是 ⁠。 2NO2＋2NaOH NaNO3＋NaNO2＋ H2O NaNO2　 (5)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。 命题方式2　氮的氧化物与O2、H2O反应定量计算 3. 如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气 体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动 试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散， 则两个试管内溶液物质的量浓度之比为(　A　) A. 1∶1 B. 5∶7 C. 7∶5 D. 4∶3 A 两试管中分别发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O 4HNO3、 4NO＋3O2＋2H2O 4HNO3，根据氮元素质量守恒，生成的HNO3的 物质的量相等，即硝酸的物质的量浓度相等，即物质的量浓度之比为 1∶1。 4. 在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反 应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　A　) ①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mL A. ①④ B. ①② C. ①③ D. ②③ A 首先分析剩余的2 mL气体有两种可能。如果剩余2 mL O2，则 V (NO2)＝ ×(12－2)mL＝8 mL，则混合气体中 V (O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL；若 剩余的2 mL气体是NO，则混合气体中的 V (O2)＝(12 mL－2 mL×3)× ＝1.2 mL。 　反思归纳：氮氧化物溶于水的计算依据 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气 体，反应的实质是3NO2＋H2O 2HNO3＋NO，2NO＋O2 2NO2， 故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。 (1)若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O 4HNO3。 (2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O 4HNO3。 考点2　硝酸 1. 物理性质 2. 化学性质 (1)不稳定性： ⁠。 4HNO3(浓) 4NO2↑＋O2↑＋2H2O　 掌握必备知识 筑牢应试根基 　特别提醒：浓硝酸显黄色是由于浓硝酸见光或受热发生分解，生成的 NO2溶于浓硝酸所致，所以消除的方法是通入O2(或空气)，使其发生反 应：4NO2＋O2＋2H2O 4HNO3。 　(2)强氧化性：不论浓硝酸还是稀硝酸都有强氧化性，而且浓度越大， 氧化性越强。按要求完成下列反应的方程式： 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反应： ⁠。 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： ⁠ ⁠。 C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　 3Fe2＋＋4H＋＋N 3Fe3＋＋NO↑ ＋2H2O　 ④与铁、铝的钝化反应 条件：常温、浓硝酸； 原因：在常温下，铁、铝的表面被浓硝酸氧化，生成了一层致密的氧化 物薄膜，从而阻止铁、铝与硝酸的进一步反应。当加热时，铁、铝会与 浓硝酸发生反应。 　特别提醒：钝化也是一个化学反应，且是氧化还原反应，不是不 反应。 3. 工业制法 (1)NH3在催化剂的作用下与O2反应生成NO： ⁠ ⁠。 (2)NO进一步氧化生成NO2： ⁠。 (3)用水吸收NO2生成HNO3： ⁠。 4NH3＋5O2 4NO ＋6H2O　 2NO＋O2 2NO2　 3NO2＋H2O 2HNO3＋NO　 [正误判断] (1)铜、碳分别与浓HNO3反应，都体现了浓硝酸的强氧化性和酸性。 (　×　) (2)在酸性条件下，N 与I－、Fe2＋、S 等离子均不能大量共存。 (　√　) (3)常温下，浓硝酸使Fe、Al片钝化，原因是浓硝酸与Fe、Al片发生氧化 还原反应生成致密氧化物，保护Fe、Al不再继续反应。 (　√　) (4)浓HNO3和氯水均用棕色试剂瓶保存，其原理不相同。 (　×　) (5)Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中。 (　√　) × √ √ × √ 命题方式1　硝酸的性质 1. (2024·河北衡水检测)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是(　A　) A. 不能用稀硝酸与锌反应制氢气——酸性和不稳定性 B. 浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性 C. 要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D. 可用铁或铝制品盛装冷的浓硝酸——强氧化性 A 提升关键能力 应对命题方式 硝酸具有强氧化性，稀硝酸与锌反应生成NO，不会生成氢气，故A错 误；浓硝酸具有酸性使紫色石蕊试液变红，浓硝酸具有强氧化性，所以 可以漂白紫色石蕊试液而使其褪色，故B正确；浓硝酸具有不稳定性， 见光易分解，应保存在棕色瓶中，故C正确；浓硝酸具有强氧化性，铁 和铝在常温下遇浓硝酸发生钝化现象，阻止反应进行，常温下可用铁或 铝制品盛装浓硝酸，故D正确。 2. 在浓硝酸中放入Cu片，回答下列问题。 (1)反应开始时的化学方程式为 ⁠ ，实验现象为 ⁠。 (2)若Cu片有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为 ⁠ ⁠。 (3)待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生， 原因是 ⁠ ⁠。 Cu＋4HNO3(浓) Cu(NO3)2＋2NO2↑ ＋2H2O　 溶液逐渐变成蓝色，有红棕色气体逸出　 3Cu＋ 8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中的硝酸根离子结合成强氧化 性酸，又能与过量的铜反应 命题方式2　硝酸与金属反应的计算 3. 将12.8 g Cu投入50 mL某浓度的浓HNO3中，随着Cu的不断减少，反应 生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu全部溶解时，硝酸恰好消耗完全，共收 集到气体3.36 L(标准状况)。下列分析正确的是(　B　) B A. 参加反应的硝酸的物质的量为0.15 mol B. 气体为NO和NO2的混合气体，二者的体积比为5∶1 C. 向生成的溶液中滴加1 mol·L－1的NaOH溶液，使Cu2＋完全沉淀，至少 需要55 mL的NaOH溶液 D. 将生成的气体和一定量的氧气混合，然后倒扣在水中，若试管中最后 充满液体，则通入氧气的质量为3.6 g 收集到的气体为NO和NO2的混合气体，其物质的量为 ＝0.15 mol，Cu的物质的量为 ＝0.2 mol，Cu反应后生成Cu(NO3)2，结 合氮元素守恒可知，参加反应的硝酸的物质的量为0.15 mol＋0.2 mol×2 ＝0.55 mol，故A错误；Cu的物质的量为 ＝0.2 mol，故Cu失去 电子为0.2 mol×2＝0.4 mol，设NO2和NO的物质的量分别为 x mol、 y mol，则 x ＋3 y ＝0.4、 x ＋ y ＝0.15，解得 x ＝0.025， y ＝0.125，则混合 气体中NO和NO2的体积比为0.125 mol∶0.025 mol＝5∶1，故B正确； 根据Cu2＋＋2OH－ Cu(OH)2↓可知，至少需要NaOH溶液的体积为 ＝0.4 L＝400 mL，故C错误；NO、NO2和O2反应最终生成 HNO3，结合B选项，根据得失电子守恒可知，O2得到的电子数等于铜失 去的电子数，则需要氧气质量为 ×32 g·mol－1＝3.2 g，故D错误。 4. (2024·河北保定检测)将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完 全溶解，生成的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L，下列 说法中错误的是(　B　) B A. 标准状况下，NO的体积为5.824 L，NO2的体积为5.376 L B. 参加氧化还原反应的HNO3的物质的量是1.52 mol C. 待生成的气体全部释放后，向溶液中加入 V mL a mol/L NaOH溶液， 恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol·L－1 D. 欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至 少需要30％的双氧水57.8 g 32.64 g铜的物质的量 n (Cu)＝ mol＝0.51 mol，反应生成的NO、 NO2混合气体的物质的量 n (混合气体)＝ mol＝0.5 mol。假设混合气 体中NO、NO2的物质的量分别是 x 、 y ，则根据混合气体的物质的量关 系可知， x ＋ y ＝0.5 mol；根据电子守恒可知，3 x ＋ y ＝0.51 mol×2， 解得 x ＝0.26 mol， y ＝0.24 mol，故反应生成的气体在标准状况下的体 积： V (NO)＝0.26 mol×22.4 L/mol＝5.824 L； V (NO2)＝0.24 mol×22.4 L/mol＝5.376 L，A正确；由N原子守恒可知，参加氧化还原反应的 HNO3的物质的量等于反应生成的NO、NO2气体的物质的量之和，为0.5 mol，B错误； 在该反应中HNO3与Cu2＋结合形成Cu(NO3)2，体现其酸性，其物质的量 等于Cu2＋变为Cu(OH)2沉淀时NaOH的物质的量， n 1(HNO3)＝ a mol/L× V ×10－3 L＝ aV ×10－3 mol，还有一部分HNO3起氧化剂的作用，反应 生成NO、NO2，其物质的量 n 2(HNO3)＝0.5 mol，由于溶液的体积是140 mL，故原硝酸溶液的浓度 c (HNO3)＝ ＝ ＝ mol/L，C正确；用30％的双氧水使铜与 硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，双氧水得到的 电子等于NO、NO2失去的电子，等于Cu变为Cu2＋失去的电子。设需要30％的双氧水 m g，根据得失电子守恒得，0.26×3＋0.24×1＝ 0.51×2＝30％× ×2，解得 m ＝57.8 g，D正确。 　反思归纳：硝酸与金属反应的计算方法 (1)涉及HNO3、H2SO4的混合酸与金属反应时，应用离子方程式计算。 (2)思维模型 命题方式3　硝酸性质的实验探究 5. 硝酸与金属反应时，浓度不同生成的还原产物也可能不同。某兴趣小 组进行如图所示的实验探究，实验现象及相关数据如下： ①装置A中为一定浓度的硝酸与Mg片发生反应，生成的气体通过装置B 后，在装置B中只生成一种盐，剩余气体遇空气不变色，其体积为原体 积的一半；②从装置C进入装置D中的气体有两种，且体积比为1∶1； ③将装置D加热一段时间后，装置E中干燥的红色石蕊试纸逐渐变蓝(设 实验前，装置中的空气已排尽；气体的体积均在同温同压下测定)。 已知：2NO2＋2NaOH NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2＋NO＋2NaOH 2NaNO2＋H2O，且水蒸气的体积忽略不计，实验中的液体药品均 过量。请回答： (1)装置A中仪器的名称为 ；硝酸与Mg片反应生成的气体 成分有 (用化学式表示)。 圆底烧瓶　 NO、NO2、N2、H2　 装置A中仪器为圆底烧瓶；装置B中剩余气体遇空气不变色，说明剩余 气体中没有NO，但是体积为原体积的一半，只生成一种盐，说明原来 气体中一定有NO2和NO，且体积比为1∶1，干燥的红色石蕊试纸变蓝， 说明一定有水和NH3，而水和NH3会被装置C吸收，所以一定不是来自原 气体，只能是H2和N2反应，以及H2还原Fe2O3生成，所以装置A中生成 的气体有NO、NO2、N2、H2。 (2)硝酸在装置A的反应中所表现的性质有 ⁠。 酸性、氧化性　 硝酸中N的化合价降低，体现氧化性，又生成H2，体现酸性。 (3)装置B中NaOH溶液的作用是 ⁠ ⁠。 NO、NO2有毒，属于污染气体，NaOH吸收了反应产生的NO、NO2，避 免了其直接排入空气中，污染空气。 吸收NO、NO2等尾气，防止污染空 气 (4)利用所提供的试剂(NaNO2溶液、KMnO4溶液、KI溶液、稀硫酸、淀 粉溶液)设计实验，证明装置B中生成的这种盐在酸性条件下具有氧化 性： ⁠ ⁠。 具有氧化性的物质可以氧化KI，生成I2，I2遇到淀粉变蓝，可以据此设 计实验。 取少量KI溶液于试管中，滴加稀硫酸酸化后再滴加淀粉溶液，无 明显现象，然后滴加适量装置B中所得溶液，溶液变为蓝色 (5)写出装置D中发生反应的化学方程式： ⁠ ⁠。 根据(1)的分析，装置D中产生的水是由H2还原氧化铁的反应生成，又有 NH3生成，为N2和H2反应所得。 Fe2O3＋3H2 2Fe＋ 3H2O、N2＋3H2　 　2NH3 1. (高考题组合)正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)常温下，铁与浓HNO3反应，可制备NO2。 (　×　) (2)浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3 氧化性更强。 (　×　) × × 探究真题 素养提升 2. (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　) A. 自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 B. 侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl C. 工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 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” A 自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固 氮是将N2转化为NO，A错误；侯氏制碱法发生反应的化学方程式为H2O ＋NH3＋CO2＋NaCl NaHCO3↓＋NH4Cl，B正确；氮元素在自然界 中既有游离态又有化合态，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”，D正确。 3. (2022·北京卷)某MOFs的多孔材料刚好可将N2O4“固定”，实现了NO2 与N2O4分离并制备HNO3，如图所示： 已知：2NO2(g) N2O4(g)　Δ H ＜0。 下列说法不正确的是(　D　) D A. 气体温度升高后，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. 制备HNO3的原理为2N2O4＋O2＋2H2O 4HNO3 D. 每制备0.4 mol HNO3，转移电子数约为6.02×1022 二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反 应方向移动，四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四 氧化二氮的固定，故A正确；四氧化二氮被固定后，四氧化二氮的浓度 减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的反应平衡向正反应方向移动，所以 四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除，故B正确；由题意可 知，被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程 式为2N2O4＋O2＋2H2O 4HNO3，故C正确；四氧化二氮转化为硝酸 时，每生成1 mol 硝酸，反应转移1 mol电子，则每制备0.4 mol硝酸，转 移电子数约为0.4 mol×6.02×1023 mo ＝2.408×1023，故D错误。 4. (2017·北京卷)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(　D　) ① ② ③ 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 D ①中浓HNO3受热分解，发生反应：4HNO3(浓) 4NO2↑＋O2↑＋ 2H2O，产生的气体为混合气体，故A正确；由①可知，浓硝酸受热分解 可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与 浓硝酸发生反应，故B正确；根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色NO2 时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性可与上方红热木炭接触，同时，N 元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故C正确；红热的木炭 可与空气中的O2反应生成CO2，故D错误。 课时作业26　氮及其氧化物　硝酸 一、选择题 1. 氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。 自然界中存在氮元素的循环过程，如图。下列说法不正确的是(　D　) A. 过程①“雷电作用”中发生的反应是N2＋O2 2NO B. 过程③“固氮作用”中，氮气被还原 C. 过程⑤中涉及的反应可能有2N ＋O2 2N D. 过程⑥中涉及的反应可能有2N ＋12H＋ N2↑＋6H2O D 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 过程①“雷电作用”中氮气与氧气化合生成NO，即发生的反应是N2＋O2 2NO，A说法正确；过程③“固氮作用”中氮元素化合价降低，氮 气被还原，B说法正确；过程⑤中N 被氧化为N ，涉及的反应可能 有2N ＋O2 2N ，C说法正确；过程⑥中氮元素化合价降低， N 被还原，涉及的反应不可能有2N ＋12H＋ N2↑＋6H2O，此反 应中只有化合价降低的元素，没有化合价升高的元素，电子转移不守 恒，D说法错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2. 据研究，NO广泛分布于生物体内各组织中，可将积存在血管壁上的 脂肪、胆固醇带走，被称为“血管清道夫”。下列说法中错误的是(　C　) A. NO极易与氧气反应生成一种红棕色气体 B. 实验室中，可利用铜与稀硝酸的反应制取NO C. 人体吸入大量NO气体，可以预防心血管疾病 D. 雷雨天气，氮气和氧气能生成NO C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 NO极易与氧气反应生成一种红棕色气体NO2，反应原理为2NO＋O2 2NO2，A正确；实验室中，可利用铜与稀硝酸的反应制取NO，反 应原理为3Cu＋8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，B正确；人 体吸入大量NO气体，NO与血红蛋白结合，造成人中毒甚至死亡，C错 误；雷雨天气，氮气和氧气在放电的条件下反应生成NO，反应原理为 N2＋O2 2NO，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 3. (2024·河北检测)下列装置用于实验室制取NO并回收Cu(NO3)2，能达 到实验目的的是(　B　) A. 用装置甲制NO气体 B. 用装置乙收集NO气体 C. 用装置丙进行NO的尾气吸收 D. 用装置丁蒸干溶液回收Cu(NO3)2固体 B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 为避免生成的气体从长颈漏斗逸出，不应该用长颈漏斗，应该用分液漏 斗，故A错误；NO不溶于水，且能与氧气反应，因此用排水法收集，故 B正确；NO不与NaOH溶液反应，也不溶于NaOH溶液，故C错误；硝酸 铜溶液中存在Cu(NO3)2＋2H2O Cu(OH)2＋2HNO3，盐类水解为吸热反 应，加热蒸干，促进水解，HNO3易挥发或受热分解，更有利于平衡正 向进行，因此不能采用该方法回收硝酸铜固体，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 4. 已知在常温常压下1 L水中可溶解40 L NO2，NO2能与NaOH溶液发生 反应：2NaOH＋2NO2 NaNO3＋NaNO2＋H2O。以下各种尾气吸收 装置中，不适合吸收NO2气体的是(　B　) 由于在常温常压下1 L水中可溶解40 L NO2，即NO2极易溶于水，所以在 吸收装置中需要防止倒吸，只有装置B中不能防止倒吸。 B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 5. 已知2NO2＋2OH－ N ＋N ＋H2O，下列装置或操作不能达 到相应实验目的的是(　B　) A B C D 生成NO2 收集NO2 吸收NO2尾气 使NO2充分 转化为HNO3 B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、水和NO2，A正确；NO2的密度比空气 大，应用向上排空气法收集，即导气管应长进短出，B错误；根据题目 所给信息可知，NO2可以和NaOH溶液反应得到可溶性盐，所以可以用 NaOH溶液吸收尾气，C正确；试管中发生反应：4NO2＋O2＋2H2O 4HNO3，可以使NO2充分转化为HNO3，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 6. 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对应不准确的一组是(　D　) A. 硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性 B. 不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C. 要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D. 能使滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 D项中“滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液红色褪去”，其褪色的原因可能是 硝酸的强氧化性把酚酞溶液氧化而褪色，也有可能是硝酸与氢氧化钠发 生中和反应，D项不准确。 D 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 7. 某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图 所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装 置内的空气。 已知：在溶液中FeSO4＋NO [Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验 NO。下列说法中不正确的是 (　D　) D A. 装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液 B. 若观察到装置H中紫红色粉末变为黑色，则NO与Cu发生了反应 C. 实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞 D. 装置J收集的气体中一定不含NO 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，一氧化氮能够被氧气氧化，因此实验前 需要通入氮气，排尽装置中的空气，硝酸具有挥发性，生成的一氧化氮 中混有少量的硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，干燥的一氧化氮在 装置H中与铜粉反应，未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验。装置 F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液，A项正确；若观察到装置H中 紫红色粉末变为黑色，则NO与Cu发生了反应，B项正确；实验结束 后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，C项 正确；由于FeSO4＋NO [Fe(NO)]SO4(棕色)为可逆反应，装置J收集的 气体中含有NO，D项错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 8. 用如图装置探究铜与硝酸的反应。 实验记录如下： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 步骤 操作 现象 ① 打开弹簧夹，挤压胶头，使浓硝 酸滴入试管 产生红棕色气体，溶液变为 绿色 ② 一段时间后，关闭弹簧夹，推动 注射器活塞使部分水进入试管 注射器内剩余的水被“吸入” 试管；铜表面产生无色气 泡，溶液变蓝，试管内气体 逐渐变为无色 ③ 一段时间后，打开弹簧夹，拉动 注射器活塞吸取少量无色气体； 拔下注射器，再拉动活塞吸入少 量空气 注射器中无色气体变为红棕 色 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 下列说法不正确的是(　C　) C A. ①中反应的化学方程式是Cu＋4HNO3(浓) Cu(NO3)2＋2NO2↑＋ 2H2O B. ②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是NO2与H2O反应导 致压强减小 C. ③中的实验现象能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO D. 待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有气体产生 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 ①中铜与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2(红棕色)和H2O，A正确；NO2 与水发生反应：3NO2＋H2O 2HNO3＋NO，气体的总物质的量减 小，压强减小，注射器内剩余的水被“吸入”试管，B正确；②中推动注 射器活塞使部分水进入试管，NO2与水反应生成NO，故③中的现象不能 证明②中Cu与硝酸反应生成了NO，C错误；②中反应停止后，铜片剩 余，溶液中含Cu(NO3)2，滴加少量稀硫酸，发生反应：3Cu＋2N ＋ 8H＋ 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 二、非选择题 9. (2022·四川泸县第二中学模拟)氮和氮的化合物与人类有密切关系。 (1)下列属于氮的固定的是 (填序号)。 ①工业上N2和H2合成NH3 ②N2和O2在放电条件下生成NO 氮的固定是指将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，N2和H2合 成NH3，N2和O2在放电条件下生成NO，符合氮的固定的定义，故选① ②。 ①②　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 (2)①治理NO污染通常是在氧化剂的作用下，将NO氧化成溶解度高的 NO2，然后用水或碱液吸收脱氮。下列物质可以用于氧化NO的 是 (填字母)。 A. NaCl溶液 B. K2Cr2O7溶液 C. Na2CO3溶液 D. KMnO4溶液 氧化NO需要氧化剂，NaCl溶液、Na2CO3溶液均不与NO反应， K2Cr2O7、KMnO4溶液具有强氧化性，可以氧化NO，故选B、D。 BD　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 ②NO也可用NaClO碱性溶液氧化并将其转化为硝酸盐化肥，写出该反 应的离子方程式： ⁠ ⁠。 ③目前处理柴油车尾气中NO x 和PM2.5等的方法之一是用车用尿素 [CO(NH2)2]溶液在选择性催化还原系统中将NO x 无害化处理，写出该系 统无害化处理NO的化学方程式： ⁠ ⁠。 2NO＋3ClO－ ＋2OH－ 2N ＋3Cl－＋ H2O 2CO(NH2)2＋6NO 5N2＋2CO2＋ 4H2O 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 10. (2024·河北石家庄检测)某兴趣小组设计用铜粉将NO还原为N2。 已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不能吸收NO。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 (1)装置F的名称为 ，装置的连接顺序为a→ ⁠ ⁠。 球形干燥管　 f→e→ j→i→h→g(或g→h)→b→c→d　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 用铜粉将NO还原为N2(同时生成CuO)，结合实验装置可知，装置A中Cu 与稀硝酸反应生成NO，装置D中水除去挥发的稀硝酸，装置F中干燥 NO，然后在装置E中发生反应2NO＋2Cu 2CuO＋N2，结合信息可 知，装置B中浓硝酸可氧化NO，装置C中NaOH溶液可吸收尾气。 (1)装置F的名称为球形干燥管。由上述分析可知，装置连接顺序为a→f →e→ j→i→h→g(或g→h)→b→c→d。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 (2)装置A中发生反应的离子方程式为 ⁠ 。装置C中发生反应的离子方程式为 ⁠ ⁠。 3Cu＋8H＋＋2N 3Cu2＋＋ 4H2O＋2NO↑　 2NO2＋2OH－ N ＋N ＋H2O　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 (3)装置D的作用为 ⁠。 装置D的作用是吸收挥发出来的稀硝酸，保证进入装置E的只有NO 气体。 吸收挥发出来的稀硝酸　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 (4)装置E中可观察到的现象为 ⁠。 铜粉将NO还原为N2，铜被氧化为氧化铜，装置E中可观察到的现象为紫 红色固体变为黑色。 紫红色固体变为黑色　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 (5)反应一段时间后拆下装置E，连接为如下图装置，一段时间后无水硫 酸铜变蓝色，写出通入氨气后装置E中发生反应的化学方程式： ⁠ ，该反应可证明氨气具有 ⁠性。 2NH3 ＋3CuO 3Cu＋N2↑＋3H2O　 还原　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 $$