第21讲 硝酸 氮及其重要化合物的转化-【优化探究】2026高考化学一轮复习高考总复习配套课件（人教版）

第五章　非金属元素及其化合物 第21讲　硝酸　氮及其重要化合物的转化 优化探究 大单元二　元素及其化合物 [导航·复习目标]　1.能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。2.能从含氮物质的性质和转化的视角解释生产、生活中的相关现象。 2 考点一　硝酸 考点二　氮及其化合物的转化 练真题 明考向 课时作业21　硝酸　氮及其重要化合物的转化 3 考点一　硝酸 4 1.物理性质：硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2.化学性质 梳理 必备知识 5 (1)不稳定性 化学方程式：_________________________________________。 (2)强氧化性 硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ①与金属反应(填化学方程式，下同) 稀硝酸与铜反应：__________________________________________。 浓硝酸与铜反应：_________________________________________。 4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑ 3Cu＋8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(浓)====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 6 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 7 (1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化。(　　) (2)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S。(　　) (3)铜、碳分别与浓硝酸反应，都体现了浓硝酸的强氧化性和酸性。 (　　) (4)Cu在KNO3溶液和稀硫酸中均不溶解，但能溶解在其混合液中。 (　　) (5)试管内壁上的银镜可用稀硝酸除去，也可用氨水除去。(　　) (6)浓硝酸和氯水均用棕色试剂瓶保存，其原理相同。(　　) √ × × √ × √ 8 1.(2025·辽宁丹东模拟)硝酸是一种无色液体，一般带微黄色，常用来 制造火药、氮肥、染料等。下列关于硝酸的认识错误的是(　　) A.因浓硝酸见光或受热会分解，所以应置于棕色试剂瓶，并放置于阴 凉处 B.浓硝酸和稀硝酸都具有较强的氧化性，与Cu反应时二者均体现出氧化性和酸性 C.常温下铁与浓硝酸不反应，因此可用铁制容器盛放浓硝酸 D.铜与浓硝酸发生剧烈反应，溶液变绿，试管中出现红棕色气体 提升 关键能力 C 9 解析：浓硝酸见光或受热易分解，所以应置于棕色试剂瓶，并放置于阴凉处，故A正确；铜与浓硝酸和稀硝酸反应时，都生成硝酸铜和氮氧化合物，硝酸体现氧化性和酸性，故B正确；常温下铁遇浓硝酸钝化，发生反应，但反应一会就停止，因此可用铁制容器盛放浓硝酸，故C错误；铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，剧烈反应，溶液变绿，试管中出现红棕色气体，故D正确。 10 2.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题： (1)NO的体积为____________L，NO2的体积为____________L。  5.824 5.376 解析：n(Cu)＝＝0.51 mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。根据气体在标准状况下的总体积为11.2 L有x＋y＝0.5 mol；根据得失电子守恒有3x＋y＝(0.51×2)mol，解得x＝0.26 mol，y＝0.24 mol，V(NO)＝0.26 mol×22.4 L·mol－1＝5.824 L，V(NO2)＝11.2 L－5.824 L＝5.376 L。 11 (2)参加反应的HNO3的物质的量是____________。  1.52 mol 解析：参加反应的HNO3分两部分：一部分显酸性，生成Cu(NO3)2；另一部分被还原成NO2和NO，所以参加反应的HNO3的物质的量为 0.51 mol×2＋0.5 mol＝1.52 mol。 12 (3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，原硝酸溶液的浓度为 _______________mol·L－1。  解析：HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以N的形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液至恰好使溶液中的Cu2＋全部转化为沉淀，溶液中只有NaNO3，其物质的量为 10－3aV mol，即以N形式留在溶液中的HNO3的物质的量为 10－3aV mol，故c(HNO3)＝ mol·L－1。 13 (4)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____________g。  57.8 解析：由得失电子守恒得2×n(Cu)＝2×n(H2O2)，n(H2O2)＝n(Cu)＝ 0.51 mol，m(H2O2)＝17.34 g，故需30%的双氧水的质量为＝ 57.8 g。 14 3.向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉，其氧化产物与所加铁粉的物质的量关系如图所示： 回答下列问题： (1)Oa段发生反应的离子方程式为________________________________________。  Fe＋N＋4H＋====Fe3＋＋NO↑＋2H2O (2)dc段表示的是___________(填“Fe2＋”或“Fe3＋”)物质的量变化。  (3)x＝____________，y＝____________。  Fe2＋ 0.1 0.2 解析：在Oa段N完全转化为NO，由 离子方程式可得，n(NO)＝n(Fe3＋)＝0.1 mol， 即x＝0.1；c点溶质为FeSO4，溶液中Fe2＋为 0.2 mol，即n(FeSO4)＝0.2 mol，根据硫酸根离子守恒得，n(H2SO4)＝n(FeSO4)＝0.2 mol，即y＝0.2。 (4)反应至c点，可收集到标准状况下的气体为____________L。  3.36 解析：Fe＋N＋4H＋====Fe3＋＋NO↑＋2H2O 　 0.1 mol　　　　　 　 　　0.1 mol Fe＋2H＋====Fe2＋＋H2↑ 　0.1 mol　　　　0.05 mol 所以V＝(0.1 mol＋0.05 mol)× 22.4 L·mol－1＝3.36 L。 考点二　氮及其化合物的转化 19 1.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。 梳理 必备知识 20 2.含氮元素物质之间的转化关系 (1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 如3NO2＋H2O====2HNO3＋NO、2NO2＋2NaOH====NaNO3＋NaNO2＋H2O (2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 如6NO＋4NH35N2＋6H2O、NO2＋NO＋2NaOH====2NaNO2＋H2O 21 一、自然界中氮的循环 1.氮是自然界中各种生命体生命活动不可缺少的重要元素，广泛存在于大气、土壤和动植物体内。读自然界中氮循环示意图。 提升 关键能力 根据氮循环示意图，下列说法错误的是(　　) A.图中共表示了两条固氮的途径 B.人类活动对氮循环产生影响 C.硝酸盐参与到多条氮循环线路中 D.动植物体内氮主要存在于蛋白质中 A 22 解析：A.氮的固定是指将单质氮转化为含氮化合物的过程，题图中氮的固定有雷电作用、人工固氮、生物固氮(豆科植物的根瘤菌)共三条固氮途径，故A错误；B.人类在生产和生活中排放和消耗了大量含氮化合物，如摄取蛋白质，排放氮氧化合物等，所以人类活动对氮循环产生影响，故B正确；C.如题图，硝酸盐参与了蛋白质的制造和被细菌分解进入大气中，也通过人工固氮和生物固氮合成硝酸盐等，故C正确；D.经过氮的固定，经部分植物合成蛋白质，最后被动物摄食也能在体内分解，重新合成氨基酸，所以动植物体内氮主要存在于蛋白质中，故D正确。 23 2.(2025·甘肃重点高中高三联考)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法 错误的是(　　) A.①和②均属于氮的固定 B.氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环 C.④中每生成1 mol N，消耗2 mol O2 D.③和⑤过程中氮元素分别被还原和被氧化 D 24 解析：氮的固定指将N2转化为氮的化合物， 反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反 应②属于自然固氮，A正确；由图示知，氮 循环过程中涉及氢、氧元素，B正确；反应 ④是O2将NH3氧化为N，N元素化合价由 －3价升高到＋5价，生成1 mol N失去 8 mol电子，失去的电子被O2得到，根据转 移电子关系O2~4e－可知，转移8 mol电子需 要消耗2 mol O2，C正确；反应③中NO被氧化为N，反应⑤中N被还原为N2，D错误。 25 二、氮及其化合物的转化分析与判断 3.(2025·上海金山模拟)自然界中氮的部分循环过程如图，下列有关说 法正确的是(　　) A.过程①和②均属于自然固氮 B.X→Y发生化合反应 C.NH3→N发生氧化还原反应 D.若为硫循环，X在空气中点燃可得Y B 26 解析：依据自然界中氮的部分循环过程 图可知，X为NO，Y为NO2，Z为HNO3， M为硝酸盐，N为铵盐。过程①可能是自 然固氮，但过程②不是，A错误；X→Y 发生的反应为2NO＋O2====2NO2，是化 合反应，B正确；NH3→N的过程元素化 合价没有改变，所以不是氧化还原反应，C错误；若为硫循环，X为 SO2，Y为SO3，X→Y的反应为2SO2＋O2 2SO3，X在空气中点燃 不能得到Y，D错误。 27 4.下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。 下列说法不正确的是(　　) A.当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4 B.当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3 C.当X是强酸时，C在常温下是气态单质 D.B和Cl2的反应为氧化还原反应 C 解析：当X是强碱时，和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为NH3，则A为铵盐，过量的B跟Cl2反应生成的盐酸盐是NH4Cl，则C为N2，由此判断D为NO、E为NO2、F为HNO3；A和强酸反应生成的B能被Cl2氧化，且生成的C能被O2连续氧化，在常见的物质中可考虑A为硫化物，所以，当X是强酸时，A、B、C、D、E、F可分别为(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4，故A、B正确，C错误；B是氨气或硫化氢，氨气与Cl2反应生成氯化铵和氮气，硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢，因此B与氯气的反应是氧化还原反应，故D正确。 练真题 明考向 1.(2024·湖南卷)某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。 下列说法正确的是(　　) A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化 B.锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO3反应生成了NO2 C.红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2＋H2O====2HNO3＋NO D.铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 C 解析：A.金属铜遇稀硝酸不会发生钝化。开始反应速 率较慢，可能的原因是铜表面有氧化铜，故A项说法 错误；B.由于装置内有空气，铜和稀HNO3反应生成 的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2，产生的NO2浓度逐渐增加，气体颜色逐渐变深，故B项说法错误；C.装置内氧气逐渐被消耗，生成的NO2量逐渐达到最大值，同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应3NO2＋H2O====2HNO3＋NO，气体颜色变浅，故C项说法正确；D.由于该装置为密闭体系，生成的NO无法排出，逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗，铜丝与液面脱离接触，反应停止，故D项说法错误。 2.(2023·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.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO3NONO2 B.工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3 C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CON2＋2CO2 D.实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O B 解析：A.Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应2NO＋O2====2NO2生成NO2，A正确；B.氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为2NO＋2CON2＋2CO2，C正确；D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH3，化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，D正确。 3.(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图所示，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是 (　　) A.a、c分别是HCl、NH3 B.d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl C.已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生 D.等压条件下，反应①、②的反应热之和小于氯化铵直接分解的反应热 C 解析：NH4Cl分解的产物是NH3和HCl，分解得到的HCl与MgO反应生成Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl又可以分解得到HCl和MgO，则a为NH3，b为Mg(OH)Cl，c为HCl，d为MgO，A、B项错误；MgCl2可以水解生成Mg(OH)Cl，通入水蒸气可以减少MgCl2的生成，C项正确；反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D项错误。 4.(2024·北京卷，节选)HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNO3。 (1)方法一：早期以硝石(含NaNO3)为氮源制备HNO3，反应的化学方程式为H2SO4(浓)＋NaNO3====NaHSO4＋HNO3↑。该反应利用了浓硫酸的 性质是酸性和____________。  难挥发性 解析：浓硫酸难挥发，产物HNO3为气体，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。 (2)方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。 第Ⅰ步反应的化学方程式为_______________________________。  4NH3＋5O24NO＋6H2O 解析：第Ⅰ步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。 课时作业21 硝酸　氮及其重要化合物的转化 40 一、选择题 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对应不准确的一组是(　　) 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.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 D 解析：D项中“滴有酚酞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氧化而褪色，但也有可能是硝酸与氢氧化钠发生中和反应，究竟是哪个原因，还需要实验验证，D项不准确。 41 2.(2025·湖南长沙模拟)植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法错误 的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 A.过程①叫做氮的固定 B.浇水和松土有利于过程② C.过程③中N发生氧化反应 D.高温有利于加快过程④ D 42 解析：A.①过程将游离态的氮气转化成了化合态的NH3或铵根离子，属于氮的固定，A正确；B.浇水有利于NH3和N溶解于水中，松土有利于氧气进入土中从而与NH3和N反应生成，B正确；C.过程③中N失电子转化为，发生氧化反应，C正确；D.高温下植物的活性降低，不利于其吸收，同时硝酸盐高温下不稳定，易分解，也不利于植物吸收，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 43 3.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” 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 A 44 解析：A.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为含氮化合物，但不一定转化为NH3，如大气固氮是将N2转化为NO，A错误；B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O＋NH3＋CO2＋NaCl====NaHCO3↓＋NH4Cl，B正确；C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O、2NO＋O2====2NO2、3NO2＋H2O====2HNO3＋NO、4NO2＋O2＋2H2O====4HNO3，C正确；D.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。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 4.(2025·山东烟台模拟)实验室通过反应：2NO＋Na2O2====2NaNO2制备NaNO2。下列实验装置不能达到实验目的的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 A.用装置甲制备NO B.用装置乙干燥NO C.用装置丙制备NaNO2 D.用装置丁处理尾气 D 46 解析：A.装置甲中利用稀硝酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳先排尽装置中的空气，然后用Cu与稀硝酸反应制备NO，故A正确；B.装置乙中碱石灰可干燥NO，故B正确；C.丙中发生2NO＋Na2O2 ====2NaNO2，故C正确；D.丁中吸收尾气的导气管需伸入液面以下，而且NO与氧气反应的用量不好控制与操作，多余的NO可能会从支管口溢出，不能达到尾气处理的目的，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 5.(2025·广东广州模拟)依据图中氮元素及其化合物的转化关系，判断 下列说法不正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 A.X是N2O5 B.可用排空气法收集NO C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸 D.可由NO2与NH3反应实现NH3转化为N2 B 48 解析：由图中氮元素及其化合物的转化关系可知，X为＋5价对应的氮的氧化物，是N2O5，故A正确；一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体，不可用排空气法收集NO，故B错误；氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，故C正确；NH3可与NO2反应生成氮气：8NH3＋6NO27N2＋12H2O，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 6.(2025·天津模拟)氨是一种重要的化工原料，根据如图转化判断下列有关表述正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 A.浓硝酸见光易分解且易挥发，应用棕色试剂瓶盛放且用胶塞密封 B.戊与丁反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 C.实验室中可以采取加热甲物质的方法制取氨气 D.向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2和NH3，然后过滤可制得乙 B 50 解析：氨气发生催化氧化生成NO和水，丙是NO、丁是H2O；NO和氧气反应生成NO2，戊是NO2；NO2和水反应生成硝酸和NO；氨气和氯化氢反应生成氯化铵，甲是NH4Cl；氨气、氯化钠、二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，乙是碳酸氢钠。A.浓硝酸见光易分解且易挥发，应用棕色试剂瓶盛放，浓硝酸具有强氧化性，不能用胶塞密封，故A错误；B.NO2和水反应生成硝酸和NO，氮元素化合价由＋4价升高为＋5价、氮元素化合价由＋4价降低为＋2价，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，故B正确；C.甲是NH4Cl，NH4Cl受热分解生成的氨气和氯化氢遇冷会重新结合生成氯化铵，不能采取加热甲物质的方法制取氨气，故C错误；D.氨气极易溶于水，二氧化碳在碱性溶液中溶解度增大，向饱和NaCl溶液中先通入过量的NH3，再通入CO2生成碳酸氢钠沉淀，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 7.(2025·全国模拟)金属Mn与HNO3反应的现象如下： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 已知：经检验，反应后的溶液中含有Mn2＋；氧化性：S2＞Mn。 下列说法错误的是(　　) A.缓慢滴加产生的气体中，可能含有N2，一定不含NH3 B.快速滴加实验中，硝酸表现酸性、强氧化性 C.向缓慢滴加实验所得溶液中加入(NH4)2S2O8，溶液变为紫红色 D.收集快速滴加过程中获得的红棕色气体，干燥后会得到纯净的NO2 D 52 解析：A.根据缓慢滴加硝酸产生的气体为无色、无味可判断，该气体可能含有N2，一定不含NH3，A正确；B.快速滴加硝酸实验中，生成的红棕色气体为NO2，溶液中含Mn(NO3)2，则硝酸表现出酸性、强氧化性，B正确；C.根据已知信息，氧化性：S2＞Mn，向含有Mn2＋的溶液中加入(NH4)2S2O8，会生成Mn，溶液会变为紫红色，C正确；D.NO2会自发转化为N2O4，则收集快速滴加过程中获得的红棕色气体，干燥后得到的仍为混合物，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 8.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 选项 实验操作 现象 解释或结论 ① 过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋ ② 浓HNO3久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解 ③ Al箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性 A.①②　　　 B.③④ C.②③④ D.②④ D 54 解析：过量的铁粉中加入稀HNO3生成Fe2＋，滴入KSCN溶液时颜色不变，故①错误；浓HNO3久置或光照变黄色是因为HNO3分解产生的NO2溶于HNO3所致，故②正确；Al箔遇浓HNO3钝化，稀HNO3会使Al箔溶解，故③错误；浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红色后褪色，故④正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 9.(2025·河南郑州模拟)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 ① ② ③ A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定都是氮的氧化物 B.②中产生红棕色气体说明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 C 56 解析：浓硝酸不稳定，受热分解生成二氧化氮、氧气和水，所以由①中的红棕色气体，可推知反应还有氧气产生，故A错误；C与浓硝酸反应生成二氧化氮或浓硝酸受热分解生成二氧化氮，所以通过红棕色气体产生不能说明木炭与浓硝酸发生了反应，故B错误；由浓硝酸得到二氧化氮，氮元素化合价降低，发生还原反应，故C正确；碳加热至红热，可与空气中氧气反应生成二氧化碳，不一定是与浓硝酸发生了反应，所以不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 10.某稀溶液中含有3.5 mol KNO3和2.2 mol H2SO4，向其中加入1.2 mol Fe，充分反应(已知N被还原为NO)。下列说法正确的是(　　) A.反应过程中转移的电子数为3NA B.反应后生成NO的体积为24.4 L C.所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶3 D.所得溶液中c(N)＝2.4 mol/L 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 C 58 解析：某稀溶液中含有3.5 mol KNO3和2.2 mol H2SO4，则其中含有n(H＋)＝4.4 mol，n(N)＝3.5 mol。向其中加入1.2 mol Fe，充分反应(已知N被还原为NO)，首先发生的反应是：Fe＋N＋4H＋====Fe3＋＋NO↑＋2H2O，1.2 mol Fe完全反应，消耗1.2 mol N，4.8 mol H＋，而H＋只有4.4 mol，可见H＋消耗完，铁过量，反应会消耗1.1 mol金属Fe、 1.1 mol N，生成1.1 mol Fe3＋，同时反应产生1.1 mol NO气体，铁还剩余0.1 mol，过量Fe和反应产生的Fe3＋发生反应：Fe＋2Fe3＋====3Fe2＋，因此0.1 mol铁消耗0.2 mol Fe3＋，生成0.3 mol Fe2＋。1.1 mol N反应转移电子数为3.3NA，0.1 mol Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋====3Fe2＋，转移电子0.2NA，故反应转移电子总数目为3.5NA，A错误；无反应条件，无法计算反应生成的NO的体积，B错误；根据上述分析可知反应生成0.3 mol Fe2＋、0.9 mol Fe3＋，所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶3，C正确；所得溶液中剩余n(N)＝3.5 mol－1.1 mol＝2.4 mol，溶液体积未知，无法计算反应后溶液中硝酸根离子的浓度c(N)，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 二、非选择题 11.(2025·江苏扬州月考)氨是工业生产硝酸的重要原料，请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 (1)氨气在“氧化炉”中所发生反应的化学方程式为 ________________________________。  4NH3＋5O24NO＋6H2O 60 解析：氢气和氮气在高温、高压、催化剂条件下反应生成氨气，氨气在“氧化炉”中经催化氧化生成一氧化氮和水，NO和空气、水在“吸收塔”中反应生成硝酸。(1)氨气在“氧化炉”中经催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 (2)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理： ①氨转化法。已知7 mol氨恰好能将含NO和NO2共6 mol的混合气体完全 转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为__________。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 1∶3 解析：设混合气体中NO和NO2的物质的量分别是x mol、y mol，x＋y＝6，依据得失电子守恒可知3×7＝2x＋4y，解得x＝1.5、y＝4.5，所以混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1∶3； ②NaClO溶液氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝 酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条 件相同，NO转化为N的转化率随NaClO溶 液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 ⅰ.酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和N，其离子方程式：_________________________________________。  ⅱ.NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是_______________________________________________________。  3HClO＋2NO＋H2O====3Cl－＋2N＋5H＋ 溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强 解析：ⅰ.在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和N，根据元素守恒还会生成氢离子，因此反应的离子方程式为3HClO＋2NO＋H2O====3Cl－＋2N＋5H＋；ⅱ.溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强，NO转化率越高。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 (3)吸收塔中通常将NO和空气从下面通入，水从上面喷入，这样做的目 的是：______________________________。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 增大接触面积，提高吸收效率 解析：吸收塔中通常将NO和空气从下面通入，水从上面喷入，气体和水逆向进行，可以增大接触面积，提高吸收效率。 $$