5.5 第19讲 氮及其氧化物 硝酸（word练习）-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习（广东专版）

课时测评19　氮及其氧化物　硝酸 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 选择题1－10题，每小题3分，共30分。 1.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.工业上模拟自然界“雷雨发庄稼”的过程生产HNO3 B.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为含氮化合物 C.氨气是重要的工业原料，可用于制备化肥和纯碱等大宗化学品 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” 答案：A 解析：自然界 “雷雨发庄稼”的第一步是将空气中的氮气转化为NO，而工业生产硝酸的第一步是将氮气和氢气反应生成氨气，氨气催化氧化再得到NO，NO被氧化为NO2，NO2和水反应最后得到HNO3，A项错误；氮的固定是将N2转化为含氮化合物的过程，其中氮的固定包括自然固氮、人工固氮，B项正确；氨气作为重要的工业原料可以制备化肥和纯碱等大宗化学品，C项正确；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项正确。 2.自然界中时刻存在着氮的转化。下图为N2分子在催化剂作用下发生一系列转化示意图。 下列叙述正确的是(　　) A.N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定 B.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量 C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 D.在催化剂a作用下，氮原子发生了氧化反应 答案：B 解析：把游离态的氮转化为氮的化合物，称为氮的固定，N2→NH3属于氮的固定，NH3→NO不属于氮的固定，A错误；催化剂可以提高化学反应速率，可以提高单位时间内生成物的产量，B正确；催化剂a作用下，N2→NH3，断裂非极性共价键N≡N键，催化剂b作用下，NH3→NO，断裂极性共价键N—H键，C错误；催化剂a作用下，N2→NH3，氮原子化合价从0价降低至－3价，发生了还原反应，D错误。 3.(2024·山东济南模拟)下列关于氮的氧化物的说法正确的是(　　) A.NO和NO2在一定条件下可以相互转化 B.NO可以用向上排空气法收集 C.NO2与H2O反应生成HNO3，所以NO2是酸性氧化物 D.NO2可由N2和O2直接化合得到 答案：A 解析：NO与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，则NO和NO2在一定条件下可以相互转化，故A正确；NO与氧气反应，不能选排空气法收集，应选排水法收集，故B错误；NO2与H2O反应生成HNO3，还生成NO，且N元素的化合价发生变化，为氧化还原反应，可知NO2不属于酸性氧化物，因酸性氧化物与水反应生成对应的酸，且无元素的化合价变化，故C错误；由N2和O2直接化合生成NO，然后NO与氧气反应生成二氧化氮，则NO2不能由N2和O2直接化合得到，故D错误。 4.下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是(　　) A.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色 B.硝酸能与FeO反应，只表现氧化性 C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体 D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色 答案：D 解析：硝酸是一种具有强氧化性的强酸，并且浓度越大，氧化性越强。浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故A错误；硝酸是一种强氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S，与FeO反应时表现氧化性和酸性，故B、C错误。 5.在通风橱中进行下列实验： 步骤 现象 Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色 Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止 下列说法中不正确的是(　　) A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO＋O22NO2 B.Ⅱ中的现象说明常温下铁在浓硝酸中发生钝化 C.过量铁与稀硝酸反应生成亚铁盐 D.对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 答案：D 解析：无色NO遇氧气生成红棕色气体NO2，Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO＋O22NO2，A正确；Ⅱ中现象说明常温下Fe在浓HNO3中钝化，B正确；铁与稀硝酸反应生成硝酸铁，过量铁把硝酸铁还原为硝酸亚铁，C正确；硝酸的浓度越大，其氧化性越强，浓硝酸氧化性大于稀硝酸，D错误。 6.一定温度下探究铜与稀硝酸的反应，反应过程如图： 下列说法不正确的是(　　) A.过程Ⅰ中生成气体的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O B.过程Ⅲ反应速率比过程Ⅰ反应速率快的原因是反应放热，温度升高使速率加快 C.当活塞不再移动时，即使再抽入空气，金属铜屑也不继续溶解 D.②振荡时，针管内可能会发生的反应有4NO2＋O2＋2H2O4HNO3 答案：C 解析：铜与稀硝酸反应生成NO，反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A正确；铜和稀硝酸的反应放热，随反应的进行，体系内的温度升高，温度越高反应速率越快，故B正确；活塞不再移动时，再抽入空气，NO、氧气和水发生反应生成硝酸，能继续溶解铜，故C错误；②振荡时，针管内的二氧化氮、氧气和水可以发生反应生成硝酸，反应的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O4HNO3，故D正确。 7.(2024·湖南省名校联考期中)将2.56 g Cu投入12 mL 10 mol·L－1硝酸中，恰好完全反应，向反应后的溶液中加入40 mL a mol·L－1 NaOH溶液，Cu2＋恰好完全沉淀，将生成的气体与b mol O2一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3。下列判断正确的是(　　) A.生成的气体中只有NO B.a＝3 C.b＝0.02 D.c＝0.08 答案：C 解析：2.56 g Cu的物质的量为＝0.04 mol，若生成的气体中只含有NO，由方程式3Cu＋8HNO33Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知，0.04 mol Cu需要消耗 mol HNO3，而12 mL 10 mol·L－1硝酸中n(HNO3)＝0.12 mol， mol＜0.12 mol，说明还发生了反应Cu＋4HNO3Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，生成的气体有NO和NO2，A错误；2.56 g Cu的物质的量为＝0.04 mol，投入12 mL 10 mol·L－1硝酸中，恰好完全反应，向反应后的溶液中加入40 mL a mol·L－1NaOH溶液，Cu2＋恰好完全沉淀，则n[Cu(OH)2]＝0.04 mol，则n(NaOH)＝0.08 mol，NaOH溶液的浓度为＝a mol/L＝2 mol/L，a＝2，B错误；将生成的气体与b mol O2一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3，由得失电子守恒可知，O2得到的电子数和Cu失去的电子数相等，则b mol×4＝0.04 mol×2，则b＝0.02，C正确；Cu和HNO3溶液反应完全后，生成NO、NO2的混合气体，向反应后的溶液中加入NaOH溶液后溶液中溶质为NaNO3，则NO、NO2的总物质的量为0.12 mol－0.04×2 mol＝0.04 mol，由N元素守恒可知，气体恰好被完全吸收生成n(NaNO3)＝0.04 mol，c＝0.04，D错误。 8.(2023·广州一模)将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是(　　) A.装置a中出现红棕色气体，只体现HNO3的酸性 B.一段时间后抽出铜丝，向装置b中注入水，b中气体红棕色变浅 C.注入水后装置b中铜片表面产生气泡，说明Cu与硝酸生成H2 D.装置c用NaOH溶液吸收尾气，说明NO和NO2均是酸性氧化物 答案：B 解析：A项，装置a中发生反应：Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，体现了HNO3的强氧化性和酸性，错误；B项，NO2与水反应生成HNO3和NO，NO2浓度降低，故装置b中气体红棕色变浅，正确；C项，Cu与硝酸反应生成NO或NO2气体，错误；D项，酸性氧化物是与碱发生反应只生成盐和水的氧化物，NO和NO2均不是酸性氧化物，错误。 9.(2023·广东茂名统考一模)植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法正确的是(　　) N2NH3/NNN植物吸收 A.高温有利于加快过程① B.浇水和松土有利于过程② C.过程③中N被还原 D.过程④叫做氮的固定 答案：B 解析：过程①有根瘤菌参与催化，不能高温下进行，A错误；过程②是NH3/N和O2反应生成N，浇水和松土有利于过程②的反应，B正确；过程③中N转化为N，N的化合价由＋3价升高到＋5价，N作还原剂被氧化，C错误；氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，过程④是氮的化合物中氮的转变，D错误；故答案为B。 10.(2023·广东华附中校联考)大气中的氮循环(如图所示)可以减少环境的污染。下列说法正确的是(　　) A.N的VSEPR模型为四面体形 B.转化过程中N被CH3OH还原为N2 C.N与N反应生成1 mol N2转移约6×6.02×1023个电子 D.N转化为N属于氮的固定 答案：B 解析：N中心原子N的价层电子对数＝2＋×(5＋1－2×2)＝3，VSEPR模型是平面三角形，选项A错误；N转化为N2，N元素化合价从＋5变为0，化合价降低被还原，即转化过程中N被甲醇还原为N2，选项B正确；N与N反应生成N2的反应为N＋NN2↑＋2H2O，反应转移电子数为3，生成1 mol N2转移约3×6.02×1023个电子，选项C错误；氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮，N转化为N不属于氮的固定，选项D错误；答案选B。 11.(12分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题： (1)氨气的制备 ①氨气的发生装置可以选择上图中的　　　　　　　， 反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置→　　　　　　　　(按气流方向，用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中 ①Y管中　　　　　　 　　　　　　 ②反应的化学方程式： 　　　　　　　　　　　　 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2 ③　　　　　　　　　　　　 ④　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 答案：(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或B　NH3·H2ONH3↑＋H2O)　②d→c→f→e→i　(2)①红棕色气体颜色慢慢变浅　②6NO2＋8NH37N2＋12H2O　③Z中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外界压强 解析：(1)①在实验室通常用加热氯化铵和消石灰固体混合物的方法制取氨气，应选用发生装置A，其反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或选用发生装置B，直接加热浓氨水生成氨气：NH3·H2ONH3↑＋H2O。②氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，其密度小于空气，应采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序为发生装置→d→c→f→e→i。(2)打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋8NH37N2＋12H2O，随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化形成小水滴附着在Y管壁，NO2和NH3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K2，Z中的溶液出现倒吸现象。 12.(18分)(2024·广州冲刺)某小组研究Cu与浓硝酸反应时发现如下现象： 装置与试剂 现象 Cu片完全溶解，反应放热，产生红棕色气体，得到绿色溶液A，该溶液长时间放置后得到蓝色溶液B，反应后溶液体积几乎不变。 (1)Cu与浓硝酸反应的离子方程式为　　　　　　　　。 (2)甲同学猜测溶液A不是蓝色而呈绿色与溶解了NO2有关，于是向溶液B中通入NO2，然后再持续通入一段时间N2，观察到现象：　　　　　　　　　　　　　， 证实猜测合理。 甲同学为深入研究溶液A呈绿色的原因，查得如下资料并提出了新的假设： 资料ⅰ：NO2溶于水部分发生歧化反应：2NO2＋H2O⥫⥬HNO2＋HNO3 资料ⅱ：N能与Cu2＋络合：Cu2＋＋4N⥫⥬[Cu]2－ 资料ⅲ：HNO2是弱酸，加热或遇强酸发生分解：3HNO2HNO3＋2NO↑＋H2O 假设一：A中形成了[Cu]2－使溶液呈绿色。 为了验证假设一的合理性，甲同学进行了如下实验： 【实验一】 操作 现象 ①向20.0 mL 0.5 mol·L－1Cu蓝色溶液中通入少量NO2气体 溶液呈绿色 ②向20.0 mL水中通入与①中等量的NO2气体 溶液呈无色 (3)操作②的目的是　　　　　　　。 (4)乙同学向①所得溶液中滴加浓硫酸，使溶液中c达约8 mol·L－1，观察到有无色气体放出(遇空气变为红棕色)，溶液很快变回蓝色。利用平衡移动原理解释溶液变蓝的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)综合甲乙两位同学的实验，假设一不成立。请说明理由：　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。 乙同学查得如下资料并提出来另一种假设： 资料ⅳ：浓硝酸中溶有NO2时呈黄色；水或稀硝酸中通入少量NO2时呈无色 假设二：A中浓硝酸溶解了NO2所得黄色溶液与Cu2＋的蓝色复合形成的绿色。 为验证假设二的合理性，乙同学进行了如下实验： 【实验二】 操作 现象 ①配制与溶液A等pH的HNO3溶液，取20.0 mL，通入NO2气体 溶液呈黄色 ②加入　　　 溶液变为绿色 ③　　　 溶液立即变回蓝色 (6)操作②中加入的试剂为　　　　，操作③进一步证明了假设二的合理性，写出该操作：　　　　。溶液变回蓝色可能的原因是　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 答案：(1)Cu＋4H＋＋2NCu2＋＋2H2O＋2NO2↑ (2)通入NO2后溶液呈绿色，通入一段时间N2后变蓝 (3)证明NO2溶于水时没有颜色变化，排除这一因素在①中的干扰 (4)加入浓硫酸后，温度升高且c增大，HNO2分解导致c下降，均引起平衡HNO2⥫⥬N＋H＋逆向移动，c下降，Cu2＋＋4N⥫⥬[Cu]2－逆向移动，溶液颜色由绿色变为蓝色 (5)加酸且升温后，溶液变为蓝色，说明酸性较强的热溶液A中N不能大量存在，因此[Cu]2－也不能大量存在，不是溶液A呈绿色的主要原因 (6)0.01 mol Cu　加水稀释　3NO2＋H2O2HNO3＋NO 解析：(1)Cu与浓硝酸反应生成硫酸铜、NO2和H2O，反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NCu2＋＋2H2O＋2NO2↑； (2)甲同学猜测溶液A不是蓝色而呈绿色与溶解了NO2有关，于是向溶液B中通入NO2，溶液变成绿色，然后再持续通入一段时间N2，目的是将NO2吹出，进一步确认NO2的影响，因此通入一段时间N2后溶液又变成蓝色； (3)操作②是对比试验，可证明NO2溶于水时没有颜色变化，排除这一因素在①中的干扰； (4)结合资料可知，由于加入浓硫酸后，温度升高且c(H＋)增大，引起平衡HNO2⥫⥬N＋H＋逆向移动，HNO2分解导致c(HNO2)下降，同时产生无色气体，c(N)下降，Cu2＋＋4N⥫⥬[Cu]2－逆向移动，所以溶液颜色由绿色变为蓝色； (5)根据题干信息，所用Cu和HNO3的量中HNO3过量，根据方程式可知，A中有大量HNO3，酸性很强，而加酸后溶液变为蓝色，说明酸性较强的溶液中，N不能大量存在，因此[Cu]2－也不能大量存在，不是溶液A呈绿色的主要原因，故假设一不成立； (6)根据控制变量法，操作②中加入的试剂应与实验一相同，即为 20.0 mL 0.5 mol·L－1 Cu(NO3)2，即0.01 mol Cu(NO3)2；根据资料ⅳ，稀硝酸中溶有少量NO2时呈无色，因此可采用加水稀释的方法，发生反应的化学方程式为3NO2＋H2O2HNO3＋NO。 学科网（北京）股份有限公司 $