第5章 第19讲 氮及其氧化物 硝酸（word练习）-【金版新学案】2026年新高考化学高三总复习大一轮复习（双选）

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1－8题，每小题4分，共32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.下列说法中正确的是(　　) A.氮气的化学性质不如磷活泼，故氮元素的非金属性弱于磷元素 B.磷酸比硝酸稳定，所以磷元素的非金属性比氮元素强 C.“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有：N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐 D.NO与O2反应生成NO2，属于氮的固定 答案：C 解析：氮和磷同主族，氮原子半径小、得电子能力强，故氮元素的非金属性强于磷元素，而氮气的化学性质很稳定是因为氮气分子中存在氮氮三键，断开该化学键需要较多的能量，与氮元素非金属性强弱无关，故A错误；最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则该元素的非金属性越强，HNO3是强酸，而H3PO4是中强酸，硝酸比磷酸酸性强，所以氮元素的非金属性比磷元素强，不能依据含氧酸的稳定性来比较元素的非金属性强弱，故B错误；氮气与空气中的氧气在雷电作用下反应生成一氧化氮，一氧化氮不稳定，极易被空气中的氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮与空气中的水反应生成硝酸，硝酸与土壤中的矿物相互作用，生成可溶于水的硝酸盐，即植物生长所需要的氮肥，使植物生长得更好，故C正确；氮的固定是氮的游离态转化为化合态，即氮气转化为氮的化合物，D错误。 3.空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程如图： N2NH3NO NO2HNO3 硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的是(　　) A.常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中 B.BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体 C.工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率 D.转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3 答案：B 解析：硝酸是强氧化性酸，BaSO3被氧化生成BaSO4，硝酸被还原生成NO，B错误。 4.(2024·浙江省金华曙光中学质检)某化学反应在催化剂条件下的转化过程的微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是(　　) A.该反应中，氧化性：NO＞CO2 B.该反应可表示为2NO＋2CON2＋2CO2 C.该反应中，被氧化与被还原的元素的质量之比为7∶6 D.标准状况下每生成2.24 L N2，转移的电子数为0.4NA 答案：C 解析：由题图可知，该反应为2NO＋2CON2＋2CO2。该反应中，NO为氧化剂，CO2为氧化产物，则氧化性：NO＞CO2，A、B正确；该反应中，被氧化的元素是碳元素，被还原的元素是氮元素，则被氧化与被还原的元素的质量之比为6∶7，C错误；标准状况下每生成2.24 L N2，转移电子0.4 mol，即转移电子数为0.4NA，D正确。 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．(双选)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 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＝0.04 答案：CD 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＋8HNO3===3Cu(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＋4HNO3===Cu(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，则n(NaOH)＝0.08 mol，NaOH溶液的浓度为 ＝0.04 mol，c＝0.04，D正确。 8.(2024·北京门头沟一模)为吸收工业尾气中的NO和SO2，设计如图流程，同时还能获得连二亚硫酸钠(Na2S2O4，其结晶水合物又称保险粉)和NH4NO3产品。(Ce为铈元素) 下列说法不正确的是(　　) A.工业尾气中的NO和SO2排放到大气中会形成酸雨 B.装置Ⅱ的作用是吸收NO C.Ce4＋从阴极口流出回到装置Ⅱ循环使用 D.装置Ⅳ中氧化1 L 2 mol·L－1N，至少需要标准状况下22.4 L O2 答案：C 解析：装置Ⅰ中加入NaOH溶液吸收SO2，装置Ⅱ中加入Ce4＋，酸性条件下，NO和Ce4＋发生氧化还原反应，生成N、N，装置Ⅲ(电解槽)中阳极发生反应Ce3＋－e－Ce4＋，Ce4＋从阳极口流出回到装置Ⅱ循环使用，阴极得到S2，装置Ⅳ中N被氧气氧化为N，N与NH3生成NH4NO3。工业尾气中的NO可与氧气反应生成NO2，NO2与水反应得到硝酸，形成硝酸型酸雨，SO2与水反应得到H2SO3，H2SO3被氧气氧化为硫酸，会形成硫酸型酸雨，故A正确；由分析可知，装置Ⅱ中，NO和Ce4＋反应生成N、N，故B正确；由分析可知，Ce4＋从阳极口流出回到装置Ⅱ循环使用，故C错误；装置Ⅳ中N被氧气氧化为N的离子方程式为2N＋O22N，1 L 2 mol·L－1N物质的量为1 L×2 mol·L－1＝2 mol，即消耗1 mol O2，标准状况下体积为22.4 L，故D正确。 9.(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。 10.(16分)某化学教师利用如图装置(部分装置省略)改进铜与硝酸及相关反应。 回答下列问题： (1)按图所示装置组装实验仪器，打开K1、K2、K3、K5，关闭K4，并向两侧烧杯中加水至　　　　　，用气压法检查装置气密性。 (2)在集气瓶中的下层加入四氯化碳，上层加入水，并将绕有铜丝的封铁短玻璃导管固定于下层；关闭K2、K3、K4、K5，打开K1，用磁铁固定绕有铜丝的封铁短玻璃导管于试管口，加入3 mL浓硝酸，关闭K1，打开K2、K3、K5，将铜丝移入浓硝酸中，其中四氯化碳的作用是　　　　　　　； 铜与浓硝酸反应的现象为　　　　　　　　　　　　　； 其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (3)pH传感器读数逐步下降到1以下时，将铜丝与浓硝酸脱离，　　　　　 (填操作)，此时右侧烧杯内的NaOH溶液会倒吸入具支试管中，同时产生蓝色沉淀。 (4)用磁铁将集气瓶中的铜丝移至水层，水层中产生无色气体，同时溶液变为蓝色，水层发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (5)针筒中充满红棕色气体，颜色逐渐变浅，并产生白烟，白烟名称为　　　　　　。 (6)左侧烧杯中NaOH溶液的作用：　　　　　　　　　　　　　。 (7)任写一条该实验设计的优点：　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)浸没导管末端　(2)防止倒吸　产生大量红棕色气体，溶液呈现蓝色　Cu＋4H＋＋2NCu2＋＋2NO2↑＋2H2O　(3)关闭K2，打开K1　(4)3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　(5)硝酸铵　(6)吸收尾气，防止污染　(7)体系密封，无污染 解析：(1)由实验装置图可知，检查装置气密性的操作为打开K1、K2、K3、K5，关闭K4，并向两侧烧杯中加水至浸没导管末端，形成封闭体系，用酒精灯 微热集气瓶的底部，若烧杯的水中有气泡逸出，冷却后，导气管中产生一段稳定水柱，说明装置气密性良好；(2)二氧化氮易溶于水，能与水反应生成硝酸和一氧化氮，若二氧化氮直接通入水中，会因气体压强减小而产生倒吸，所以将二氧化氮通入四氯化碳中，可以隔绝二氧化氮与水的接触，能起到防止倒吸的作用；试管中铜与浓硝酸能剧烈反应生成硝酸铜和红棕色的二氧化氮和水，反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NCu2＋＋2NO2↑＋2H2O，实验中观察到的实验现象为产生大量红棕色气体，溶液呈现蓝色；(3)pH传感器读数逐步下降到1以下时，将铜丝与浓硝酸脱离，关闭K2，打开K1，使二氧化氮与烧杯中NaOH溶液接触反应，试管内的气体压强减小，在外界大气压的作用下，将NaOH溶液压入试管中，NaOH溶液与反应生成的硝酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀；(4)集气瓶中二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，实验中，用磁铁将集气瓶中的铜丝移至水层时，铜会与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；(5)针筒中的二氧化氮与水蒸气反应生成硝酸和一氧化氮，浓氨水挥发产生氨气，硝酸与氨气反应生成硝酸铵时，会产生大量白烟；(6)由实验装置图可知，左侧烧杯中盛有的NaOH溶液是用于吸收氮的氧化物，防止污染空气；(7)该实验设计达到了多反应、多现象一体化设计目的，具有体系密封、无污染的优点。 学生用书⬇第111页 学科网（北京）股份有限公司 $