专题六 硝酸、不同价态氮元素的转化 同步练习 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

**基本信息** 以硝酸性质及价态转化为核心，通过基础概念辨析、计算应用到价类综合的三级分层设计，实现从单一知识点到跨模块整合的递进式巩固，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|硝酸性质|以性质判断选择题为主，如硝酸保存、氧化性与酸性辨析，夯实化学观念| |提升层|计算与工业应用|含硝酸与金属反应计算、工业制硝酸流程分析题，培养科学思维中的推理能力| |综合层|价类综合转化|通过价类二维图题考查氮元素价态转化规律，体现物质转化的学科特色|

专题六 硝酸、 不同价态氮元素的转化 考点一 稀硝酸与浓硝酸 知识点1 硝酸性质 1．下列说法正确的是（ ） A．硝酸电离出的H+，能被Zn、Fe等金属还原成H2 B．浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水 C．浓HNO3应保存在棕色试剂瓶中 D．Fe2+、、、H+在溶液中能大量共存 2．下列有关硝酸化学性质的叙述正确的是（ ） A．稀硝酸使红色石蕊试纸变蓝 B．硝酸能与Na2CO3反应，但不生成CO2 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 3．在下列反应中，硝酸既表现出氧化性，又表现出酸性的是（ ） A．2HNO3＋H2S=S↓＋2NO2↑＋2H2O B．2HNO3＋CuO=Cu(NO3)2＋H2O C．4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O D．8HNO3(稀)＋3Cu=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 4．铜分别与浓硝酸和稀硝酸反应，设计了如图所示装置，下列叙述错误的是（ ） A．铜分别与浓硝酸和稀硝酸反应，反应后的溶液颜色不同 B．铜与浓硝酸生成，与稀硝酸反应生成，反应中体现酸性的硝酸与做氧化剂的硝酸物质的量之比相同 C．铜与稀硝酸按2∶5的物质的量之比反应，还原产物可能是 D．中混有少量，可用溶液吸收 5．在酸性条件下，具有氧化性。如图实现转化为。下列分析不正确的是（ ） A．是整个循环的催化剂 B．NO、为中间产物 C．每转化1mol，需要5.6L D．反应①的离子方程式为： 知识点2 硝酸与金属反应的计算 1．将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中，得到和的混合气体(标准状况)，当向反应后的溶液中加入溶液时，金属离子全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为。下列说法正确的是（ ） A．该硝酸中的物质的量浓度是 B．该合金中铜与镁的物质的量之比是 C．和的混合气体中，的体积分数是 D．可以计算出该硝酸中的质量分数 2．向一定质量的Cu和Cu2O组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250mL，当固体物质完全溶解后生成Cu(NO3)2和2.24LNO气体(标况下)。在所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1.0L，生成沉淀的质量为19.6g，此时溶液呈中性且铜离子已完全沉淀。下列有关说法正确的是（ ） A．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余的HNO3为0.1mol B．原稀硝酸中HNO3的物质的量为0.5mol C．铜离子刚好沉淀完全，溶液中溶质为NaNO3，浓度为0.5mol/L D．原固体混合物中Cu和Cu2O的物质的量之比为1∶2 3．将3.2 g铜投入到一定物质的量浓度的硝酸溶液中，恰好完全反应，产生的二氧化氮和一氧化氮混合气体的物质的量共0.08 mol，原溶液中硝酸的物质的量为（ ） A．0.08 mol B．0.18 mol C．0.13 mol D．0.05 mol 知识点3 工业制硝酸 1．硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。 下列说法正确的是（ ） A．流程中，、和NO作反应物时，均作还原剂 B．合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高的平衡产率 C．吸收塔中通入空气的目的是提高NO的转化率 D．可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料 2．工业制硝酸原理如图所示。下列说法错误的是（ ） A．上述转化过程中涉及氮的固定 B．“氧化炉”中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4 C．“吸收塔”中NO与按物质的量之比4∶3通入水中能完全转化为硝酸 D．可用铁罐运输浓硝酸的原因是铁与浓硝酸不反应 3．工业上制备硝酸的主要流程如图所示。下列说法错误的是（ ） A．合成塔中的反应是人类最重要的固氮过程 B．氧化炉中发生的反应是 C．物质是空气或，物质是 D．尾气中含有的，可直接用溶液吸收以防止污染环境 4．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 已知：工业上常用溶液吸收尾气，有关反应为： ①， ②。 下列说法错误的是（ ） A．“合成塔”的反应中，有非极性键的断裂和极性键的形成 B．“氨分离器”利用了混合气中各组分的物理性质差异进行分离 C．“氧化炉”中，每转移7mol电子，消耗还原剂的质量为17g D．若标准状况下44.8L仅含NO和的尾气被溶液完全吸收，则消耗 5．实验室模拟制备硝酸的新型演示装置（夹持装置略）如下图所示。下列说法不正确的是（ ） A．先鼓入适量加热再鼓入空气，可提高利用率 B．无水的主要作用是防止右边的水蒸气进入 C．停止加热后打开旋塞K并加入水，即可制得硝酸 D．无明火加热、相对密闭，提高了实验的安全性 知识点4 硝酸盐和亚硝酸盐 1．已知反应：，下列关于该反应的说法正确的是 A．是氧化产物 B．该反应中被氧化与被还原的N原子个数比为1∶1 C．反应中每生成4个分子时，转移电子的个数为15 D．该反应为分解反应，所有的分解反应均为氧化还原反应 2．某化学兴趣小组设计如下实验装置，通过测定反应前后质量的变化，验证NaNO3固体在酒精灯加热条件下，受热分解的气态产物。 实验步骤：先缓慢通入Ar气，排尽装置内空气：关闭Ⅰ左侧阀门，点燃酒精灯；一段时间后，Ⅱ中灼热的铜网变黑，熄灭酒精灯甲；再次缓慢通入Ar气…… 下列说法正确的是 A．点燃酒精灯时，应先点燃乙 B．Ⅰ中石棉绒的作用是作催化剂 C．实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅲ中增加的质量，则说明Ⅰ中发生反应：2NaNO32NaNO2+O2↑ D．实验室保存试剂时，NaNO3可与还原性物质放在一起 3．硝酸钠在玻璃业、染料业、农业等领域应用广泛．工业上以含氮氧化物废气为原料生产硝酸钠的流程如图所示： 已知：①； ②． 下列叙述正确的是 A．属于酸性氧化物 B．同时发生反应①和②时，被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比可能为2∶1 C．“转化器”中生成的既是氧化产物，又是还原产物 D．不考虑流程中钠、氮元素的损失，则 4．是一种重要的盐，下列说法不正确的是 A．水溶液呈碱性 B．不能作为食品添加剂 C．可使酸性溶液褪色 D．可通过氮氧化物与NaOH溶液反应制得 5．某金属加工后的废液中含有的是一种环境污染物，可用溶液使其转化为无毒物质。其中某步反应为。下列叙述不正确的是 A．X为 B．中N的化合价为+3价 C．既作氧化剂又做还原剂 D．每分解1 mol 转移电子数目为6 考点二 不同价态氮元素的转化 知识点 氮元素的价类二维图 1．元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度，构建元素化合价和物质类别的“价类二维图”是学习元素及其化合物的一种重要方法。如图是氮元素的“价类二维图”，下列说法正确的是（ ） A．a点对应的物质约占空气质量的78% B．b点对应物质的化学式为 C．e点对应的物质能使紫色石蕊试液变蓝 D．f点对应的物质可由e对应的物质与碱反应生成 2．如图是氮的“价一类”二维图，下列相关说法正确的是（ ） A．一般用排水法收集a B．c的化学式为NO C．向f的浓溶液中投入红热木炭，产生e，说明两者发生化学反应 D．工业制硝酸的原理为b→a→d→e→f 3．氮及其化合物价类二维图如下，下列说法错误的是（ ） A．a转化成b的反应属于氮的固定 B．工业合成e涉及的反应均为氧化还原反应 C．g-a-b-c-d间的转化均能一步完成转化 D．实验室可用加热浓氨水的方法快速制取a 4．氮及其化合物的价-类二维图以及物质间的转化关系如图所示，已知为三原子分子，下列有关判断或说法正确的是（ ） A．U属于酸性氧化物 B．图中涉及的8个反应均一定为氧化还原反应 C．常温常压下，反应③在空气中无需其他条件就能发生 D．和、完全反应转化为时，与的物质的量之比为 5．部分含硫、氮元素的价-类二维图如下。 已知：d为红棕色物质。下列说法正确的是（ ） A．a与a＇、d与c＇都可以发生氧化还原反应 B．c、d都是大气污染物，利用a可以消除它们的污染 C．e和e＇的浓溶液按体积比1:3混合，可以溶解金、铂等绝大多数金属 D．a＇和c＇反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比是1:2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题六 硝酸、 不同价态氮元素的转化 考点一 稀硝酸与浓硝酸 知识点1 硝酸性质 1．下列说法正确的是 A．硝酸电离出的H+，能被Zn、Fe等金属还原成H2 B．浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水 C．浓HNO3应保存在棕色试剂瓶中 D．Fe2+、、、H+在溶液中能大量共存 【答案】C 【详解】A．硝酸电离出的H+在反应中并非主要氧化剂，实际主要起氧化作用的是，与金属反应时生成氮氧化物而非H2，A错误； B．王水是浓HCl与浓HNO3按体积比3:1混合，而非题目所述的3:1（HNO3:HCl），B错误； C．浓HNO3见光易分解，需避光保存于棕色试剂瓶，C正确； D．酸性条件下（H⁺存在），会氧化Fe2+为Fe3+，导致无法大量共存，D错误； 故选C。 2．下列有关硝酸化学性质的叙述正确的是 A．稀硝酸使红色石蕊试纸变蓝 B．硝酸能与Na2CO3反应，但不生成CO2 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 【详解】A．稀硝酸显酸性，不可能使红色石蕊试纸变蓝，故A错误； B．发生复分解反应，可以生成CO2，故B错误； C．HNO3有强氧化性，可以氧化H2S气体，不能用于制取H2S，故C错误； D．NO2呈红棕色，浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色，故D正确； 故选D。 3．在下列反应中，硝酸既表现出氧化性，又表现出酸性的是 A．2HNO3＋H2S=S↓＋2NO2↑＋2H2O B．2HNO3＋CuO=Cu(NO3)2＋H2O C．4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O D．8HNO3(稀)＋3Cu=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 【答案】D 【详解】A．反应中HNO3中的N元素的化合价全部降低，被还原，故只表现出氧化性，选项A不合题意； B．反应中HNO3中的N元素的化合价全部不变，只表现出酸性，选项B不合题意； C．反应中HNO3中的N元素的化合价全部降低被还原，但O元素的化合价升高被氧化，故既表现出氧化性，又表现出还原性，选项C不合题意； D．反应中HNO3中的N元素的化合价部分降低，被还原，还有一部分不变，表现酸性，故既表现出氧化性，又表现出酸性，选项D符合题意； 答案选D。 4．铜分别与浓硝酸和稀硝酸反应，设计了如图所示装置，下列叙述错误的是 A．铜分别与浓硝酸和稀硝酸反应，反应后的溶液颜色不同 B．铜与浓硝酸生成，与稀硝酸反应生成，反应中体现酸性的硝酸与做氧化剂的硝酸物质的量之比相同 C．铜与稀硝酸按2∶5的物质的量之比反应，还原产物可能是 D．中混有少量，可用溶液吸收 【答案】B 【详解】A．铜与浓硝酸反应生成，溶于水，导致溶液呈现绿色，铜和稀硝酸反应后溶液显蓝色，故A正确； B．铜与浓硝酸生成，发生反应，反应中体现酸性的硝酸与做氧化剂的硝酸物质的量之比为1：1，与稀硝酸反应生成，发生反应，反应中体现酸性的硝酸与做氧化剂的硝酸物质的量之比为6：2=3：1，反应中体现酸性的硝酸与做氧化剂的硝酸物质的量之比不相同，故B错误； C．铜与稀硝酸按2∶5的物质的量之比反应，假设铜物质的量为2mol，硝酸物质的量为5mol，由铜元素守恒以及Cu(NO3)2化学式可知显酸性的硝酸物质的量为4mol，2mol铜失去4mol电子，那么1mol显氧化性的硝酸得到4mol电子，N元素的化合价可从+5价降低为+1价，还原产物可能是，故C正确； D．中混有少量，可用溶液吸收，发生反应，故D正确； 故选B。 5．在酸性条件下，具有氧化性。如图实现转化为。下列分析不正确的是 A．是整个循环的催化剂 B．NO、为中间产物 C．每转化1mol，需要5.6L D．反应①的离子方程式为： 【答案】C 【分析】根据转化关系图可知亚铁离子被硝酸氧化为铁离子，生成的NO被氧气氧化为NO2，NO2、O2溶于水又转化为硝酸，总反应为，据此解答。 【详解】A. 根据转化关系图可知反应前有硝酸根，反应后有硝酸根，因此是整个循环的催化剂，A正确； B. 根据转化关系图可判断NO、为中间产物，B正确； C. 每转化1mol，需要0.25mol氧气，气体所处状态不确定，其体积不一定为5.6L，C错误； D. 根据转化关系图可判断反应①的离子方程式为：，D正确； 答案选C。 知识点2 硝酸与金属反应的计算 1．将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中，得到和的混合气体(标准状况)，当向反应后的溶液中加入溶液时，金属离子全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为。下列说法正确的是 A．该硝酸中的物质的量浓度是 B．该合金中铜与镁的物质的量之比是 C．和的混合气体中，的体积分数是 D．可以计算出该硝酸中的质量分数 【答案】B 【分析】金属离子全部沉淀时，得到3.12g沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2，故沉淀中m(OH-)=3.12g-1.76g=1.36g，则n(OH-)==0.08mol，根据电荷守恒可知，金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量，设Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者总质量、电子转移守恒有64x+24y=1.76，2x+2y=0.08，解得：x=0.02=y=0.02，故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol：0.02mol=1：1； 【详解】A．NO2和NO混合气体的物质的量为0.05mol，完全沉淀溶液中溶质为硝酸钠，根据Na元素守恒可知：n(NaNO3)=n(NaOH)=1mol/L×0.54L=0.54mol，根据N元素混合可知：n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)+n(NaNO3)=0.05mol+0.54mol=0.59mol，故c(HNO3)==11.8mol/L，故A错误； B．由分析可知，该合金中铜与镁的物质的量之比是，故B正确； C．设NO2的物质的量为amol，则NO的物质的量为(0.05-a)mol，根据电子转移守恒可知：a×1+(0.05-a)×3=0.08，解得a=0.035，则NO2的体积分数=×100%=70%，故C错误； D．因为硝酸溶液的密度未知，溶液的总质量未知，故无法计算硝酸的质量分数，故D错误； 答案选B。 2．向一定质量的Cu和Cu2O组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250mL，当固体物质完全溶解后生成Cu(NO3)2和2.24LNO气体(标况下)。在所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1.0L，生成沉淀的质量为19.6g，此时溶液呈中性且铜离子已完全沉淀。下列有关说法正确的是 A．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余的HNO3为0.1mol B．原稀硝酸中HNO3的物质的量为0.5mol C．铜离子刚好沉淀完全，溶液中溶质为NaNO3，浓度为0.5mol/L D．原固体混合物中Cu和Cu2O的物质的量之比为1∶2 【答案】A 【分析】向所得溶液中加入0.5mol/L 的NaOH溶液1L，溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5mol/L×1L=0.5mol，沉淀为Cu(OH)2，质量为19.6g，其物质的量为：=0.2mol，根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2]，所以反应后的溶液中n[[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.2mol，据此进行解答。 【详解】A．反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硝酸铜反应，剩余的氢氧化钠与硝酸反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)+2n[[Cu(NO3)2]=n(NaNO3)，所以n(HNO3)=n(NaNO3)-2n[[Cu(NO3)2]=0.5mol-2×0.2mol=0.1mol，故A正确； B．根据N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)，根据电子转移守恒可知：3n(NO)=2n(Cu)+2n(Cu2O)，所以3n(NO)=2×0.1mol+2×0.05mol，解得n(NO)=0.1mol，根据Na元素可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5mol/L×1L=0.5mol，所以n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.1mol+0.5mol=0.6mol；故B错误； C．根据Na元素可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5mol/L×1L=0.5mol，在所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1.0L后得到溶液体积大于1L，NaNO3浓度小于0.5mol/L，故C错误； D．设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量有 64x+144y=13.6，根据铜元素守恒有x+2y=0.2，联立方程解得x=0.1，y=0.05，则：n(Cu)∶n(Cu2O)=0.1mol∶0.05mol=2∶1，故D错误； 答案选A。 3．将3.2 g铜投入到一定物质的量浓度的硝酸溶液中，恰好完全反应，产生的二氧化氮和一氧化氮混合气体的物质的量共0.08 mol，原溶液中硝酸的物质的量为 A．0.08 mol B．0.18 mol C．0.13 mol D．0.05 mol 【答案】B 【详解】在铜与硝酸的反应中，硝酸起氧化剂和酸两种作用，n(HNO3)=n(气体)＋2×n[Cu(NO3)2]，所以，，故选B。 知识点3 工业制硝酸 1．硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。 下列说法正确的是 A．流程中，、和NO作反应物时，均作还原剂 B．合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高的平衡产率 C．吸收塔中通入空气的目的是提高NO的转化率 D．可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料 【答案】C 【分析】氮气和氢气在合成塔中发生反应生成，在氧化炉中发生反应生成NO，NO与空气在吸收塔中发生2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO反应制得硝酸，据此回答。 【详解】A．在合成氨反应中，N2中氮元素化合价从0价降低到-3价，N2作氧化剂；在氧化炉中发生反应 ，中氮元素化合价升高，作还原剂；NO在吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2，NO中氮元素化合价升高，NO作还原剂，A错误； B．合成氨的正反应是放热反应，高温会使平衡逆向移动，降低的平衡产率；高压使平衡正向移动，能提高的平衡产率，B错误； C．吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO，通入空气，提供O2，使NO能充分反应，提高NO的转化率，C正确； D．浓硝酸具有强氧化性，能与铜反应，不能用铜作为盛装浓硝酸的罐体材料，D错误； 故选C。 2．工业制硝酸原理如图所示。下列说法错误的是 A．上述转化过程中涉及氮的固定 B．“氧化炉”中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4 C．“吸收塔”中NO与按物质的量之比4∶3通入水中能完全转化为硝酸 D．可用铁罐运输浓硝酸的原因是铁与浓硝酸不反应 【答案】D 【分析】本流程为工业制硝酸：①在氨合成塔中，氮气与氢气在高温高压、催化剂条件下合成氨气，将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定；②在氧化炉中，氨气在催化剂、加热条件下被氧气氧化为一氧化氮，反应为；③在吸收塔中，一氧化氮、氧气与水反应生成硝酸，当NO与O2按物质的量之比4:3通入时，可发生总反应，完全转化为硝酸；据此作答。 【详解】A．氨合成塔中发生反应，该过程将游离态的氮转化为化合态的氮（NH3），属于氮的固定，A正确； B．氧化炉中发生反应，NH3中N元素从-3价升高到+2价，作还原剂，O2中O元素从0价降低到-2价，作氧化剂；则氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:4，B正确； C．吸收塔中，当NO与O2按物质的量之比4:3通入水中时，发生总反应，反应物可完全转化为硝酸，C正确； D．可用铁罐运输浓硝酸的原因是：铁在冷的浓硝酸中发生钝化，在表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应，并非铁与浓硝酸不反应，D错误； 故答案选D。 3．工业上制备硝酸的主要流程如图所示。下列说法错误的是 A．合成塔中的反应是人类最重要的固氮过程 B．氧化炉中发生的反应是 C．物质是空气或，物质是 D．尾气中含有的，可直接用溶液吸收以防止污染环境 【答案】D 【分析】工业制硝酸的流程为：将和在合成塔中转化为：，然后在氧化炉中进行氨的催化氧化转化为NO：；然后在吸收塔中通入氧气和水吸收转化为硝酸：，据此分析解答。 【详解】A．氮的固定是游离态氮转化为化合态氮的过程，合成氨是人工固氮的重要路径，A正确； B．在氧化炉中进行氨的催化氧化转化为NO和，反应的方程式为：，B正确； C．根据分析，在吸收塔中NO与通入的氧气和水充分吸收转化为硝酸：，结合X在催化氧化和吸收中都要使用，则是空气或，而物质是，C正确； D．，为不成盐氧化物，自身不能与NaOH溶液反应，故不能直接用溶液吸收来防止污染环境，需要与混合才能用溶液吸收，D错误； 故答案为：D。 4．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 已知：工业上常用溶液吸收尾气，有关反应为： ①， ②。 下列说法错误的是 A．“合成塔”的反应中，有非极性键的断裂和极性键的形成 B．“氨分离器”利用了混合气中各组分的物理性质差异进行分离 C．“氧化炉”中，每转移7mol电子，消耗还原剂的质量为17g D．若标准状况下44.8L仅含NO和的尾气被溶液完全吸收，则消耗 【答案】C 【分析】、在“合成塔”中生成氨气，将氨气液化，分离出液氨，氨气和氧气在“氧化炉”中发生催化氧化反应生成，、、水在“吸收塔”中反应生成硝酸，最后进行“尾气处理”，据此分析； 【详解】A．“合成塔”中氮气和氢气反应生成氨气，反应方程式为，有、非极性键的断裂和极性键的形成，A正确； B．从“氨分离器”中分离出氨利用了氨气易液化的性质，分离出的和则回到“合成塔”循环利用，沸点属于物理性质，因此是利用各组分物理性质差异分离，B正确； C．“氧化炉”中，发生的反应为，从价升高到价，作为还原剂，由反应可知，因此每转移5 mol电子，消耗氨气的量为1 mol，即，C错误； D．标准状况下混合气体为44.8 L，即，即总原子为。 结合两个吸收反应： ①（共）消耗； ②（共）消耗； 因此无论和比例如何，总完全吸收一定消耗，D正确； 故选C。 5．实验室模拟制备硝酸的新型演示装置（夹持装置略）如下图所示。下列说法不正确的是 A．先鼓入适量加热再鼓入空气，可提高利用率 B．无水的主要作用是防止右边的水蒸气进入 C．停止加热后打开旋塞K并加入水，即可制得硝酸 D．无明火加热、相对密闭，提高了实验的安全性 【答案】B 【分析】该实验目的制备硝酸，气球1鼓入空气使浓氨水挥发，氨气经碱石灰干燥后，与气球2鼓入的适量在催化剂、加热条件下反应生成（），被氧化为，无水吸收多余的，防止进入右边装置与生成的硝酸反应生成硝酸铵，与右边滴加的水反应生成硝酸。 【详解】A．先鼓入适量加热再鼓入空气，开始时浓度高，有利于和反应，可提高利用率，A正确； B．无水的主要作用是吸收多余的，防止进入右边装置与生成的硝酸反应生成硝酸铵，B错误； C．停止加热后，生成的聚集在右侧装置，打开旋塞K并加入水，与水发生反应，且可以继续被氧化为循环利用，可制得硝酸，C正确； D．装置采用电加热（无明火），且相对密闭（气球缓冲压力），减少有毒气体泄漏，提高安全性，D正确； 故选B。 知识点4 硝酸盐和亚硝酸盐 1．已知反应：，下列关于该反应的说法正确的是（ ） A．是氧化产物 B．该反应中被氧化与被还原的N原子个数比为1∶1 C．反应中每生成4个分子时，转移电子的个数为15 D．该反应为分解反应，所有的分解反应均为氧化还原反应 2．某化学兴趣小组设计如下实验装置，通过测定反应前后质量的变化，验证NaNO3固体在酒精灯加热条件下，受热分解的气态产物。 实验步骤：先缓慢通入Ar气，排尽装置内空气：关闭Ⅰ左侧阀门，点燃酒精灯；一段时间后，Ⅱ中灼热的铜网变黑，熄灭酒精灯甲；再次缓慢通入Ar气…… 下列说法正确的是（ ） A．点燃酒精灯时，应先点燃乙 B．Ⅰ中石棉绒的作用是作催化剂 C．实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅲ中增加的质量，则说明Ⅰ中发生反应：2NaNO32NaNO2+O2↑ D．实验室保存试剂时，NaNO3可与还原性物质放在一起 3．硝酸钠在玻璃业、染料业、农业等领域应用广泛．工业上以含氮氧化物废气为原料生产硝酸钠的流程如图所示： 已知：①； ②． 下列叙述正确的是（ ） A．属于酸性氧化物 B．同时发生反应①和②时，被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比可能为2∶1 C．“转化器”中生成的既是氧化产物，又是还原产物 D．不考虑流程中钠、氮元素的损失，则 4．是一种重要的盐，下列说法不正确的是（ ） A．水溶液呈碱性 B．不能作为食品添加剂 C．可使酸性溶液褪色 D．可通过氮氧化物与NaOH溶液反应制得 5．某金属加工后的废液中含有的是一种环境污染物，可用溶液使其转化为无毒物质。其中某步反应为。下列叙述不正确的是（ ） A．X为 B．中N的化合价为+3价 C．既作氧化剂又做还原剂 D．每分解1 mol 转移电子数目为6 考点二 不同价态氮元素的转化 知识点 氮元素的价类二维图 1．元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度，构建元素化合价和物质类别的“价类二维图”是学习元素及其化合物的一种重要方法。如图是氮元素的“价类二维图”，下列说法正确的是 A．a点对应的物质约占空气质量的78% B．b点对应物质的化学式为 C．e点对应的物质能使紫色石蕊试液变蓝 D．f点对应的物质可由e对应的物质与碱反应生成 【答案】D 【分析】由图可知，a点对应物质为氮气、b点对应物质为一氧化氮、c点对应物质为二氧化氮、d点对应物质为五氧化二氮、e点对应物质为硝酸、f点对应物质为硝酸盐。 【详解】A．由分析可知，a点对应物质为氮气，氮气约占空气体积的78%，故A错误； B．由分析可知，b点对应物质为一氧化氮，分子式为NO，故B错误； C．由分析可知，e点对应物质为硝酸，硝酸溶液能使紫色石蕊试液变红色，故C错误； D．由分析可知，f点对应物质为硝酸盐，可由硝酸溶液与碱溶液发生复分解反应制得，故D正确； 故选D。 2．如图是氮的“价一类”二维图，下列相关说法正确的是 A．一般用排水法收集a B．c的化学式为NO C．向f的浓溶液中投入红热木炭，产生e，说明两者发生化学反应 D．工业制硝酸的原理为b→a→d→e→f 【答案】D 【分析】图为氮元素的价类二维图，a是氢化物，化合价-3，所以a是NH3；b是单质，化合价0，所以b是N2；c是氧化物，化合价+1，是N2O；d是+2价氧化物，是NO；e是+4价氧化物，是NO2；f是+5价的酸，是HNO3。 【详解】A．a是NH3，氨气极易溶于水，不能用排水法收集，一般用向下排空气法收集，A错误； B．中氮为价，化学式为N2O，中氮为价对应，B错误； C．浓硝酸本身不稳定，受热会分解生成，因此无法证明是木炭和浓硝酸发生了反应，C错误； D．工业制硝酸的流程为：，符合实际生产，D正确； 故选D。 3．氮及其化合物价类二维图如下，下列说法错误的是 A．a转化成b的反应属于氮的固定 B．工业合成e涉及的反应均为氧化还原反应 C．g-a-b-c-d间的转化均能一步完成转化 D．实验室可用加热浓氨水的方法快速制取a 【答案】A 【分析】根据图可知，a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2，e为HNO3，f为NH3·H2O，g为铵盐，h为硝酸盐，据此分析； 【详解】A．a为NH3（-3价氢化物），b为N2（0价单质），a转化为b是化合态氮变为游离态，而氮的固定是游离态氮（N2）转化为化合态氮的过程，该转化不属于氮的固定，A错误； B．e为HNO3（+5价酸），工业合成硝酸涉及反应：（氧化还原）、（氧化还原）、2NO+O2=2NO2（氧化还原）、3NO2+H2O=2HNO3+NO（氧化还原），均有元素化合价变化，均为氧化还原反应，B正确； C．g为铵盐（-3价盐，如NH4Cl），g→a：NH4Cl与碱共热生成NH3（一步）；a→b：NH3与Cl2反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2（一步）；b→c：N2与O2放电生成NO（一步）；c→d：NO与O2反应2NO+O2=2NO2（一步），均能一步完成，C正确； D．a为NH3，浓氨水受热分解，实验室可用加热浓氨水快速制取NH3，D正确； 故选A。 4．氮及其化合物的价-类二维图以及物质间的转化关系如图所示，已知为三原子分子，下列有关判断或说法正确的是 A．U属于酸性氧化物 B．图中涉及的8个反应均一定为氧化还原反应 C．常温常压下，反应③在空气中无需其他条件就能发生 D．和、完全反应转化为时，与的物质的量之比为 【答案】D 【分析】据图可知，Q为、R为、T为NO、U是三原子分子故为、W为、V为含的盐。 【详解】A．U是，与水反应生成硝酸和NO，故不属于酸性氧化物，A错误； B．图中的反应⑧不一定是氧化还原反应，如HNO3+NH3=NH4NO3是非氧化还原反应，3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O是氧化还原反应，B错误； C．常温常压下，反应③是，在空气中放电才能发生，C错误； D．T(NO)和、完全反应转化为时，方程式为，(NO)与的物质的量之比为4∶3，D正确； 故选D。 5．部分含硫、氮元素的价-类二维图如下。 已知：d为红棕色物质。下列说法正确的是 A．a与a＇、d与c＇都可以发生氧化还原反应 B．c、d都是大气污染物，利用a可以消除它们的污染 C．e和e＇的浓溶液按体积比1:3混合，可以溶解金、铂等绝大多数金属 D．a＇和c＇反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比是1:2 【答案】B 【分析】由图可知，a为NH3，b为N2，c为NO，结合d为红棕色物质可知d为NO2，e为HNO3；a＇为H2S，b＇为S，c＇为SO2，d＇为SO3，e＇为H2SO4，据此回答。 【详解】A．a为NH3，a＇为H2S，均为该元素的最低价，无法发生氧化还原反应，d为NO2，c＇为SO2，根据化合价可知，可以发生氧化还原反应，故A错误； B．c为NO，d为NO2，均是大气污染物，NH3中N元素化合价为最低价，可以与NO、NO2发生氧化还原反应产生N2，因此可以利用NH3消除它们的污染，故B正确； C．e为HNO3，e＇为H2SO4，王水能溶解黄金这样的活动性稳定的金属，但“王水”是浓盐酸与浓硝酸按体积比3：1混合，能使一些不溶于硝酸的金属溶解，故C错误； D．a＇为H2S，c＇为SO2，H2S与SO2生成S和水，化学方程式为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，H2S为还原剂，SO2为氧化剂，则氧化产物和还原产物的物质的量之比是2：1，故D错误； 故答案选B。 学科网（北京）股份有限公司 $