第5讲 氮及其氧化物 硝酸的工业制法【大单元精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●知识清单（新高考通）

该高中化学讲义聚焦氮及其氧化物、硝酸工业制法核心考点，按“性质-转化-应用”逻辑梳理NO/NO₂性质、氨氧化制硝酸流程，通过考向预测、双基自测、核心梳理、考点突破、限时训练五环节，帮助学生构建知识体系，突破氧化还原计算、实验探究等难点。 资料突出科学思维与科学探究，如设计氮氧化物混合气体计算模型推导比例关系，结合尾气处理实验方案分析培养探究能力。分层训练涵盖选择、实验、化工大题，真题与模拟题结合，助力教师把控节奏，提升学生解题效率与应考能力。

大单元三 第二单元　非金属及其化合物 第5讲　氮及其氧化物　硝酸的工业制法 【高考考向预测】 氮及其氧化物、硝酸工业制法侧重考查一氧化氮、二氧化氮的性质、相互转化、尾气处理，硝酸的强氧化性、浓稀硝酸反应差异，以及氨氧化法制硝酸的工艺流程、反应原理与设备要点，常结合氧化还原计算、实验探究、化工流程综合命题；近三年在选择、实验、化工大题中考查频次高，考频稳定；预测2027年多结合大气污染治理、工业生产实景设问，强化氮氧化物混合体系计算、硝酸反应产物判断与工艺流程分析。 【双基自测●明考向】 1．（25-26高三·全国·一轮复习）与水的反应中既作氧化剂又作还原剂。(____) 【答案】正确 【详解】与水的反应为：，中N元素为+4价，反应后部分N元素化合价升高为+5价（生成，失电子），部分N元素化合价降低为+2价（生成，得电子），因此既作氧化剂又作还原剂，该说法正确。 2．（25-26高三·全国·一轮复习）稀硝酸与铜片制NO产生的废液中，可能大量存在、、、NO等粒子。(____) 【答案】错误 【详解】稀硝酸与铜反应生成的NO为难溶于水的气体，反应后会从溶液中逸出，无法在废液中大量存在；若稀硝酸过量，废液中确实可大量存在、、，但NO无法大量存在，因此题干说法错误。 3．（25-26高三·全国·一轮复习）用NaOH溶液吸收尾气中的：。(____) 【答案】正确 【详解】二氧化氮与氢氧化钠的反应为歧化反应，生成硝酸钠和亚硝酸钠，反应的离子方程式为2NO2＋2OH－=＋＋H2O，因此该离子方程式正确。 4．（26-27高三·全国·一轮复习）常温下铁与浓硝酸反应可制备。(____) 【答案】错误 【详解】常温下铁与浓硝酸接触会发生钝化，铁表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的铁与浓硝酸进一步反应，因此无法通过该反应制备；铁与浓硝酸反应生成需要在加热条件下才能进行。 5．（26-27高三·全国·一轮复习）汽车尾气处理：。(____) 【答案】错误 【详解】题中给出的化学方程式不符合守恒规则，反应物中O原子总个数为2+4=6，生成物中O原子总个数为4×2=8，O原子数目不相等，汽车尾气处理反应的正确方程式为：。 6．（25-26高三·全国·一轮复习）探究和浓反应后溶液呈绿色的原因，将通入下列溶液至饱和：①浓、②和混合溶液，①无色变黄色，②蓝色变绿色，则和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有。(____) 【答案】正确 【详解】将通入①浓中，因红棕色的溶于浓中，导致溶液由无色变为黄色；现将通入②和的混合溶液中，和的混合溶液为蓝色，通入后，溶液蓝色变绿色，通过对比可知和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶液中溶有，正确。 7．（24-25高三·全国·一轮复习）制取并收集NO2气体。(________) 【答案】错误 【详解】二氧化氮与水反应，故不能用排水法进行收集； 故答案为：错误。 8．（23-24高三·全国·一轮复习）溴蒸气和NO2都是红棕色气体，可用湿润的淀粉­KI试纸和NaOH溶液鉴别。( ) 【答案】错误 【详解】溴蒸气和二氧化氮都是红棕色气体，两者都有强的氧化性，都可以与碘化钾反应将碘离子氧化物碘单质，所以都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，都可以和氢氧化钠溶液发生反应，溴和氢氧化钠反应生成溴化钠，溴酸钠和水，二氧化氮和氢氧化钠反应生成硝酸钠，亚硝酸钠和水，气体都变成无色溶液，所以不能用湿润的淀粉­KI试纸和NaOH溶液鉴别，说法错误。 9．（23-24高三·全国·一轮复习）常温常压下，4.6g NO2气体含有1.81×1023个NO2分子。(__) 【答案】错误 【详解】二氧化氮的摩尔质量为46g/mol，故4.6g NO2气体的物质的量为0.1mol，由于存在2NO2N2O4这一隐含条件，故4.6g NO2气体中含有的NO2分子数小于0.1NA，故小于6.02×1022个NO2分子，故说法错误； 故答案为：错误。 10．（2023高三·全国·专题练习）利用和蒸馏水均可鉴别和溴蒸气。( ) 【答案】正确 【详解】溴蒸气和硝酸银溶液反应生成溴化银淡黄色沉淀，二氧化氮在硝酸银溶液中反应无沉淀生成，溴蒸气在四氯化碳中溶解，二氧化氮不能溶于四氯化碳，则可用AgNO3溶液或CCl4鉴别NO2和溴蒸气，故正确。 【核心梳理●明考点】 考点一　氮及其氧化物 1.自然界中氮元素的存在和氮的固定 2.氮气 (1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。 (2)化学性质 写出标号反应的化学方程式: ①3Mg+N2Mg3N2; ②N2+3H22NH3; ③N2+O22NO。 3.氮的氧化物 氮的多种氧化物:O5。 (1)N2O俗称笑气,可以致人发笑,有轻微麻醉作用。 (2)N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。 (3)NO2与N2O4可相互转化2NO2N2O4。 (4)NO与NO2的比较 NO NO2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 与O2或与 H2O反应 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 收集方法 排水法 向上排空气法 与人体、环 境的关系 ①与血红蛋白结合,使人中毒;②转化成NO2,形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾,破坏臭氧层 【考点突破●明方向】 1.下列关于氮及其化合物,说法不正确的是(　　) A.氮的固定是将N2转化成含氮化合物 B.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态 C.NO和NO2都可稳定存在于空气中 D.N2既可作氧化剂又可作还原剂 【答案】C 【解析】A项,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,如与豆类植物共生的根瘤菌,能吸收大气中的氮气分子,将其转变成含氮化合物,正确;B项,自然界中N有游离态,如N2,也有化合态,如铵盐、硝酸盐等,正确;C项,NO不稳定,易与O2反应生成NO2,错误;D项,N2中N元素为0价,处于氮的中间价态,化合价既可以升高又可以降低,N2既可以作氧化剂又可以作还原剂,D正确。 2.NO分子会污染空气。近年来,科学家发现少量的NO在生物体内许多组织中存在,它有扩张血管、提高免疫、增强记忆力的功能,而成为当前生命科学的研究热点。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(　　) A.一氧化氮是酸性氧化物,会形成酸雨 B.常温、常压下,一氧化氮只能通过人工合成 C.一氧化氮为无色气体,在与O2反应中体现还原性 D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集 【答案】C 【解析】A.能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,一氧化氮和碱不反应,所以是不成盐氧化物,A错误;B.电闪雷鸣的雨天,N2和O2在放电条件下生成NO,N2+O22NO,B错误;C.一氧化氮是一种无色气体,具有还原性能被氧气等氧化剂氧化,氧化后产生二氧化氮,C正确;D.一氧化氮是一种无色、难溶于水的气体,在空气中易被氧化成红棕色的二氧化氮,故一氧化氮能用排水法收集,不能用排空气法收集,D错误。 3.下列有关实验室制取、收集NO2并制备Cu(NO3)2·6H2O的实验原理和装置正确的是(　　) A.用装置甲制取NO2 B.用装置乙收集NO2 C.用装置丙吸收NO2 D.用装置丁蒸干溶液获得Cu(NO3)2·6H2O 【答案】C 【解析】Cu与稀硝酸反应生成NO,A错误;应用向上排空气法收集NO2,B错误;NO2和NaOH溶液反应生成NaNO3、NaNO2和H2O,C正确;蒸干溶液不能获得含结晶水的Cu(NO3)2·6H2O,应该采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,D错误。 4.(1)氮化镁遇水易发生水解反应,生成沉淀并放出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,写出其水解方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)在有氧条件下,某新型催化剂能催化NH3与NOx反应生成N2。写出NH3与NO2反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  当生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为　　　　 mol。  【答案】(1)Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑ (2)8NH3+6NO27N2+12H2O　 5.NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)在汽车尾气系统中装上催化转化器,可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)3NO2+H2O===2HNO3+NO (2)2CO+2NON2+2CO2 考点二　硝酸的工业制法 硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、染料等,工业制硝酸的原理如图: 按要求完成上图各步转化的方程式。 (1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO:　4NH3+5O24NO+6H2O　。  (2)NO进一步氧化生成NO2:　2NO+O2===2NO2　　　。  (3)用水吸收NO2生成HNO3:　3NO2+H2O===2HNO3+NO　。  (4)尾气处理通常用碱液吸收: 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:　2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O　　。  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,写出化学方程式　NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O　　。  ③NO2、NO的混合气体能被足量的烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)　　≥　n(NO),若不能完全吸收,你认为可以采取哪种最简单的措施确保有害气体被完全吸收:　　补充适量空气　　。  【考点突破●明方向】 1.氮的转化关系如下所示: 下列说法中,不正确的是(　　) A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C.上述所有反应都是氧化还原反应 D.上述反应中只有③属于氮的固定 【答案】D 【解析】A对,氨氧化法是工业上制取硝酸的主要途径,主要流程:一是氨的催化氧化,二是NO的转化,三是NO2的吸收。B对,雷电固氮过程中,发生N2NONO2HNO3。C对,由图示知,所有转化过程中均存在氮元素化合价的变化。D错,反应③是含氮化合物之间的转化,不是氮的固定。 2.如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为(　　) A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8 【答案】C 【解析】该过程中涉及的反应有2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO,可将两个方程式“合并”为4NO+3O2+2H2O===4HNO3。剩余气体与空气接触立即变为红棕色,说明剩余气体为NO。则可知体积的NO气体与n体积的O2恰好完全反应生成HNO3。结合反应关系可得:,则m∶n=8∶3。 3.将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体。 (1)若剩余的气体是　　　　,则NO2、O2的体积分别是　　　　。  (2)若剩余的气体是　　　　,则NO2、O2的体积分别是　　　　。  【答案】(1)O2　8 mL、4 mL (2)NO　10.8 mL、1.2 mL 【解析】解题依据的化学方程式: 4NO2+O2+2H2O===4HNO3; 3NO2+H2O===2HNO3+NO。 设O2的体积为x,剩余的气体有两种可能: (1)若剩余O2,则V剩=x-×(12 mL-x)=2 mL,解得x=4 mL,则NO2的体积是8 mL;(2)若剩余NO,则V剩=×[(12 mL-x)-4x]=2 mL,解得x=1.2 mL,则NO2的体积是10.8 mL。 氮的氧化物与氧气、水反应定量计算的常用化学方程式 (1)3NO2+H2O===2HNO3+NO; (2)4NO2+O2+2H2O===4HNO3; (3)4NO+3O2+2H2O===4HNO3。 4.亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料,可配制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如图: (1)等物质的量的NO与NO2被Ca(OH)2吸收,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)吸收时,采用气—液逆流接触吸收(尾气从塔底进入,石灰乳从塔顶喷淋),其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)该工艺需控制NO和NO2的物质的量之比接近1∶1,若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)生产中需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)NO+NO2+Ca(OH)2===Ca(NO2)2+H2O (2)使NO、NO2与石灰乳充分接触,加快吸收速率,提高吸收效率 (3)产品中含有Ca(NO3)2　NO不能完全吸收,污染空气 (4)3N+2NO↑+H2O 废气中氮氧化物的脱硝方法 (1)汽车尾气一般用催化转化法,在催化剂等条件下,将氮的氧化物转化为N2。 (2)硝酸工业尾气一般采用碱液吸收法,将氮的氧化物转化为化工原料或产品。 本讲感悟 疑点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  盲点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【限时训练】 （60分钟） 1．（2025·贵州·高考真题）NaOH溶液可吸收硝酸工业尾气中的，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．NaOH的电子式： B．NO和在一定条件下可以相互转化 C．标准状况下，11.2 L 和混合物中原子总数为 D．尾气处理中涉及的反应有： 【答案】C 【详解】A．NaOH 是离子化合物，由Na+和OH-构成，OH-内部O与H以共价键结合，电子式书写正确，A正确； B．NO可被O2氧化为NO2，NO2与H2O反应可生成NO和HNO3，二者在一定条件下可相互转化，B正确； C．标准状况下，和均不是气体，无法确定该混合物中含有的原子数目，C错误； D．NO与NO2在碱性环境中发生归中反应，生成，题给方程式符合反应原理和守恒原则，D正确； 故选C。 2．（2025·广西·高考真题）为探究不同浓度被还原的产物，进行如下实验。下列说法错误的是 装置 实验 溶液的浓度 步骤与现象 ① 铁丝表面有气泡产生，溶液变为黄色；取出铁丝 液面上方出现红棕色气体 ② 试管口出现红棕色气体 ③ 无明显红棕色气体；取少量上层溶液，加入足量溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 A．①中溶液变为黄色，可能是溶于溶液 B．“试管口出现红棕色气体”说明②中的被还原为 C．③中无明显红棕色气体，可能是生成了 D．“石蕊试纸变蓝”说明③中有被还原为 【答案】B 【详解】A．①中12mol/L HNO3溶液为浓硝酸，与铁反应生成NO2（红棕色气体），NO2溶于水可能使溶液呈黄色，该说法合理，A正确； B．②中试管口出现红棕色气体，是因为生成的NO在试管口被O2氧化为NO2，说明HNO3被还原为NO而非NO2，B错误； C．③中为0.5mol/L HNO3溶液为稀硝酸，无红棕色气体说明无NO2，若生成N2（无色气体），则不会出现红棕色，该可能性存在，C正确； D．③中加入NaOH加热产生使石蕊试纸变蓝的气体（NH3），说明溶液中含，即HNO3被还原为，D正确； 故选B。 3．（2023·江苏·高考真题）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： B．工业制硝酸过程中的物质转化： C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应： D．实验室制备少量的原理： 【答案】B 【详解】A．Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应生成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，C正确； D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量，化学方程式为，D正确。 故选B。 【点睛】 4．（2026·河南南阳·三模）下列有关叙述对应的化学方程式或离子方程式正确的是 A．实验室制氨气：NH4ClNH3↑+HCl↑ B．工业侯氏制碱： C．将NO2通入 NaOH溶液中： D．水杨酸溶液中加入少量碳酸钠： 【答案】C 【详解】A．分解生成的和，遇冷又会化合形成，不能用于实验室制备氨气，正确的实验室制备氨气的方法是加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物，其反应方程式为，A错误； B．侯氏制碱法生成的是，其反应方程式为，B错误； C．将通入NaOH溶液，反应生成、和水，反应的离子方程式是，C正确； D．水杨酸中羧基的酸性强于碳酸，酚羟基的酸性弱于碳酸，酚羟基无法将转化为，只能将其转化为，而题目中指出溶液不足，所以应当只有羧基参与反应，故其反应的离子方程式应为，D错误； 故答案选C。 5．（2026·四川宜宾·三模）某元素的部分常见化合物转化关系如下图(部分反应物及转化条件略去)。常温下，G、H为无色气体，J为红棕色气体，L为强酸。下列说法错误的是 A．可用排水法收集H B．G与足量反应可直接生成J C．G与L反应的产物水溶液显酸性 D．不同浓度的L与同一金属反应可生成H或J 【答案】B 【分析】红棕色气体为；是无色气体，且和可以相互转化，则为；是强酸，且可以生成和，则为；无色气体可以转化为，则为。 【详解】A．H是，难溶于水且不与水反应，可以用排水法收集，A正确； B．G()与足量反应，只能先生成，不能直接生成，再与反应才能得到，B错误； C．G()与反应生成，水解使溶液显酸性，C正确； D．不同浓度的与同一金属（如）反应，稀硝酸生成，浓硝酸生成，D正确； 故答案选B。 6．（2026·甘肃白银·模拟预测）按图示组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当Ⅲ中溶液由浅绿色变为深棕色时，将铜丝拉出液面。下列叙述错误的是 已知：(aq，深棕色)。 A．Ⅰ中溶液变蓝，产生红棕色气体 B．Ⅱ中溶液变浑浊，说明发生了复分解反应 C．进入Ⅲ中的气体有NO D．若用浓硫酸代替浓硝酸，则Ⅱ中溶液不会变浑浊 【答案】B 【详解】A．浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，故Ⅰ中溶液变蓝，产生红棕色气体，A正确； B．Ⅱ中溶液为Na2S溶液，进入Ⅱ中的气体为NO2，NO2与水反应生成HNO3(3NO2+H2O =2HNO3 + NO)，HNO3具有强氧化性，会将S2-氧化为S单质(3S2-+8H++2=3S↓+2NO↑+4H2O)，该反应为氧化还原反应，而非复分解反应，B错误； C．由3NO2+H2O=2HNO3 + NO可知，NO2与水反应会生成NO，因此进入Ⅲ中的气体含有NO，C正确； D．若用浓硫酸代替浓硝酸，铜与浓硫酸在常温下不反应(需加热)，无气体生成，Ⅱ中Na2S溶液不会与气体反应，因此不会变浑浊，D正确； 答案选B。 7．（2026·广东·二模）利用如图所示装置，选用浓、稀硝酸分别进行实验，其中装置a为氮气氛围。下列说法错误的是 A．装置b中溶液变红，说明硝酸的还原产物为 B．实验过程中，装置c中至少发生了两种化学反应 C．无论选用浓硝酸还是稀硝酸，装置c中都会出现红棕色气体 D．若铜片过量，反应结束后向烧瓶中滴加稀硫酸，铜片会继续溶解 【答案】A 【详解】A．装置b中紫色石蕊溶液变红，说明溶液显酸性。这可能是从a中挥发出的进入b中造成的，也可能是硝酸被还原为进入b中，发生反应，使溶液呈酸性。所以该现象不能说明一定是形成的。A错误； B．c中至少有反应，，B正确； C．选用浓硝酸时，生成的红棕色气体会在b中未被反应的部分直接进入c装置；被反应的会生成，会与选用稀硝酸时生成的无色气体一样，在c装置中与残留的少量空气反应生成红棕色的，因此c中都会出现红棕色气体。C正确； D．a中反应结束后，不管浓硝酸还是稀硝酸，和铜反应时，硝酸都生成了氮氧化物和硝酸铜，溶液中含有，铜片有剩余，加入适量稀硫酸，提供，与形成硝酸体系，继续与Cu发生反应：，铜片会继续溶解，D正确； 故选A。 8．（2025·陕西西安·模拟预测）在一支50 mL注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①。打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②。振荡注射器，静置后再观察现象③。 下列关于该过程的分析不正确的是 A．现象①②，主要体现了NO难溶于水、具有还原性 B．现象②③，针筒示数：③>② C．过程中若将空气10 mL改成15 mL，③能观察到针筒内有气体剩余 D．此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率 【答案】B 【分析】反应关系：，，总反应：（气体完全转化为溶液中的硝酸，无气体剩余）。 【详解】A．①加入水后，体积无明显变化，体现难溶于水；现象②吸入空气后被氧化为，气体变为红棕色，作还原剂，体现还原性，A正确； B．吸入10 mL空气后，会发生反应：和，整个过程消耗了气体，使注射器内气体体积减小，故针筒示数（体积）：，B错误； C．完全反应需要体积为；15 mL空气中体积仅为，过量，因此一定有气体剩余，C正确； D．工业制硝酸时，充入适量可以使完全转化为硝酸，提高氮原子利用率，D正确； 故答案选B。 9．（2026·河北沧州·二模）利用Cu-ZSM-5分子筛催化剂，NH3可脱除燃煤烟气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示，下列说法不正确的是 A．阶段②中各元素的化合价没有发生变化 B．X是氮气 C．阶段④中的氮元素既被氧化又被还原 D．该去除氮氧化物的总反应中，每生成标准状况下2.24L氮气，转移的电子数为0.3NA 【答案】B 【分析】由反应历程可知，阶段①和反应生成；阶段②中和反应生成，阶段③中和反应生成和，同时生成和，阶段④中生成、和，总反应为。 【详解】A．阶段②中和反应生成，各元素的化合价没有发生变化，A正确； B．根据原子守恒，阶段③中，反应物共含个原子，产物仅含个原子，剩余个原子结合为无毒的，再根据氢原子和氧原子的守恒可知，为和，B错误； C．阶段④中，中为价，反应后变为的价，被氧化；中为价，反应后变为的价，被还原，因此氮元素既被氧化又被还原，C正确； D．总反应为，生成转移电子；标准状况下为，转移电子为，即，D正确； 故答案选B。 10．（2026·山东济南·二模）云雾中微液滴表面具有强活化能力，可将水分子解离成、电子等微粒。工业尾气中在微液滴表面发生的转化如图所示。下列说法正确的是 A．在水溶液中上述转化速率会更快 B．转化过程中，微液滴只体现催化作用 C．既被氧化又被还原 D．理论上转化消耗 【答案】C 【分析】由图可知，水分子解离成、电子和氢离子，二氧化氮既能与反应生成硝酸，也能得到电子生成亚硝酸根离子，亚硝酸根离子与氢离子反应生成亚硝酸，则二氧化氮在微液滴表面发生的反应为二氧化氮与水反应生成硝酸和亚硝酸，反应的化学方程式为：2NO2+H2O=HNO3+HNO2。 【详解】A．题干信息“云雾中微液滴表面具有强活化能力”表明该转化在微液滴表面受到了催化，反应速率快。在普通水溶液中，缺少这种表面的活化（催化）作用，因此“上述转化”的速率会更慢，A错误； B．由分析可知，二氧化氮在微液滴表面转化过程中，微液滴中的水是反应的反应物，同时微液滴表面具有强活化能力，也体现了催化作用，B错误； C．由分析可知，反应时二氧化氮中氮元素的化合价既升高被氧化又降低被还原，C正确； D．由分析可知，二氧化氮在微液滴表面发生的反应为：2NO2+H2O=HNO3+HNO2，由方程式可知，1 mol二氧化氮反应时，消耗水的物质的量为0.5 mol，D错误； 故选C。 11．（2025·陕西西安·模拟预测）氮的氧化物有、NO和等，它们均是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。回答下列问题： (1)室温下N2O为无色有甜味气体，俗称笑气，加热硝酸铵可生成N2O，也可由金属锌与很稀的硝酸反应生成，写出后者反应的化学方程式：_______。 (2)工业上往往采用石灰浆吸收NO和。 反应I：； 反应Ⅱ：。 ①反应Ⅱ中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为_______。 ②若利用石灰浆充分吸收，当_______时，可被石灰浆完全吸收且无污染性气体剩余。 ③若利用石灰浆充分吸收后，排放的尾气中还含有较多的氮氧化物，可能是_______(填化学式)。未被石灰浆吸收的氮氧化物可用酸化的NaClO2溶液吸收，在酸化的NaClO2溶液中，该氮氧化物被氧化为，其反应的离子方程式为_______。 【答案】(1) (2) 1：1 NO 【详解】（1）金属锌与很稀的硝酸反应生成N2O、硝酸锌和水，化学方程式为； （2）①反应Ⅱ：，二氧化氮中氮元素化合价降低，则二氧化氮为氧化剂，一氧化氮中氮元素化合价升高，则一氧化氮为还原剂。 Ca(NO2)2既是氧化产物，又是还原产物。根据方程式可知，氧化产物和还原产物的物质的量之比为 1:1； ②根据反应Ⅰ，二氧化氮可以单独被石灰浆处理且无污染性气体剩余；根据反应Ⅱ，二氧化氮和一氧化氮的物质的量之比为 1:1 时，可以被石灰浆完全吸收且无污染性气体剩余。因此可知，二氧化氮的量可以多于一氧化氮，即 n(NO):n(NO2) ≤ 1:1 时，可被石灰浆完全吸收且无污染性气体剩余，故答案为：≤1:1； ③根据上述分析可知，若利用石灰浆充分吸收后，排放的尾气中还可能有含量较高的氮氧化物是 NO；用酸化的 NaClO2 溶液吸收 NO，NO 被氧化为 ，则 NaClO2被还原为Cl-。根据质量守恒定律可知，离子方程式为：。 12．（2026·河南南阳·模拟预测）二氯二氨钯广泛应用于有机合成、催化反应和材料科学领域。二氯二氨钯为橘黄色粉末，难溶于水，制备二氯二氨钯的装置如图所示。 已知：①该实验先把王水滴入钯粉中生成，然后再将通入溶液； ②可与形成多种配合物，其中二氯四氨钯易溶于水，且水溶液为绿色。 回答下列问题： (1)仪器A、C的名称分别为___________、___________。 (2)仪器B的作用是___________，王水的配制方法为___________。 (3)钯粉(Pd)与王水反应生成和NO、，写出反应的化学方程式：___________。若产生的NO要被NaOH完全吸收生成硝酸钠，则NO和的物质的量之比为___________。 (4)控制通入限度的实验操作和现象是___________。 (5)和反应生成需控制温度约，加热方式为___________。 (6)二氯二氨钯纯度的测定：取二氯二氨钯2.50 g，隔绝空气加热脱生成，将所得溶于水，加入硝酸酸化的溶液，洗涤、干燥，得沉淀2.87 g，若杂质不与反应，则制得的二氯二氨钯的纯度为___________[M(二氯二氨钯)]。 【答案】(1) 三颈（口）烧瓶 恒压滴液漏斗 (2) 防止倒吸(作安全瓶，防止氨气倒吸) 先加入浓盐酸，再按体积比缓慢加入浓硝酸，充分搅拌混合 (3) (4)当观察到三颈烧瓶中溶液刚变为浅绿色时，停止通入 (5)水浴加热 (6) 【分析】先把王水滴入钯粉中生成，然后再将通入溶液得到二氯二氨钯，反应产生的被、完全吸收；以此进行分析； 【详解】（1）根据仪器A、C的结构可知，其A、C的名称分别为三颈（口）烧瓶、恒压滴液漏斗； （2） 极易溶于水，球形结构的仪器B可防止倒吸；王水的配制规则为先加入浓盐酸，再缓慢加入浓硝酸，按体积比，充分搅拌混合； （3）反应中元素从价升高到价，元素从价降到价，根据化合价升降守恒配平得方程式：；被、完全吸收生成，根据电子守恒：失电子，得电子，故； （4）由题干已知，过量会生成易溶于水的绿色配合物二氯四氨钯，因此溶液刚变为浅绿色时，表明目标产物已基本完全沉淀且开始过量，应立即停止通入； （5）需要控制温度约（低于），水浴加热受热均匀、便于控温，符合要求； （6）沉淀为，，个二氯二氨钯分子含个，故，，纯度为。 13．（2026·浙江·二模）燃油车排放的尾气主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等。常用的尾气净化技术有选择性催化还原(SCR)、三元催化转化(TWC)、电化学等。 (1)利用处理柴油车尾气，与的比例不同时发生不同类型的反应： a．标准SCR：   b．快速SCR：   ①已知  ，则___________kJ/mol。标准SCR能自发进行的条件为___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 ②的存储与释放对脱硝效率至关重要，某储氨材料为一种弱碱性阴离子交换树脂，可通过吸附实现储氨。常温下若将该树脂浸泡在的模拟尾气冷凝液中(忽略体积变化)，已知的，则溶液中的比值为___________。 (2)单位质量燃料燃烧所需要的空气质量称为空气燃油比，简称空燃比。 ①汽油以辛烷为例，柴油以十六烷为例，理论上空燃比汽油___________柴油(填“>”或“<”)，其原因是___________。 ②利用TWC处理汽油车尾气，尾气中的、、(碳氢化合物)的转化效率与实际空燃比的变化关系如图1所示。当实际空燃比超过14.7时，转化效率明显降低的原因是___________。 (3)在贵金属催化剂表面模拟TWC用CO还原NO，反应机理如图2所示。 ①生成的总反应为___________。 ②图中虚线框内还原转化为反应机理可描述为： 气态NO分子吸附到催化剂表面___________气态CO分子吸附到催化剂表面___________吸附态从催化剂表面脱附，释放为气态。 (4)用电解法处理的原理图3所示，两惰性电极间是新型固体氧化物陶瓷，在一定条件下可以传导。X电极发生的电极反应式为___________。 【答案】(1) -1632.4 任意温度 1.8 (2) > 汽油含碳量低、含氢量高，单位质量的汽油需要空气的质量比柴油大 空燃比超过14.7时，、碳氢化合物被大量消耗，无法还原 (3) 吸附态分解为吸附态原子和原子 吸附态与吸附态原子结合，生成吸附态 (4) 【详解】（1）①已知标准SCR的反应方程式，根据盖斯定律，；根据吉布斯自由能方程，该反应的正反应为气体分子数增大的反应，，且，故在任意温度下都能保证，即在任意温度下反应都能自发进行； ②已知的，即，反应温度为常温，时，代入式，即； （2）①当烷烃的质量相同时，碳原子越少，氢元素占比越高而氢耗氧远多于碳，整体耗氧量更大，故理论上空燃比：汽油>柴油，理由为：汽油含碳量低、含氢量高，单位质量的汽油需要空气的质量比柴油大； ②空燃比越大，、碳氢化合物被大量消耗，缺少还原性物质还原，所以转化效率明显降低； （3）①观察图2，反应物含有和，生成物含有与，据此配平方程式：； ②观察图2，气态NO分子吸附到催化剂表面后，分解成吸附态原子和原子，后气态CO分子吸附到催化剂表面，结合吸附态的原子，生成吸附态分子，后脱离催化剂； （4）根据图3，在X电极上放电，被还原生成，配平离子为，电极方程式为。 14．（2025·山西·二模）硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸。下图是模拟工业制硝酸的实验装置(支撑装置省略)。 回答下列问题： (1)实验时，怎样产生氨气？___________。 (2)碱石灰能否换成氯化钙？___________(填“能”或“不能”)。 (3)实验开始时，先通入的气体是___________(填字母)( A．空气  B．氧气)，原因是___________。 (4)实验结束时，最后停止通入的气体是___________(填字母)( A．空气  B．氧气)，原因是___________。 (5)氨气在催化剂表面发生反应的化学方程式为___________，使用玻璃纤维毡堆放催化剂的原因是___________。 (6)此实验中，氮氧化物生成硝酸的化学方程式为___________。 【答案】(1)通过向集气瓶中鼓入空气 (2)不能 (3) B 使氧气过量，氨气与过量的氧气充分反应，避免硝酸铵的生成 (4) B 继续通入氧气使、与氧气和水反应，生成硝酸，防止氮氧化物污染空气 (5) 保证气流流通，增大氨气与氧气的接触面积，使氨的催化氧化反应更充分 (6)、 【分析】向氨水中鼓入空气使氨气缓慢挥发出来，用碱石灰干燥氨气，氨气和氧气混合后加热，在催化剂作用下发生催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮、氧气、水反应生成硝酸。 【详解】（1）实验时，通过向氨水中鼓入空气使氨气缓慢挥发出来。 （2）无水氯化钙能吸收氨气生成 ，所以碱石灰不能否换成氯化钙。 （3）实验开始时，先通入氧气，排出装置内的空气同时充满氧气，使氧气过量，氨气与过量的氧气反应，避免生成硝酸铵，所以先通入的气体是氧气。 （4）继续通入氧气使、与氧气和水反应生成硝酸，防止氮氧化物污染空气，所以最后停止通入的气体是氧气。 （5）氨气在催化剂表面发生反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为，使用玻璃纤维毡堆放催化剂的原因是保证气流流通，增大氨气与氧气的接触面积，使氨的催化氧化反应更充分。 （6）此实验中，二氧化氮、氧气、水反应生成硝酸，一氧化氮、氧气、水反应生成硝酸，反应的化学方程式为、。 学科网（北京）股份有限公司 $ 大单元三 第二单元　非金属及其化合物 第5讲　氮及其氧化物　硝酸的工业制法 【高考考向预测】 氮及其氧化物、硝酸工业制法侧重考查一氧化氮、二氧化氮的性质、相互转化、尾气处理，硝酸的强氧化性、浓稀硝酸反应差异，以及氨氧化法制硝酸的工艺流程、反应原理与设备要点，常结合氧化还原计算、实验探究、化工流程综合命题；近三年在选择、实验、化工大题中考查频次高，考频稳定；预测2027年多结合大气污染治理、工业生产实景设问，强化氮氧化物混合体系计算、硝酸反应产物判断与工艺流程分析。 【双基自测●明考向】 1．（25-26高三·全国·一轮复习）与水的反应中既作氧化剂又作还原剂。(____) 2．（25-26高三·全国·一轮复习）稀硝酸与铜片制NO产生的废液中，可能大量存在、、、NO等粒子。(____) 3．（25-26高三·全国·一轮复习）用NaOH溶液吸收尾气中的：。(____) 4．（26-27高三·全国·一轮复习）常温下铁与浓硝酸反应可制备。(____) 5．（26-27高三·全国·一轮复习）汽车尾气处理：。(____) 6．（25-26高三·全国·一轮复习）探究和浓反应后溶液呈绿色的原因，将通入下列溶液至饱和：①浓、②和混合溶液，①无色变黄色，②蓝色变绿色，则和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有。(____) 7．（24-25高三·全国·一轮复习）制取并收集NO2气体。(________) 8．（23-24高三·全国·一轮复习）溴蒸气和NO2都是红棕色气体，可用湿润的淀粉­KI试纸和NaOH溶液鉴别。( ) 9．（23-24高三·全国·一轮复习）常温常压下，4.6g NO2气体含有1.81×1023个NO2分子。(__) 10．（2023高三·全国·专题练习）利用和蒸馏水均可鉴别和溴蒸气。( ) 【核心梳理●明考点】 考点一　氮及其氧化物 1.自然界中氮元素的存在和氮的固定 2.氮气 (1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。 (2)化学性质 写出标号反应的化学方程式: ①3Mg+N2Mg3N2; ②N2+3H22NH3; ③N2+O22NO。 3.氮的氧化物 氮的多种氧化物:O5。 (1)N2O俗称笑气,可以致人发笑,有轻微麻醉作用。 (2)N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。 (3)NO2与N2O4可相互转化2NO2N2O4。 (4)NO与NO2的比较 NO NO2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 与O2或与 H2O反应 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 收集方法 排水法 向上排空气法 与人体、环 境的关系 ①与血红蛋白结合,使人中毒;②转化成NO2,形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾,破坏臭氧层 【考点突破●明方向】 1.下列关于氮及其化合物,说法不正确的是(　　) A.氮的固定是将N2转化成含氮化合物 B.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态 C.NO和NO2都可稳定存在于空气中 D.N2既可作氧化剂又可作还原剂 2.NO分子会污染空气。近年来,科学家发现少量的NO在生物体内许多组织中存在,它有扩张血管、提高免疫、增强记忆力的功能,而成为当前生命科学的研究热点。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(　　) A.一氧化氮是酸性氧化物,会形成酸雨 B.常温、常压下,一氧化氮只能通过人工合成 C.一氧化氮为无色气体,在与O2反应中体现还原性 D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集 3.下列有关实验室制取、收集NO2并制备Cu(NO3)2·6H2O的实验原理和装置正确的是(　　) A.用装置甲制取NO2 B.用装置乙收集NO2 C.用装置丙吸收NO2 D.用装置丁蒸干溶液获得Cu(NO3)2·6H2O 4.(1)氮化镁遇水易发生水解反应,生成沉淀并放出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,写出其水解方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)在有氧条件下,某新型催化剂能催化NH3与NOx反应生成N2。写出NH3与NO2反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  当生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为　　　　 mol。  5.NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)在汽车尾气系统中装上催化转化器,可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。  考点二　硝酸的工业制法 硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、染料等,工业制硝酸的原理如图: 按要求完成上图各步转化的方程式。 (1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO:　4NH3+5O24NO+6H2O　。  (2)NO进一步氧化生成NO2:　2NO+O2===2NO2　　　。  (3)用水吸收NO2生成HNO3:　3NO2+H2O===2HNO3+NO　。  (4)尾气处理通常用碱液吸收: 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:　2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O　　。  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,写出化学方程式　NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O　　。  ③NO2、NO的混合气体能被足量的烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)　　≥　n(NO),若不能完全吸收,你认为可以采取哪种最简单的措施确保有害气体被完全吸收:　　补充适量空气　　。  【考点突破●明方向】 1.氮的转化关系如下所示: 下列说法中,不正确的是(　　) A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C.上述所有反应都是氧化还原反应 D.上述反应中只有③属于氮的固定 2.如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为(　　) A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8 3.将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体。 (1)若剩余的气体是　　　　,则NO2、O2的体积分别是　　　　。  (2)若剩余的气体是　　　　,则NO2、O2的体积分别是　　　　。  氮的氧化物与氧气、水反应定量计算的常用化学方程式 (1)3NO2+H2O===2HNO3+NO; (2)4NO2+O2+2H2O===4HNO3; (3)4NO+3O2+2H2O===4HNO3。 4.亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料,可配制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如图: (1)等物质的量的NO与NO2被Ca(OH)2吸收,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)吸收时,采用气—液逆流接触吸收(尾气从塔底进入,石灰乳从塔顶喷淋),其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)该工艺需控制NO和NO2的物质的量之比接近1∶1,若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)生产中需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  废气中氮氧化物的脱硝方法 (1)汽车尾气一般用催化转化法,在催化剂等条件下,将氮的氧化物转化为N2。 (2)硝酸工业尾气一般采用碱液吸收法,将氮的氧化物转化为化工原料或产品。 本讲感悟 疑点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  盲点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【限时训练】 （60分钟） 1．（2025·贵州·高考真题）NaOH溶液可吸收硝酸工业尾气中的，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．NaOH的电子式： B．NO和在一定条件下可以相互转化 C．标准状况下，11.2 L 和混合物中原子总数为 D．尾气处理中涉及的反应有： 2．（2025·广西·高考真题）为探究不同浓度被还原的产物，进行如下实验。下列说法错误的是 装置 实验 溶液的浓度 步骤与现象 ① 铁丝表面有气泡产生，溶液变为黄色；取出铁丝 液面上方出现红棕色气体 ② 试管口出现红棕色气体 ③ 无明显红棕色气体；取少量上层溶液，加入足量溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 A．①中溶液变为黄色，可能是溶于溶液 B．“试管口出现红棕色气体”说明②中的被还原为 C．③中无明显红棕色气体，可能是生成了 D．“石蕊试纸变蓝”说明③中有被还原为 3．（2023·江苏·高考真题）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： B．工业制硝酸过程中的物质转化： C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应： D．实验室制备少量的原理： 4．（2026·河南南阳·三模）下列有关叙述对应的化学方程式或离子方程式正确的是 A．实验室制氨气：NH4ClNH3↑+HCl↑ B．工业侯氏制碱： C．将NO2通入 NaOH溶液中： D．水杨酸溶液中加入少量碳酸钠： 5．（2026·四川宜宾·三模）某元素的部分常见化合物转化关系如下图(部分反应物及转化条件略去)。常温下，G、H为无色气体，J为红棕色气体，L为强酸。下列说法错误的是 A．可用排水法收集H B．G与足量反应可直接生成J C．G与L反应的产物水溶液显酸性 D．不同浓度的L与同一金属反应可生成H或J 6．（2026·甘肃白银·模拟预测）按图示组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当Ⅲ中溶液由浅绿色变为深棕色时，将铜丝拉出液面。下列叙述错误的是 已知：(aq，深棕色)。 A．Ⅰ中溶液变蓝，产生红棕色气体 B．Ⅱ中溶液变浑浊，说明发生了复分解反应 C．进入Ⅲ中的气体有NO D．若用浓硫酸代替浓硝酸，则Ⅱ中溶液不会变浑浊 7．（2026·广东·二模）利用如图所示装置，选用浓、稀硝酸分别进行实验，其中装置a为氮气氛围。下列说法错误的是 A．装置b中溶液变红，说明硝酸的还原产物为 B．实验过程中，装置c中至少发生了两种化学反应 C．无论选用浓硝酸还是稀硝酸，装置c中都会出现红棕色气体 D．若铜片过量，反应结束后向烧瓶中滴加稀硫酸，铜片会继续溶解 8．（2025·陕西西安·模拟预测）在一支50 mL注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①。打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②。振荡注射器，静置后再观察现象③。 下列关于该过程的分析不正确的是 A．现象①②，主要体现了NO难溶于水、具有还原性 B．现象②③，针筒示数：③>② C．过程中若将空气10 mL改成15 mL，③能观察到针筒内有气体剩余 D．此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率 9．（2026·河北沧州·二模）利用Cu-ZSM-5分子筛催化剂，NH3可脱除燃煤烟气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示，下列说法不正确的是 A．阶段②中各元素的化合价没有发生变化 B．X是氮气 C．阶段④中的氮元素既被氧化又被还原 D．该去除氮氧化物的总反应中，每生成标准状况下2.24L氮气，转移的电子数为0.3NA 10．（2026·山东济南·二模）云雾中微液滴表面具有强活化能力，可将水分子解离成、电子等微粒。工业尾气中在微液滴表面发生的转化如图所示。下列说法正确的是 A．在水溶液中上述转化速率会更快 B．转化过程中，微液滴只体现催化作用 C．既被氧化又被还原 D．理论上转化消耗 11．（2025·陕西西安·模拟预测）氮的氧化物有、NO和等，它们均是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。回答下列问题： (1)室温下N2O为无色有甜味气体，俗称笑气，加热硝酸铵可生成N2O，也可由金属锌与很稀的硝酸反应生成，写出后者反应的化学方程式：_______。 (2)工业上往往采用石灰浆吸收NO和。 反应I：； 反应Ⅱ：。 ①反应Ⅱ中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为_______。 ②若利用石灰浆充分吸收，当_______时，可被石灰浆完全吸收且无污染性气体剩余。 ③若利用石灰浆充分吸收后，排放的尾气中还含有较多的氮氧化物，可能是_______(填化学式)。未被石灰浆吸收的氮氧化物可用酸化的NaClO2溶液吸收，在酸化的NaClO2溶液中，该氮氧化物被氧化为，其反应的离子方程式为_______。 12．（2026·河南南阳·模拟预测）二氯二氨钯广泛应用于有机合成、催化反应和材料科学领域。二氯二氨钯为橘黄色粉末，难溶于水，制备二氯二氨钯的装置如图所示。 已知：①该实验先把王水滴入钯粉中生成，然后再将通入溶液； ②可与形成多种配合物，其中二氯四氨钯易溶于水，且水溶液为绿色。 回答下列问题： (1)仪器A、C的名称分别为___________、___________。 (2)仪器B的作用是___________，王水的配制方法为___________。 (3)钯粉(Pd)与王水反应生成和NO、，写出反应的化学方程式：___________。若产生的NO要被NaOH完全吸收生成硝酸钠，则NO和的物质的量之比为___________。 (4)控制通入限度的实验操作和现象是___________。 (5)和反应生成需控制温度约，加热方式为___________。 (6)二氯二氨钯纯度的测定：取二氯二氨钯2.50 g，隔绝空气加热脱生成，将所得溶于水，加入硝酸酸化的溶液，洗涤、干燥，得沉淀2.87 g，若杂质不与反应，则制得的二氯二氨钯的纯度为___________[M(二氯二氨钯)]。 13．（2026·浙江·二模）燃油车排放的尾气主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等。常用的尾气净化技术有选择性催化还原(SCR)、三元催化转化(TWC)、电化学等。 (1)利用处理柴油车尾气，与的比例不同时发生不同类型的反应： a．标准SCR：   b．快速SCR：   ①已知  ，则___________kJ/mol。标准SCR能自发进行的条件为___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 ②的存储与释放对脱硝效率至关重要，某储氨材料为一种弱碱性阴离子交换树脂，可通过吸附实现储氨。常温下若将该树脂浸泡在的模拟尾气冷凝液中(忽略体积变化)，已知的，则溶液中的比值为___________。 (2)单位质量燃料燃烧所需要的空气质量称为空气燃油比，简称空燃比。 ①汽油以辛烷为例，柴油以十六烷为例，理论上空燃比汽油___________柴油(填“>”或“<”)，其原因是___________。 ②利用TWC处理汽油车尾气，尾气中的、、(碳氢化合物)的转化效率与实际空燃比的变化关系如图1所示。当实际空燃比超过14.7时，转化效率明显降低的原因是___________。 (3)在贵金属催化剂表面模拟TWC用CO还原NO，反应机理如图2所示。 ①生成的总反应为___________。 ②图中虚线框内还原转化为反应机理可描述为： 气态NO分子吸附到催化剂表面___________气态CO分子吸附到催化剂表面___________吸附态从催化剂表面脱附，释放为气态。 (4)用电解法处理的原理图3所示，两惰性电极间是新型固体氧化物陶瓷，在一定条件下可以传导。X电极发生的电极反应式为___________。 14．（2025·山西·二模）硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸。下图是模拟工业制硝酸的实验装置(支撑装置省略)。 回答下列问题： (1)实验时，怎样产生氨气？___________。 (2)碱石灰能否换成氯化钙？___________(填“能”或“不能”)。 (3)实验开始时，先通入的气体是___________(填字母)( A．空气  B．氧气)，原因是___________。 (4)实验结束时，最后停止通入的气体是___________(填字母)( A．空气  B．氧气)，原因是___________。 (5)氨气在催化剂表面发生反应的化学方程式为___________，使用玻璃纤维毡堆放催化剂的原因是___________。 (6)此实验中，氮氧化物生成硝酸的化学方程式为___________。 学科网（北京）股份有限公司 $