第5章 第22讲 氮及其氧化物 硝酸(课件PPT)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案

该高中化学高考复习课件聚焦“氮及其氧化物 硝酸”专题，依据课标要求覆盖氮气性质、氮氧化物转化、硝酸氧化性及工业制法等核心考点，对接高考评价体系分析氮循环、尾气处理、金属与硝酸反应等高频考点权重，归纳性质判断、化学计算等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题体验+关键能力训练”，如通过2025年江苏卷、海南卷真题解析氮氧化物环境影响，结合题点2中NO₂和O₂混合气体与水反应计算，用总关系式法培养科学思维和证据推理能力。设“易错陷阱警示”和“守恒法解题模型”，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准指导，提升复习效率。

第22讲　氮及其氧化物　硝酸 返回 ‹#› 1．了解氮及其氧化物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 2．掌握硝酸的性质、应用及工业制法。 [课标标准] 返回 ‹#› 1 考点一 2 考点二 栏 目 导 引 3 真题体验 4 限时规范训练 返回 ‹#› 1．氮元素的存在与氮的固定 考点一 氮气　氮的氧化物 人工固氮 返回 ‹#› 2．氮气 写出有关化学方程式： ①______________________； ②_________________________； ③______________________。 N2＋3MgMg3N2 N2＋O22NO 返回 ‹#› 氮气性质稳定，通常用作保护气，如焊接金属，填充灯泡，保护粮食、水果、种子等。 提醒 返回 ‹#› 3．氮的氧化物 (1)氮的多种氧化物 氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1→＋5价都有对应的氧化物，如N2O、___、N2O3、NO2(或_____)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、_____。 NO N2O4 N2O5 返回 ‹#› (2)NO和NO2的比较 性质 NO NO2 色、味、态 __________________ _________________________ 水溶性 ____________ 易溶于水 毒性 有毒，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一 与水反应 不反应 _________________________ 与氧气反应 _________________ 不反应 自身反应 不反应 2NO2⥫⥬N2O4 无色、无味的气体 红棕色、有刺激性气味的气体　 不溶于水 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2NO＋O2===2NO2 返回 ‹#› NO、NO2等氮的氧化物中，氮元素处于中间价态，因此，既具有氧化性，又具有还原性。 提醒 返回 ‹#› 4．氮氧化物(NOx)对环境的污染与防治 (1)常见氮氧化物的污染类型 返回 ‹#› (2)常见的氮氧化物(NOx)尾气处理方法 ①NaOH溶液吸收法：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。 ②氨气吸收法：8NH3＋6NO25N2＋6H2O。 ③催化转化法：汽车尾气催化转化器中发生反应：2CO＋2NO2CO2＋N2。 返回 ‹#› 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应(　　) (2)通过灼热的镁粉，可除去N2中的少量氧气(　　) (3)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2(　　) (4)NO2是酸性氧化物，与水反应生成硝酸(　　) (5)利用AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别NO2和溴蒸气(　　) √ × × × √ 返回 ‹#› 题点1　氮气及其氧化物的性质 1．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，消耗2 mol O2 D．③和⑤过程中氮元素分别被还原和 氧化 D 返回 ‹#› 解析：D　反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反应②属于植物固氮，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元素化合价由－3价升高到＋5价，即生成失去8 mol电子，则每生成需要消耗2 mol O2，C正确；反应③中NO被氧化为，反应⑤中被还原为N2，D错误。 返回 ‹#› 2．下列有关氮的氧化物的说法正确的是(　　) A．NO和NO2混合气体的尾气可以用水吸收 B．4.6 g NO2和N2O4的混合气体中含有的氧原子数目小于0.2NA(NA为阿伏加德罗常数的值) C．用湿润的淀粉-KI试纸可鉴别Br2(g)和NO2 D．除去NO中混有的少量NO2气体时，可以用水洗涤后再干燥 D 返回 ‹#› 解析：D　 NO与水不反应，且NO2与H2O反应生成NO，故不能用水吸收NO和NO2混合气体，A错误；NO2和N2O4的最简式均为NO2，根据原子守恒，可按NO2计算，4.6 g NO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目为0.2NA，B错误；Br2(g)和NO2都能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，不能鉴别，C错误；NO不溶于水，NO2易溶于水且能与水反应生成硝酸和NO，用水洗涤后再干燥可除杂，D正确。 返回 ‹#› 题点2　氮的氧化物与水反应的相关计算 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O2，则NO2、O2的体积分别是________。 (2)若剩余的气体是NO，则NO2、O2的体积分别是________。 返回 ‹#› 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。 答案：(1)8 mL、4 mL　(2)10.8 mL、1.2 mL 返回 ‹#› 氮氧化物溶于水的分析 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。 (1)若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(4∶3)。 (2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(4∶1)。 (3)NO2、NO、O2三种混合气体通入水中： ①可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。 ②也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情况处理。 返回 ‹#› 题点3　废气中氮氧化物的治理 4．(1)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：___________________。 (2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如4NH3＋6NO5N2＋6H2O，写出氨气转化NO2的化学方程式：_____________________， 该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为________。 返回 ‹#› (3)工业尾气中氮氧化物常采用碱液吸收法处理。 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：_________________。 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，该钠盐的化学式是________。 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：_______________________。 返回 ‹#› 答案：(1)2CO＋2NON2＋2CO2 (2)8NH3＋6NO27N2＋12H2O　4∶3　(3)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O　②NaNO2　③≥　补充适量空气 返回 ‹#› 1．物理性质 考点二 硝酸 返回 ‹#› 2．化学性质 (1)不稳定性(用化学方程式表示)： ①见光分解的化学方程式：________________________________。 ②浓硝酸的保存方法是保存在______带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处。 4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑ 棕色 返回 ‹#› (2)强氧化性 硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ①与金属反应： 稀硝酸与铜反应(用化学方程式表示)：____________________________ ___________________________； 浓硝酸与铜反应(用化学方程式表示)：__________________________ ___________________________________。 ②与非金属反应： 浓硝酸与C反应(用化学方程式表示)：______________________ _________________________。 3Cu＋8HNO3（稀）=== 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　 Cu＋4HNO3（浓）=== Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　 C＋4HNO3（浓） CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 返回 ‹#› 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：3Fe2+＋4H＋＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O。 返回 ‹#› 硝酸能溶解银，但不能溶解金、铂。 提醒 返回 ‹#› (3)与有机物反应 ①硝化反应( 与浓HNO3反应)： ______________________________________。 ②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 3．王水 浓HNO3和浓HCl体积比为__________的混合物叫做王水，能溶解金、铂等很不活泼的金属。 1∶3　 返回 ‹#› 4．硝酸工业制法的反应原理 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： (1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：________________________。 (2)NO进一步氧化生成NO2：_____________________。 (3)用水吸收NO2生成HNO3：_____________________________。 2NO＋O2===2NO2　 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 返回 ‹#› 确的打“√”，错误的打“×”。 (1)将铁屑放入稀硝酸中证明Fe比H2活泼(　　) (2)可用稀HNO3与FeS固体反应制取H2S(　　) (3)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成(　　) (4)硝酸与活泼金属Mg、Al等反应产生H2，而与Cu反应产生NO或者NO2(　　) (5)Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解，能溶解在二者的混合溶液中 (　　) × × √ × √ 返回 ‹#› 题点1　硝酸的性质及应用 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的性质不相对应的是(　　) A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去——强氧化性 解析：D　向滴有酚酞的NaOH溶液中滴入硝酸，溶液红色褪去，可能利用的是硝酸的酸性，也可能是强氧化性。 D 返回 ‹#› 2．(2025·北京朝阳区二模)浓硝酸与铜作用的过程如下图所示。 现象：ⅰ.a中产生红棕色气体，溶液呈绿色，试管壁发热；b中充满红棕色气体 ⅱ.烧杯液面上方无明显变化 下列关于该过程的分析不正确的是(　　) A．a中产生红棕色气体，主要体现了浓硝酸的氧化性 B．b中气体的颜色比a中的浅，与2NO2⥫⥬N2O4正向移动有关 C．NaOH溶液吸收NO2的反应为3NO2＋2NaOH===2NaNO3＋NO＋H2O D．a中溶解6.4 g铜时，转移电子的数目为1.204×1023 C 返回 ‹#› 解析：C　a中产生红棕色气体，发生反应Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，N元素化合价降低，主要体现了浓硝酸的氧化性，A正确；二氧化氮可以转化为无色四氧化二氮，b中气体的颜色比a中的浅，与2NO2⥫⥬N2O4正向移动有关，B正确；NO和氧气反应生成红棕色NO2，烧杯液面上方无明显变化，说明NaOH溶液吸收NO2没有生成NO，C错误；a中铜失电子生成硝酸铜，铜元素化合价由0升高为＋2价，溶解6.4 g铜时，转移电子的数目为1.204×1023，D正确。 返回 ‹#› 题点2　硝酸与金属的反应 3．(2026·福建厦门一中高三检测)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混合气体的体积为11.2 L(气体摩尔体积取标准状况下的值)，下列说法中错误的是(　　) A．NO的体积为5.824 L，NO2的体积为5.376 L B．参加氧化还原反应的HNO3的物质的量是1.52 mol C．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，恰好使溶液的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol·L-1 D．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57.8 g B 返回 ‹#› 解析：B　32.64 g铜的物质的量n(Cu)＝＝0.51 mol，反应产生的NO、NO2气体的物质的量n（气体）＝＝0.5 mol。假设混合气体中NO、NO2的物质的量分别是x、y，则根据气体物质的量关系可知：x＋y＝0.5 mol；根据电子守恒可知3x＋y＝0.51 mol×2，解得x＝0.26 mol，y＝0.24 mol，故反应产生的气体的体积：V(NO)＝0.26 mol×22.4 L·mol-1＝5.824 L；V(NO2)＝0.24 mol×22.4 L·mol-1＝5.376 L，A正确；参加氧化还原反应的HNO3，就是反应变为NO、NO2气体的硝酸，其物质的量是0.5 mol，B错误；在该反应中HNO3的一部分起酸的作用，与Cu2+结合形成Cu(NO3)2，其物质的量为Cu2+变为Cu(OH)2沉淀时NaOH的物质的 返回 ‹#› 量，n(HNO3)酸＝a mol·L-1×V×10-3 L＝aV×10-3 mol，还有一部分起氧化剂作用，反应变为NO、NO2，其物质的量n(HNO3)氧化剂＝0.5 mol，由于溶液的体积是140 mL，故原硝酸溶液的浓度c(HNO3)＝ mol·L-1，C正确；用30%的双氧水使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，双氧水得到的电子等于NO、NO2失去的电子，等于Cu变为Cu2+失去的电子。设需要30%的双氧水m g，根据电子得失守恒，有：0.26×3＋0.24×1＝0.51×2＝30%××2，解得m＝57.8，D正确。 返回 ‹#› 4．(2026·湖南名校高三联考)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 C 返回 ‹#› 解析：C　2.56 g Cu的物质的量为＝0.04 mol，若生成的气体中只含有NO，由化学方程式3Cu＋8HNO3(稀)===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，说明会发生反应Cu＋4HNO3(浓＋2NO2↑＋2H2O，即生成的气体中有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-1 NaOH溶液，Cu2+恰好完全沉淀，则n[Cu(OH)2]＝0.04 mol，则n(NaOH)＝ 0.08 返回 ‹#› mol，NaOH溶液的浓度为＝a mol·L-1＝2 mol·L-1，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40 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液后溶液中存在NaNO3，则NO、NO2的总物质的量为0.12 mol－0.08 mol＝0.04 mol，将生成的气体与0.02 mol O2一起通入足量NaOH溶液中，由N元素守恒可知，气体恰好被完全吸收生成的NaNO3的物质的量为n(NaNO3)＝0.04 mol，c＝0.04，D错误。 返回 ‹#› 金属与硝酸反应分析模型 返回 ‹#› 1．(2025·江苏卷，1)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是(　　) A．工业合成氨　　 B．湿法炼铜 C．高炉炼铁 D．接触法制硫酸 解析：A　工业合成氨：由N2和H2在高温、高压和催化剂存在下直接合成NH3，原料中包含N2，A符合题意；湿法炼铜：由Fe与CuSO4溶液反应生成Cu和FeSO4溶液，B不符合题意；高炉炼铁：由焦炭、含铁矿石(赤铁矿、磁铁矿等)等进行反应，C不符合题意；接触法制硫酸的原料是硫黄或硫铁矿，D不符合题意。 真题 体验 A 返回 ‹#› 2．(2025·海南卷，4)下列化合物性质描述错误的是(　　) ①CO　②SO2　③NO2　④Na2O2 A．既可作氧化剂也可作还原剂：①②③④ B．与水作用后溶液呈酸性：②③ C．与水反应释放O2：④ D．常态下呈现颜色：①②③④ D 返回 ‹#› 解析：D　CO中C为＋2价，SO2中S为＋4价，NO2中N为＋4价，Na2O2中O为－1价，均处于中间价态，均可被氧化或还原，故①②③④均可作氧化剂或还原剂，A正确；SO2与水生成H2SO3，NO2与水生成HNO3，溶液均呈酸性，B正确；Na2O2与水反应生成O2(2Na2O2＋ 2H2O===4NaOH ＋ O2↑)，C正确；CO、SO2常态下无颜色，而NO2(红棕色)、Na2O2(淡黄色)有颜色，D错误。 返回 ‹#› 3．(2025·广西卷，10)为探究不同浓度HNO3被Fe还原的产物，进行如下实验。下列说法错误的是(　　) 装置 实验 HNO3溶 液的浓度 步骤与现象 ① 12 mol·L-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 4 mol·L-1 试管口出现红棕色气体 ③ 0.5 mol·L-1 无明显红棕色气体；取少量上层溶液，加入足量NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 返回 ‹#› A．①中溶液变为黄色，可能是NO2溶于溶液 B．“试管口出现红棕色气体”说明②中的HNO3被Fe还原为NO2 C．③中无明显红棕色气体，可能是生成了N2 D．“石蕊试纸变蓝”说明③中有HNO3被Fe还原为 解析：B　①中12 mol·L-1 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；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；③中为0.5 mol·L-1 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；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。 返回 ‹#› 4．(2025·广东卷，15)按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是(　　)   A．a中有化合反应发生，并有颜色变化 B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C．c中溶液红色刚好褪去时恰好完全反应 D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 C 返回 ‹#› 解析：C　化合反应是由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应，铜与稀硝酸反应产生蓝色的硝酸铜溶液，同时生成的无色NO与装置中氧气发生化合反应生成红棕色的NO2：2NO＋O2===2NO2，A正确；a中产生的NO可与b中空气中的氧气反应生成NO2，同时NO2存在平衡转化：2NO2⥫⥬N2O4，若NO未反应完全，则b中存在3种氮氧化物，若NO完全转化为NO2，则b中存在2种氮氧化物，B正确；酚酞的变色范围为8.2～10.0，则c中溶液红色刚好褪去时，溶液仍显碱性，碳酸氢根离子并未完全反应，C错误；将a中稀硝酸换为浓 硫酸并加热，生成酸性氧化物SO2，过量的SO2可与NaHCO3发生反应：SO2＋NaHCO3===NaHSO3＋CO2而使溶液呈酸性，故c中溶液颜色会褪去，D正确。 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 (建议用时：45分钟　满分：50分) 一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．下列关于N2的说法错误的是(　　) A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气 B．反应N2＋O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一 C．N2的质量约占空气总质量的 D．在反应3Mg＋N2Mg3N2中，N2作氧化剂 限时规范 训练22 C 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 解析：C　N2可在电焊时作保护气，利用的是氮气的稳定性，A正确；汽车尾气造成污染的主要原因之一是N2＋O22NO，B正确；氮气的体积约占空气总体积的，C错误；在反应3Mg＋N2Mg3N2中，N元素的化合价降低，得电子发生还原反应，则N2作氧化剂，D正确。 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2．据研究，NO广泛分布于生物体内各组织中，可将积存在血管壁上的脂肪、胆固醇带走，被称为“血管清道夫”。下列说法中错误的是(　　) A．NO极易与氧气反应生成一种红棕色气体 B．实验室中，可利用铜与稀硝酸的反应制取NO C．人体吸入大量NO气体，可以预防心血管疾病 D．雷雨天气，氮气和氧气能生成NO 解析：C　人体吸入大量NO气体，会与血红蛋白结合而中毒，C错误。 C 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 3．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)   实验操作 现象 解释或结论 ① 过量的铁粉中加入稀硝酸，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液不呈红色 稀硝酸不能将Fe氧化为 ② 浓硝酸久置或光照 变黄色 HNO3不稳定、易分解 ③ Al箔插入稀硝酸中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色 浓硝酸具有酸性和强氧化性 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 A．①②　　　　　　　 B．③④ C．②③④ D．②④ 解析：D　①中，过量的铁粉又把Fe3+还原为Fe2+，错误；③中，Al与稀硝酸可以反应，不发生钝化，错误。 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 12 11 4．(2025·浙江台州模拟)实验室用如图所示装置制备硝酸(加热装置已省略)，下列有关说法错误的是(　　) A．冷却水的作用是促进硝酸蒸气冷凝，避免形成酸雾 B．该装置不使用橡胶塞和橡皮管，可避免被酸腐蚀 C．制得的硝酸可盛装在无色透明的洁净试剂瓶中 D．曲颈甑不适合制备沸点过低的物质 解析：C　制得的硝酸应存放在棕色试剂瓶中，C错误。 C 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 5．消除氮氧化物的常用方法有以下三种(反应条件略)： ①4NO2＋O2＋4Na2CO3＋2H2O===4NaHCO3＋4NaNO3 ②6NO＋4NH3===5N2＋6H2O ③2NO＋2CO===2CO2＋N2 下列说法错误的是(　　) A．氮氧化物会造成酸雨等污染 B．方法①是利用Na2CO3的碱性和氧化性消除NO2 C．方法②、③的目的是将化合态的氮元素转化为N2 D．方法②、③使用合适的催化剂，能加快消除氮氧化物的速率 B 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 解析：B　氮氧化物与水反应有硝酸生成，会形成硝酸型酸雨，对环境产生影响，A正确；方法①中氮元素的化合价升高，氧气中氧元素的化合价降低，Na2CO3没有表现出氧化性，B错误；方法②、③中氮氧化物转化为氮气，目的是将化合态的氮元素转化为N2，可处理污染气体，C正确；方法②、③中使用合适的催化剂能加快消除氮氧化物的速率，D正确。 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 6．(2024·湖南卷，7)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。 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 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 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 解析：C　金属铜与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，A错误；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，B错误；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，C正确；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，D错误。 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 7．(2025·广西柳州模拟)某小组为探究NO2的性质，设计了如下实验。 实验 装置 实验操作 及现象 ①抽去毛玻璃片后，反应瓶内壁有白色固体物质生成，红棕色气体逐渐变浅，直至无色 ②取白色固体物质溶于水，依次加入稀盐酸、BaCl2溶液，溶液中出现白色沉淀 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 下列说法错误的是(　　) A．气体混合的方程式：NO2＋SO2===SO3＋NO B．②中白色沉淀为硫酸钡 C．由实验可知，能用湿润的淀粉-KI试纸鉴别NO2与Br2(g) D．物质氧化性：浓HNO3>NO2>SO3 C 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 解析：C　毛玻璃片左侧反应生成NO2，右侧反应生成SO2，根据现象①②可知NO2与SO2反应会生成SO3和NO，因此白色固体是SO3，取白色固体物质溶于水，依次加入稀盐酸、氯化钡溶液，溶液中出现的白色沉淀为硫酸钡，气体混合的化学方程式为NO2＋SO2===SO3＋NO，A、B正确； NO2与Br2(g)都能将碘离子氧化为碘单质，都能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，无法鉴别，C错误；左侧浓硝酸与铜反应生成NO2，则浓硝酸氧化性强于NO2，NO2与SO2反应生成SO3，NO2的氧化性强于SO3，故氧化性强弱顺序为浓HNO3>NO2>SO3，D正确。 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 8．如图所示，在注射器里吸入20 mL NO，然后吸入5 mL水。若再吸入6 mL O2，夹住弹簧夹，直到内外大气压相同，观察整个过程。下列叙述正确的是(　　) A．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 B．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动 C．最终剩余气体体积约为14 mL D．所得硝酸溶液的浓度约为0.07 mol·L-1 A 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 解析：A　NO遇氧气生成NO2，NO2为红棕色气体，NO2溶于水生成NO，气体由红棕色变为无色，A正确；4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，该反应消耗掉全部的氧气和部分NO，注射器内气体被消耗，压强减小，活塞缓缓向左移动，B错误；由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知，O2完全反应，NO有剩余，剩余体积约为20 mL－8 mL＝12 mL，C错误；题干中并未说明气体所处状态，无法根据其体积计算其物质的量，故无法计算出生成硝酸的浓度，D错误。 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 9．(2025·黑龙江哈尔滨模拟)用如图所示装置模拟工业制备硝酸，并进行有关探究。(已知：无水CaCl2可用于吸收氨气)。下列说法正确的是(　　)   A．试剂X、Y为碱石灰 B．装置Z的主要作用是混合气体 C．装置W中溶液变蓝，说明稀硫酸能氧化铜 D．尾气处理时，可以用NaOH溶液吸收 D 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 解析：D　氧气通入浓氨水后，氨气和氧气的混合气体经过干燥后进入装有催化剂的硬质玻璃管，发生催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O，生成的气体经过无水CaCl2，除去氨气和水蒸气，NO与氧气反应生成NO2，尾气中的NO2可以选用氢氧化钠溶液处理。碱石灰与氨气不反应，试剂X可为碱石灰，碱石灰会与二氧化氮反应，Y不能为碱石灰，要将氨气与水蒸气除掉，Y为无水氯化钙，A错误；装置Z的主要作用是使一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮且防倒吸，B错误；装置W中溶液变蓝，说明有铜离子生成，稀硫酸不能氧化铜单质，是二氧化氮溶于水生成硝酸将铜单质氧化，C错误；尾气中主要有二氧化氮、一氧化氮气体，可用氢氧化钠处理：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，D正确。 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 10．(2026·山东名校联盟高三联考)探究铜与硝酸反应生成NO时的硝酸浓度。如图所示，先通N2一段时间后关闭活塞K，将铜丝伸入溶液中，当A中气体变为无色时，上提铜丝，再将B中溶液稀释至200 mL，取20.00 mL，用0.20 mol·L-1的NaOH溶液滴定至终点时消耗15.00 mL(忽略硝酸的挥发、分解及溶液体积变化)。下列说法正确的是(　　) 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 A．可用盛有NaOH溶液的洗气瓶进行尾气吸收 B．铜与硝酸反应主要生成NO时的硝酸浓度不大于8 mol·L-1 C．若不通N2，可能导致所得实验结果偏高 D．若通过直接滴定A中剩余酸的量(掩蔽掉Cu2+的干扰)进行求算，所得实验结果偏低 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 解析：D　A瓶中的反应为4HNO3(浓)＋Cu===2NO2↑＋2H2O＋Cu(NO3)2。B中发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。用0.20 mol·L-1的NaOH溶液滴定至终点时消耗15.00 mL，即n(NaOH)＝0.20×15.00×10-3 mol＝3×10-3 mol，有关系式为NaOH～HNO3，则B瓶中产生的n(HNO3)＝ 3×10-3 mol×10＝3×10-2 mol，又3NO2～2HNO3，则A瓶中产生的NO2为3×＝4.5×10-2 mol。由关系式得4HNO3(浓)～2NO2，则消耗的浓硝酸为4.5×10-2 mol×2＝9×10-2 mol。NaOH溶液不能直接与NO反应，所以它不能吸收尾气，A错误；溶液中剩余的硝酸浓度为 mol·L-1＝8 mol·L-1，但当反应产生无色NO 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 气体时停止反应，即硝酸浓度大于8 mol·L-1，B错误；若不通入N2，B瓶中NO也转变为HNO3，从而导致消耗的HNO3偏大，A中剩余HNO3偏低，结果偏低，C错误；当A中气体变为无色时停止反应，由B项分析可知，直接测定A瓶中的酸可能导致结果偏低，D正确。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 二、非选择题：本题共2小题。 11．(12分)汽车尾气中常含有CO、NOx等气体，为减轻污染，一般汽车都加装了“催化净化器”，可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体。某化学兴趣小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图所示装置(部分夹持装置已略去)。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (1)装置Ⅲ的主要作用为____________________________。 (2)停止加热，打开活塞K，通入适量氧气时，装置Ⅱ中可观察到的现象是____________________________________。 (3)该套装置的不完善之处是____________________。 (4)汽车尾气中含有CO和NOx，防止它们对大气造成污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成两种无毒的气体，其中一种是单质，该反应的化学方程式为_________。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (5)工业上常用纯碱溶液来吸收NOx，有关反应的化学方程式为2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2、NO2＋NO＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2。现有a L NO2和b L NO的混合气体恰好被200 mL Na2CO3溶液完全吸收，则a、b应满足的关系为________________(设该状况下的气体摩尔体积为Vm L·mol-1)。Na2CO3溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 解析：(5)依据题给反应可知，二氧化氮和一氧化氮的物质的量之比应大于或等于1∶1，气体才会反应完全。与二氧化氮和一氧化氮同时反应的碳酸钠的物质的量为 mol，与二氧化氮单独反应的碳酸钠的物质的量为 mol，所以碳酸钠的物质的量浓度为 mol·L-1。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 答案：(1)检验CO是否转化为CO2　(2)出现红棕色气体　(3)无尾气处理装置　(4)2xCO＋2NOxN2＋2xCO2　(5)a∶b≥1∶1(或a≥b)　 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12．(8分)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_____。 (2)dc段表示的是________(填“Fe2+”或“Fe3+”)物质的量变化。 (3)x＝________，y＝________。 (4)反应至c点，可收集到标准状况下的气体为________L。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 解析：(3)在Oa段完全转化为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)Fe＋＋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。 答案：(1)Fe＋＋4H＋===Fe3+＋NO↑＋2H2O　(2)Fe2+　(3)0.1　0.2　(4)3.36 返回 ‹#› 第22讲　氮及其氧化物　硝酸 点击进入WORD文档 按ESC键退出全屏播放 返回 ‹#› 4NH3＋5O24NO＋6H2O　 $