第5章 第18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（创新版）

该高中化学高考复习课件聚焦“氮及其氧化物 硝酸”专题，覆盖氮气性质及固定、氮氧化物转化与环境影响、硝酸性质及应用等核心考点，对接高考评价体系，通过近五年真题分析明确氮氧化物计算、硝酸氧化性等高频考点权重，归纳实验探究、定量计算等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题训练+规律总结+素养培养”策略，如氮氧化物溶于水计算提炼“4NO₂+O₂”“4NO+3O₂”总关系式（科学思维），金属与硝酸反应结合电子守恒法突破（科学思维），实验题通过现象分析推理反应原理（科学探究与实践）。特设“易错警示”和“思维模型”，助力学生掌握解题技巧，教师可据此精准教学，提升高考冲刺效率。

第18讲　氮及其氧化物　硝酸 返回 ‹#› 1．了解氮气和氮氧化物的主要性质、应用以及对生态环境的影响。　 2．掌握硝酸的主要性质和应用。 [目标导航·明方向] 返回 ‹#› 1 考点一 2 考点二 栏 目 导 引 3 真题体验 研考题·提技能 4 限时规范训练 返回 ‹#› 3 考点一 氮气及氮的氧化物 1．氮元素的存在和氮的固定 游离 化合 自然 人工 返回 ‹#› 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 返回 ‹#› 写出有关反应的化学方程式： ①________________________； ②________________________； ③________________________。 (3)用途 ①化工原料，用于合成氨； ②性质稳定，代替稀有气体作焊接金属保护气，填充灯泡； ③保存粮食、水果，使其处于低氧环境中。 3Mg＋N2Mg3N2 N2＋3H2 2NH3 N2＋O22NO 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，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是_______和 _______。 N2O3 N2O5 返回 ‹#› (2)NO和NO2的比较 物质 NO NO2 色、味、态 __________的气体 ____________________的气体 溶解性 不溶于水 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 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 存在平衡 － 2NO2⥫⥬N2O4 无色、无味 红棕色、有刺激性气味 返回 ‹#› [提醒]　NO、NO2中氮元素的化合价分别为＋2价、＋4价，处于中间价态，因此，NO、NO2均既有氧化性又有还原性。 返回 ‹#› (3)氮氧化物对环境的影响 光化 学烟雾 返回 ‹#› 正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)N2分子的结构稳定，因而氮气不支持任何物质的燃烧(　　) (2)固氮反应一定属于氧化还原反应(　　) (3)NO2与水反应生成硝酸，故NO2是酸性氧化物(　　) (4)制取二氧化氮时，用水吸收尾气(　　) (5)利用AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别NO2和溴蒸气(　　) (6)汽车尾气中的氮氧化物是由化合态氮转化来的(　　) × √ × × √ × 返回 ‹#› 一、氮气及氮的氧化物 1．(2025·辽宁大连一模)下列关于氮及其氧化物，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 C 返回 ‹#› 解析：C　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，A正确；自然界中N有游离态，如N2，也有化合态，如铵盐、硝酸盐等，B正确；NO不稳定，易与O2反应生成NO2，C错误；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。 返回 ‹#› 2．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能观察到针筒内无气体剩余 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 C 返回 ‹#› 解析：C　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为注射器中气体无色，注射器活塞几乎不发生移动，说明NO难溶于水；打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②为注射器内气体变为红棕色，气体体积减小，注射器活塞向里移动，说明NO具有还原性，被氧化为NO2；振荡注射器，静置后再观察现象③为气体由红棕色变为无色，气体体积减小，注射器活塞向里移动。过程中若将空气10 mL改成15 mL，则氧气约有3 mL，20 mL NO和3 mL氧气反应时，NO过量，故③能观察到针筒内有气体剩余，C错误。 返回 ‹#› 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________。 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)O2　8 mL、4 mL　 (2)NO　10.8 mL、1.2 mL 返回 ‹#› [题后归纳]　“氮氧化物溶于水计算问题”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)。 返回 ‹#› 二、氮氧化物对环境的污染及防治 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)工业尾气中氮的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 ‹#› 考点二 硝酸 1．物理性质 2．化学性质 返回 ‹#› (1)不稳定性 化学方程式：__________________________________________。 (2)强氧化性 硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强，如常温下，浓硝酸使Fe、Al钝化。 ①与金属反应(填化学方程式，下同) 稀硝酸与铜反应：___________________________________________。 浓硝酸与铜反应：___________________________________________。 4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑ 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 返回 ‹#› ②与非金属反应 浓硝酸与木炭反应：_________________________________________。 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：_________________________ ________________________。 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 3Fe2+＋4H＋＋=== 3Fe3+＋NO↑＋2H2O 返回 ‹#› (3)与有机物反应 ①苯的硝化反应： ②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 [提醒]　金属银可溶于硝酸，而金、铂不溶于硝酸，可溶于王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3的混合物)。 返回 ‹#› 3．保存 (1)保存硝酸： _____色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)、阴凉处(防热)。 (2)存放的浓硝酸中，因分解产生的NO2溶于HNO3而使其呈_____色。 棕 黄 返回 ‹#› 4．工业制法的反应原理 (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：________________________________。 5．用途 主要化工产品，是制造炸药、染料、塑料、硝酸盐和许多其他化工产品的主要原料。 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 返回 ‹#› 正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化(　　) (2)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S(　　) (3)铜、木炭分别与浓硝酸反应，都体现了浓硝酸的强氧化性和酸性(　　) (4)过量的铜与浓硝酸反应，产物中一定有NO(　　) (5)Cu在KNO3溶液和稀硫酸中均不溶解，但能溶解在其混合液中(　　) (6)试管内壁上的银镜可用稀硝酸除去，也可用氨水除去(　　) (7)浓硝酸和氯水均用棕色试剂瓶保存，其原理相同(　　) √ × × √ √ × √ 返回 ‹#› 一、硝酸的性质及应用 1. (2025·山东青岛二中月考)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性质对应不准确的一组是 (　　) A．硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 D 返回 ‹#› 解析：D　D项中“滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去”，其褪色的原因可能是硝酸的强氧化性把酚酞氧化而褪色，也有可能是硝酸与氢氧化钠发生中和反应，究竟是哪个原因，还需要实验验证。 返回 ‹#› 2．(2025·辽宁沈阳期末)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(　　) A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应       ① ② ③ D 返回 ‹#› 解析：D　①中浓HNO3受热分解，发生反应：4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，产生的气体为混合气体，故A正确；由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应，故B正确；根据①和②，浓硝酸分解产生红棕色NO2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触，同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故C正确；红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故D错误。 返回 ‹#› 二、金属与硝酸反应的定量计算 3．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混合气体体积为11.2 L(气体摩尔体积取标准状况下的值)。请回答下列问题： (1)NO的体积为________L，NO2的体积为________L。 (2)参加反应的HNO3的物质的量是________。 (3)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，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，原硝酸溶液的浓度为________ mol·L-1。 (4)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________g。 返回 ‹#› 解析：(1)n(Cu)＝＝0.51 mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。气体的总体积为11.2 L，则混合气体的物质的量为＝0.5 mol，有x＋y＝0.5 mol；根据得失电子守恒有3x＋y＝(0.51×2)mol，解得x＝0.26 mol，y＝0.24 mol，V(NO)＝0.26 mol×22.4 L·mol-1＝5.824 L，V(NO2)＝11.2 L－5.824 L＝5.376 L。(2)参加反应的HNO3分两部分：一部分显酸性，生成Cu(NO3)2；另一部分被还原成NO2和NO，所以参加反应的HNO3的物质的量为0.51 mol×2＋0.5 mol＝1.52 mol。 返回 ‹#› (3)HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以的形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液至恰好使溶液中Cu2+全部转化为沉淀，溶液中溶质只有NaNO3，其物质的量为aV×10-3 mol，故c(HNO3)＝ mol·L-1。(4)由得失电子守恒得2×n(Cu)＝2×n(H2O2)，n(H2O2)＝n(Cu)＝0.51 mol，m(H2O2)＝17.34 g，故需30%的双氧水的质量为＝57.8 g。 答案：(1)5.824　5.376　(2)1.52 mol　(3)　(4)57.8 返回 ‹#› 4．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 ‹#› 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。 返回 ‹#› (4)由上述分析可知n(H＋)总＝2n(H2SO4)＋n(HNO3)＝0.5 mol， Fe＋＋4H＋===Fe3+＋NO↑＋2H2O 0.1 mol　0.4 mol　　　　0.1 mol 所以剩余的n(H＋)剩＝0.5 mol－0.4 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 ‹#› [思维建模]　金属与硝酸反应的思维模型 返回 ‹#› 真题体验 研考题·提技能 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。 A 返回 ‹#› 40 2．(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与装置中空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．(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 B 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 返回 ‹#› 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．(2024·北京卷，16节选)HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNO3。 (1)方法一：早期以硝石(含NaNO3)为氮源制备HNO3，反应的化学方程式为：H2SO4(浓)＋NaNO3===NaHSO4＋HNO3↑。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和________________________________________________。 (2)方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。 第Ⅰ步反应的化学方程式为_____________________________________ _____________________________________________________________。 返回 ‹#› 解析：(1)浓硫酸难挥发，产物HNO3易挥发，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。(2)第Ⅰ步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。 答案：(1)难挥发性　(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 限时规范 训练18　氮及其氧化物　硝酸 (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．(2025·山东泰安期中)氮及其化合物在生产生活中应用广泛。下列有关说法错误的是(　　) A．粮食储存中，N2可用作粮食的保护气 B．工业上把氨气转化成氮肥属于氮的固定 C．汽车尾气中排放的氮氧化物主要是由游离态氮转化来的 D．城市大气中碳氢化合物和氮氧化物等在阳光的作用下可能发生光化学烟雾 B 返回 ‹#› 48 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 解析：B　N2性质稳定，可用作粮食的保护气，A正确；氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮，工业上把氨气转化成氮肥，氨气属于化合态的氮，不属于氮的固定，B错误；汽车尾气中排放的氮氧化物主要是车辆内燃机工作时，空气中的氧气和氮气在高温条件下生成，是由游离态氮转化来的，C正确；光化学烟雾是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(CxHy)和氮氧化物(NOx)等一次污染物在阳光(紫外光)作用下发生化学反应生成的，D正确。 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2．自然界中的氮循环部分转化关系如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．氮气分子结构稳定，常温很难和其他物质发 生反应 B．Ⅰ过程属于氮的固定 C．工业上也是利用图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个转化来生产硝酸 D．图中Ⅱ、Ⅲ为硝化过程，均可通过加入氧化剂实现 C 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 解析：C　工业上是通过氨的催化氧化生成NO、NO被氧化为NO2、NO2和水反应三个转化来生产硝酸，故C错误。 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 C 3．汽车尾气中的氮氧化合物(NOx)与大气中的NH3发生如下作用，形成一种雾霾。 下列有关该雾霾的叙述错误的是(　　) A．该雾霾中含硝酸铵固体 B．反应②是非氧化还原反应 C．NH3是形成该雾霾的催化剂 D．NH3可能来自过度施用氮肥 烟(一种雾霾) 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 解析：C　硝酸与氨气反应生成硝酸铵固体，故A正确；反应②是五氧化二氮与水反应生成硝酸，反应中没有元素化合价变化，属于非氧化还原反应，故B正确；硝酸与氨气反应生成硝酸铵固体，氨气是反应物，不是催化剂，故C错误；铵盐不稳定，易分解产生氨气，则NH3可能来自过度施用氮肥，故D正确。 烟(一种雾霾) 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 12 11 4．将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，充分反应后，下列叙述不正确的是(设试管中的溶质不往试管外扩散，该状况下的气体摩尔体积为Vm L·mol-1)(　　) A．溶液体积占试管容积的 B．此反应中水既不是氧化剂也不是还原剂 C．试管内溶液中溶质的物质的量浓度为 mol·L-1 D．若将试管中的气体换为氯化氢或氨，则水充满试管 A 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 解析：A　将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，溶液体积占试管容积的，A错误；由反应的化学方程式可知，水既不是氧化剂也不是还原剂，B正确；试管内溶液中的溶质是硝酸，设试管容积为V L，浓度为 mol·L-1，C正确；若将试管中的气体换为氯化氢或氨，二者均易溶于水，因此水充满试管，D正确。 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 5．实验室可用 KNO3固体与酸反应制取硝 酸，其实验装置如图所示(加热装置已省略)。 下列说法错误的是(　　) A．该装置不用橡皮塞和橡皮管，可避免被酸腐蚀 B．制取硝酸时曲颈甑中盛放的是硝酸钾和稀硫酸 C．用流水冷却，可促进硝酸蒸气冷凝，避免形成酸雾 B 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 解析：B　硝酸具有强氧化性，会腐蚀橡皮塞和橡皮管，A项正确；该反应的原理是利用高沸点浓硫酸制备低沸点的硝酸，则曲颈甑中盛放的是硝酸钾和浓硫酸，B项错误；硝酸沸点低，用流水冷却，可促进硝酸蒸气冷凝，避免形成酸雾，C项正确；NaBr、MnO2及浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸钠、溴单质、硫酸锰和水，溴单质易挥发，故可用该装置制取液溴，D项正确。 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 6．(2025·黑龙江鹤岗一模)结合氮及其化合物“价—类”二维图及氧化还原反应的规律，下列分析或预测正确的是(　　) A．N2O3、NO2、N2O5均能与水反应生成酸，三者均为酸性氧化物 B．HNO3、HNO2、NaNO3、NH3的水溶液均可以导电，四者均属于电解质 C．联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2) 氧化成氢叠氮酸(HN3) D．硝酸具有较强的氧化性，可用稀 硝酸溶解Au、Pt C 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 解析：C　N2O3、N2O5为酸性氧化物，NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮，NO2不是酸性氧化物，A错误；NH3溶于水后生成的一水合氨电离出阴阳离子导电，一水合氨为电解质，氨气为非电解质，B错误；联氨(N2H4)中氮为－2价，从元素价态规律分析，可能被含有＋3价氮的亚硝酸(HNO2)氧化成氢叠氮酸(HN3)，C正确；硝酸具有较强的氧化性，但Au、Pt需要硝酸与浓盐酸配成的王水才可以溶解，D错误。 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 7．(2025·山东聊城期中)某同学为探究Al和反应情况，做如下实验： 实 验       现 象 产生气泡，试管上方呈浅红棕色 产生大量气泡，能使湿润红色石蕊试纸变蓝 产生气泡，能使湿润红色石蕊试纸变蓝 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 下列说法正确的是(　　) A．实验Ⅰ中氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶1 B．实验Ⅱ、Ⅲ说明铝粉只有在碱性或中性时才能将还原到最低价 C．实验Ⅲ的离子反应为：8Al＋＋5OH－＋18H2O===3NH3↑＋8[Al(OH)4]－ D．实验Ⅰ、Ⅱ消耗等量铝粉时，所得还原产物的物质的量之比为8∶3 D 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 解析：D　实验Ⅰ发生的反应为Al＋4HNO3===Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O，作氧化剂的HNO3与还原剂Al的物质的量之比为1∶1，A错误；实验Ⅱ为碱性条件下，实验Ⅲ为中性条件下，均生成能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为NH3，只能说明在碱性或中性时被还原到最低价，不能说明只有在碱性或中性时才被还原到最低价，B错误；实验Ⅲ在中性条件下没有OH－的参与，离子反应为：8Al＋＋18H2O===3NH3↑＋3[Al(OH)4]－＋5Al(OH)3↓，C错误；实验Ⅰ还原产物为NO，Ⅱ的还原产物为NH3，消耗等量铝粉时，转移电子数相同，设转移a mol电子，所得还原产物的物质的量之比为∶＝8∶3，D正确。 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 8．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　) A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 序号 实验操作 现象 解释或结论 ① 向过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈 红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+ ② 浓HNO3久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解 ③ Al箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔表面被稀HNO3氧化，形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性 D 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 解析：D　向过量的Fe粉中加入稀HNO3生成Fe2+，加入KSCN溶液时不变成红色，①错误；浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于HNO3，②正确；Al箔遇浓HNO3钝化，稀HNO3会使Al箔溶解，③错误；浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，④正确。 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 9．(2025·四川成都石室中学二模)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：①2NO2＋Na2CO3===NaNO3＋NaNO2＋CO2; ②NO2＋NO＋Na2CO3 ===2NaNO2＋CO2 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 下列叙述正确的是(　　) A．NO2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NaNO3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a＋c＝ D 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 解析：D　NO2、NO通入碳酸钠溶液发 生已知①、②的两个反应，会生成硝酸 钠和亚硝酸钠的混合溶液，加入稀硝酸 将亚硝酸钠转化为硝酸钠，最后对硝酸 钠溶液蒸发结晶得到硝酸钠固体。酸性氧化物与碱反应生成一种盐和水，NO2与NaOH反应生成NaNO2、NaNO3，生成两种盐，且氮元素化合价发生变化，不属于酸性氧化物，A错误；反应①中二氧化氮的氮元素发生歧化反应，二氧化氮既是氧化剂也是还原剂，被氧化的氮元素与被还原的氮元素的物质的量为1∶1，反应②NO中氮元素化合价升高被氧化， 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 NO2中氮元素化合价降低被还原，则同时发生反应①和②时，被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比1∶1，B错误；“转化器”中加入稀硝酸，亚硝酸钠在酸性环境下发生歧化反应，生成的NaNO3是氧化产物，NO是还原产物，C错误；根据题意可知，N元素和Na元素最终变为硝酸钠，根据守恒有等式：a＋b＋e＝2c；NO、NO2最终变为硝酸钠，N失去电子，O2得到电子，根据电子守恒有等 式：3a＋b＝4d，根据上述两个等式可得： a＋c＝，D正确。 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 10．(2025·陕西西安五校联考)将Fe和Cu的混合粉末a g加入100 mL 4 mol·L-1稀硝酸中充分反应后(假设还原产物只有NO)，下列说法正确的是 (　　) A．若反应后有Cu剩余，则反应后溶液中含有的金属阳离子一定是Cu2+ B．若反应后的溶液中有Cu2+，则反应后溶液中还含有的金属阳离子一定是Fe2+、Fe3+ C．若反应后的溶液中无HNO3和金属剩余，则加入金属粉末质量8.4 g<a g<9.6 g D．若加入的Fe和Cu的质量比为7∶8，则使HNO3完全反应的金属粉末质量最小为7.2 g D 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 解析：D　由于Fe比Cu更活泼，铁先与稀硝酸发生反应，若溶液中含有Cu2+，则必定还含有Fe2+，A错误；若反应后的溶液中有Cu2+，则溶液中可能含有Fe3+、无Fe2+，或含有Fe2+、无Fe3+，B错误；若金属全是铁(生成＋3价)，则消耗铁质量5.6 g，若全是铜，则消耗铜质量9.6 g，因是铁、铜混合物，则加入金属粉末质量5.6 g＜a g＜9.6 g，C错误；若加入的Fe和Cu的质量比为7∶8，则两者物质的量之比为1∶1，根据题意，Fe被氧化成Fe3+则消耗质量小，硝酸被还原的量是参加反应总量的，生成NO的物质的量为0.1 mol，设铁、铜的物质的量为n，根据得失电子守恒可得：3n＋2n＝0.1 mol×3，n＝0.06 mol，则金属粉末的最小质量为56 g·mol-1 ×0.06 mol＋64 g·mol-1×0.06 mol＝7.2 g，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个小题。 11．(10分)某兴趣小组设计实验验证铜与浓硝酸、稀硝酸的反应，装置如图所示(夹持装置未画出)： 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 实验一：验证铜与浓硝酸的反应 按图示连接好装置，______________________后，装入药品，关闭K2、K3，打开K1，一段时间后，再关闭K1，打开K2，加入足量的浓HNO3。 实验二：验证铜与稀硝酸的反应 待装置B中反应完全后…… 回答下列有关问题： (1)实验一中的横线上应填入的内容是__________；装置B中装浓硝酸的仪器名称是____________。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (2)实验一中“关闭K2、K3，打开K1”的目的是______________________ _____________________________________________________________。 (3)装置B中发生反应的离子方程式为________________________________ _____________________________________________________________。 (4)实验二的后续操作顺序为________(填标号)，打开止水夹后装置C的具支试管中的现象为______________________________。 a．打开止水夹 b．打开K1 c．打开K3，加入蒸馏水 d．关闭K1 e．插入铜丝 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (5)实验结束后，有同学观察到装置B中溶液呈绿 色，装置C中溶液呈蓝色。小组同学认为颜色不 同的原因可能如下： 猜想1：硝酸铜溶液的物质的量浓度不同，溶液颜色不同，浓度小时呈蓝色，浓度大时呈绿色。 猜想2：NO2溶解在硝酸铜溶液中，导致溶液颜色不同。 继续实验，打开K1，一段时间后，装置B中溶液变为蓝色，说明________可能成立，请设计实验验证另一猜想的可能性：___________________。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 解析：研究铜与浓、稀HNO3反应的差异，先利用二 氧化碳将装置中的空气排出，防止Cu与稀硝酸反应 生成的NO被氧化，装置B中滴加浓硝酸时Cu与浓 硝酸反应生成二氧化氮，在C中验证铜和稀硝酸的反应，最后尾气处理。(1)装置连接后以后首先需要做的是检验装置的气密性；装置B中装浓硝酸的仪器名称是分液漏斗。(2)由于装置中含有空气，会干扰NO检验，所以实验一中“关闭K2、K3，打开K1”的目的是排尽装置内的空气，防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化。(3)装置B中浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，发生反应的离子方程式为Cu＋＋4H＋===Cu2+ 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 ＋2NO2↑＋2H2O。(4)实验二是验证铜与稀硝酸的 反应，因此首先把生成的二氧化氮转化为硝酸，所 以后续操作顺序为待装置B中反应完全后打开K1、 打开K3，加入蒸馏水、插入铜丝、关闭K1、打开止水夹，即bceda，打开止水夹后氧气把NO氧化为二氧化氮，则装置C的具支试管中的现象为液面上方出现红棕色气体。(5)继续实验，打开K1，一段时间后，装置B中溶液变为蓝色，由于A装置中二氧化碳把二氧化氮带出，因此说明猜想2可能成立，要验证猜想1的可能性，实验方案为取装置C中的溶液适量于试管中，加入Cu(NO3)2固体，若溶液变为绿色，说明猜想1成立。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 答案：(1)检验装置的气密性　分液漏斗　(2)排尽装置内的空气，防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化　(3)Cu＋＋4H＋===Cu2+＋2NO2↑＋2H2O　(4)bceda　液面上方出现红棕色气体　(5)猜想2　取装置C中的溶液适量于试管中，加入Cu(NO3)2固体，若溶液变为绿色，说明猜想1成立 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12．(10分)(2025·山东泰安期末)生物硝化与反硝化工艺除去工业废水中过量的原理如图所示： 已知：硝化菌对pH值的变化非常敏感，最佳pH值是8.0～8.4，反硝化菌最适宜的pH值是6.5～7.5。 (1)含过量的工业废水排放会导致的环境问题是_________________；硝化阶段中溶液的pH________(填“升高”或“降低”)。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (2)向含的酸性废水中加入适量的碳源(甲醇)，能实现“反硝化”过程，并产生两种对环境无污染的气体，每处理含的酸性废水，理论上消耗甲醇的物质的量为____________。反硝化作用是造成土壤中氮元素损失的重要原因之一，在农业上常采用________________的办法防止氮肥损失。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (3)一种硝化与反硝化的改进工艺工作原理如图所示： 半硝化脱氨过程与O2的物质的量之比为________，过程中加入NaHCO3的物质的量应略________(填“大于”或“小于”)；该过程中与原方法相比，该方法的优点是_____________________________。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 解析：(1)含有过量的工业废水排放到水中，会导致水体中营养物质过剩，从而引发藻类等水生生物的大量繁殖，藻类的过度生长会消耗水中的溶解氧，导致水体缺氧，进而影响水生生物的生存，甚至引发水华或赤潮现象；硝化过程是氨氮在硝化菌等作用下被氧化为硝酸盐的过程，因此硝化反应的化学方程式可以表示为===＋H2O＋2H＋，从方程式可以看出，硝化过程中生成的H＋使溶液的酸性增强，pH值降低。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (2)反硝化过程是将硝酸盐在反硝化菌的作用下还原为N2的过程。在这个过程中，需要碳源(甲醇)作为电子供体。反硝化过程的离子方程式可以表示为5CH3OH＋＋6H＋===5CO2↑＋13H2O＋3N2↑，从方程式可以看出，每消耗，理论上消耗甲醇的物质的量约为0.42 mol；反硝化作用会导致土壤中的氮元素以氮气的形式逸出，从而造成氮肥损失。在农业上，可以通过松土来增加土壤的通气性，使氧气更容易进入土壤，从而抑制反硝化过程的发生，因为反硝化菌是厌氧菌，在有氧条件下其活性会受到抑制，从而减少氮肥的损失。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (3)半硝化脱氨过程是指将氨氮部分氧化为亚硝酸盐的过程，在改进工艺中，亚硝酸盐可以直接被反硝化菌还原为氮气，而不需要进一步氧化为硝酸盐，离子方程式为======2N2↑＋4H2O，从这两个方程式可以看出，半硝化脱氨过程与O2的物质的量之比为4∶3，同时会生成4份的H＋，理论上NaHCO3和物质的量之比为1∶1即可恰好消耗H＋，但若NaHCO3过量，可能会与发生相互促进的水解反应，造成原料损耗，故加入NaHCO3的物质的量应略小于；改进工艺通过半硝化直接生成亚硝酸盐，同时，由于亚硝酸盐可以直接被反硝化，也减少了对碳源的需求；改进工艺的优点是不再需要外加碳源(或还原剂或甲醇)。 答案：(1)水体富营养化(或水华或赤潮)　降低　 (2)0.42 mol　松土(合理即可)　(3)4∶3　小于　 不再需要外加碳源(或还原剂或甲醇) 返回 ‹#› 第18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 ‹#› 84 $