第03讲 氮及其重要化合物 环境保护和绿色化学（专项训练）（北京专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 以氮元素转化为主线，覆盖从基础性质到工业应用的全链条，通过分层演练落实化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|约21题|选择为主，结合简单填空|从氮气固定切入，递进至氨的性质、制备及喷泉实验，再到氮氧化物性质与硝酸制备，形成“性质-制备-应用”逻辑链| |重难·创新演练|约10题|综合实验与计算|聚焦硝酸强氧化性、氮氧化物处理等重难问题，通过实验探究深化科学思维与证据推理| |真题·实战演练|约5题|高考真题再现|对接高考命题趋势，强化工业流程与实验分析，体现科学态度与责任|

第03讲 氮及其重要化合物 环境保护和绿色化学（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查氮气的性质及用途、固定 考向02 考查氨的性质 考向03 考查氨的喷泉实验 考向04 考查氨气的制备 考向05 考查氮的氧化物的计算及性质 考向06 考查硝酸的性质 考向07 考查硝酸的制备 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查氮气的性质及用途、固定 1．【氨的还原性、人工固氮——合成氨】（2026·北京西城·二模）NH3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NH3以及NH3制NH4NO3的物质转化示意图。 下列说法正确的是 A．Ⅰ~Ⅴ均是氮的固定 B．Ⅰ中加热的目的是增大化学反应速率和提高原料的平衡转化率 C．Ⅰ~Ⅳ都是氧化还原反应，氧化剂依次是N2、O2、O2、H2O D．若在Ⅳ中加入足量水、通入足量空气可将NO2充分转化为HNO3 2．【合成氨条件的选择、人工固氮——合成氨】（2026·北京东城·一模）根据制氢方式及碳排放量的不同，工业合成氨有以下类型： 类型 制氢方式 碳排放量 灰氨 由天然气制“灰氢” 高 绿氨 “风电”电解水制“绿氢” 接近零 下列说法不正确的是 A．工业合成氨的化学方程式为 B．工业合成氨属于氮的固定 C．制“灰氨”涉及键断裂，制“绿氨”涉及键断裂 D．氨的沸点比、低，易液化分离 3．【氮的固定】（2026·北京门头沟·模拟预测）近期，我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂，如图为其电催化固氮的机理示意图。以下关于该电催化机理过程的描述不正确的是 A．反应在酸性条件下进行 B．反应过程涉及N2的氧化反应 C．1个N2分子反应生成2个NH3分子 D．反应分多步进行，中间产物为几种不同的氮氢化物 考向02 考查氨的性质 4．【氨的碱性、氨的还原性】（2025·北京昌平·二模）合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下，下列说法不正确的是 A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 B．甲、乙、丙在反应中均做还原剂 C．反应Ⅳ的另一种产物可循环使用 D．反应V，N元素化合价未发生改变 5．【氨的碱性、氯水的性质】（25-26高三上·北京·开学考试）用如图所示装置进行下列实验，实验结果与预测的现象不一致的是 选项 ①中的物质 ②中的物质 预测装置中现象 A 紫色石蕊溶液 溶液先变红后褪色 B 蒸馏水 气体变为无色 C 溶液 产生白色沉淀 D 溶液 产生白色沉淀 A．A B．B C．C D．D 6．【合成氨条件的选择、氨的还原性、硝酸的工业制备】（2025·北京延庆·一模）硝酸是重要化工原料，工业合成氨以及氨氧化制取硝酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．合成塔中合成氨的反应条件都是为了提高平衡转化率 B．氧化炉中反应的化学方程式： C．A物质可以是空气或氧气，目的是使尽量充分的转化为 D．生产过程中吸收塔产生的尾气可用碱液吸收 7．【氨与水的反应、氨的碱性、氨的物理性质及用途】（2026·北京延庆·模拟预测）室温下，1体积水能溶解约700体积的NH3。将向下排空气法收集NH3后的试管倒扣在水槽里的水中，观察。对该实验现象的分析正确的是 A．试管内液面上升，证明NH3与H2O发生了反应 B．试管中剩余少量气体，是因为NH3在水中的溶解达到了饱和 C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，原因是：NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH- D．将实验后试管中溶液敞口放置在空气中一段时间，pH会降低，主要是由于NH3被空气中的O2氧化 考向03 考查氨的喷泉实验 8．【氨的喷泉实验】（2025·北京丰台·一模）用圆底烧瓶收集后进行喷泉实验，装置如图。下列叙述正确的是 A．烧瓶内的溶液中存在平衡： B．溶液未充满烧瓶，是因为氨气与水的反应已达平衡状态 C．向红色溶液中加盐酸调至恰好无色时，溶液中 D．将实验中的换为NO，亦可形成喷泉 9．【氨的喷泉实验】（2024·北京·一模）用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”，装置及现象如下图。下列关于该实验的分析正确的是 A．产生“喷泉”证明NH3与H2O发生了反应 B．无色溶液变红证明NH3极易溶于水 C．红色溶液中存在含有离子键的含氮微粒 D．加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去 10．【氨的喷泉实验】（2023·北京房山·一模）如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，打开弹簧夹c，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，烧杯中的液体d呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是 a(干燥气体) b(液体) A 水 B 水 C 饱和溶液 D 溴的水溶液 A．A B．B C．C D．D 考向04 考查氨气的制备 11．【氨气的实验室制法、硝酸的强氧化性】（2026·北京海淀·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．用于呼吸面具：； B．FeS用于除去废水中的： C．浓用于清洗试管中的银镜： D．实验室制氨气： 12．【氨气的实验室制法】（2026·北京石景山·一模）下列实验中，不能达到实验目的的是 A．实验室快速制 B．铁制镀件上镀铜 C．洗去乙酸乙酯中的少量乙醇 D．分离粗盐水中的不溶物 A．A B．B C．C D．D 13．【氨气的实验室制法】（2026·北京东城·一模）根据反应，用下列装置制备。        下列说法不正确的是 A．甲中发生反应： B．丙中溶液X选用稀可吸收过量的 C．乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为：g→c，b→e D．实验开始时，应先点燃甲中酒精灯，一段时间后，再打开丁中分液漏斗的活塞 考向05 考查氮的氧化物的计算及性质 14．（2026·北京房山·二模）消除NO对大气的污染一直是环境保护的重要研究课题。 Ⅰ、利用甲烷在催化剂条件下还原NO，相关反应如下： ①   ②   (1)写出甲烷还原NO的热化学方程式______。 Ⅱ、催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如下图。 (2)写出脱硝过程的总反应的化学方程式______。 (3)结合上图分析，下列说法正确的是______。(填序号) a．中Fe元素的化合价为+3价 b．作催化剂，通过改变反应历程，提高反应速率 c．在等压条件下，反应①、②和③的反应热之和，小于总反应的反应热之和 Ⅲ、电解氧化吸收法可将废气中的NO转变为。分别向溶液和 溶液中通入NO，测得电流强度与NO的去除率的关系如图1所示。电解溶液时，溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图2所示。 已知：的氧化性弱于 (4)电解溶液时产生。氧化吸收NO的离子方程式为______。 (5)图1中NaCl电解液比电解液的NO去除率大，原因是______。 (6)随着电流强度的增大，电解NaCl溶液时NO去除率下降的原因是______。 15．【氮氧化物的危害及无害化处理方法】（2026·北京房山·一模）工业烟气中常含有，用溶液将氧化为，实现烟气中的脱除，下列说法正确的是 A．第一电离能 B．在大气中会形成酸雨 C．O元素位于周期表中第IVA族 D．脱除过程中发生氧化反应 16．【二氧化氮、二氧化氮的化学反应】（2025·北京房山·一模）某小组同学制备NO2，并探究不同条件下NO2与H2O的反应。实验装置如图(夹持装置略)。 (1)装置A中反应的化学方程式为___________。 (2)将收集装置B补充完整___________。 (3)用以上方法收集两试管NO2气体(均为12 mL)，分别倒置在盛有热水(80℃)和冰水(0℃)的两只水槽中，观察实验现象，10分钟后记录如下(忽略温度对溶液pH及气体体积的影响)： 实验编号 实验1-1(热水) 实验2-1(冰水) 剩余气体 无色，3 mL 几乎无气体 溶液状态 无色，pH=0.7 无色，pH=1.1 ①检验实验1-1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理___________。 ②甲认为实验2-1中NO2几乎全部溶于水，过程中未发生化学反应。证明甲同学猜想不成立的实验证据是___________。 (4)将上述实验静置一天后观察： 实验1-2(热水)：剩余气体4mL，溶液无色，pH=0.6，无气泡生成。 实验2-2(冰水)：剩余气体1mL，溶液无色，pH=0.9，有无色细小气泡生成。 查阅资料：2NO2+H2O=HNO3+HNO2 ，HNO2易分解。 ①用方程式解释实验2-2有无色细小气泡生成的原因___________。 ②设计实验，证实NO2与H2O反应过程中产生了HNO2：___________(补充实验操作及现象)。 (5)从反应速率的角度，分析不同温度下NO2与水反应现象差异的原因___________。并对装置C中吸收NO2尾气所用试剂及条件提出建议___________。 考向06 考查硝酸的性质 17．【硝酸的强氧化性】（2026·北京西城·一模）利用空气、铜、稀硫酸制，工艺简单、生产成本低，但反应速率小。若加入，反应速率显著增大。反应过程中物质转化关系如下。 下列说法不正确的是 A．反应①： B．反应制得，需投入 C．酸性条件下氧化Cu的速率大于氧化Cu的速率 D．制的总反应： 18．【硝酸的强氧化性】（2026·北京昌平·一模）查阅文献和对铜与浓硝酸的反应速率均有影响，利用下图装置进行实验验证。 序号 试剂X 操作 现象 电流表示数 ① 无 石墨电极一侧有少量气泡 a ② 无 石墨电极一侧有少量气泡，铜电极一侧溶液澄清，出现少量绿色 b ③ 无 石墨电极一侧有少量气泡，铜电极一侧溶液澄清，出现明显绿色 c ④ 向铜电极一侧持续通入 d 已知：ⅰ．； ⅱ．溶液显绿色； ⅲ．电流表示数越大，单位时间内反应转移的电子数越多。 下列分析不正确的是 A．①中产生少量气泡的电极反应为 B．③中铜电极发生 C．若，结合现象可证明能加快铜与浓硝酸的反应速率 D．若④中，可证明能加快铜与浓硝酸的反应速率 考向07 考查硝酸的制备 19．（2026·北京丰台·二模）是一种重要的工业原料，其合成工艺的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)方法一：工业上主要采用氨氧化法制备，其设备与流程如下图所示。 ①转化器中氨氧化的化学方程式为________。 ②已知与转化器中相同温度、压强下两个反应的焓变 反应ⅰ： 反应ⅱ： 要计算转化器中氨氧化反应的焓变，还需要另一个反应________的焓变。 ③NO和进入热交换器后，NO转化率显著提高的原因是________。 ④从资源和能源利用的角度说明该工艺的优点：________。 (2)方法二：中国科学家在室温下用电解法将空气转化为硝酸，其原理示意图如下。 ①阴极石墨棒上转化为·OH的电极总反应为________。 ②是·OH与反应生成的中间产物，其结构式为________。 ③若将阳极产生的通入阴极参与反应，则该电解工艺生成最终消耗的物质的量为________。 20．【氨气的制备、氨的还原性、硝酸的工业制备】（2026·北京海淀·模拟预测）含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系： (1)转化Ⅱ中发生的系列反应，在工业上可以用来制备硝酸，写出①中反应的化学方程式为___________________________________。 (2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，若泄漏可看到白烟，用方程式解释检验原理_______________________________________。 ②向固体氧化钙中滴加浓氨水，可用于实验室制取少量氨气，请结合化学用语简述原理______________________________________________。 (3)现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。 ①向一水合氨中通入过量的CO2，该反应的离子方程式为__________________。 ②某工业纯碱样品中含少量NaCl和NaHCO3，为测定该样品中NaHCO3的质量分数，某同学设计方案如下：准确称取100.00g样品，反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为99.38g。样品中NaHCO3的质量分数为___________________________。 (4)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2一)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示： ①固体氧化物电池工作的电解质，O2一移向___________________(填字母)。 A．电极a B．电极b ②该电池工作时，电极a上发生的电极反应为______________________。 21．【人工固氮——合成氨、二氧化氮的化学反应】硝酸是重要的化工原料。如图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。 (1)关于合成氨工艺，下列说法正确的是_______(填序号)。 a.合成氨是一种重要的人工固氮方法 b.该反应过程中氮元素被氧化 c.合成的NH3还可以用于化肥工业 d.该反应采用高温、高压等苛刻条件，与N2化学性质很稳定有关 (2)氨氧化装置中，生成的含氮物质主要为NO，反应的化学方程式为_______。 (3)聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①NO→NO2；②NO2→N2O4；③N2O4→HNO3，其中属于氧化还原反应的是_______(填序号)。 (4)吸收装置中，发生的反应为2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，若用Va L xmol/L的稀硝酸作为吸收液，反应后得到VbL ymol/L的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为_______mol(写出计算式)。 (5)为实现制硝酸的绿色化改进，技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在上述流程中。请在①、②中任选一种，说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程：_______。 (6)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如下图所示： 若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程式为_______。 重难·创新演练 1．【硝酸的强氧化性】（2026·北京顺义·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．中性潮湿环境中，钢铁发生腐蚀时的正极反应： B．制备乙炔时，用溶液除去气体中的杂质： C．铁与水蒸气反应有气体生成： D．浓硝酸受热会分解： 2．【硝酸的强氧化性】（2026·北京西城·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．用惰性电极电解饱和食盐水： B．稀硝酸与过量铁粉反应： C．浓硫酸与红热的木炭反应： D．乙醛与银氨溶液反应： 3．【氮氧化物的危害及无害化处理方法】（2026·北京·模拟预测）某小组在实验室中模拟氨催化氧化法制硝酸的原理，装置如下图。 实验中还发现，若撤去装置c，则装置d中观察到有白烟产生。 已知：NaOH溶液可以吸收NO2尾气，难以直接吸收NO尾气。 下列分析不正确的是 A．该制备实验利用了NH3的挥发性和还原性 B．装置b中反应的化学方程式为 C．装置a、c的作用均为干燥氨气 D．为减少氮氧化物的污染，熄灭酒精灯后应持续通入一段时间空气 4．【氨的喷泉实验、一氧化氮】完成下述实验，装置或试剂不正确的是 A．实验室制 B．实验室收集 C．验证易溶于水且溶液呈碱性 D．除去中混有的少量 A．A B．B C．C D．D 5．【氨气的实验室制法】（2026·北京丰台·一模）下列实验的相应操作中，正确的是 配制溶液(定容) 测定溶液的pH A．当液面离容量瓶颈部的刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切 B．用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH试纸中央，再与标准比色卡比色 实验室制取 分液 C．先检查装置气密性，然后加入试剂，加热。在收集的试管口塞胶塞，防止逸出 D．先打开分液漏斗上方的玻璃塞，再打开下方的活塞，从下口依次收集流出的下层和上层液体 A．A B．B C．C D．D 6．【氨气的实验室制法】（2026·北京西城·一模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．用NaOH溶液吸收： B．向苯酚钠溶液中通入： C．实验室制： D．去除废水中的： 7．【氨气的实验室制法】下列实验操作规范且能达到实验目的的是 A．检验气体中含SO2和SO3 B．灼烧Al(OH)3 C．检验H2C2O4·H2O(易升华，分解温度高于沸点)分解产物中含有CO2 D．制取氨气 A．A B．B C．C D．D 8．【硝酸的强氧化性】（2025·北京丰台·一模）某研究小组探究分别与浓硝酸发生钝化反应的快慢。 资料在水溶液中水合铁离子的形式存在； 。 实验1 实验 现象 1-1 Fe表面产生少量气泡且迅速停止，得到黄色溶液A 1-2 Al表面产生极少量气泡且迅速停止，得到无色溶液B (1)反应迅速停止是因为浓硝酸具有酸性和___________性，可在Fe和Al表面形成致密的氧化层，阻止进一步反应。 (2)针对溶液A和B的颜色不同，推测实验1-1中Fe与浓硝酸钝化反应速率慢，导致生成的量多，溶液呈黄色。为验证上述推测，选取如下装置进行实验2（气密性经检验良好，夹持装置及连接装置已略去）。 实验2 实验装置 试剂 现象 2-1 I、II、III、IV组合 a．稀盐酸；b．大理石；c．饱和NaHCO3溶液；d．溶液A；e．NaOH溶液 溶液A颜色缓慢变浅 2-2 I、III、IV组合 a．_________；b．_________；d．溶液A；e．NaOH溶液 溶液A颜色迅速变浅，并褪为无色 ①结合资料，分析实验2-1中选择试剂c的目的是___________。 ②实验2-2是将通入溶液A中，所选试剂分别为___________。 ③实验2-2中溶液A褪色速率快于实验2-1，用化学方程式解释可能的原因___________。 ④上述实验说明溶液A中含有。设计实验：将通入___________中，观察到溶液变黄，进一步证实了溶液变黄为所致。 (3)设计原电池装置进行实验3。 资料ii：此实验条件下，指针偏向的电极为正极。 实验3 实验装置 浓硝酸温度（） 实验现象 3-1 30 指针迅速偏向Al，Fe溶解 3-2 10 指针先迅速偏向Al，又迅速偏向Fe，之后缓慢恢复至零 3-3 5 指针偏向Fe，之后缓慢恢复至零 ①依据3-1的实验现象，可得出结论___________。 ②分析实验3-2中“指针又偏向Fe”的可能原因___________。 (4)综合上述实验，影响分别与浓硝酸发生钝化反应快慢的因素可能有___________。 9．【硝酸的强氧化性】（25-26高三下·北京·阶段检测）某学生对与不同的下反应进行探究。 (1)调节pH，实验记录如下： 实验 现象 a 10 产生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清 b 6 产生白色沉淀，一段时间后，沉淀未溶解 c 2 产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质 查阅资料得知： i.：白色，难溶于水，溶于过量溶液； ii.：棕黑色，不溶于水，能和酸反应。 ①推测a中白色沉淀为，离子方程式是___________。 ②推测a中白色沉淀为，推测的依据是___________。 (2)取中白色沉淀，置于过量溶液中，沉淀溶解。该同学设计实验确认了白色沉淀不是，实验方法是：另取固体置于___________溶液中，未溶解。 (3)将c中滤出、洗净，为确认其组成，实验如下： Ⅰ.向中滴加稀盐酸，无明显变化； Ⅱ.向中加入过量浓产生红棕色气体； Ⅲ.用检验Ⅱ中反应后的溶液，前者无变化，后者产生白色沉淀。 ①实验I的目的是___________ ②根据上述现象，分析X的性质和元素组成是___________ ③Ⅱ中反应的化学方程式是___________。 (4)该同学综合以上实验，分析X产生的原因，认为随着酸性的增强，体系还原性增强。通过进一步实验确认了这种可能性，实验如下： ①气体Y是___________。 ②白色沉淀转化为X的化学方程式是___________。 10．【硝酸的强氧化性】（2023·北京海淀·三模）某小组同学探究铜和浓硝酸的反应，进行如下实验： 实验1：分别取3mL浓硝酸与不同质量的铜粉充分反应，铜粉完全溶解，溶液颜色如表： 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 铜粉质量/g 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 溶液颜色 绿色 草绿色 蓝绿色偏绿 蓝绿色偏蓝 蓝色 (1)写出铜和浓硝酸反应的离子反应方程式：______。 (2)小组同学认为溶液呈绿色的可能原因是： 猜想1：硝酸铜浓度较高，溶液呈绿色； 猜想2：NO2溶解在硝酸铜溶液中，溶液呈绿色。 依据实验1中的现象，判断猜想1不合理，理由是：______。 (3)取⑤中溶液，______(填操作和现象)，证实猜想2成立。 (4)小组同学进行如下实验也证实了猜想2成立。 实验2：向①中溶液以相同流速分别通入N2和空气，观察现象。 通入气体 氮气 空气 现象 液面上方出现明显的红棕色气体，25min后溶液变为蓝色 液面上方出现明显的红棕色气体，5min后溶液变为蓝色 结合上述实验现象，下列推测合理的是______(填字母序号)。 a.①中溶液通入N2时，N2被缓慢氧化为NO2 b.①中溶液里某还原性微粒与绿色有关，通入空气时较快被氧化 c.空气中的CO2溶于水显酸性，促进了溶液变蓝色 d.加热溶液①后，可能观察到溶液变蓝的现象 (5)小组同学继续探究实验2中现象的差异，并查阅文献知： i.“可溶性铜盐中溶解亚硝酸(HNO2)”可能是实验①中溶液显绿色的主要原因 ii.NO2在溶液中存在： 反应1：2NO2+H2OHNO3+HNO2(慢) 反应2：2HNO2NO2+NO+H2O(快) 解释实验2中“通入氮气变蓝慢，通入空气变蓝快”的原因______。 (6)小组同学为确认亚硝酸(HNO2)参与了形成绿色溶液的过程，继续进行实验。 实验3：取3份等体积的①中绿色溶液，分别加入不同物质，观察现象。 加入物质 ______固体 3滴30%H2O2溶液 3滴水 现象 溶液绿色变深 溶液迅速变为蓝色 溶液颜色几乎不变 ①实验中加入的固体物质可能是______(写出一种，填化学式)。 ②加入H2O2后溶液迅速变蓝，原因是的H2O2可能参与了下列反应(用化学方程式表示)：H2O2+2NO2=2HNO3，______，______。 真题·实战演练 1．【硝酸的强氧化性】（2022·北京·高考真题）利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验，b中现象不能证明a中产物生成的是 a中反应 b中检测试剂及现象 A 浓分解生成 淀粉溶液变蓝 B 与浓生成 品红溶液褪色 C 浓与溶液生成 酚酞溶液变红 D 与乙醇溶液生成丙烯 溴的四氯化碳溶液褪色 A．A B．B C．C D．D 2．【氨气的实验室制法、硝酸的工业制备】（2026·重庆·高考真题）氯化钇()是制备某特种合金的前驱体。为实现资源的有效利用，制备时，生成的可用于制备硝酸，其实验装置如图所示。 反应1    反应2    下列叙述错误的是 A．a中可填充碱石灰 B．b中气体变为无色时反应2已结束 C．c中盛水可得到硝酸 D．反应结束时先停止通气后停止加热 3．【合成氨条件的选择、一氧化氮的物理性质】（2026·云南·高考真题）合成氨工艺沿革，诠释科学精神传承。几种固氮方式如图，下列说法正确的是 A．NO是红棕色、有刺激性气味的气体 B．NH4HCO3易溶于水，其电离方程式为 C．合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高N2和H2的利用率 D．新型催化剂能降低N2生成的反应热 4．【二氧化氮与四氧化二氮的相互转化】（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： 5．【一氧化氮的化学性质、硝酸的强氧化性、一氧化氮的物理性质】（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 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 氮及其重要化合物 环境保护和绿色化学（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查氮气的性质及用途、固定 考向02 考查氨的性质 考向03 考查氨的喷泉实验 考向04 考查氨气的制备 考向05 考查氮的氧化物的计算及性质 考向06 考查硝酸的性质 考向07 考查硝酸的制备 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查氮气的性质及用途、固定 1．【氨的还原性、人工固氮——合成氨】（2026·北京西城·二模）NH3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NH3以及NH3制NH4NO3的物质转化示意图。 下列说法正确的是 A．Ⅰ~Ⅴ均是氮的固定 B．Ⅰ中加热的目的是增大化学反应速率和提高原料的平衡转化率 C．Ⅰ~Ⅳ都是氧化还原反应，氧化剂依次是N2、O2、O2、H2O D．若在Ⅳ中加入足量水、通入足量空气可将NO2充分转化为HNO3 【答案】D 【详解】A．氮的固定是将游离态氮（）转化为化合态氮的过程，仅反应Ⅰ属于氮的固定，Ⅱ~Ⅴ均为化合态氮之间的转化，A错误； B．反应Ⅰ是合成氨反应，为放热可逆反应，加热可增大反应速率，但会使平衡逆向移动，降低原料的平衡转化率，加热的目的并非提高平衡转化率，B错误； C．反应Ⅳ为，既是氧化剂又是还原剂，中元素化合价无变化，不是氧化剂，C错误； D．通入足量空气时，与水、发生总反应，加入足量水、通入足量空气可将充分转化为，D正确； 故选D。 2．【合成氨条件的选择、人工固氮——合成氨】（2026·北京东城·一模）根据制氢方式及碳排放量的不同，工业合成氨有以下类型： 类型 制氢方式 碳排放量 灰氨 由天然气制“灰氢” 高 绿氨 “风电”电解水制“绿氢” 接近零 下列说法不正确的是 A．工业合成氨的化学方程式为 B．工业合成氨属于氮的固定 C．制“灰氨”涉及键断裂，制“绿氨”涉及键断裂 D．氨的沸点比、低，易液化分离 【答案】D 【详解】A．工业合成氨是氮气与氢气在高温、高压、催化剂条件下的可逆反应，化学方程式为，A正确； B．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，工业合成氨将转化为，属于氮的固定，B正确； C．制“灰氨”以天然气（主要成分为）为原料，反应过程中的键断裂；制“绿氨”通过电解水实现，，反应中的键断裂，C正确； D．分子间存在氢键，、分子间仅存在范德华力，氢键的作用力强于范德华力，因此氨的沸点远高于、，D错误； 故选D。 3．【氮的固定】（2026·北京门头沟·模拟预测）近期，我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂，如图为其电催化固氮的机理示意图。以下关于该电催化机理过程的描述不正确的是 A．反应在酸性条件下进行 B．反应过程涉及N2的氧化反应 C．1个N2分子反应生成2个NH3分子 D．反应分多步进行，中间产物为几种不同的氮氢化物 【答案】B 【详解】A．在表面氢化机理中，第一步是H+得到电子发生还原反应，反应在酸性条件下进行，故A正确； B．由图示可以推出，N2得到电子变为NH3，反应过程涉及了N2的电化学还原，故B错误； C．由图示可以推出，1个N2分子上图反应生成1个NH3分子，下图生成1个NH3分子，总共生成2个NH3分子，故C正确； D．间产物有N2H4、NH、NH2，反应分多步进行，中间产物为N2H4、NH、NH2几种不同的氮氢化物，故D正确； 故选：B。 考向02 考查氨的性质 4．【氨的碱性、氨的还原性】（2025·北京昌平·二模）合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下，下列说法不正确的是 A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 B．甲、乙、丙在反应中均做还原剂 C．反应Ⅳ的另一种产物可循环使用 D．反应V，N元素化合价未发生改变 【答案】B 【详解】A．分析可知，甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确； B．甲为N2，反应中做氧化剂，乙为NO，反应中做还原剂，丙NO2，反应中既作氧化剂也做还原剂，B错误； C．反应Ⅳ的另一种产物NO可循环使用，C正确； D．反应Ⅴ为NH3+HNO3=NH4NO3，N元素化合价未发生改变，D正确； 故答案为：B。 5．【氨的碱性、氯水的性质】（25-26高三上·北京·开学考试）用如图所示装置进行下列实验，实验结果与预测的现象不一致的是 选项 ①中的物质 ②中的物质 预测装置中现象 A 紫色石蕊溶液 溶液先变红后褪色 B 蒸馏水 气体变为无色 C 溶液 产生白色沉淀 D 溶液 产生白色沉淀 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．SO2溶于水形成H2SO3，酸性溶液能使紫色石蕊变红，故A符合题意； B．，有新气体NO生成，气体由红棕色变为无色，故B不符合题意； C．，有白色沉淀氢氧化铝产生，故C不符合题意； D．，，氯化银为白色不溶于酸的沉淀，故D不符合题意； 答案选A。 6．【合成氨条件的选择、氨的还原性、硝酸的工业制备】（2025·北京延庆·一模）硝酸是重要化工原料，工业合成氨以及氨氧化制取硝酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．合成塔中合成氨的反应条件都是为了提高平衡转化率 B．氧化炉中反应的化学方程式： C．A物质可以是空气或氧气，目的是使尽量充分的转化为 D．生产过程中吸收塔产生的尾气可用碱液吸收 【答案】A 【详解】A．合成氨的反应是放热反应，合成氨的反应条件中高温不能提高平衡转化率，目的是提高催化剂的活性、加快反应速率，另外加入催化剂也不能提高平衡转化率，A错误； B．氧化炉中NH3和O2在催化剂、加热的条件下反应生成NO和H2O，化学方程式：，B正确； C．流程分析可知M为空气，氨气的催化氧化需要O2，NO和水反应生成HNO3需要O2；吸收塔发生反应：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，O2与NO反应生成NO2， NO2被吸收生成HNO3，所以空气的作用是：将使NO充分转化为HNO3，C正确； D．吸收塔产生的尾气中可能含有未反应的NO和NO2等氮氧化物，这些气体可以用碱液（如NaOH溶液）吸收，生成硝酸盐和亚硝酸盐，D正确； 故选A。 7．【氨与水的反应、氨的碱性、氨的物理性质及用途】（2026·北京延庆·模拟预测）室温下，1体积水能溶解约700体积的NH3。将向下排空气法收集NH3后的试管倒扣在水槽里的水中，观察。对该实验现象的分析正确的是 A．试管内液面上升，证明NH3与H2O发生了反应 B．试管中剩余少量气体，是因为NH3在水中的溶解达到了饱和 C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，原因是：NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH- D．将实验后试管中溶液敞口放置在空气中一段时间，pH会降低，主要是由于NH3被空气中的O2氧化 【答案】C 【详解】A．试管内液面上升，不能证明NH3与H2O发生了反应，也可能是由于NH3极易溶于水，A错误； B．用排空气法收集的气体不一定纯净，NH3极易溶于水，1:1溶解时远没有达到饱和状态，则试管中剩余少量气体，不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和，而是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质，B错误； C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，说明溶液显碱性，原因是：NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-，C正确； D．常温下NH3不能被O2氧化，将实验后试管中溶液敞口放置在空气中一段时间，pH会降低，不是由于NH3被空气中的O2氧化，是由于氨水具有挥发性，导致NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-平衡逆向移动，溶液碱性减弱，D错误； 故答案为：C。 考向03 考查氨的喷泉实验 8．【氨的喷泉实验】（2025·北京丰台·一模）用圆底烧瓶收集后进行喷泉实验，装置如图。下列叙述正确的是 A．烧瓶内的溶液中存在平衡： B．溶液未充满烧瓶，是因为氨气与水的反应已达平衡状态 C．向红色溶液中加盐酸调至恰好无色时，溶液中 D．将实验中的换为NO，亦可形成喷泉 【答案】A 【详解】A．氨气溶于水，生成一水合氨，一水合氨是弱电解质，微弱电离，，A正确； B．溶液未充满烧瓶，是因为收集的氨气不纯，含有少量不溶于水的气体，而不是氨气与水的反应已达平衡状态，B错误； C．向红色溶液中加盐酸调至恰好无色时，溶液仍为碱性，根据电荷守恒，则，C错误； D．NO不溶于水且不与水反应，不形成喷泉，D错误； 故选A。 9．【氨的喷泉实验】（2024·北京·一模）用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”，装置及现象如下图。下列关于该实验的分析正确的是 A．产生“喷泉”证明NH3与H2O发生了反应 B．无色溶液变红证明NH3极易溶于水 C．红色溶液中存在含有离子键的含氮微粒 D．加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去 【答案】D 【详解】A．氨气能形成喷泉，说明氨气极易溶于水从而产生压强差，不能说明两者反应了，A错误； B．无色酚酞试液遇碱变红色，氨气溶于水后溶液由无色变为红色，说明氨水呈碱性，B错误； C．红色溶液中存在含氮微粒为铵根离子、一水合氨、氨气，三者均含有共价键、不含有离子键，C错误； D．氨水受热不稳定，受热分解放出氨气，从而使碱性减弱，故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪色，D正确； 故选D。 10．【氨的喷泉实验】（2023·北京房山·一模）如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，打开弹簧夹c，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，烧杯中的液体d呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是 a(干燥气体) b(液体) A 水 B 水 C 饱和溶液 D 溴的水溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．NO2与水反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO难溶于水，液体不可能充满烧瓶，A不正确； B．NH3极易溶于水，造成烧瓶中压强变小，形成喷泉，且水最终几乎充满烧瓶，B正确； C．CO2难溶于饱和NaHCO3溶液，烧瓶内不可能形成喷泉，C不正确； D．CH4难溶于水，且不与溴单质反应，烧瓶内不可能形成喷泉，D不正确； 故选B。 考向04 考查氨气的制备 11．【氨气的实验室制法、硝酸的强氧化性】（2026·北京海淀·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．用于呼吸面具：； B．FeS用于除去废水中的： C．浓用于清洗试管中的银镜： D．实验室制氨气： 【答案】D 【详解】A．可与人呼出的水蒸气、反应释放，所给反应方程式正确，可用于呼吸面具，A不选； B．的溶度积远小于，可发生沉淀转化将废水中转化为更稳定的沉淀除去，所给离子方程式正确，B不选； C．浓硝酸具有强氧化性，可与发生氧化还原反应生成可溶性、和，所给方程式得失电子、原子均守恒，可用于清洗银镜，C不选； D．实验室制备氨气需使用与共热：，若只加热得到的是与HCl的混合气体，且混合气体有可能在管口遇冷后又生成固体，无法得到纯净的，D选； 故选D。 12．【氨气的实验室制法】（2026·北京石景山·一模）下列实验中，不能达到实验目的的是 A．实验室快速制 B．铁制镀件上镀铜 C．洗去乙酸乙酯中的少量乙醇 D．分离粗盐水中的不溶物 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．NaOH固体溶于水会放出大量热，同时OH⁻浓度升高，使浓氨水的电离平衡逆向移动，促进逸出，可快速制备氨气，装置正确。A正确； B．电镀铜的核心要求：待镀件（铁制镀件）作阴极，铜作阳极，含Cu2+的溶液作电镀液。图中装置将铁制镀件接在阳极、铜片接在阴极，会导致阳极的铁优先失电子被氧化，无法在铁件上镀铜， B错误。 C．乙酸乙酯在饱和溶液中溶解度小，而乙醇与水互溶，可溶于饱和溶液。通过分液操作，可分离出乙酸乙酯，除去其中的乙醇杂质，装置正确。C正确； D．过滤操作可用于分离固液混合物，图中装置符合 “一贴、二低、三靠” 的过滤规范，能有效除去粗盐水中的不溶性杂质，操作正确。D正确； 故答案选B。 13．【氨气的实验室制法】（2026·北京东城·一模）根据反应，用下列装置制备。        下列说法不正确的是 A．甲中发生反应： B．丙中溶液X选用稀可吸收过量的 C．乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为：g→c，b→e D．实验开始时，应先点燃甲中酒精灯，一段时间后，再打开丁中分液漏斗的活塞 【答案】C 【详解】A．甲中固体氯化铵和氢氧化钙加热反应制备氨气，发生反应：，故A正确；   B．因为氨气是有毒气体，需要尾气处理，氨气溶于水显碱性，丙中溶液X选用稀可吸收过量的，故B正确；   C．由分析可知，乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为：g→c，b→d，故C错误；   D．因为氨气极易溶于水，且溶于水显碱性，所以先通入氨气可以增大二氧化碳溶解度，所以实验开始时，应先点燃甲中酒精灯，一段时间后，再打开丁中分液漏斗的活塞，故D正确；   故选C。 考向05 考查氮的氧化物的计算及性质 14．（2026·北京房山·二模）消除NO对大气的污染一直是环境保护的重要研究课题。 Ⅰ、利用甲烷在催化剂条件下还原NO，相关反应如下： ①   ②   (1)写出甲烷还原NO的热化学方程式______。 Ⅱ、催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如下图。 (2)写出脱硝过程的总反应的化学方程式______。 (3)结合上图分析，下列说法正确的是______。(填序号) a．中Fe元素的化合价为+3价 b．作催化剂，通过改变反应历程，提高反应速率 c．在等压条件下，反应①、②和③的反应热之和，小于总反应的反应热之和 Ⅲ、电解氧化吸收法可将废气中的NO转变为。分别向溶液和 溶液中通入NO，测得电流强度与NO的去除率的关系如图1所示。电解溶液时，溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图2所示。 已知：的氧化性弱于 (4)电解溶液时产生。氧化吸收NO的离子方程式为______。 (5)图1中NaCl电解液比电解液的NO去除率大，原因是______。 (6)随着电流强度的增大，电解NaCl溶液时NO去除率下降的原因是______。 【答案】(1)   (2) (3)ab (4) (5)电解氯化钠溶液生成，氧化性强于，而且电解氯化钠溶液生成烧碱，溶液的碱性更强，更有利于NO的去除 (6)随着电流强度增大，电流强度大于4时产生的浓度减小，浓度增大，氧化性弱 【详解】（1）根据盖斯定律，反应②-反应①×2：   。 （2）将反应①、②、③相加消去中间产物，化学计量数化为最简整数比，得总反应的化学方程式为：。 （3）a．中，为-1价，因此Fe为+3价，a正确； b．作为催化剂，参与反应历程改变反应路径，降低活化能，提高反应速率，b正确； c．反应①、②、③相加等于总反应，根据盖斯定律，分步反应的反应热之和等于总反应的反应热，c错误； 故答案选ab。 （4）NO被氧化为，被还原为，离子方程式为：。 （5）电解NaCl溶液时生成，的氧化性强于，对NO的氧化效率更高，电解NaCl溶液时阴极产生OH⁻，使溶液呈碱性，更有利于对NO的吸收和氧化，因此NO去除率比电解液大。 （6）随着电流强度增大，电流强度大于4时，会被进一步氧化生成氧化性较弱的，导致溶液中有效氧化NO的浓度降低，因此NO去除率下降。 15．【氮氧化物的危害及无害化处理方法】（2026·北京房山·一模）工业烟气中常含有，用溶液将氧化为，实现烟气中的脱除，下列说法正确的是 A．第一电离能 B．在大气中会形成酸雨 C．O元素位于周期表中第IVA族 D．脱除过程中发生氧化反应 【答案】B 【详解】A．N原子的2p轨道为半充满的稳定结构，第一电离能，A错误； B．在大气中会与氧气、水反应生成硝酸，形成硝酸型酸雨，B正确； C．O原子最外层有6个电子，位于元素周期表第VIA族，C错误； D．脱除过程中NaClO将氧化，自身作为氧化剂得电子，发生还原反应，D错误； 故选B。 16．【二氧化氮、二氧化氮的化学反应】（2025·北京房山·一模）某小组同学制备NO2，并探究不同条件下NO2与H2O的反应。实验装置如图(夹持装置略)。 (1)装置A中反应的化学方程式为___________。 (2)将收集装置B补充完整___________。 (3)用以上方法收集两试管NO2气体(均为12 mL)，分别倒置在盛有热水(80℃)和冰水(0℃)的两只水槽中，观察实验现象，10分钟后记录如下(忽略温度对溶液pH及气体体积的影响)： 实验编号 实验1-1(热水) 实验2-1(冰水) 剩余气体 无色，3 mL 几乎无气体 溶液状态 无色，pH=0.7 无色，pH=1.1 ①检验实验1-1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理___________。 ②甲认为实验2-1中NO2几乎全部溶于水，过程中未发生化学反应。证明甲同学猜想不成立的实验证据是___________。 (4)将上述实验静置一天后观察： 实验1-2(热水)：剩余气体4mL，溶液无色，pH=0.6，无气泡生成。 实验2-2(冰水)：剩余气体1mL，溶液无色，pH=0.9，有无色细小气泡生成。 查阅资料：2NO2+H2O=HNO3+HNO2 ，HNO2易分解。 ①用方程式解释实验2-2有无色细小气泡生成的原因___________。 ②设计实验，证实NO2与H2O反应过程中产生了HNO2：___________(补充实验操作及现象)。 (5)从反应速率的角度，分析不同温度下NO2与水反应现象差异的原因___________。并对装置C中吸收NO2尾气所用试剂及条件提出建议___________。 【答案】(1) (2) (3)2NO+O2=2NO2 溶液无色、pH=1.1 (4) 取两支试管，向第1支试管中加入2mL实验2-1(或实验2-2)中的溶液，向第2支试管中加入2mL实验1-2中的溶液。分别向两支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，第1支试管中高锰酸钾溶液褪色，第2支试管中高锰酸钾溶液未褪色。则说明反应过程中产生了HNO2 (5)二氧化氮与水反应分两步进行，第一步生成硝酸和亚硝酸反应速率快，第二步亚硝酸分解反应速率慢。升高温度，亚硝酸分解速率加快 冷的浓氢氧化钠溶液 【详解】（1）铜与浓硝酸反应，生成硝酸铜，二氧化氮和水：； （2）根据二氧化氮密度比空气大可知收集时长导管通入，补全装置图； （3）①检验实验1-1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色，说明剩余气体为一氧化氮，与氧气反应生成二氧化氮：2NO+O2=2NO2； ②实验2-1中溶液为无色，且溶液的pH=1.1，说明生成的酸，即证明二氧化氮与水发生反应； （4）①根据题干信息，HNO2易分解，且生成的气体为无色，说明是一氧化氮：； ②证实NO2与H2O反应过程中产生了HNO2，补充实验如下：取两支试管，向第1支试管中加入2mL实验2-1(或实验2-2)中的溶液，向第2支试管中加入2mL实验1-2中的溶液。分别向两支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，第1支试管中高锰酸钾溶液褪色，第2支试管中高锰酸钾溶液未褪色。则说明反应过程中产生了HNO2； （5）二氧化氮与水反应分两步进行，第一步生成硝酸和亚硝酸反应速率快，第二步亚硝酸分解反应速率慢。升高温度，亚硝酸分解速率加快；根据实验探究可知，吸收NO2尾气，用冷的浓氢氧化钠溶液效果更佳。 考向06 考查硝酸的性质 17．【硝酸的强氧化性】（2026·北京西城·一模）利用空气、铜、稀硫酸制，工艺简单、生产成本低，但反应速率小。若加入，反应速率显著增大。反应过程中物质转化关系如下。 下列说法不正确的是 A．反应①： B．反应制得，需投入 C．酸性条件下氧化Cu的速率大于氧化Cu的速率 D．制的总反应： 【答案】B 【详解】A．反应①中，Cu被氧化为，被还原为NO，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，离子方程式，A正确； B．在过程中循环再生，不被消耗，仅作催化剂，因此理论上不需要投入，B错误； C．题干明确说明原工艺（直接氧化）反应速率小，加入后速率显著增大，说明酸性条件下氧化的速率大于，C正确； D．将两步反应加和消去、，得到总反应为，D正确； 故选B。 18．【硝酸的强氧化性】（2026·北京昌平·一模）查阅文献和对铜与浓硝酸的反应速率均有影响，利用下图装置进行实验验证。 序号 试剂X 操作 现象 电流表示数 ① 无 石墨电极一侧有少量气泡 a ② 无 石墨电极一侧有少量气泡，铜电极一侧溶液澄清，出现少量绿色 b ③ 无 石墨电极一侧有少量气泡，铜电极一侧溶液澄清，出现明显绿色 c ④ 向铜电极一侧持续通入 d 已知：ⅰ．； ⅱ．溶液显绿色； ⅲ．电流表示数越大，单位时间内反应转移的电子数越多。 下列分析不正确的是 A．①中产生少量气泡的电极反应为 B．③中铜电极发生 C．若，结合现象可证明能加快铜与浓硝酸的反应速率 D．若④中，可证明能加快铜与浓硝酸的反应速率 【答案】D 【详解】A．实验①中石墨电极为正极，发生还原反应。酸性条件中被还原为 NO2，电极反应式为：，符合产物与电荷守恒，A正确； B．实验③中铜电极被氧化，结合现象“溶液显绿色”及已知 [Cu(NO2)4]2−显绿色，推断反应为：，原子与电荷均守恒，符合实验现象，B正确； C．比较实验①（无）、②（含少量）、③（含高浓度），若电流满足 c>b>a，且绿色加深，说明浓度越高，反应速率越快，可证明加快反应，C正确； D．实验④中通入NO2，根据平衡，HNO2会电离出 ，实际起催化或加速作用的可能是，而非NO2本身。因此仅由d>a，无法确证是NO2加速反应，结论不严谨，D错误； 故选D。 考向07 考查硝酸的制备 19．（2026·北京丰台·二模）是一种重要的工业原料，其合成工艺的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)方法一：工业上主要采用氨氧化法制备，其设备与流程如下图所示。 ①转化器中氨氧化的化学方程式为________。 ②已知与转化器中相同温度、压强下两个反应的焓变 反应ⅰ： 反应ⅱ： 要计算转化器中氨氧化反应的焓变，还需要另一个反应________的焓变。 ③NO和进入热交换器后，NO转化率显著提高的原因是________。 ④从资源和能源利用的角度说明该工艺的优点：________。 (2)方法二：中国科学家在室温下用电解法将空气转化为硝酸，其原理示意图如下。 ①阴极石墨棒上转化为·OH的电极总反应为________。 ②是·OH与反应生成的中间产物，其结构式为________。 ③若将阳极产生的通入阴极参与反应，则该电解工艺生成最终消耗的物质的量为________。 【答案】(1) ，NO和O2进入热交换器后，降低温度，有利于平衡正向移动 通过热交换器预热原料气，同时为NO和O2降温；吸收塔中产生的NO等气体循环利用 (2) H-O-N=N-O-H 1.25mol 【详解】（1）①转化器中氨氧化反应为氨气和氧气催化氧化生成NO ：； ②已知与转化器中相同温度、压强下两个反应的焓变 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ： 由盖斯定律，反应[ⅲ-2(ⅰ-ⅱ)]得到反应，故要计算转化器中氨氧化反应的焓变，还需要另一个反应的焓变； ③NO和进入热交换器后，NO转化率显著提高的原因是该反应是放热反应，降低温度使平衡向正反应方向移动，NO转化率提高； ④该工艺中NO、氧气可以循环利用，可以提高原料利用率，且使用热交换器对反应物进行预热，充分利用热能，提高反应效率； （2）①由图，阴极石墨棒上反应为在酸性条件下得到电子转化为·OH，同时生成水，反应为：。 ②是·OH与反应生成的中间产物，则氮分子中断裂1个氮氮键和·OH结合生成，其结构式为HO-N=N-OH。 ③该电解工艺的总反应为，该反应式已计入阳极产生的氧气在阴极的消耗，代表了净的物料变化。根据化学计量关系，生成最终消耗，则生成最终消耗的物质的量为。 20．【氨气的制备、氨的还原性、硝酸的工业制备】（2026·北京海淀·模拟预测）含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系： (1)转化Ⅱ中发生的系列反应，在工业上可以用来制备硝酸，写出①中反应的化学方程式为___________________________________。 (2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，若泄漏可看到白烟，用方程式解释检验原理_______________________________________。 ②向固体氧化钙中滴加浓氨水，可用于实验室制取少量氨气，请结合化学用语简述原理______________________________________________。 (3)现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。 ①向一水合氨中通入过量的CO2，该反应的离子方程式为__________________。 ②某工业纯碱样品中含少量NaCl和NaHCO3，为测定该样品中NaHCO3的质量分数，某同学设计方案如下：准确称取100.00g样品，反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为99.38g。样品中NaHCO3的质量分数为___________________________。 (4)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2一)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示： ①固体氧化物电池工作的电解质，O2一移向___________________(填字母)。 A．电极a B．电极b ②该电池工作时，电极a上发生的电极反应为______________________。 【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH－离子浓度，氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来 NH3·H2O+CO2=+ 1.68% A 2NH3+3O2－- 6e－=N2+ 3H2O 【详解】(1)转化Ⅱ反应①是氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O； (2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气，若泄漏可看到白烟，反应方程式是8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl； ②氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH－离子浓度，氨水中的平衡向左移动，使氨气挥发出来； (3)①向一水合氨中通入过量的CO2生成碳酸氢铵，该反应的离子方程式为NH3·H2O+CO2=+； ②设样品中NaHCO3的质量为xg； x=1.68g 样品中NaHCO3的质量分数为1.68% (4)①以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2一)燃料电池，电极a氨气失电子生成氮气，a是负极，原电池中阴离子移向负极，固体氧化物电池工作时，O2一移向电极a，选A； ②该电池工作时，电极a氨气失电子生成氮气和水，发生的电极反应为2NH3+3O2－- 6e－=N2+ 3H2O； 21．【人工固氮——合成氨、二氧化氮的化学反应】硝酸是重要的化工原料。如图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。 (1)关于合成氨工艺，下列说法正确的是_______(填序号)。 a.合成氨是一种重要的人工固氮方法 b.该反应过程中氮元素被氧化 c.合成的NH3还可以用于化肥工业 d.该反应采用高温、高压等苛刻条件，与N2化学性质很稳定有关 (2)氨氧化装置中，生成的含氮物质主要为NO，反应的化学方程式为_______。 (3)聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①NO→NO2；②NO2→N2O4；③N2O4→HNO3，其中属于氧化还原反应的是_______(填序号)。 (4)吸收装置中，发生的反应为2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，若用Va L xmol/L的稀硝酸作为吸收液，反应后得到VbL ymol/L的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为_______mol(写出计算式)。 (5)为实现制硝酸的绿色化改进，技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在上述流程中。请在①、②中任选一种，说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程：_______。 (6)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如下图所示： 若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程式为_______。 【答案】(1)acd (2)4NH3+5O24NO+6H2O (3)①③ (4) (5)①中，分离液态空气得到的氮气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等   ②中，电解水得到的氢气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等 (6)NO+NO2+2NH32N2+3H2O 【详解】（1）a.合成氨是氮气和氢气反应生成氨气，是一种重要的人工固氮方法，故a正确； b.该反应过程中氮元素化合价降低被还原，故b错误； c. NH3还可以用于化肥工业生产铵盐，故c正确； d. N2化学性质很稳定，所以该反应采用高温、高压等苛刻条件，故d正确； 选acd。 （2）氨氧化装置中，氨气和氧气反应生成NO和水，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。 （3）NO→NO2氮元素化合价升高，属于氧化还原反应；NO2→N2O4元素化合价不变，没有发生氧化还原反应；N2O4→HNO3氮元素化合价升高，属于氧化还原反应，属于氧化还原反应的是①③。 （4）若用Va L xmol/L的稀硝酸作为吸收液，反应后得到VbL ymol/L的浓硝酸，则反应生成硝酸的物质的量为(Vb y-Va x)mol，根据反应方程式2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为mol。 （5）为实现制硝酸的绿色化改进，技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在上述流程中。①分离液态空气得到的氮气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等   ②电解水得到的氢气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等。 （6）若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，根据得失电子守恒，总反应的化学方程式为NO+NO2+2NH32N2+3H2O。 重难·创新演练 1．【硝酸的强氧化性】（2026·北京顺义·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．中性潮湿环境中，钢铁发生腐蚀时的正极反应： B．制备乙炔时，用溶液除去气体中的杂质： C．铁与水蒸气反应有气体生成： D．浓硝酸受热会分解： 【答案】B 【详解】A．中性潮湿环境中钢铁发生吸氧腐蚀，正极得电子与水反应生成，反应式书写正确，A正确； B．是弱电解质，书写离子方程式时不能拆分为，正确离子方程式为，给定方程式与事实不符，B错误； C．高温下Fe与水蒸气反应生成和，反应式配平、产物均正确，C正确； D．浓硝酸受热分解生成、和，反应式配平正确，D正确； 故答案选B。 2．【硝酸的强氧化性】（2026·北京西城·二模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．用惰性电极电解饱和食盐水： B．稀硝酸与过量铁粉反应： C．浓硫酸与红热的木炭反应： D．乙醛与银氨溶液反应： 【答案】B 【详解】A．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极Cl-放电生成Cl2，阴极水电离出的H+放电生成H2同时生成OH-，A正确； B．稀硝酸与过量铁粉反应时，反应生成的Fe3+会被过量的Fe还原为Fe2+，最终产物应为Fe2+而非Fe3+，离子方程式为，B错误； C．浓硫酸与红热的木炭在加热条件下反应，浓硫酸作氧化剂被还原为SO2，C被氧化为CO2，C正确； D．乙醛与银氨溶液共热发生银镜反应，1mol乙醛消耗2mol银氨络离子，生成乙酸铵、银单质、氨气和水，D正确； 故答案选B。 3．【氮氧化物的危害及无害化处理方法】（2026·北京·模拟预测）某小组在实验室中模拟氨催化氧化法制硝酸的原理，装置如下图。 实验中还发现，若撤去装置c，则装置d中观察到有白烟产生。 已知：NaOH溶液可以吸收NO2尾气，难以直接吸收NO尾气。 下列分析不正确的是 A．该制备实验利用了NH3的挥发性和还原性 B．装置b中反应的化学方程式为 C．装置a、c的作用均为干燥氨气 D．为减少氮氧化物的污染，熄灭酒精灯后应持续通入一段时间空气 【答案】C 【详解】A．浓氨水易挥发，可被空气带出，在b中发生催化氧化反应时N元素化合价升高，作还原剂体现还原性，A正确； B．装置b中发生催化氧化反应，配平后反应方程式为，B正确； C．装置a中碱石灰为碱性干燥剂，可干燥与空气的混合气体，无水氯化钙可与发生反应，装置c的作用是除去反应后混合气体中未反应的和水蒸气，并非干燥氨气，C错误； D．熄灭酒精灯后，装置内残留大量氮氧化物，持续通入空气可将残留氮氧化物全部排入溶液中被吸收，减少污染，D正确； 故选 C。 4．【氨的喷泉实验、一氧化氮】完成下述实验，装置或试剂不正确的是 A．实验室制 B．实验室收集 C．验证易溶于水且溶液呈碱性 D．除去中混有的少量 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．MnO2与浓盐酸在加热条件下发生MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，所给装置能完成实验目的，故A不符合题意； B．NO不溶于水，且不与水反应，可以采用排水法收集，故B不符合题意； C．打开止水夹，挤压胶头滴管，如果出现“红色喷泉”，说明氨气易溶于水，且溶液呈碱性，故C不符合题意； D．CO2与Na2CO3能发生CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3，会消耗CO2，因此采用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中混有的HCl，故D符合题意； 答案为D。 5．【氨气的实验室制法】（2026·北京丰台·一模）下列实验的相应操作中，正确的是 配制溶液(定容) 测定溶液的pH A．当液面离容量瓶颈部的刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切 B．用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH试纸中央，再与标准比色卡比色 实验室制取 分液 C．先检查装置气密性，然后加入试剂，加热。在收集的试管口塞胶塞，防止逸出 D．先打开分液漏斗上方的玻璃塞，再打开下方的活塞，从下口依次收集流出的下层和上层液体 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．配制溶液定容时，当液面离容量瓶刻度线时，改用胶头滴管滴加蒸馏水，且视线与凹液面最低处相平，操作符合规范，A正确； B．测定溶液时，试纸不能预先润湿，润湿会稀释待测液，导致测定结果产生误差，B错误； C．收集氨气时，试管口不能塞胶塞密封，否则无法排出空气，且内部压强过大易引发危险；正确操作是在试管口塞一团疏松的棉花，C错误； D．分液操作时，下层液体从下口放出后，上层液体必须从分液漏斗上口倒出，不能从下口流出，D错误； 故选A。 6．【氨气的实验室制法】（2026·北京西城·一模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．用NaOH溶液吸收： B．向苯酚钠溶液中通入： C．实验室制： D．去除废水中的： 【答案】B 【详解】A．氯气和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，方程式书写正确，与事实相符，A不符合题意； B．酸性顺序为，根据强酸制弱酸原理，苯酚钠溶液中通入，无论量多少，产物只能是苯酚和碳酸氢钠（），不会生成碳酸根，离子方程式：，B符合题意； C．实验室加热氯化铵和氢氧化钙固体制备氨气，方程式书写正确，与事实相符，C不符合题意； D．是极难溶的物质，可沉淀废水中的，离子方程式书写正确，与事实相符，D不符合题意； 故选B。 7．【氨气的实验室制法】下列实验操作规范且能达到实验目的的是 A．检验气体中含SO2和SO3 B．灼烧Al(OH)3 C．检验H2C2O4·H2O(易升华，分解温度高于沸点)分解产物中含有CO2 D．制取氨气 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．二氧化硫可以使品红溶液褪色，故可以使用品红溶液检验二氧化硫，但三氧化硫能与品红溶液中的水反应，后续不能用溶液检验三氧化硫，A错误； B．灼烧需要在坩埚中进行，B正确； C．易升华，会进入石灰水中与石灰水生成草酸钙沉淀，干扰检验，C错误； D．长颈漏斗与外界相通，制备的氨气会通过长颈漏斗进入空气中，D错误； 故选B。 8．【硝酸的强氧化性】（2025·北京丰台·一模）某研究小组探究分别与浓硝酸发生钝化反应的快慢。 资料在水溶液中水合铁离子的形式存在； 。 实验1 实验 现象 1-1 Fe表面产生少量气泡且迅速停止，得到黄色溶液A 1-2 Al表面产生极少量气泡且迅速停止，得到无色溶液B (1)反应迅速停止是因为浓硝酸具有酸性和___________性，可在Fe和Al表面形成致密的氧化层，阻止进一步反应。 (2)针对溶液A和B的颜色不同，推测实验1-1中Fe与浓硝酸钝化反应速率慢，导致生成的量多，溶液呈黄色。为验证上述推测，选取如下装置进行实验2（气密性经检验良好，夹持装置及连接装置已略去）。 实验2 实验装置 试剂 现象 2-1 I、II、III、IV组合 a．稀盐酸；b．大理石；c．饱和NaHCO3溶液；d．溶液A；e．NaOH溶液 溶液A颜色缓慢变浅 2-2 I、III、IV组合 a．_________；b．_________；d．溶液A；e．NaOH溶液 溶液A颜色迅速变浅，并褪为无色 ①结合资料，分析实验2-1中选择试剂c的目的是___________。 ②实验2-2是将通入溶液A中，所选试剂分别为___________。 ③实验2-2中溶液A褪色速率快于实验2-1，用化学方程式解释可能的原因___________。 ④上述实验说明溶液A中含有。设计实验：将通入___________中，观察到溶液变黄，进一步证实了溶液变黄为所致。 (3)设计原电池装置进行实验3。 资料ii：此实验条件下，指针偏向的电极为正极。 实验3 实验装置 浓硝酸温度（） 实验现象 3-1 30 指针迅速偏向Al，Fe溶解 3-2 10 指针先迅速偏向Al，又迅速偏向Fe，之后缓慢恢复至零 3-3 5 指针偏向Fe，之后缓慢恢复至零 ①依据3-1的实验现象，可得出结论___________。 ②分析实验3-2中“指针又偏向Fe”的可能原因___________。 (4)综合上述实验，影响分别与浓硝酸发生钝化反应快慢的因素可能有___________。 【答案】(1)强氧化性 (2)除去挥发的HCl，避免生成黄色的对溶液颜色产生干扰 溶液，或（合理即可） 含少量的浓硝酸 (3)时，Al与浓硝酸钝化速率比Fe的快；Fe不钝化 Al钝化速率快，先形成氧化膜作正极，接着Al表面的氧化膜有溶解，Fe表面的氧化膜增厚，此时变为Al做负极，指针偏向Fe (4)温度、氧化膜的致密程度、氧化膜的形成速率、还原性（合理即可） 【详解】（1）根据分析，浓硝酸在此实验中除体现了酸性外，还体现出：强氧化性。 （2）①结合题目所给资料和分析，实验2-1采用的是利用装置制取排除溶解气体的方式，从制取装置出来的气体中含有杂质，为了不影响实验效果需要除去，通常选择用饱和溶液来吸收中的，故试剂c的目的是：吸收中的，避免生成黄色的对溶液颜色产生干扰； ②实验2-2是将通入溶液A中，则装置I中所选试剂、是用于制取的药品，故、分别为：溶液、或、； ③实验2-2采用的是利用装置制取消耗溶解气体的方式，实验2-2中溶液A褪色速率快于实验2-1，是因为发生了如下反应快速消耗了的原因，故反应的方程式为：； ④要验证上述实验的溶液A中含有。可以设计如下实验：将通入含的溶液中，如观察到溶液变黄，则可以进一步证实溶液变黄为溶解所致，故需要加入：含少量的浓硝酸。 （3）①依据3-1的实验现象：在30∘C时，指针迅速偏向Al，则Al为正极未反应，Fe溶解，Fe为负极被持续消耗，故得出结论：在30∘C时，Al与浓硝酸钝化速率比Fe的快，Fe不钝化； ②依据3-2的实验现象：在10∘C时，指针先迅速偏向Al，说明Al为正极未反应，Fe作负极溶解；又迅速偏向Fe，说明此时Fe作正极不消耗，而Al反而变为负极被消耗；之后缓慢恢复至零，说明Al和Fe表面都被钝化不再发生反应，反应停止，故出现这一现象的原因可能是：Al钝化速率快，先形成氧化膜作正极，接着Al表面的氧化膜有溶解，Fe表面的氧化膜增厚，此时变为Al做负极，指针偏向Fe。 （4）根据实验3-1和3-2的现象与解释，可以得到影响分别与浓硝酸发生钝化反应快慢的因素可能有：温度、氧化膜的致密程度、氧化膜的形成速率、还原性等。 9．【硝酸的强氧化性】（25-26高三下·北京·阶段检测）某学生对与不同的下反应进行探究。 (1)调节pH，实验记录如下： 实验 现象 a 10 产生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清 b 6 产生白色沉淀，一段时间后，沉淀未溶解 c 2 产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质 查阅资料得知： i.：白色，难溶于水，溶于过量溶液； ii.：棕黑色，不溶于水，能和酸反应。 ①推测a中白色沉淀为，离子方程式是___________。 ②推测a中白色沉淀为，推测的依据是___________。 (2)取中白色沉淀，置于过量溶液中，沉淀溶解。该同学设计实验确认了白色沉淀不是，实验方法是：另取固体置于___________溶液中，未溶解。 (3)将c中滤出、洗净，为确认其组成，实验如下： Ⅰ.向中滴加稀盐酸，无明显变化； Ⅱ.向中加入过量浓产生红棕色气体； Ⅲ.用检验Ⅱ中反应后的溶液，前者无变化，后者产生白色沉淀。 ①实验I的目的是___________ ②根据上述现象，分析X的性质和元素组成是___________ ③Ⅱ中反应的化学方程式是___________。 (4)该同学综合以上实验，分析X产生的原因，认为随着酸性的增强，体系还原性增强。通过进一步实验确认了这种可能性，实验如下： ①气体Y是___________。 ②白色沉淀转化为X的化学方程式是___________。 【答案】(1) 具有还原性，可能被氧化为，Ag+与反应生成沉淀 (2)过量 (3)检验X是否为 X具有还原性，X中含有Ag元素、不含S元素 (4)SO2 Ag2SO3+H2O=2Ag+H2SO4 【详解】（1）①若a中白色沉淀为，则说明是银离子与亚硫酸根离子反应生成沉淀，离子方程式是 ； ②具有还原性，可能被氧化为，Ag+与反应生成沉淀，所以推测a中白色沉淀可能为； （2）取中白色沉淀，置于过量溶液中，沉淀溶解。为与上述实验对照，另取固体置于过量溶液中，未溶解，能确认白色沉淀不是。 （3）不溶于水，能和酸反应，向中滴加稀盐酸，目的是检验X是否为； ②向中加入过量浓产生红棕色气体，可知X具有还原性；用检验Ⅱ中反应后的溶液，前者无变化，后者产生白色沉淀，说明X中含有Ag元素、不含S元素； ③根据以上分析，X为Ag单质，银和浓硝酸反应生成硝酸银、二氧化氮、水，Ⅱ中反应的化学方程式是。 （4）①根据题意，白色沉淀Ag2SO3被还原为Ag单质，气体Y具有还原性，Y是SO2。 ②白色沉淀Ag2SO3转化为Ag，根据氧化还原反应规律，同时生成硫酸，反应的化学方程式是Ag2SO3+H2O=2Ag+H2SO4。 10．【硝酸的强氧化性】（2023·北京海淀·三模）某小组同学探究铜和浓硝酸的反应，进行如下实验： 实验1：分别取3mL浓硝酸与不同质量的铜粉充分反应，铜粉完全溶解，溶液颜色如表： 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 铜粉质量/g 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 溶液颜色 绿色 草绿色 蓝绿色偏绿 蓝绿色偏蓝 蓝色 (1)写出铜和浓硝酸反应的离子反应方程式：______。 (2)小组同学认为溶液呈绿色的可能原因是： 猜想1：硝酸铜浓度较高，溶液呈绿色； 猜想2：NO2溶解在硝酸铜溶液中，溶液呈绿色。 依据实验1中的现象，判断猜想1不合理，理由是：______。 (3)取⑤中溶液，______(填操作和现象)，证实猜想2成立。 (4)小组同学进行如下实验也证实了猜想2成立。 实验2：向①中溶液以相同流速分别通入N2和空气，观察现象。 通入气体 氮气 空气 现象 液面上方出现明显的红棕色气体，25min后溶液变为蓝色 液面上方出现明显的红棕色气体，5min后溶液变为蓝色 结合上述实验现象，下列推测合理的是______(填字母序号)。 a.①中溶液通入N2时，N2被缓慢氧化为NO2 b.①中溶液里某还原性微粒与绿色有关，通入空气时较快被氧化 c.空气中的CO2溶于水显酸性，促进了溶液变蓝色 d.加热溶液①后，可能观察到溶液变蓝的现象 (5)小组同学继续探究实验2中现象的差异，并查阅文献知： i.“可溶性铜盐中溶解亚硝酸(HNO2)”可能是实验①中溶液显绿色的主要原因 ii.NO2在溶液中存在： 反应1：2NO2+H2OHNO3+HNO2(慢) 反应2：2HNO2NO2+NO+H2O(快) 解释实验2中“通入氮气变蓝慢，通入空气变蓝快”的原因______。 (6)小组同学为确认亚硝酸(HNO2)参与了形成绿色溶液的过程，继续进行实验。 实验3：取3份等体积的①中绿色溶液，分别加入不同物质，观察现象。 加入物质 ______固体 3滴30%H2O2溶液 3滴水 现象 溶液绿色变深 溶液迅速变为蓝色 溶液颜色几乎不变 ①实验中加入的固体物质可能是______(写出一种，填化学式)。 ②加入H2O2后溶液迅速变蓝，原因是的H2O2可能参与了下列反应(用化学方程式表示)：H2O2+2NO2=2HNO3，______，______。 【答案】(1) (2)实验编号①~⑤中铜粉均溶解，随着硝酸铜浓度的增大，溶液颜色反而由绿色变为蓝色，与假设不符 (3)通入NO2气体，溶液颜色变绿 (4)bd (5)通入氮气时，二氧化氮和一氧化氮气体被吹出，由于反应1较慢，亚硝酸浓度下降较慢；通入空气时，一氧化氮与空气中的氧气发生反应，溶液中一氧化氮浓度降低，对溶液颜色变化影响程度较大的反应2快速向正反应方向移动，亚硝酸浓度降低快，溶液颜色变化快 (6)NaNO2（或其他亚硝酸盐） 【详解】（1）铜和浓硝酸反应生成NO2气体和水，； （2）根据题意，实验编号①~⑤中铜粉均溶解，则随着铜粉质量的增加，溶液中硝酸铜的浓度浓度不断增大，但溶液颜色由绿色逐渐变为蓝色，与假设不符，故假设1不合理； （3）猜想2认为，溶解在混合溶液中使溶液呈绿色，故向⑤中溶液通入NO2，若溶液变为绿色，则猜想2成立； （4）a．向①中溶液通入氮气溶液较慢变为蓝色，通入空气溶液较快变为蓝色； 氮气化学性质稳定，在上述溶液中不能被氧化为NO2，a错误； b．①中溶液里某还原性微粒与绿色有关，通入空气时较快被氧化，空气中的氧气具有氧化性，能够氧化溶液中的还原性微粒，b正确； c．酸性物质不能促进溶液变为蓝色，c错误； d．加热溶液①，加快反应速率，可能观察到溶液变蓝的现象，d正确； 故答案为：bd； （5）向溶液中通入N2时，NO2和NO气体被吹出，由于反应1进行较慢，亚硝酸的浓度下降较慢；通入空气时，NO与空气中的氧气发生反应，溶液中NO的浓度降低，对溶液颜色变化影响程度较大的反应2快速向正反应方向移动，亚硝酸浓度降低快，溶液颜色变化快； （6）①根据实验2可知，亚硝酸参与了绿色的形成过程，故向①的溶液中加入NaNO2或其他亚硝酸盐能够使溶液绿色变深； ②加入过氧化氢后，溶液迅速不变蓝，说明过氧化氢能够与亚硝酸发生反应，使溶液中亚硝酸浓度降低，亚硝酸具有还原性，过氧化氢具有氧化性，故过氧化氢将亚硝酸氧化为硝酸：，同时溶液中的一氧化氮也被过氧化氢氧化为硝酸：。 真题·实战演练 1．【硝酸的强氧化性】（2022·北京·高考真题）利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验，b中现象不能证明a中产物生成的是 a中反应 b中检测试剂及现象 A 浓分解生成 淀粉溶液变蓝 B 与浓生成 品红溶液褪色 C 浓与溶液生成 酚酞溶液变红 D 与乙醇溶液生成丙烯 溴的四氯化碳溶液褪色 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成遇淀粉变蓝的I2，则淀粉−KI溶液变蓝不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮，故A符合题意； B．铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，则品红溶液褪色能说明铜与浓硫酸共热反应生成二氧化硫，故B不符合题意； C．浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成能使酚酞溶液变红的氨气，则酚酞溶液变红能说明浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气，故C不符合题意； D．2−溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成能使溴的四氯化碳溶液褪色的丙烯，则溴的四氯化碳溶液褪色能说明2−溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成丙烯，故D不符合题意； 故选A。 2．【氨气的实验室制法、硝酸的工业制备】（2026·重庆·高考真题）氯化钇()是制备某特种合金的前驱体。为实现资源的有效利用，制备时，生成的可用于制备硝酸，其实验装置如图所示。 反应1    反应2    下列叙述错误的是 A．a中可填充碱石灰 B．b中气体变为无色时反应2已结束 C．c中盛水可得到硝酸 D．反应结束时先停止通气后停止加热 【答案】D 【详解】A．a的作用是干燥反应生成的，碱石灰为碱性干燥剂，不与反应，可用于干燥氨气，A正确； B．因反应过程中通入过量的氧气，若反应2未结束，则会生成NO，NO遇氧气变为红棕色，当b中气体为无色时，说明不再产生NO，氨气已经耗尽，反应2已结束，B正确； C．从管式炉，中流出的气体含有和过量，二者反应生成，从b流出的气体为和氧气，通入水中发生反应，可得到硝酸，C正确； D．反应结束时若先停止通气后停止加热，装置冷却后压强减小会引发倒吸，因此应先停止加热，继续通气至装置冷却后再停止通气，D错误； 故选D。 3．【合成氨条件的选择、一氧化氮的物理性质】（2026·云南·高考真题）合成氨工艺沿革，诠释科学精神传承。几种固氮方式如图，下列说法正确的是 A．NO是红棕色、有刺激性气味的气体 B．NH4HCO3易溶于水，其电离方程式为 C．合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高N2和H2的利用率 D．新型催化剂能降低N2生成的反应热 【答案】C 【详解】A．NO是无色、有刺激性气味的气体，NO2为红棕色气体，A项错误； B．NH4HCO3为属于盐类，为强电解质，在水中完全电离为和，为弱酸酸式根，不能进一步拆分，因此其电离方程式为，B项错误； C．合成氨反应为可逆反应，反应物的平衡转化率较低，循环操作可将未反应的N2和H2回收再利用，从而提高原料利用率，C项正确； D．催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率，但反应热由反应物和生成物的总能量差决定，与催化剂无关，因此新型催化剂不能改变N2生成N[Si(CH3)3]3的反应热，D项错误； 故答案为C。 4．【二氧化氮与四氧化二氮的相互转化】（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。 5．【一氧化氮的化学性质、硝酸的强氧化性、一氧化氮的物理性质】（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。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 氮及其重要化合物 环境保护和绿色化学（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D B B A A C A D B 11 12 13 15 17 18 D B C B B D 14．(1)   (2) (3)ab (4) (5)电解氯化钠溶液生成，氧化性强于，而且电解氯化钠溶液生成烧碱，溶液的碱性更强，更有利于NO的去除 (6)随着电流强度增大，电流强度大于4时产生的浓度减小，浓度增大，氧化性弱 16. (1) (2) (3)2NO+O2=2NO2 溶液无色、pH=1.1 (4) 取两支试管，向第1支试管中加入2mL实验2-1(或实验2-2)中的溶液，向第2支试管中加入2mL实验1-2中的溶液。分别向两支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，第1支试管中高锰酸钾溶液褪色，第2支试管中高锰酸钾溶液未褪色。则说明反应过程中产生了HNO2 (5)二氧化氮与水反应分两步进行，第一步生成硝酸和亚硝酸反应速率快，第二步亚硝酸分解反应速率慢。升高温度，亚硝酸分解速率加快 冷的浓氢氧化钠溶液 19.(1) ，NO和O2进入热交换器后，降低温度，有利于平衡正向移动 通过热交换器预热原料气，同时为NO和O2降温；吸收塔中产生的NO等气体循环利用 (2) H-O-N=N-O-H 1.25mol 10.4NH3+5O24NO+6H2O 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH－离子浓度，氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来 NH3·H2O+CO2=+ 1.68% A 2NH3+3O2－- 6e－=N2+ 3H2O 21.(1)acd (2)4NH3+5O24NO+6H2O (3)①③ (4) (5)①中，分离液态空气得到的氮气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等   ②中，电解水得到的氢气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等 (6)NO+NO2+2NH32N2+3H2O 重难·创新演练 1 2 3 4 5 6 7 B B C D A B B 8.(1)强氧化性 (2)除去挥发的HCl，避免生成黄色的对溶液颜色产生干扰 溶液，或（合理即可） 含少量的浓硝酸 (3)时，Al与浓硝酸钝化速率比Fe的快；Fe不钝化 Al钝化速率快，先形成氧化膜作正极，接着Al表面的氧化膜有溶解，Fe表面的氧化膜增厚，此时变为Al做负极，指针偏向Fe (4)温度、氧化膜的致密程度、氧化膜的形成速率、还原性（合理即可） 9.(1) 具有还原性，可能被氧化为，Ag+与反应生成沉淀 (2)过量 (3)检验X是否为 X具有还原性，X中含有Ag元素、不含S元素 (4)SO2 Ag2SO3+H2O=2Ag+H2SO4 10.(1) (2)实验编号①~⑤中铜粉均溶解，随着硝酸铜浓度的增大，溶液颜色反而由绿色变为蓝色，与假设不符 (3)通入NO2气体，溶液颜色变绿 (4)bd (5)通入氮气时，二氧化氮和一氧化氮气体被吹出，由于反应1较慢，亚硝酸浓度下降较慢；通入空气时，一氧化氮与空气中的氧气发生反应，溶液中一氧化氮浓度降低，对溶液颜色变化影响程度较大的反应2快速向正反应方向移动，亚硝酸浓度降低快，溶液颜色变化快 (6)NaNO2（或其他亚硝酸盐） 真题·实战演练 1 2 3 4 5 A D C C B 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $