专题02 含氮物质之间的转化关系（重难点讲义）化学沪科版必修第一册

本高中化学讲义聚焦含氮物质转化关系核心知识点，通过价类二维图构建氮元素价态与物质类别的横向（非氧化还原）、纵向（氧化还原）转化网络，系统梳理NH₃、氮氧化物、HNO₃等核心物质性质及实验（如氨气制备、喷泉实验）与计算能力，形成完整学习支架。 该资料以工业与环保情境（合成氨、脱硝处理）为载体，通过归中/歧化反应实验设计培养科学探究与实践能力，结合考情分析强化氧化还原规律应用的科学思维，典例与对练结合助力课中教学效率提升，课后可帮助学生巩固知识、弥补薄弱环节。

专题02 含氮物质之间的转化关系 重难目标 1．构建氮元素的价类二维图与转化网络：掌握氮元素常见价态及其代表物质。理清核心转化路径：如N2→NH3（合成氨）、NH3→NO→NO2→HNO3、Cu与稀/浓硝酸的反应等。 2．核心物质的性质与反应原理：NH3的性质：掌握氨气的极易水溶性、碱性、还原性。掌握铵盐的不稳定性及与碱反应制氨气的原理。氮氧化物的性质：理解NO的无色易氧化特性，NO2的红棕色及与水反应的歧化规律。HNO3的特性：掌握浓、稀硝酸的强氧化性，理解“钝化”现象及反应产物差异。 3．实验与计算能力： 掌握氨气的实验室制法及喷泉实验的原理。掌握 NH4+的检验方法。 掌握氮氧化物与水、氧气混合反应的计算。 考情分析 在近几年高考试卷中，“含氮物质之间的转化”是高中化学必修阶段的高频考点，常以选择题、实验综合题或工业流程题形式出现，重点考查氧化还原规律的应用及实验探究能力。 具有以下命题特点： 工业与环保情境化：紧扣“合成氨工业”、“硝酸的工业制备”或“汽车尾气/燃煤烟气的脱硝处理”等背景，考查反应条件的选择、反应原理及绿色化学思想。 实验探究精细化：常以气体的制备、净化、干燥、性质验证及尾气处理为链条进行综合考查。 氧化还原复杂性：氮元素价态多变，常考归中反应、歧化反应及复杂的氧化还原反应方程式配平，电子转移数目的计算是易错点。 陷阱隐蔽化： 钝化与加热：考查常温下 Al、Fe 遇浓硝酸钝化，但加热后反应继续进行且产物变化。 可逆反应：合成氨反应是可逆反应，常在计算或转化率分析中设置陷阱。 混合气体计算：涉及 NO、NO2、O2与水反应的复杂计算，需熟练掌握体积比与方程式的关系。 一、含氮物质的转化 1．氮气及其化合物的价类二维图 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。 1）横向转化为物质类别变化，发生非氧化还原反应，如 （1）氨气转化为铵盐：HCl＋NH3=== （2）硝酸转化为硝酸盐：NaOH＋HNO3=== 2）纵向转化为化合价变化，发生氧化还原反应，如 （1）NH3转化为N2：3Cl2＋8NH3=== （2）NH3转化为NO：5O2＋4NH3 3)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 如：3NO2＋H2O=== 2NO2＋2NaOH=== 4)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢，不交叉。 如：6NO＋4NH3 NO2＋NO＋2NaOH=== 2．构建氮气及其化合物转化网络 （1）知识网络构建 （2）重要反应方程式必练 ①N2和H2的反应：N2＋3H2 ； ②把NH3通入水中：NH3＋H2O NH＋OH－； ③实验室利用 固体、 固体混合加热制备NH3：2NH4Cl＋Ca(OH)2 ； ④NH3的催化氧化：4NH3＋5O2 ； ⑤NH4HCO3溶液中加入过量稀NaOH溶液：NH＋HCO＋2OH－=== ； ⑥NO2溶于水：3NO2＋H2O=== ； ⑦NO2被烧碱溶液吸收生成两种钠盐：2NO2＋2OH－=== ； ⑧物质的量之比为1∶1的NO和NO2混合气体恰好被烧碱溶液吸收生成一种钠盐：NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O； ⑨Cu和稀HNO3的反应：3Cu＋8H＋＋2NO=== ； ⑩Cu和浓HNO3的反应：Cu＋4H＋＋2NO=== ； ⑪Fe和过量稀HNO3的反应：Fe＋4H＋＋NO=== ； ⑫C和浓HNO3的反应：C＋4H＋＋4NOCO2↑＋4NO2↑＋2H2O； ⑬浓硝酸见光分解：4HNO3 。 3．氮在自然界中的循环 二、实验探究不同价态含氮物质的转化 1．设计实验实现不同价态含氮物质的转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。 2．实验设计方案 类型 转化目标(价态变化) 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 归中反应（不同价态→中间价态） NH4+（-3价）与 NO2-（+3价）反应生成N2（0价） NH4Cl溶液、NaNO2溶液、稀硫酸 1.混合等体积NH₄Cl与NaNO₂溶液，滴加稀硫酸酸化。 2.用排水集气法收集气体，观察气泡产生。 现象：产生无色无味气体（N₂），燃着的木条插入熄灭。 -3价与+3价氮归中生成0价N2， ‌ 歧化反应（同物质中同元素价态升降） NO2（+4价）与水反应生成HNO3（+5价）和NO（+2价） 铜与浓硝酸反应制取NO2（通风橱操作）、蒸馏水、石蕊试纸 1.将NO₂气体通入盛有蒸馏水的试管。 2.用石蕊试纸检测溶液酸性，观察气体颜色变化。 现象‌：红棕色气体 （部分NO2转化为无色NO），溶液 （生成H+） +4价氮歧化为+5价和+2价 连续氧化（低价→高价梯度转化） NH3（-3价）→ NO（+2价）→ NO2（+4价） 浓氨水、铂丝催化剂或Cr2O3、O2、空气注射器 1.加热浓氨水产生NH₃，通过灼热的铂丝催化氧化管。 2.观察气体颜色变化（无色→红棕色）。 ‌现象‌：阶段1： 气体生成 阶段2：通入空气后气体变 色 三、不同价态含氮物质的转化的应用 通过调控氮的价态（-3至+5），实现资源高效利用（如化肥）与污染控制（如脱硝），体现“价态变化驱动功能设计”的化学思想。‌ 1．常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法：2NO2＋2NaOH=== 、NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于 的处理。 ③氨气吸收法：8NH3＋6NO2 4NH3＋6NO 2．硝酸的工业制备 主要原料 氨气、空气、水 主要原理 4NH3＋5O2 2NO＋O2＝2NO2 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 尾气处理 用 溶液吸收 生产流程图 生产步骤 ①‌氨的催化氧化‌：氨（NH3）与空气或富氧空气的混合气在催化剂的作用下发生氧化反应，生成 。这一过程通常在760至840℃的温度下进行，催化剂为含铑的网形催化剂或以氧化铁为主体的非铂催化剂。‌ ②‌二氧化氮的生成‌：生成的一氧化氮继续与氧气反应，生成二氧化氮（NO2）。这一步骤中，一氧化氮被进一步氧化成二氧化氮，为后续的硝酸制备做准备。 ③‌硝酸的制备‌：最后，二氧化氮与水反应，生成硝酸（HNO3）。这一过程通常在 内进行，二氧化氮与水反应生成硝酸，同时释放出 ，这些一氧化氮可以循环利用。 浓硝酸的制备 使用 （如浓硫酸或无机盐如硝酸镁）对稀硝酸进行精馏，从而得到浓硝酸。‌ 3．化肥制造 （1）‌尿素合成‌：CO2+ 2NH2=CO(NH2)2+ H2O（NH₃由N2与H2合成）。 （2）‌铵盐生产‌：NH3+ HNO3= （硝铵化肥）。 题型01 氮循环核心一步转化判断 【典例1】（25-26高一上·辽宁大连·阶段检测）钠在液氨中溶剂化速度极快，生成和溶剂合电子，如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡，随反应的进行，溶液颜色逐渐变浅。下列说法错误的是 A．氨合电子具有强的氧化性 B．微粒A代表的是 C．溶液的导电性增强 D．钠和液氨可发生以下反应： 【对练1】（25-26高一下·广东珠海·阶段检测）氮及其化合物的变化关系如图所示。则下列说法不正确的是 A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2 C．图中所有标号的反应都是氧化还原反应 D．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 【对练2】（24-25高一上·湖南常德·期中）、是常见的空气污染气体。在某分子筛的催化作用下，可脱除废气中的 和，生成两种无害物质，其反应历程如图所示。下列说法不正确的是 已知：参与循环的中N的化合价始终为价 A．历程中反应①②均不是氧化还原反应 B．中含有价的N C．和在反应历程中均表现氧化性 D．X可以是和 题型02 氨/铵盐核心性质与转化考查 【典例1】（25-26高一下·广东东莞·阶段检测）下列实验装置能达到实验目的的是 A．制备 B．干燥 C．收集 D．吸收尾气 A．A B．B C．C D．D 【对练1】（25-26高一下·西藏山南·期末）已知极易溶于水，HCl易溶于乙醇。某同学用收集满的或HCl进行喷泉实验，设计了如下多个装置，图1装置实验前先关闭止水夹。下列说法错误的是 A．利用图1进行喷泉实验，将胶头滴管中的水挤入烧瓶，立即形成喷泉 B．图1进行喷泉实验后，烧瓶内氨水的物质的量浓度约为 C．利用图2进行喷泉实验，用冰冷的毛巾覆盖烧瓶可引发形成喷泉 D．图3锥形瓶内盛有乙醇，向盛有水的水槽中加入浓硫酸可引发喷泉 【对练2】（25-26高一下·北京东城·期末）含铵样品中氮含量测定通常使用蒸馏法处理，后续测定样品中氮元素质量分数的原理如图。(资料：是一元弱酸) 下列说法不正确的是 A．物质a中含有 B．溶液溶液a'和溶液b'中的主要含氮微粒都是 C．利用方法1需要准确测定的体积和浓度 D．利用方法2计算氮元素的质量分数为 题型03 硝酸特性结合的转化综合 【典例1】（25-26高一下·天津西青·期末）现有16.8gFe粉，加入溶液使其恰好完全溶解后，向所得溶液中继续滴加稀硫酸，至不再产生气泡。下列说法错误的是 A．反应过程中产生气体的总体积为6.72L B． C．该实验可以证明与在酸性环境下不能大量共存 D．滴加稀硫酸时，产生的气体为NO 【对练1】（25-26高一下·湖南湘西·期末）把一定量的镁铝合金溶于的稀硝酸中，假设还原产物只有。向反应后的溶液中逐滴加入溶液，产生沉淀的质量与加入溶液体积的关系如下图所示。下列说法不正确的是 A．合金中镁、铝的物质的量之比为 B．原稀硝酸的体积为 C．将产生的气体与(标准状况)混合通入水中可被完全吸收 D．沉淀质量达到最大时，比原合金质量增加 【对练2】（24-25高一下·重庆·期中）利用如图装置(部分装置未画出)探究铜和浓硝酸的反应，反应后溶液呈绿色{浓硝酸产生的在溶液中达到饱和后呈黄色，溶液显蓝色，两者混合后呈绿色}；取少量该绿色溶液①，向其中加入少量水后，溶液变为蓝色溶液②。下列有关说法错误的是 A．反应中浓硝酸较稀硝酸反应更剧烈、氧化性更强 B．加水稀释溶液变蓝，可能因为溶液中降低 C．若向蓝色溶液②中加入后溶液变为绿色，则无水固体可能呈黄色 D．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和、的混合气体，这些气体与(标准状况)混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入溶液至恰好完全沉淀，则消耗溶液的体积是 1．（25-26高一下·辽宁沈阳·期末）为了处理一批氨氮废水(体积为800 L，的浓度为)和工业废气(含、、、、)，技术员设计了如图所示的方案。下列说法正确的是 A．固体1中只有和 B．定向捕获的目的是除去气体2中的 C．二次吸收步骤中，可以通入过量的 D．将该批氨氮废水中的完全转化为无污染气体，至少需要 2．（25-26高一下·天津·期中）根据实验目的设计方案并进行实验，观察到相关现象，其中方案设计或结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 B 取一定量Na2SO3样品，溶解后加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入浓HNO3，仍有沉淀 此样品中含有 C 将NO2分别通入①浓HNO3、②Cu(NO3)2和HNO3混合溶液两种溶液至饱和，①无色变黄色，②蓝色变绿色 Cu和浓HNO3反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2 D 将红热木炭放入浓硝酸中，产生了红棕色气体 碳和浓硝酸发生了反应 A．A B．B C．C D．D 3．（25-26高一下·湖北咸宁·期末）依次向100 mL稀硫酸和稀硝酸的混酸中分别加入锌粉和铜粉的固体混合物，实验数据如下表所示(硝酸根的还原产物只有NO) 实验序号 ① ② ③ ④ 混酸体积/mL 100 100 100 100 固体质量/g 1.94 3.88 5.82 7.76 生成气体的体积(标况)/L 0.448 0.896 0.896 1.12 剩余固体质量/g 0 0 1.92 3.21 下列说法中不正确的是 A．混酸中浓度为0.7 mol/L B．原固体混合物中 C．实验③中，剩余固体为锌粉和铜粉的固体混合物 D．实验④的气体中含物质的量是0.01 mol 4．（25-26高一下·河北沧州·期末）向质量为3.36 g的Cu和CuO的混合物中加入稀硝酸至混合物恰好完全溶解，同时收集到224 mL(标准状况)气体X。下列说法正确的是 A．Cu和CuO均被稀硝酸氧化 B．混合物中含有铜元素的质量为0.96 g C．未被还原的的物质的量为0.09 mol D．气体X与56 mL(标准状况)混合后可被水完全吸收 5．（25-26高一下·湖南湘潭·期末）一定量的锌粉与溶液恰好完全反应，所得溶液中含有，将反应产生的气体收集后与氧气一起通入水中，该混合气体恰好完全转化为硝酸，忽略反应前后溶液体积变化，下列说法正确的是 A．锌粉的质量为 B．锌粉与反应所得溶液中 C．反应产生的气体一定只含NO D．锌粉与反应转移电子的物质的量为 6．（25-26高一下·四川眉山·期末）硫和氮是化工生产中的重要非金属元素。某兴趣小组对含硫、含氮化合物的转化关系进行研究，已知能使品红溶液褪色，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，是红棕色气体，转化关系如下(反应条件、部分产物未标出)。下列说法正确的是 A．物质一定是 B．工业上由制备时，可用直接吸收 C．反应的化学方程式为： D．将一定量铜粉投入D与的混合稀溶液中，充分反应后生成一种盐和气体。则该反应中D与的物质的量之比为 7．（25-26高一下·河北沧州·阶段检测）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[，忽略其他气体]后夹上弹簧夹，立即观察现象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正确的是 A．现象①为注射器活塞位置在5 mL处 B．现象②为气体变成红棕色，且 C．现象③中所得溶液的浓度近似为(假设气体处于标准状况下) D．若将10 mL空气换成，则现象③为注射器内充满液体 8．（25-26高一下·河北邯郸·阶段检测）如图所示，某化学小组对硝酸的性质进行一系列探究。下列说法正确的是 A．若①中收集的气体能使带火星的木条复燃，可证明能助燃 B．观察到②中产生红棕色气体，说明浓硝酸不稳定 C．③中不会产生红棕色气体 D．将②中的红热木炭换成打磨过的铝片无明显现象，说明该条件下铝与浓硝酸不反应 9．（25-26高一下·江苏南京·阶段检测）水合肼()具有强还原性，其制备原理为，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用甲装置制备 B．用乙装置制备氨水 C．用丙装置制备 D．用丁装置提纯 10．（24-25高一下·四川成都·期中）下列离子方程式书写正确的是 A．氨气与氢氟酸反应： B．过量的铁与稀硝酸反应： C．碳酸氢钾溶液与足量氢氧化钡溶液反应： D．足量氨水吸收尾气： 11．（24-25高一下·重庆·期中）某实验小组设计以下实验探究浓硝酸及产物的性质，实验过程中均观察到了红棕色气体，③④试管中均检测出了。下列分析正确的是 A．收集①试管产生的气体并干燥，将带火星的木条伸入，木条复燃，说明能支持燃烧 B．②试管中的铁片钝化，红棕色气体由浓硝酸分解产生 C．③④试管检测出了，说明木炭与浓硝酸发生了氧化还原反应 D．四支试管中的红棕色气体均为氧化产物 12．（25-26高一下·河北唐山·期中）下列有关氮元素的单质及其化合物的说法正确的是 ①氮气与氧气在放电的条件下可以直接生成NO2 ②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气 ③向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显变化 ④实验室加热氯化铵固体，用碱石灰除氯化氢的方法制备氨气 A．①③④ B．②③ C．④ D．无 13．（25-26高一下·江苏扬州·阶段检测）黄铁矿(FeS2)作为电子供体的自养反硝化技术是处理低碳氮废水的一种潜力巨大的处理技术。FeS2氧化与反硝化耦合的机理如图所示。下列相关说法错误的是 A．整个反应过程中涉及的还原剂只有FeS2、、S B．“反硝化”过程不属于固氮过程 C．整个反应过程中，1mol FeS2最多提供15mol电子 D．参与“反硝化”的离子反应方程式为：5+ 8+ H2O = 10+ 4N2↑ + 2H+ 14．（25-26高一下·福建福州·期末）氮是生命体重要组成元素，自然界中氮的循环对生命活动有重要意义。 (1)“价—类”二维图是学习元素化合物性质的重要方法，利用所学知识能更好地了解氮的循环。 ①实验室用固固加热法制取并收集一瓶干燥的甲气体，从下图中选择合适的装置，其连接顺序为_________________按从左到右的气流方向，用小写字母和箭头表示，甲气体的检验方法是__________________________________________(写出具体步骤)。 ②以下物质可用于研究乙的性质，预测能与乙发生反应的物质为_______填字母。 A．Na2SO3        B．CaCl2        C．CO2        D．NH3 (2)如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分。 ①下列说法不正确的是___________填字母。 A．自然固氮过程中，N2既作氧化剂，也作还原剂 B．硝化过程需要外加还原剂 C．反硝化过程会加剧大气中氮氧化物的污染 D．同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化 ②反硝化过程中，H2可作为反应的还原剂。请写出与H2在酸性溶液中生成N2的离子方程式：_________________________________________。 (3)探究NaNO3中阴离子的氧化性与溶液中H+浓度的关系，进行如图实验： ①实验一的作用是_____________________________。 ②实验一无现象。实验二观察到铜片逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，并产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色，写出铜片参与反应的离子方程式______________。 ③实验三观察到铜片迅速溶解，溶液由无色变为蓝色，有红棕色气体产生，说明实验三生成的气体是_______。 ④由实验可知：的氧化性随溶液中H⁺浓度增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 15．（25-26高一下·广东珠海·期末）某校课外活动小组设计实验探究硝酸与铜的反应。 Ⅰ、硝酸与铜反应被还原生成，为证明稀硝酸与铜反应产生的气体是，甲同学设计了如图所示装置进行实验(装置未排尽空气)，回答下列问题。 (1)收集NO不能用排空气法，用化学方程式表示原因：____________________。 (2)图中的b试管中收集到无色气体，其主要成分是____________。 (3)乙同学对上述实验进行改进，设计了如图所示装置。实验步骤如下： 步骤1．从U型管右侧加入稀硝酸，直至充满U型管左侧 步骤2．用附有铜丝和注射器(未抽动)的胶塞塞住U型管左侧，反应开始。 步骤3．反应停止后，缓慢向外拉动注射器活塞，再将注射器取下，继续拉动活塞。 ①步骤1的目的是____________________。 ②步骤2中U型管左侧铜丝逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，____________________ (补全实验现象)，最后溶液与铜丝分离，反应停止。 ③步骤3观察到____________，即证明稀硝酸与铜反应生成了NO。 Ⅱ．铜与浓硝酸反应剧烈，铜逐渐溶解，产生红棕色气体，溶液变绿，丙同学探究反应后的溶液显绿色的原因，实验内容如下。已知：NO2的饱和溶液呈黄色。 实验 实验操作 现象 实验① 取少量Cu(NO3)2晶体，加水溶解 溶液呈蓝色 实验② 向实验1所得溶液中缓慢通入足量NO2 溶液由蓝色变为绿色 实验③ 取铜与浓硝酸反应后的绿色溶液，____________。 溶液由绿色变蓝色 (4)写出铜与浓硝酸反应的离子方程式____________________。 (5)写出实验③一个合理的后续操作____________________。 综合上述实验，铜与浓硝酸反应后的溶液显绿色的原因之一是：NO2的饱和溶液呈黄色，Cu(NO3)2溶液呈蓝色，两者混合后呈绿色。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 含氮物质之间的转化关系 重难目标 1．构建氮元素的价类二维图与转化网络：掌握氮元素常见价态及其代表物质。理清核心转化路径：如N2→NH3（合成氨）、NH3→NO→NO2→HNO3、Cu与稀/浓硝酸的反应等。 2．核心物质的性质与反应原理：NH3的性质：掌握氨气的极易水溶性、碱性、还原性。掌握铵盐的不稳定性及与碱反应制氨气的原理。氮氧化物的性质：理解NO的无色易氧化特性，NO2的红棕色及与水反应的歧化规律。HNO3的特性：掌握浓、稀硝酸的强氧化性，理解“钝化”现象及反应产物差异。 3．实验与计算能力： 掌握氨气的实验室制法及喷泉实验的原理。掌握 NH4+的检验方法。 掌握氮氧化物与水、氧气混合反应的计算。 考情分析 在近几年高考试卷中，“含氮物质之间的转化”是高中化学必修阶段的高频考点，常以选择题、实验综合题或工业流程题形式出现，重点考查氧化还原规律的应用及实验探究能力。 具有以下命题特点： 工业与环保情境化：紧扣“合成氨工业”、“硝酸的工业制备”或“汽车尾气/燃煤烟气的脱硝处理”等背景，考查反应条件的选择、反应原理及绿色化学思想。 实验探究精细化：常以气体的制备、净化、干燥、性质验证及尾气处理为链条进行综合考查。 氧化还原复杂性：氮元素价态多变，常考归中反应、歧化反应及复杂的氧化还原反应方程式配平，电子转移数目的计算是易错点。 陷阱隐蔽化： 钝化与加热：考查常温下 Al、Fe 遇浓硝酸钝化，但加热后反应继续进行且产物变化。 可逆反应：合成氨反应是可逆反应，常在计算或转化率分析中设置陷阱。 混合气体计算：涉及 NO、NO2、O2与水反应的复杂计算，需熟练掌握体积比与方程式的关系。 一、含氮物质的转化 1．氮气及其化合物的价类二维图 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。 1）横向转化为物质类别变化，发生非氧化还原反应，如 （1）氨气转化为铵盐：HCl＋NH3=== NH4Cl （2）硝酸转化为硝酸盐：NaOH＋HNO3=== NaNO3＋H2O 2）纵向转化为化合价变化，发生氧化还原反应，如 （1）NH3转化为N2：3Cl2＋8NH3=== N2＋6NH4Cl （2）NH3转化为NO：5O2＋4NH3 4NO＋6H2O 3)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 如：3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO 2NO2＋2NaOH=== NaNO3＋NaNO2＋H2O 4)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢，不交叉。 如：6NO＋4NH3 5N2＋6H2O NO2＋NO＋2NaOH=== 2NaNO2＋H2O 2．构建氮气及其化合物转化网络 （1）知识网络构建 （2）重要反应方程式必练 ①N2和H2的反应：N2＋3H2 2NH3 ； ②把NH3通入水中：NH3＋H2O NH3·H2O NH＋OH－； ③实验室利用 NH4Cl 固体、 Ca(OH)2 固体混合加热制备NH3：2NH4Cl＋Ca(OH)2 2NH3↑＋2H2O＋CaCl2 ； ④NH3的催化氧化：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O ； ⑤NH4HCO3溶液中加入过量稀NaOH溶液：NH＋HCO＋2OH－=== NH3·H2O＋CO＋H2O ； ⑥NO2溶于水：3NO2＋H2O=== 2H＋＋2NO＋NO ； ⑦NO2被烧碱溶液吸收生成两种钠盐：2NO2＋2OH－=== NO＋NO＋H2O ； ⑧物质的量之比为1∶1的NO和NO2混合气体恰好被烧碱溶液吸收生成一种钠盐：NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O； ⑨Cu和稀HNO3的反应：3Cu＋8H＋＋2NO=== 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ； ⑩Cu和浓HNO3的反应：Cu＋4H＋＋2NO=== Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O ； ⑪Fe和过量稀HNO3的反应：Fe＋4H＋＋NO=== Fe3＋＋NO↑＋2H2O ； ⑫C和浓HNO3的反应：C＋4H＋＋4NOCO2↑＋4NO2↑＋2H2O； ⑬浓硝酸见光分解：4HNO3 4NO2↑＋O2↑＋2H2O 。 3．氮在自然界中的循环 二、实验探究不同价态含氮物质的转化 1．设计实验实现不同价态含氮物质的转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。 2．实验设计方案 类型 转化目标(价态变化) 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 归中反应（不同价态→中间价态） NH4+（-3价）与 NO2-（+3价）反应生成N2（0价） NH4Cl溶液、NaNO2溶液、稀硫酸 1.混合等体积NH₄Cl与NaNO₂溶液，滴加稀硫酸酸化。 2.用排水集气法收集气体，观察气泡产生。 现象：产生无色无味气体（N₂），燃着的木条插入熄灭。 -3价与+3价氮归中生成0价N2， NH4++NO2-= N2↑+ 2H2O ‌ 歧化反应（同物质中同元素价态升降） NO2（+4价）与水反应生成HNO3（+5价）和NO（+2价） 铜与浓硝酸反应制取NO2（通风橱操作）、蒸馏水、石蕊试纸 1.将NO₂气体通入盛有蒸馏水的试管。 2.用石蕊试纸检测溶液酸性，观察气体颜色变化。 现象‌：红棕色气体 变浅 （部分NO2转化为无色NO），溶液 变红 （生成H+） +4价氮歧化为+5价和+2价 3NO2+ H-2O = 2HNO3+ NO 连续氧化（低价→高价梯度转化） NH3（-3价）→ NO（+2价）→ NO2（+4价） 浓氨水、铂丝催化剂或Cr2O3、O2、空气注射器 1.加热浓氨水产生NH₃，通过灼热的铂丝催化氧化管。 2.观察气体颜色变化（无色→红棕色）。 ‌现象‌：阶段1： 无色 气体生成 阶段2：通入空气后气体变 红棕 色 4NH2+5O24NO+ 6H2O 2NO+O2 =2NO2 三、不同价态含氮物质的转化的应用 通过调控氮的价态（-3至+5），实现资源高效利用（如化肥）与污染控制（如脱硝），体现“价态变化驱动功能设计”的化学思想。‌ 1．常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法：2NO2＋2NaOH=== NaNO3＋NaNO2＋H2O 、NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于 汽车尾气 的处理。 ③氨气吸收法：8NH3＋6NO2 7N2＋12H2O 4NH3＋6NO 5N2＋6H2O 2．硝酸的工业制备 主要原料 氨气、空气、水 主要原理 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O 2NO＋O2＝2NO2 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 尾气处理 用 NaOH 溶液吸收 生产流程图 生产步骤 ①‌氨的催化氧化‌：氨（NH3）与空气或富氧空气的混合气在催化剂的作用下发生氧化反应，生成 一氧化氮（NO） 。这一过程通常在760至840℃的温度下进行，催化剂为含铑的网形催化剂或以氧化铁为主体的非铂催化剂。‌ ②‌二氧化氮的生成‌：生成的一氧化氮继续与氧气反应，生成二氧化氮（NO2）。这一步骤中，一氧化氮被进一步氧化成二氧化氮，为后续的硝酸制备做准备。 ③‌硝酸的制备‌：最后，二氧化氮与水反应，生成硝酸（HNO3）。这一过程通常在 吸收塔内进行，二氧化氮与水反应生成硝酸，同时释放出 一氧化氮 ，这些一氧化氮可以循环利用。 浓硝酸的制备 使用 脱水剂 （如浓硫酸或无机盐如硝酸镁）对稀硝酸进行精馏，从而得到浓硝酸。‌ 3．化肥制造 （1）‌尿素合成‌：CO2+ 2NH2=CO(NH2)2+ H2O（NH₃由N2与H2合成）。 （2）‌铵盐生产‌：NH3+ HNO3= NH4NO3 （硝铵化肥）。 题型01 氮循环核心一步转化判断 【典例1】（25-26高一上·辽宁大连·阶段检测）钠在液氨中溶剂化速度极快，生成和溶剂合电子，如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡，随反应的进行，溶液颜色逐渐变浅。下列说法错误的是 A．氨合电子具有强的氧化性 B．微粒A代表的是 C．溶液的导电性增强 D．钠和液氨可发生以下反应： 【答案】A 【详解】A．题干中生成的是带负电的氨合电子，该粒子易失去电子，具有强还原性，选项的粒子符号错误，性质描述也错误，A错误； B．是极性分子，N原子带部分负电荷，会被正电荷吸引，微粒A周围的的N端朝向A，说明A带正电，为，B正确； C．液氨本身几乎没有自由移动的带电粒子，加入钠后生成可自由移动的氨合钠离子和氨合电子，溶液导电性增强，C正确； D．钠与液氨反应生成和，配平后方程式为，D正确； 故选A。 【对练1】（25-26高一下·广东珠海·阶段检测）氮及其化合物的变化关系如图所示。则下列说法不正确的是 A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2 C．图中所有标号的反应都是氧化还原反应 D．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 【答案】B 【详解】A．工业生产硝酸的主要途径为氨气催化氧化生成，与氧气反应生成，与水反应生成硝酸，因此图中路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，A正确； B．氮气在足量的氧气中只生成，只能继续氧化才能生成，不能通过一步反应生成，B错误； C．由分析可知，①②③反应中均涉及N元素化合价的变化，均为氧化还原反应，C正确； D．雷电固氮时氮气先转化为，氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，则路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径，D正确。 故选B。 【对练2】（24-25高一上·湖南常德·期中）、是常见的空气污染气体。在某分子筛的催化作用下，可脱除废气中的 和，生成两种无害物质，其反应历程如图所示。下列说法不正确的是 已知：参与循环的中N的化合价始终为价 A．历程中反应①②均不是氧化还原反应 B．中含有价的N C．和在反应历程中均表现氧化性 D．X可以是和 【答案】C 【详解】A．反应①是和反应生成，反应②是和结合生成，两步反应均无元素化合价变化，均为非氧化还原反应，A正确； B．中的为价，中为、为，计算得为价，故含有价的，B正确； C．参与的反应②为非氧化还原反应，没有电子得失，该步骤不表现氧化性，因此“均表现氧化性”的说法错误，C错误； D．根据原子守恒和电子守恒配平反应③，可知为和，D正确； 故选C。 题型02 氨/铵盐核心性质与转化考查 【典例1】（25-26高一下·广东东莞·阶段检测）下列实验装置能达到实验目的的是 A．制备 B．干燥 C．收集 D．吸收尾气 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．加热固体时，分解生成的和会在试管口重新化合为，无法制得，A错误； B．无水会与反应生成，不能用于干燥氨气，B错误； C．密度比空气小，用该倒置烧瓶收集时应长管进气、短管排出空气，图示为短管进气，无法收集到，C错误； D．密度比水大、位于下层，不溶于，导管伸入层可防止倒吸，向上逸出后被上层水吸收，能有效处理尾气，D正确； 因此答案选D。 【对练1】（25-26高一下·西藏山南·期末）已知极易溶于水，HCl易溶于乙醇。某同学用收集满的或HCl进行喷泉实验，设计了如下多个装置，图1装置实验前先关闭止水夹。下列说法错误的是 A．利用图1进行喷泉实验，将胶头滴管中的水挤入烧瓶，立即形成喷泉 B．图1进行喷泉实验后，烧瓶内氨水的物质的量浓度约为 C．利用图2进行喷泉实验，用冰冷的毛巾覆盖烧瓶可引发形成喷泉 D．图3锥形瓶内盛有乙醇，向盛有水的水槽中加入浓硫酸可引发喷泉 【答案】A 【详解】A．图1装置实验前关闭止水夹，将胶头滴管中的水挤入烧瓶后，溶于水，烧瓶内压强减小，但由于止水夹关闭，外界大气压无法将水压入烧瓶，因此不能立即形成喷泉，A错误； B．设烧瓶体积为，则的物质的量为，喷泉实验后溶液充满烧瓶，溶液体积为，因此氨水的物质的量浓度为，B正确； C．用冰冷的毛巾覆盖烧瓶，烧瓶内温度降低，气体压强减小，外界大气压将水压入烧瓶，可引发喷泉，C正确； D．向水槽中加入浓硫酸，浓硫酸溶于水放热，使锥形瓶内乙醇挥发，锥形瓶内压强增大，乙醇蒸气进入烧瓶与接触，易溶于乙醇，烧瓶内压强减小，可引发喷泉，D正确； 故选A。 【对练2】（25-26高一下·北京东城·期末）含铵样品中氮含量测定通常使用蒸馏法处理，后续测定样品中氮元素质量分数的原理如图。(资料：是一元弱酸) 下列说法不正确的是 A．物质a中含有 B．溶液溶液a'和溶液b'中的主要含氮微粒都是 C．利用方法1需要准确测定的体积和浓度 D．利用方法2计算氮元素的质量分数为 【答案】C 【详解】A．和浓碱共热蒸馏生成，因此物质a中一定含有，A正确； B．方法1中被吸收后，用盐酸滴定，最终含氮产物为；方法2中与过量盐酸反应生成，过量盐酸被中和后，主要含氮微粒仍为，B正确； C．方法1中是过量吸收剂，仅用于吸收，且本身不干扰滴定过程，只需要保证过量即可，不需要准确测定其体积和浓度，只需准确测定滴定用标准盐酸的浓度和体积即可计算氮的量，C错误； D．方法2中，总物质的量为，过量的物质的量等于中和它的物质的量（），因此的物质的量，氮元素质量分数为，D正确； 故选C。 题型03 硝酸特性结合的转化综合 【典例1】（25-26高一下·天津西青·期末）现有16.8gFe粉，加入溶液使其恰好完全溶解后，向所得溶液中继续滴加稀硫酸，至不再产生气泡。下列说法错误的是 A．反应过程中产生气体的总体积为6.72L B． C．该实验可以证明与在酸性环境下不能大量共存 D．滴加稀硫酸时，产生的气体为NO 【答案】A 【详解】A．未指明气体处于标准状况下，无法计算气体的准确体积，A错误； B．16.8g Fe的物质的量为，完全溶解后的所得溶液中继续滴加稀硫酸，会产生气泡，说明Fe与硝酸恰好完全溶解生成，反应为，消耗的物质的量为0.8mol，故，B正确； C．滴加稀硫酸提供酸性环境后产生气泡，说明与在酸性条件下发生氧化还原反应，不能大量共存，C正确； D．滴加稀硫酸时，酸性条件下将氧化，自身被还原为，性质稳定不会被还原，无生成，D正确； 故答案选A。 【对练1】（25-26高一下·湖南湘西·期末）把一定量的镁铝合金溶于的稀硝酸中，假设还原产物只有。向反应后的溶液中逐滴加入溶液，产生沉淀的质量与加入溶液体积的关系如下图所示。下列说法不正确的是 A．合金中镁、铝的物质的量之比为 B．原稀硝酸的体积为 C．将产生的气体与(标准状况)混合通入水中可被完全吸收 D．沉淀质量达到最大时，比原合金质量增加 【答案】A 【详解】A．溶解Al(OH)3消耗V=10mLNaOH溶液，n(Al3+)=n(NaOH)=1.0mol/L0.010L=0.010mol，沉淀Al3+消耗NaOH:0.013=0.03mol，体积30mL,沉淀总区间30~90共60mL，减去铝消耗30mL，剩余30mL用于沉淀Mg2+，n(Mg2+)=，合金中镁、铝的物质的量之比为0.015mol :0.010mol =3:2，A错误； B．加入90mLNaOH溶液时沉淀最大量，溶液中溶质仅为NaNO3，由钠离子守恒有：，由电子守恒：Mg、Al失电子总数=HNO3得电子总数，失电子为：，故n(NO)=0.02mol，总硝酸n总= ，V(HNO3)=，B正确； C．NO与O2完全吸收反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，n(NO)=0.02mol，需n(O2)=0.02mol，标准状况下体积V=0.015mol22.4L/mol=0.336L=336mL，能完全吸收，C正确； D．沉淀最大量时（增加OH-的质量），沉淀Mg2+、Al3+共消耗NaOH体积60mL，n(OH-)=1.00.060=0.06mol，m(OH-)=0.0617=1.02g，增重就是结合OH-的质量，D正确； 答案选A。 【对练2】（24-25高一下·重庆·期中）利用如图装置(部分装置未画出)探究铜和浓硝酸的反应，反应后溶液呈绿色{浓硝酸产生的在溶液中达到饱和后呈黄色，溶液显蓝色，两者混合后呈绿色}；取少量该绿色溶液①，向其中加入少量水后，溶液变为蓝色溶液②。下列有关说法错误的是 A．反应中浓硝酸较稀硝酸反应更剧烈、氧化性更强 B．加水稀释溶液变蓝，可能因为溶液中降低 C．若向蓝色溶液②中加入后溶液变为绿色，则无水固体可能呈黄色 D．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和、的混合气体，这些气体与(标准状况)混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入溶液至恰好完全沉淀，则消耗溶液的体积是 【答案】D 【详解】A．硝酸浓度越大，氧化性越强，浓硝酸与铜反应比稀硝酸更剧烈，A正确； B．根据题干信息，绿色是饱和溶解的黄色和蓝色硝酸铜溶液混合得到；加水后与水发生反应，溶液中降低，黄色褪去，溶液显硝酸铜的蓝色，B正确； C．加入固体后，溶液中浓度升高，会与形成黄色的，和蓝色的水合铜离子混合后显绿色，因此无水氯化铜固体中浓度高，可能呈黄色，C正确； D．根据电子守恒：整个过程中，失去的电子总数等于得到的电子总数。 标况下的物质的量为，反应共得到电子，因此共得到电子； 则，恰好完全沉淀需要，浓度为，因此消耗溶液体积为，D错误； 故选D。 1．（25-26高一下·辽宁沈阳·期末）为了处理一批氨氮废水(体积为800 L，的浓度为)和工业废气(含、、、、)，技术员设计了如图所示的方案。下列说法正确的是 A．固体1中只有和 B．定向捕获的目的是除去气体2中的 C．二次吸收步骤中，可以通入过量的 D．将该批氨氮废水中的完全转化为无污染气体，至少需要 【答案】D 【详解】A．一次吸收加入过量石灰乳，工业废气中的、均可与反应，分别生成、，加上过量的未反应的，因此固体1不止和，还含有，A错误； B．气体1的成分为不与石灰乳反应的、、；二次吸收中和、反应生成后续所需的，因此气体2的主要成分是难被常规吸收的和，定向捕获的目的是除去，最终转化为无污染气体，并非除去（已在一次吸收中被脱除），B错误； C．若二次吸收通入过量，会将氧化为，无法生成后续水处理所需的，因此不能通入过量，C错误； D．废水中，与发生归中反应：，16 mol完全反应恰好需要16 mol ，D正确； 故选D。 2．（25-26高一下·天津·期中）根据实验目的设计方案并进行实验，观察到相关现象，其中方案设计或结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 B 取一定量Na2SO3样品，溶解后加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入浓HNO3，仍有沉淀 此样品中含有 C 将NO2分别通入①浓HNO3、②Cu(NO3)2和HNO3混合溶液两种溶液至饱和，①无色变黄色，②蓝色变绿色 Cu和浓HNO3反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2 D 将红热木炭放入浓硝酸中，产生了红棕色气体 碳和浓硝酸发生了反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．常温下Fe遇浓硝酸发生钝化，并非稀硝酸氧化性更强，实际上浓硝酸氧化性强于稀硝酸，A错误； B．浓硝酸具有强氧化性，可将亚硫酸钡氧化为硫酸钡，即使样品不含也会有沉淀残留，无法证明样品含，B错误； C．对比实验可知，浓硝酸溶显黄色，蓝色硝酸铜溶液溶后变为绿色，可推测Cu和浓硝酸反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有，C正确； D．浓硝酸受热易分解生成红棕色，无法证明红棕色气体是碳与浓硝酸反应生成的，D错误； 故选C。 3．（25-26高一下·湖北咸宁·期末）依次向100 mL稀硫酸和稀硝酸的混酸中分别加入锌粉和铜粉的固体混合物，实验数据如下表所示(硝酸根的还原产物只有NO) 实验序号 ① ② ③ ④ 混酸体积/mL 100 100 100 100 固体质量/g 1.94 3.88 5.82 7.76 生成气体的体积(标况)/L 0.448 0.896 0.896 1.12 剩余固体质量/g 0 0 1.92 3.21 下列说法中不正确的是 A．混酸中浓度为0.7 mol/L B．原固体混合物中 C．实验③中，剩余固体为锌粉和铜粉的固体混合物 D．实验④的气体中含物质的量是0.01 mol 【答案】C 【详解】A．根据上面计算，得n(Cu):n(Zn)=1:2，求硫酸用实验④的数据，实验④中硝酸中的氮全部转化为NO，硫酸中的硫全部转化为硫酸盐。设n(Cu)=y mol，得64y+65×2y=7.76，，，则m(Zn)=5.2 g，则消耗的都是Zn，消耗的、，所以硫酸根是0.07 mol，则硫酸是0.07 mol ，，A正确； B．根据上面计算，n(Cu):n(Zn)=1:2，B正确； C．已知B求出n(Cu):n(Zn)=1:2，设n(Cu)=y mol，根据实验③数据得64y+65×2y=5.82，求出m(Zn)=3.9 g、m(Cu)=1.92 g，剩余固体只有Cu，C错误； D．根据上面分析实验④多的气体是，V()=(1.12-0.896)L=0.224L，n()=0.01 mol，D正确； 故选C。 4．（25-26高一下·河北沧州·期末）向质量为3.36 g的Cu和CuO的混合物中加入稀硝酸至混合物恰好完全溶解，同时收集到224 mL(标准状况)气体X。下列说法正确的是 A．Cu和CuO均被稀硝酸氧化 B．混合物中含有铜元素的质量为0.96 g C．未被还原的的物质的量为0.09 mol D．气体X与56 mL(标准状况)混合后可被水完全吸收 【答案】C 【详解】A．Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，Cu的化合价升高，被氧化；CuO与稀硝酸反应生成硝酸铜和水，属于复分解反应，Cu化合价不发生变化，未被氧化，A错误； B．据分析，总铜元素质量为2.88 g，B错误； C．未被还原的​全部转化为​中的，因此，C正确； D．与​被水完全吸收的反应为，需要，标况体积为，D错误； 故选C。 5．（25-26高一下·湖南湘潭·期末）一定量的锌粉与溶液恰好完全反应，所得溶液中含有，将反应产生的气体收集后与氧气一起通入水中，该混合气体恰好完全转化为硝酸，忽略反应前后溶液体积变化，下列说法正确的是 A．锌粉的质量为 B．锌粉与反应所得溶液中 C．反应产生的气体一定只含NO D．锌粉与反应转移电子的物质的量为 【答案】B 【详解】A．锌失去的电子总物质的量为，故锌的物质的量为，质量为，不是，A错误； B．反应后溶液存在、、，溶液呈电中性，根据电荷守恒得，溶液体积为，故，B正确； C．反应生成的气体可以是、的混合物，只要总电子守恒即可满足与、水完全反应生成硝酸，不一定只含，C错误； D．锌与硝酸反应转移电子总物质的量等于锌失去的电子，为，不是，D错误； 故答案选B。 6．（25-26高一下·四川眉山·期末）硫和氮是化工生产中的重要非金属元素。某兴趣小组对含硫、含氮化合物的转化关系进行研究，已知能使品红溶液褪色，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，是红棕色气体，转化关系如下(反应条件、部分产物未标出)。下列说法正确的是 A．物质一定是 B．工业上由制备时，可用直接吸收 C．反应的化学方程式为： D．将一定量铜粉投入D与的混合稀溶液中，充分反应后生成一种盐和气体。则该反应中D与的物质的量之比为 【答案】D 【详解】A．E使湿润的红色石蕊试纸变蓝，所以E为NH3，G为红棕色气体，所以G为NO2，E（NH3）→F（NO）→G（NO2）→H（HNO3），A与H2SO4反应生成SO2，与NaOH反应生成NH3，A为含与或的盐，可能是或，两者均满足与酸反应放出SO2、与碱反应放出NH3，A错误； B．B能使品红褪色，所以B为SO2由此进一步推导：B（SO2）→C（SO3）→D（）。工业上用98.3%浓硫酸吸收SO3，避免形成酸雾，提高效率，B错误； C．E→F是氨催化氧化生成NO，正确方程式为：，C错误； D．D为，H为，F为NO。反应后只生成一种盐，说明硝酸根全部被还原。离子反应式：，设n(H2SO4)=x，n(HNO3)=y，则，得x:y=3:2，D正确； 故答案选D。 7．（25-26高一下·河北沧州·阶段检测）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[，忽略其他气体]后夹上弹簧夹，立即观察现象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正确的是 A．现象①为注射器活塞位置在5 mL处 B．现象②为气体变成红棕色，且 C．现象③中所得溶液的浓度近似为(假设气体处于标准状况下) D．若将10 mL空气换成，则现象③为注射器内充满液体 【答案】C 【详解】A．NO与水不反应，注射器内有20 mL气体和5 mL液体，活塞位置应在25 mL处；A错误； B．吸入10 mL空气含2 mL O2和8 mL N2发生反应 2NO+O2=2NO2，2 mL O2与4 mL NO反应生成4 mL NO2；此时气体组成为：16 mL NO、4 mL NO2、8 mL N2，其体积比为 16:4:8 = 4:1:2；B错误； C．振荡后发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO；4 mL NO2（物质的量为mol）反应生成×mol的HNO3；溶液体积为5 mL，则 c (HNO3) =；C正确； D．若换成10 mL O2，根据总反应 4NO+3O2+2H2O=4HNO3，20 mL NO与10 mL O2反应；O2不足量，最终会剩余mL NO气体，注射器内不会充满液体；D错误； 故答案选C。 8．（25-26高一下·河北邯郸·阶段检测）如图所示，某化学小组对硝酸的性质进行一系列探究。下列说法正确的是 A．若①中收集的气体能使带火星的木条复燃，可证明能助燃 B．观察到②中产生红棕色气体，说明浓硝酸不稳定 C．③中不会产生红棕色气体 D．将②中的红热木炭换成打磨过的铝片无明显现象，说明该条件下铝与浓硝酸不反应 【答案】A 【详解】A．浓硝酸受热分解的化学方程式为：，产生的混合气体中，与的体积比为4:1。这意味着混合气体中氧气的体积分数约为，这与空气中氧气的含量非常接近。带火星的木条在普通空气中通常不能复燃，只有在氧气浓度较高时才能复燃，如果收集到的这种混合气体能使带火星的木条复燃，这说明混合气体中的另一种主要成分二氧化氮（）一定起到了助燃的作用， A正确； B．观察到②中产生红棕色气体，可能原因是浓硝酸分解产生红棕色气体（），也可能是碳与浓硝酸发生氧化还原反应：，该现象不能说明浓硝酸不稳定，B错误； C．红热木炭温度很高，会加热浓硝酸导致其分解产生；同时，高温下的碳也会直接与挥发出的硝酸蒸气发生氧化还原反应生成，无论是分解还是氧化还原反应，都会产生大量的红棕色气体，C错误； D．常温下，铝（Al）遇浓硝酸会发生钝化现象。即在铝表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应，将②中的红热木炭换成打磨过的铝片无明显现象，不能说明该条件下铝与浓硝酸不反应，D错误； 故选A。 9．（25-26高一下·江苏南京·阶段检测）水合肼()具有强还原性，其制备原理为，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用甲装置制备 B．用乙装置制备氨水 C．用丙装置制备 D．用丁装置提纯 【答案】C 【详解】A．实验室制备氨气，就是加热氢氧化钙和氯化铵固体，甲装置为固体加热型装置，试管口略向下倾斜符合操作要求，能达到实验目的，A不符合题意； B．氨气极易溶于水，乙装置的球形干燥管可以起到防倒吸的作用，能吸收氨气制备氨水，能达到实验目的，B不符合题意； C．水合肼有强还原性，有强氧化性；丙装置是将氨水滴入溶液中，此时过量，会将生成的水合肼氧化，无法得到目标产物，正确操作应该是将溶液滴入过量氨水中，因此该装置不能达到实验目的，C符合题意； D．水合肼和水沸点不同，可以用蒸馏法提纯，丁装置蒸馏操作合理，能达到实验目的，D不符合题意； 故选C。 10．（24-25高一下·四川成都·期中）下列离子方程式书写正确的是 A．氨气与氢氟酸反应： B．过量的铁与稀硝酸反应： C．碳酸氢钾溶液与足量氢氧化钡溶液反应： D．足量氨水吸收尾气： 【答案】C 【详解】A．氢氟酸是弱酸，不拆，离子方程式：，A错误； B．过量的铁与稀硝酸反应生成亚铁离子和NO，离子方程式：，B错误； C．碳酸氢钾溶液与足量氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡和氢氧化钾和水，离子方程式正确，C正确； D．足量氨水吸收生成亚硫酸铵，离子方程式：，D错误。 故答案选C。 11．（24-25高一下·重庆·期中）某实验小组设计以下实验探究浓硝酸及产物的性质，实验过程中均观察到了红棕色气体，③④试管中均检测出了。下列分析正确的是 A．收集①试管产生的气体并干燥，将带火星的木条伸入，木条复燃，说明能支持燃烧 B．②试管中的铁片钝化，红棕色气体由浓硝酸分解产生 C．③④试管检测出了，说明木炭与浓硝酸发生了氧化还原反应 D．四支试管中的红棕色气体均为氧化产物 【答案】A 【详解】A．①试管中浓硝酸受热分解：，经干燥后的气体中和的体积比为4：1，的体积分数与空气中的体积分数大约相等，带火星的木条在空气中不能复燃，在该混合气体中能复燃，说明能支持燃烧，A正确； B．②试管中灼热的铁片遇到浓硝酸并不发生钝化，因此的产生可能是浓硝酸分解所致，也可能是浓硝酸与铁片反应所致，B错误； C．③试管检测出了，可能是木炭与浓硝酸反应所致，也可能是灼热的木炭与反应所致，C错误； D．浓硝酸无论是发生分解反应还是与Fe或C发生反应，均为还原产物，D错误； 故选A。 12．（25-26高一下·河北唐山·期中）下列有关氮元素的单质及其化合物的说法正确的是 ①氮气与氧气在放电的条件下可以直接生成NO2 ②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气 ③向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显变化 ④实验室加热氯化铵固体，用碱石灰除氯化氢的方法制备氨气 A．①③④ B．②③ C．④ D．无 【答案】D 【详解】①  放电条件下氮气与氧气反应只能生成NO，不能直接生成，①错误； ②铵盐受热不稳定，但不是所有铵盐受热分解都生成氨气，如受热分解不产生，②错误； ③ 向溶液中滴加稀盐酸时，酸性环境下具有强氧化性，会将氧化为，溶液由浅绿色变为黄色，同时生成无色NO气体，有明显现象，③错误； ④ 加热氯化铵分解生成的和HCl遇冷会重新化合为氯化铵，无法制得氨气，④错误； ①②③④都错误，故答案选D。 13．（25-26高一下·江苏扬州·阶段检测）黄铁矿(FeS2)作为电子供体的自养反硝化技术是处理低碳氮废水的一种潜力巨大的处理技术。FeS2氧化与反硝化耦合的机理如图所示。下列相关说法错误的是 A．整个反应过程中涉及的还原剂只有FeS2、、S B．“反硝化”过程不属于固氮过程 C．整个反应过程中，1mol FeS2最多提供15mol电子 D．参与“反硝化”的离子反应方程式为：5+ 8+ H2O = 10+ 4N2↑ + 2H+ 【答案】A 【详解】A．反应过程中被还原为，最终被氧化为，也属于还原剂，整个过程还原剂不只有、、，A错误； B．固氮过程是将游离态氮转化为化合态氮的过程，反硝化过程是将化合态中的N转化为游离态，不属于固氮过程，B正确； C．1mol 完全氧化时，Fe元素从+2价升高到+3价，失1mol电子，2mol S元素从-1价升高到+6价，每个S失7mol电子，2mol S共失14mol电子，总失电子数为，即最多提供15mol电子，C正确； D．配平离子方程式，中S为+2价，氧化为中+6价，每个失电子，中N为+5价，还原为中0价，每个得电子，得失电子守恒最小公倍数为40，所以系数为5，系数为8，系数为10，系数为4，再结合电荷守恒、原子守恒配平和，得到离子方程式为，D正确； 故选A。 14．（25-26高一下·福建福州·期末）氮是生命体重要组成元素，自然界中氮的循环对生命活动有重要意义。 (1)“价—类”二维图是学习元素化合物性质的重要方法，利用所学知识能更好地了解氮的循环。 ①实验室用固固加热法制取并收集一瓶干燥的甲气体，从下图中选择合适的装置，其连接顺序为_________________按从左到右的气流方向，用小写字母和箭头表示，甲气体的检验方法是__________________________________________(写出具体步骤)。 ②以下物质可用于研究乙的性质，预测能与乙发生反应的物质为_______填字母。 A．Na2SO3        B．CaCl2        C．CO2        D．NH3 (2)如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分。 ①下列说法不正确的是___________填字母。 A．自然固氮过程中，N2既作氧化剂，也作还原剂 B．硝化过程需要外加还原剂 C．反硝化过程会加剧大气中氮氧化物的污染 D．同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化 ②反硝化过程中，H2可作为反应的还原剂。请写出与H2在酸性溶液中生成N2的离子方程式：_________________________________________。 (3)探究NaNO3中阴离子的氧化性与溶液中H+浓度的关系，进行如图实验： ①实验一的作用是_____________________________。 ②实验一无现象。实验二观察到铜片逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，并产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色，写出铜片参与反应的离子方程式______________。 ③实验三观察到铜片迅速溶解，溶液由无色变为蓝色，有红棕色气体产生，说明实验三生成的气体是_______。 ④由实验可知：的氧化性随溶液中H⁺浓度增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 【答案】(1) a→d→c→f→e→i 用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若看到试纸变蓝，则该气体为NH3或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口，若看到有白烟，则该气体为NH3 AD (2) BC 2+5H2+2H+=N2+6H2O (3) 空白实验或对照实验 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O NO2 增大 【详解】（1）① 甲为氮元素-3价的氢化物，即。实验室用固固加热法制取反应原理为：，装置连接顺序为：发生装置（a）→干燥装置，采用碱石灰，d进c出→收集装置，采用向下排空气法，短进长出，f进e出→尾气处理装置，防倒吸i，即；氨气的检验方法为：用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，证明是氨气；或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，产生白烟，证明是氨气； ② 乙为+5价的酸，即。硝酸具有强氧化性，可与还原性物质反应。 A． 具有还原性，能与发生氧化还原反应； B． 与不反应； C． 与不反应； D． 是碱性气体，能与反应生成； 故选AD； （2）①A．自然固氮过程中， 与 反应生成，作还原剂，与 反应生成，作氧化剂，既作氧化剂也作还原剂，A正确； B．硝化过程中，、 被氧化为、，需外加氧化剂，如，B错误； C．反硝化过程中，、 被还原为，减少了大气中氮氧化物的污染，C错误； D．同化过程中，无机氮转化为动植物蛋白；氨化过程中，有机氮转化为无机氮，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化，D正确； 故选BC； ② 反硝化过程中， 与 在酸性溶液中生成， 被氧化为，离子方程式：； （3）① 实验一为空白对照实验，排除水、 本身对反应的影响，证明在中性条件下 不与 反应； ② 实验二中， 与酸性条件下的 反应，生成、 和，离子方程式为：； ③ 实验三中有红棕色气体产生，说明生成的气体为； ④ 对比实验可知 的氧化性随溶液中浓度增大而增大。 15．（25-26高一下·广东珠海·期末）某校课外活动小组设计实验探究硝酸与铜的反应。 Ⅰ、硝酸与铜反应被还原生成，为证明稀硝酸与铜反应产生的气体是，甲同学设计了如图所示装置进行实验(装置未排尽空气)，回答下列问题。 (1)收集NO不能用排空气法，用化学方程式表示原因：____________________。 (2)图中的b试管中收集到无色气体，其主要成分是____________。 (3)乙同学对上述实验进行改进，设计了如图所示装置。实验步骤如下： 步骤1．从U型管右侧加入稀硝酸，直至充满U型管左侧 步骤2．用附有铜丝和注射器(未抽动)的胶塞塞住U型管左侧，反应开始。 步骤3．反应停止后，缓慢向外拉动注射器活塞，再将注射器取下，继续拉动活塞。 ①步骤1的目的是____________________。 ②步骤2中U型管左侧铜丝逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，____________________ (补全实验现象)，最后溶液与铜丝分离，反应停止。 ③步骤3观察到____________，即证明稀硝酸与铜反应生成了NO。 Ⅱ．铜与浓硝酸反应剧烈，铜逐渐溶解，产生红棕色气体，溶液变绿，丙同学探究反应后的溶液显绿色的原因，实验内容如下。已知：NO2的饱和溶液呈黄色。 实验 实验操作 现象 实验① 取少量Cu(NO3)2晶体，加水溶解 溶液呈蓝色 实验② 向实验1所得溶液中缓慢通入足量NO2 溶液由蓝色变为绿色 实验③ 取铜与浓硝酸反应后的绿色溶液，____________。 溶液由绿色变蓝色 (4)写出铜与浓硝酸反应的离子方程式____________________。 (5)写出实验③一个合理的后续操作____________________。 综合上述实验，铜与浓硝酸反应后的溶液显绿色的原因之一是：NO2的饱和溶液呈黄色，Cu(NO3)2溶液呈蓝色，两者混合后呈绿色。 【答案】(1) (2)NO，N2 (3) 排尽U型管内的空气，防止生成的NO被空气或O2氧化 铜丝表面有无色气泡生成，左侧液面下降，右侧液面上升 注射器中的无色气体变为红棕色 (4) (5)加适量水稀释、加热、通入N2等气体去除溶液中溶解的NO2 【详解】（1）NO易与空气中的反应生成，反应的化学方程式为； （2）装置未排尽空气，反应生成的部分NO与反应生成，与水反应：，空气中的不参与反应，故b试管中收集到的无色气体主要成分为NO和； （3）① 为了证明稀硝酸与铜反应生成的是无色的NO气体，必须排除装置内空气（氧气）的干扰。将稀硝酸充满U型管左侧，可以有效排出左侧的空气，防止生成的被氧化； ② 铜与稀硝酸反应生成NO气体，随着无色气体的不断生成，U型管左侧压强增大，将液体压向右侧，导致左侧液面下降，右侧液面上升，直到液面低于铜丝，固液分离，反应停止； ③ 反应停止后，向外拉动注射器活塞吸入生成的无色气体，取下后再继续拉动活塞吸入空气，无色的NO与空气中的氧气接触，反应生成红棕色的，观察到注射器内气体由无色变为红棕色，即可证明原气体是NO； （4）铜与浓硝酸反应的离子方程式为； （5）实验目的是证明绿色溶液是因为溶解了。实验②通过通入使蓝色溶液变绿，实验③则需要将绿色溶液中溶解的赶走，使其恢复蓝色。可以通过加热降低气体的溶解度使其逸出，或者通入气体（如空气、氮气等）将吹出，从而观察到溶液由绿色变回蓝色。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $