主题8 第3讲 第1课时 氮及其氧化物 硝酸(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考化学一轮总复习

该高中化学高考复习课件聚焦“氮及其化合物”专题，依据高考评价体系梳理了氮元素价态转化、氮氧化物性质、硝酸氧化性及计算等核心考点，通过近五年真题分析明确“氮氧化物实验探究”“硝酸与金属反应计算”等高频考点分布，构建了完整的知识网络和题型应对体系。 课件亮点在于“真题精讲+思维建模+素养培养”，如以2025年广西卷硝酸还原产物探究题为例，运用科学思维中的证据推理，结合氮价态转化规律剖析反应实质，还总结氮氧化物溶于水计算的“守恒法”思维流程，培养科学探究能力。特设“易错陷阱警示”和“答题模板”，助力学生掌握得分技巧，教师可据此高效组织复习，提升备考针对性。

第三讲 氮及其化合物 Di San Jiang |内|容|与|目|标| 1.了解氮及其重要化合物的性质和应用。 2.掌握NH3、NO、NO2的制法及性质探究。 3.了解铵盐(N)的检验方法。 4.从化合价的角度理解氨催化氧化制HNO3的过程及原理。 5.了解环境污染及其保护和绿色化学。 第1课时　氮及其氧化物　硝酸 1 逐点清(一)　氮及其氧化物 2 逐点清(二)　硝酸 3 作业验收评价 目 录 氮及其氧化物 逐点清(一) 1.氮元素的存在与氮的固定 人工固氮 2.氮气 写出上述标号反应的化学方程式: ①_____________________； ②_______________________； ③_______________________。 N2+3Mg Mg3N2 N2+3H2 2NH3 N2+O2 2NO 思考:下列氮气的用途叙述中，分别应用了氮气的什么性质? ①文物馆将贵重文物保存在氮气中:_______________。  ②氮气是合成氨工业的重要原料:_____________。  ③雷电是自然界重要的固氮方式:______________。  ④医疗上，液氮是常见的冷冻剂: __________________________________________。  N2的稳定性 N2的氧化性 N2的还原性 N2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量 3.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物 (2)NO、NO2的性质比较 氧化物的化学式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 氮元素的价态 +1 +2 +3 +4 +5 物质 NO NO2 物理性质 ____色气体， 不溶于水 通常为______色、有刺激性气味的气体 化学 性质 与O2反应 2NO+O2==2NO2 — 与H2O反应 — 3NO2+H2O==____________ 无 红棕 2HNO3+NO (1)自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 ( ) (2)N2与O2在放电条件下直接化合生成NO2 ( ) (3)N2→NO→NO2→HNO3涉及反应均为固氮反应 ( ) (4)将少量NO2通入NaOH溶液:2NO2+2OH-==N+N+H2O ( ) × × × √ √ 题点、考法讲评 1.(2026·北京西城区模拟)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 解析: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。 2.某学习小组设计如图所示实验装置(装置中空气已排尽)探究氮的氧化物的性质。下列说法不正确的是 (　　) A.装置Ⅰ中产生红棕色气体，体现浓硝酸的强氧化性 B.将装置Ⅱ浸入热水浴中，气体颜色变深，说明2NO2(g)⇌N2O4(g)是放热反应 C.装置Ⅲ中的溶液变蓝，说明NO2氧化了金属铜 D.向装置Ⅴ中加入蒸馏水，无色气体变为红棕色 √ 解析:铜与浓硝酸反应生成红棕色气体NO2，体现浓硝酸的强氧化性，A正确；将装置Ⅱ浸入热水浴中，气体颜色变深，说明升高温度2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡逆向移动，正反应是放热反应，B正确；NO2溶于水生成硝酸，装置Ⅲ中的溶液变蓝是硝酸氧化了金属铜，不是NO2氧化了铜，C错误；向装置Ⅴ中加入蒸馏水，Na2O2与水反应生成O2，O2与无色气体NO反应生成红棕色气体NO2，D正确。 3.NO、NO2产生酸雨的过程可表示为 (1)写出该循环中两步反应的化学方程式: ①__________________； ②_________________________。 (2)分别写出NO或NO2与O2、H2O恰好反应完全转化为HNO3的总化学方程式:___________________________，___________________________。  2NO+O2==2NO2 3NO2+H2O==2HNO3+NO 4NO+3O2+2H2O==4HNO3 4NO2+O2+2H2O==4HNO3 (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_________________。  解析:依据NO2与H2O的反应可知，剩余气体只能是O2或NO。①若剩余O2，则按n(NO2)∶n(O2)=4∶1恰好反应的气体为10 mL，V(NO2)=10 mL×=8 mL，V(O2)=12 mL-8 mL=4 mL；②若剩余气体为2 mL NO，则按n(NO2)∶n(O2)=4∶1恰好反应的气体为12 mL-2 mL×3=6 mL，V(O2)=6 mL×=1.2 mL，V(NO2)= 12 mL-1.2 mL=10.8 mL。 O2 8 mL、4 mL NO 10.8 mL、1.2 mL |思维建模|氮氧化物溶于水的问题分析　 无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，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，总反应式为4NO+3O2+2H2O==4HNO3(4∶3)。 (2)若NO2和O2通入水中，总反应式为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。 硝 酸 逐点清(二) 1.物理性质 思考:请回答浓硝酸呈黄色的原因。如何保存浓硝酸? 提示:HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中；保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处。 2.化学性质 (1)不稳定性: ________________________________。 (2)强氧化性:硝酸不论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 按要求完成下列反应的化学方程式: ①与金属反应 稀硝酸与铜反应: _________________________________________； 浓硝酸与铜反应: __________________________________________。 注意:硝酸与金属反应时，部分被还原，表现强氧化性，还有一部分仍以N形式存在，表现酸性。 4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ②与非金属反应 浓硝酸与C的反应: _____________________________________。 ③与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、FeSO4等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式:___________________________________。 (3)与有机物反应 ①硝化反应(与 反应): +HNO3 +H2O。 ②显色反应:含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸加热后变_____色。 C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O 3Fe2++4H++N==3Fe3++NO↑+2H2O 黄 中性和碱性溶液中N无氧化性，当溶液中有大量H+存在时，N就表现出强氧化性，如有H+、N存在的溶液中就不能大量存在I-、Br-、Fe2+、S2-、S等还原性离子。 3.工业制法 (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: _________________________。 4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2==2NO2 3NO2+H2O==2HNO3+NO |基|础|落|实|小|练| 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)浓HNO3和氯水均用棕色试剂瓶保存，其原理相同 ( ) (2)(2025·湖北卷)常温下可用铁制容器来盛装HNO3的浓溶液 ( ) (3)(2024·浙江6月选考)HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中 ( ) (4)(2024·湖北卷)王水溶解铂，是因为浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性 ( ) √ √ √ × 2.用动态观点理解Cu与浓HNO3的反应；向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。 (1)反应开始阶段产生______色气体，化学方程式为_______________________ ________________________。  (2)反应进行一段时间后又产生无色气体，此时的化学方程式为_________________________________________。 (3)待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是 _________________________________________________________________________ _______________。  红棕 Cu+4HNO3(浓)== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成强氧化性的HNO3，又能与 过量的铜反应 题点、考法讲评 √ 一、HNO3的性质及实验探究 1.(2026·海淀区模拟)为研究浓硝酸与Cu的反应，进行如图所示实验。下列说法不正确的是(　　) A.滴入浓硝酸后，无需加热即可反应 B.反应开始后，试管中产生红棕色气体，说明浓硝酸具有氧化性 C.反应消耗3.2 g Cu时，转移电子数约为6.02×1022 D.若将铜片换成铝片，无明显现象，说明还原性:Al<Cu 解析:浓硝酸具有强氧化性，Cu和浓硝酸反应不需要加热，故A正确；反应开始时，Cu和浓硝酸反应生成NO2红棕色气体，该反应中部分氮元素的化合价由+5价变为+4价，硝酸作氧化剂，体现氧化性，故B正确；Cu在反应过程中生成Cu2+，反应消耗3.2 g Cu时，转移电子数为×2×NA mol-1≈6.02×1022，故C正确；常温下，Al和浓硝酸发生钝化而阻止进一步反应，所以没有明显现象，但还原性:Al>Cu，故D错误。 2.(2025·广西卷)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 (　　) 实验 ① ② ③ HNO3溶液 的浓度/(mol·L-1) 12 4 0.5 步骤与现象 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 试管口出现红棕色气体 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 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N 解析: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加热产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(NH3)，说明溶液中含N，即HNO3被还原为N，D正确。 √ √ 二、硝酸与金属反应的有关计算 3.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g Cu。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是(　　) A.原混合酸中N的物质的量为0.1 mol B.OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe3+==3Fe2+，BC段产生的是氢气 C.第二份溶液中的最终溶质为FeSO4 D.稀硫酸浓度为2.5 mol·L-1 解析:铁粉既能与硝酸反应，也能与硫酸反应，从题图看出OA段产生的是NO，发生反应为Fe+4H++N==Fe3++NO↑+2H2O，AB段的反应为Fe+2Fe3+==3Fe2+，BC段产生的是氢气，反应为Fe+2H+==Fe2++H2↑，可知OA段N完全反应，第二份溶液中n(N)=n(Fe)==0.1 mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14.0 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4浓度为=2.5 mol·L-1，原混合酸中N物质的量为0.2 mol。 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=_____。  解析:在Oa段N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。 Fe+N+4H+==Fe3++NO↑+2H2O　 Fe2+ 0.1 0.2　 (4)反应至c点，可收集到标准状况下的气体为______L。  解析:Fe+N+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。 3.36 |思维建模|金属与硝酸反应计算的思维流程 作业验收评价 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 12 一、选择题 1.(2026·海淀区模拟)自然界中氮循环如图所示，其中土壤中的N在硝化细菌的作用下转化为N后，土壤中的O2进一步将N氧化为N；在氧气较少的环境下，N又可以在反硝化细菌的作用下与N反应，使氮以N2形式放出。下列说法不正确的是(　　) A.在反硝化过程中，土壤pH升高 B.含氮无机物和含氮有机物可相互转化 C.在硝化细菌作用下氮元素均发生氧化反应 D.汽车尾气排放的氮氧化物由游离态氮转化来的 14 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析:硝酸根离子在反硝化细菌的作用下与铵根离子反应生成氮气，在反硝化过程中发生反应的化学方程式为3N+5N 4N2↑+9H2O+2H+，土壤pH降低，故A错误；根据自然界中氮循环图可知，含氮无机物(N2、N、N等)和含氮有机物(蛋白质等)可相互转化，故B正确；在硝化细菌的作用下铵根离子与O2反应生成N，N元素化合价升高，发生氧化反应，故C正确；汽车发动机工作高温环境，氮气和氧气化合生成一氧化氮，故汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的，故D正确。 14 13 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 12 2.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 (　　) A.根瘤菌能把空气中的N2转化为NH3作为自身的养料 B.“雷雨发庄稼”涉及的物质转化:N2 NO HNO3 硝酸盐 C.土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为N2的过程属于生物固氮 D.用稀HNO3处理试管上附着的银:Ag+2H++N==Ag++NO2↑+H2O 解析:根瘤菌能把空气中的N2转化为NH3或铵态氮肥作为自身的养料，故A正确；“雷雨发庄稼”涉及的物质转化中，N2与O2在放电的条件下生成NO，但是NO和H2O不能反应，故B错误；生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程，故C错误；用稀HNO3处理试管上附着的银产生的是NO，故正确离子方程式为3Ag+4H++N==3Ag++NO↑+2H2O，故D错误。 14 13 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 3.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 解析: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。 12 14 13 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 4.氮及其化合物的部分转化关系如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.反应①②中消耗等物质的量的NO2时，转移电子的物质的量相等 B.实验室可选用反应②吸收含NO和NO2的尾气 C.碱性条件下的氧化性:NO2>NO D.电负性:O>N>H>Na 12 14 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 12 解析:反应①为3NO2+H2O==2HNO3+NO，3 mol NO2反应转移2 mol电子， 1 mol NO2转移 mol电子；反应②为NO+NO2+2NaOH==2NaNO2+H2O，1 mol NO2反应转移1 mol电子，消耗等物质的量NO2时转移电子数不相等，故A错误；反应②中NO和NO2在NaOH中反应生成NaNO2，实验室常用此方法处理含NO和NO2的尾气，故B正确；反应②中NO2作氧化剂生成NaNO2，NO作还原剂生成NaNO2，氧化剂的氧化性大于还原剂，故碱性条件下氧化性:NO2>NO，故C正确；电负性:同周期元素从左到右增大，非金属大于金属，电负性:O>N>H>Na，故D正确。 14 13 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 5.用以下三种途径制取相同质量的硝酸铜，下列叙述不正确的是 (　　) ①铜与浓硝酸反应 ②铜与稀硝酸反应 ③铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与稀硝酸反应 A.对环境造成的危害:③最小 B.所消耗的HNO3的物质的量:①>②>③ C.三种途径所消耗的铜的质量相同 D.铜与浓硝酸反应速率最快，故制取硝酸铜的最佳方案是① 12 14 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析:2Cu+O2 2CuO、CuO+2HNO3==Cu(NO3)2+H2O，③不生成污染性气体，对环境污染最小，故A正确；由分析可知，生成等量的硝酸铜，所消耗的HNO3的物质的量:①>②>③，故B正确；根据铜元素守恒可知，三种途径所消耗的铜的质量相同，故C正确；铜与浓硝酸反应生成污染性气体，且氮元素利用率低，方案③不生成污染性气体且氮元素利用率高，故制取硝酸铜的最佳方案是③，故D错误。 12 14 13 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 6.用如图所示装置进行实验(①②③是浸有相应试剂的棉花)，下列分析错误的是 (　　) A.铜丝与浓硝酸反应，具支试管中充满红棕色气体 B.①处浸有紫色石蕊溶液的棉花变红 C.②处棉花颜色变深体现了NO2的氧化性 D.NaOH吸收尾气是氧化还原反应 12 解析:铜丝与浓硝酸反应生成红棕色气体NO2，A正确；NO2溶于水生成硝酸，可使紫色石蕊溶液变红，B正确；NO2溶于水生成的硝酸具有氧化性，可将 Fe2+ 氧化为 Fe3+，②处棉花颜色由浅绿色变为黄色，体现了硝酸的氧化性，C错误；NaOH吸收 NO2或NO尾气，有元素化合价的变化，是氧化还原反应，D正确。 14 13 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 7.(2026·南昌模拟)明代《徐光启手迹》记载了制备王水的方法，其主要流程如图所示(水蒸气等部分产物已省略)，下列说法正确的是 (　　) A.X不能使酸性KMnO4溶液褪色 B.操作1的名称为蒸馏 C.流程中涉及的均为非氧化还原反应 D.步骤ⅱ能在铁制容器中进行 12 14 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 12 解析:由题意，Fe元素化合价升高，故部分硫元素化合价降低，X的化学式应为SO2，SO2具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，故A错误；操作1后得到硝酸，该过程中制取硝酸是利用了硝酸易挥发的性质，则操作1的名称为蒸馏，故B正确；步骤ⅰ中煅烧绿矾生成SO2过程中，S、Fe的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故C错误；王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物，会腐蚀铁制容器，则步骤ⅱ不能在铁制容器中进行，故D错误。 14 13 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 8.已知Ca3N2遇水发生水解反应，需密封保存。利用如下装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2，下列说法不正确的是 (　　) A.①中发生的化学方程式为NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O B.③④⑥中依次盛装酸性氯化亚铁溶液、浓H2SO4、碱石灰 C.②的作用为安全瓶，防止停止加热时①中的溶液进入③中 D.实验结束后，取⑤中少量产物于试管中，加适量蒸馏水，再滴加石蕊溶液，溶液变蓝 12 14 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 12 解析:浓硫酸是干燥剂，可以除去氮气中的水蒸气杂质，但在除去氮气中的气体杂质时应在其他气体杂质全部除去后再通入浓硫酸中除水蒸气杂质，否则还会引入水蒸气杂质，故③④中应依次盛装酸性氯化亚铁溶液、浓H2SO4，故B正确；②的作用为安全瓶，停止加热时可以防止③中的溶液进入①中，C错误；实验结束后，取⑤中少量产物于试管中，加适量蒸馏水，发生水解生成Ca(OH)2和NH3，再滴加石蕊溶液，溶液变蓝，故D正确。 14 13 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 9.(2026·北京第四中学开学考)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO)，下列说法不正确的是 (　　) 已知:①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。 A.装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d B.装置E中发生反应的化学方程式为2NO+2Fe 2FeO+N2 C.装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2 D.装置B的作用是干燥，防止水蒸气进入E中干扰反应 12 14 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 12 解析:利用铜与稀硝酸反应生成NO，由于硝酸具有挥发性，制得的NO中会混有硝酸蒸气和产生的NO2，故先通过装置D除去挥发出的HNO3等酸性气体，再通过F干燥，得到纯净干燥的NO，然后进入E中与铁粉反应，最后处理多余的NO，由于NaOH溶液不与NO反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，先通过B氧化NO，再通过C吸收，故题述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h) →b→c→d，A正确；装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，反应的化学方程式为2NO+2Fe 2FeO+N2，B正确；装置D盛放的是水，其作用是除去挥发出的HNO3等酸性气体，C正确；装置B盛放的是浓硝酸，可以将NO氧化为NO2，便于氢氧化钠溶液充分吸收，D错误。 14 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 √ 10.氮氧化物和硫氧化物是燃煤排放的主要空气污染物。某课题组提出了一种可以有效去除NOx和SO2的湿法处理方法，反应装置与机理如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.O3将燃煤排放气体中的NO氧化为NO2 B.I-在循环催化过程中作催化剂 C.S转化为S的离子方程式可能是S+I2+C==S+2I-+CO2↑ D.当NOx与SO2物质的量之比为1∶1时，物质的利用率最高 12 14 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 12 解析:根据题图可知O3将混合气体中的NO氧化为NO2，故A正确；从图中的循环催化过程来看，是I-被氧化为I2，然后I2又被还原为I-，所以I-在循环催化过程中作催化剂，故B正确；S转化为S的反应条件应该是在碱性条件下，此时溶液中应该有上一步反应过量的Na2CO3，则离子方程式书写正确，故C正确；NOx转化成NO2，然后发生反应:2NO2+2I-==2N+I2，SO2转化为S，然后发生反应:S+I2+C==S+2I-+CO2↑，根据以上2个反应可知，当NOx与SO2物质的量之比为2∶1时，物质的利用率最高，故D错误。 14 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 12 11.(2024·湖南卷)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。 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 √ 14 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 12 解析:金属铜与稀硝酸不会产生钝化，开始反应速率较慢，可能的原因是铜表面有氧化铜，故A项说法错误；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，故B项说法错误；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，故C项说法正确；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，故D项说法错误。 14 13 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 12.(2026·厦门一中检测)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混合气体在标准状况下的体积为11.2 L，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 14 13 √ 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析: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，故反应产生的气体在标准状况下的体积: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，一部分起氧化作用，可能还有部分剩余，Cu2+变为Cu(OH)2沉淀时溶液中含有的 14 13 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 N总物质的量等于NaOH的物质的量，n(N)=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，其物质的量为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。 14 13 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 二、非选择题 13.(10分)氮和氮的化合物与人类有密切关系。 (1)下列属于氮的固定的是______ (填序号)。  ①工业上N2和H2合成NH3 ②N2和O2放电条件下生成NO ③NH3催化氧化生成NO 写出反应③的化学方程式:_____________________________。  13 解析:固氮是指将游离态的氮元素转化为化合态的氮元素，N2和H2合成NH3、N2和O2放电条件下生成NO符合固氮的定义，故选①②；反应③NH3催化氧化生成NO和水，反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。 ①② 4NH3+5O2 4NO+6H2O 14 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (2)①治理NO污染通常是在氧化剂作用下，将NO氧化成溶解度高的NO2，然后用水或碱液吸收脱氮。下列物质可以用于氧化NO的是______ (填字母)。  A.NaCl溶液 B.K2Cr2O7溶液 C.Na2CO3溶液 D.KMnO4溶液 ②NO也可用NaClO碱性溶液氧化并将其转化为硝酸盐化肥，写出该反应的离子方程式:____________________________________。  ③目前处理柴油车尾气中NOx和PM2.5等的方法之一是用车用尿素[CO(NH2)2]溶液在选择性催化还原系统中将NOx无害化处理，写出该系统无害化处理NO的化学方程式:_______________________________________。  13 解析:①氧化NO需要氧化剂，NaCl溶液、Na2CO3溶液均不与NO反应，K2Cr2O7、KMnO4溶液具有强氧化性，可以氧化NO，故选B、D。 BD 2NO+3ClO-+2OH-==2N+3Cl-+H2O 2CO(NH2)2+6NO 5N2+2CO2+4H2O 14 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 13 14.(14分)用零价铁(Fe)去除含氮废水中的硝酸盐(N)是环境修复的重要方法。一种去除N的过程如下。 (1)Ⅱ中充分反应后，分离混合物的方法是_______。 (2)Ⅱ中反应的离子方程式是___________________________________。  14 解析:(1)Ⅱ中充分反应后，得到固体Fe3O4和含N的溶液，故分离混合物的方法是过滤。 过滤 3Fe+N+2H++H2O==Fe3O4+N 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 13 14 (3)实验发现，在Ⅱ中补充一定量的Fe2+可以明显提高N的去除率。向两份含氮废水[n(N)=8.1×10-5 mol]中均加入足量Fe粉，做对比研究。 实验序号 ⅰ ⅱ 所加试剂 Fe粉 Fe粉、FeCl2(3.6×10-5 mol) N的去除率 ≈50% ≈100% 分析ⅱ中N的去除率提高的原因: a.Fe2+直接还原N。 通过计算说明电子得、失数量关系___________________________________ ______________________________________________________________________ _______， 证明该原因不合理。 还原N所需电子为6.48×10-4 mol， Fe2+最多提供的电子为3.6×10-5 mol。Fe2+失去的电子数明显小于N所需电 子数 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 13 14 b.研究发现:Fe3O4(导电)覆盖在铁粉表面；随着反应的进行，产生FeO(OH)(不导电)，它覆盖在Fe3O4表面，形成钝化层，阻碍电子传输。 c.Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。用57FeCl2做同位素示踪实验，证明该原因合理。 d.Cl-破坏钝化层。将ⅱ中的FeCl2替换为___________________，N的去除率约为50%，证明该原因不合理。   7.2×10-5 mol NaCl 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 13 14 解析: 实验ⅰ中Fe粉还原了约50%的N，实验ⅱ中，若Fe2+直接还原N，则与Fe2+反应的N约为4.50×10-6 mol，N→N得到8e-，则还原N共需6.48×10-4 mol电子，而Fe2+最多提供3.6×10-5 mol电子，Fe2+失去的电子数明显小于N所需电子数，故Fe2+直接还原N不合理。欲证明Cl-破坏了钝化层，需保证Cl-浓度不变，且溶液中不含Fe2+，故将ⅱ中的FeCl2替换为7.2×10-5 mol NaCl。 (4)ⅰ、ⅱ中均能发生Fe+2H+==Fe2++H2↑。该反应明显有助于ⅰ中N的去除，结合方程式解释原因:_____________________________________________。  Fe2++2FeO(OH)==Fe3O4+2H+，Fe2+破坏了钝化层 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 13 14 (5)测定N含量 步骤1.取V mL含氮(N)水样，加入催化剂、V1 mL c1 mol·L-1 FeSO4标准溶液(过量)，再加入稀H2SO4。 步骤2.用c2 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+(Cr2被还原为Cr3+)，滴定终点时消耗V2 mL K2Cr2O7标准溶液。 已知:3Fe2++N+4H+==NO↑+3Fe3++2H2O。 ①水样中N的含量为_____________ mol·L-1。  ②溶液中O2影响测定。向步骤1中加入适量NaHCO3，产生CO2驱赶O2，否则会使测定结果_______ (填“偏大”或“偏小”)。  　 偏大 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 13 14 解析:①结合6Fe2++Cr2+14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O，Fe2+被N和Cr2共同氧化，知n(N)=[n(Fe2+)-6n(Cr2)]=c(N)×V×10-3 L，故水样中N的含量为 mol·L-1。②因为Fe2+也能被O2氧化，从而使n(Cr2)减小，V2减小，使计算出的c(N)偏大。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $