作业验收评价(33) 氮及其氧化物 硝酸(Word练习)-【新高考方案】2027年高考化学一轮总复习

**基本信息** 聚焦氮及其化合物转化规律，通过概念辨析、性质应用、实验探究及计算题型，系统覆盖氮循环、硝酸性质等核心考点，强化科学思维与实验分析能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念原理|2题（1-2）|氮循环转化、固氮判断|从自然界氮循环到人工固氮，构建含氮物质转化网络| |性质应用|3题（3-5）|硝酸氧化性、制备方案评价|以硝酸氧化还原反应为核心，关联物质性质与制备优化| |实验探究|4题（6-9）|装置分析、现象解释|结合实验装置与操作，培养科学探究与证据推理能力| |综合计算|3题（10-12+14）|电子守恒、含量测定|整合化学计量与反应原理，提升综合解题能力|

作业验收评价(三十三)　氮及其氧化物　硝酸 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 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:N2NOHNO3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 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 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 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 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 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 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+NH4ClNaCl+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 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+2Fe2FeO+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 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 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 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 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: 　。  (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: 　。  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 　。  (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。 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。   (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: 　　。  (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”)。  答案 评价(三十三)　氮及其氧化物　硝酸 1.选A　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+5N4N2↑+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。 2.选A　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。 3.选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。 4.选A　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。 5.选D　2Cu+O22CuO、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。 6.选C　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。 7.选B　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。 8.选C　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。 9.选D　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+2Fe2FeO+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。 10.选D　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。 11.选C　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。 12.选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。 13.解析:(1)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+5O24NO+6H2O。(2)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。 答案:(1)①②　4NH3+5O24NO+6H2O (2)①BD　②2NO+3ClO-+2OH-==2N+3Cl-+H2O ③2CO(NH2)2+6NO5N2+2CO2+4H2O 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。(3)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。(5)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。 答案:(1)过滤 (2)3Fe+N+2H++H2O==Fe3O4+N (3)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　7.2×10-5 mol NaCl (4)Fe2++2FeO(OH)==Fe3O4+2H+,Fe2+破坏了钝化层 (5)①　②偏大 7 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $