第23講硝酸含氮化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系

【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1.掌握硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

考點(diǎn)一典型的氧化性酸——硝酸

1.物理性質(zhì)

硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。

2.化學(xué)性質(zhì)

(1)不穩(wěn)定性

△前*■昭

反應(yīng)：4HNO3(i^)^=^2H2O+4NO2t+O2t=

(2)強(qiáng)氧化性

硝酸無論濃、稀都具有強(qiáng)氧化性，而且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。

按要求完成下列反應(yīng)的方程式：

①與金屬反應(yīng)

稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu+8HNO3(W)=3CU(NO3)2+2N0t+4H2O；

濃硝酸與銅反應(yīng)：Cu+4HNO3(i^)=CU(NO3)2+2NO2t+2H2Oo

②與非金屬反應(yīng)

濃硝酸與C反應(yīng)：C+4HNC>3(濃)^^CC)2f+4NO2t+2H20O

③與還原性化合物反應(yīng)

硝酸可氧化H2S、SO2、Na2so3、HLFe?+等還原性物質(zhì)。

稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：

2++3+

3Fe+4H+NO?=3Fe+NOt+2H2O?

(3)與有機(jī)物反應(yīng)

o

①硝化反應(yīng)(與'/反應(yīng))：

AZVNO.

HO

\/+HNO3^1^X/+2；

②顏色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。

r易錯(cuò)辨析」

1.常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學(xué)變化()

2.可用稀HNO3與FeS固體反應(yīng)制取H2S()

3.銅、碳分別與濃HN03反應(yīng)，都體現(xiàn)了濃硝酸的強(qiáng)氧化性和酸性()

4.在酸性條件下，NO,與「、Fe2+,SO歹等離子均不能大量共存()

5.Cu在KNCh溶液和稀H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中()

6.試管內(nèi)壁上的銀鏡可用稀HNO3除去，也可用氨水除去()

7.濃HNO3和氯水均用棕色試劑瓶保存，其原理相同()

8.濃HNC>3濺到皮膚上，皮膚會(huì)變黃()

答案1.V2.X3.X4.V5.V6.X7.V8.V

一、金屬與硝酸反應(yīng)的定性分析

1.用動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)理解Cu與濃HNO3的反應(yīng)

向一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。

(1)反應(yīng)開始階段產(chǎn)生________________色氣體，化學(xué)方程式為O

(2)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后又產(chǎn)生無色氣體，此時(shí)的化學(xué)方程式為o

⑶待反應(yīng)停止后，再加入少量的稀硫酸，這時(shí)Cu片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是

答案⑴紅棕Cu+4HNO3(濃)=CU(NC>3)2+2NO2t+2H2O(2)3Cu+

8HNO3(W)=3CU(NO3)2+2NOt+4H2O(3)加入稀硫酸后，氫離子與原溶液中的硝酸根離

子構(gòu)成強(qiáng)氧化性酸，又能與過量的銅反應(yīng)

二、金屬與硝酸反應(yīng)的定量計(jì)算

2.在100mL稀HNO3和稀H2SO4組成的混合溶液中，兩種酸的物質(zhì)的量濃度之和為0.4mol.

L-'o向該溶液中加入足量的銅粉后加熱，充分反應(yīng)后，所得溶液中Cu?+的物質(zhì)的量濃度最

大值為(反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì))。

答案0.24mol-L*1

+2+

解析反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO?+8H=3CU+2NOt+4H2O,銅足量，由上述反

應(yīng)方程式可知，NO?和H+的物質(zhì)的量之比為1：4時(shí)，反應(yīng)生成的銅離子物質(zhì)的量最大，設(shè)

+

HNO3>H2SO4的物質(zhì)的量分別為X、y,貝,In(NO?)：n(H)=x：(x+2y)=l：4,x+j=0.4mol-

L-1X0.1L,解得x=0.016mol、y=0.024mol,由方程式可知，生成銅離子的物質(zhì)的量為

0.016molX^=0.024mol,故銅離子的最大濃度為氣普干包=0.24mol-L-

3.將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NCh混合氣體

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2Lo請(qǐng)回答下列問題：

(1)NO的體積為L(zhǎng),NO2的體積為L(zhǎng)o

(2)參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是?

(3)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VniLamoLL-的NaOH溶液，恰好使溶液中的

Ci?+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為______________mol.L1。

(4)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要30%的雙氧

水g?

aVX10-3+0.5

答案(1)5.8245.376(2)1.52mol(3)-------幣----(4)57.8

3264g

解析(l)〃(Cu)=64jmo3=0-51mol,設(shè)混合氣體中NO的物質(zhì)的量為無，NCh的物質(zhì)的量

為y。根據(jù)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的總體積為11.2L,有：尤+y=0.5mol。根據(jù)得失電子守恒，有:

3x+y=(0.51X2)mol。解得x=0.26mol,y=0.24mol。則V(NO)=0.26molX22.4L-mo「=

5.824L,V(NO2)=11.2L-5.824L=5.376Lo(2)參加反應(yīng)的HNO3分兩部分：一部分沒有被

還原，顯酸性，生成CU(NO3)2;另一部分被還原成NO2和NO,所以參加反應(yīng)的HNO3的物

質(zhì)的量為0.51molX2+0.5mol=1.52mob(3)HNO3在反應(yīng)中一部分變成氣體，一部分以NOF

的形式留在溶液中。變成氣體的HNO3的物質(zhì)的量為0.5molo加入NaOH溶液至恰好使溶液

中C/+全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則溶液中只有NaNCh,其物質(zhì)的量為lO-aVmol,也就是以NO3■形

式留在溶液中的HNC>3的物質(zhì)的量為lOFqVmol。所以，c(HNC>3)="然五土"mol-

。(4)由得失電子守恒得2Xn(Cu)=2X?(HO),產(chǎn)643x2=n(HO)X2,w(HO)=0.51

2204g,moi2222

17342

=578go

mol,貝U加(H2O2)=17.34g。需30%的雙氧水：30%-

金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算的思維流程

三、硝酸氧化性實(shí)驗(yàn)探究

4.某學(xué)習(xí)小組為探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已

略去)。實(shí)驗(yàn)表明濃硝酸能將NO氧化成NCh，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結(jié)論是濃

硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。

可選藥品：濃硝酸、3moiL-稀硝酸、蒸儲(chǔ)水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳。

已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與NCh反應(yīng):2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O?

請(qǐng)回答下列問題：

⑴實(shí)驗(yàn)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中。裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是

⑵滴加濃硝酸之前的操作是檢驗(yàn)裝置的氣密性，加入藥品，打開彈簧夾后

(3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________

(4)裝置②的作用是_________________________________________________________

發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________________________

(5)該小組得出的結(jié)論所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色，而不顯藍(lán)色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸

銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以

下4個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是(填字母)。

a.加熱該綠色溶液，觀察顏色變化

b.加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化

c.向該綠色溶液中通入氮?dú)?，觀察顏色變化

d.向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化

答案(l)3mol-L-1稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液(2)通入一段時(shí)間CCh，關(guān)閉彈簧夾，將

裝置⑤中的導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)(3)Cu+4HNO3G^^)=Cu(NO3)2+2NO2t+2H2O

(4)將NCh轉(zhuǎn)化為NO3NO2+H2O=2HNO3+NO(5)裝置③中液面上方氣體仍為無色，裝

置④中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色(6)acd

解析(1)根據(jù)裝置特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，裝置⑤收集NO,裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NCh,

因?yàn)橐?yàn)證稀HNO3不能氧化NO,所以裝置③中應(yīng)該盛放3mol-L-1稀硝酸。

(2)由于裝置中殘存的空氣能氧化NO而對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，所以滴加濃HNC>3之前需要通入一

段時(shí)間的CCh趕走裝置中的空氣，同時(shí)也需將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)防止反應(yīng)

產(chǎn)生的NO氣體逸出。

(5)NO通過稀HNO3后，若無紅棕色NCh產(chǎn)生，說明稀HNCh不能氧化NO,所以盛放稀HNO3

裝置的液面上方?jīng)]有顏色變化即可說明。裝置④中盛放的是濃HNO3,若濃HNO3能氧化NO,

則裝置④的液面上方會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體。

(6)要證明是Cu(NC)3)2濃度過高或是溶解了NO?導(dǎo)致裝置①中溶液呈綠色，可設(shè)計(jì)將溶解的

NO2趕走(a、c方案)，再觀察顏色變化。也可在CU(NC)3)2濃溶液中通入NCh,觀察比較反應(yīng)

后的顏色變化(d方案)，確定是不是由溶有NCh引起的。

考點(diǎn)二氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化

1.氮在自然界中的循環(huán)

2.含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

（1）歧化一同一物質(zhì)中某元素的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。

如：3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

（2）歸中——不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價(jià)在同一反應(yīng)中只靠攏。

如：6NO+4NH3^^=5N2+6H2O

NO2+N0+2NaOH=2NaNO2+H20

3.氮元素的“價(jià)類二維圖”

氮元素有多種可變化合價(jià)，物質(zhì)的種類較多，在復(fù)習(xí)時(shí)要從物質(zhì)類別和價(jià)態(tài)變化理解這些物

質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

一、氮的循環(huán)

1.（2022?石家莊市高三模擬）下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)（如圖）的說法錯(cuò)誤的是（）

A.①和②均屬于氮的固定

B.氫、氧元素也參與了自然界中的氮循環(huán)

C.④中每生成1molNO,,消耗2moiCh

D.③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化

答案D

解析氮的固定指將N2轉(zhuǎn)化為氮的化合物，反應(yīng)①將N2轉(zhuǎn)化為NO,屬于氮的固定，反應(yīng)

②屬于植物固氮，A正確；由圖示知，氮循環(huán)過程中涉及氫、氧元素，B正確；反應(yīng)④是

將NH3氧化為NO?,N元素化合價(jià)由一3價(jià)升高到+5價(jià)，失去8個(gè)電子，即1molNO5生

成失去電子8mol,失去的電子被O2得到，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子關(guān)系。2?4e,知得8moi電子需

要2moic>2,C正確；反應(yīng)③中NO被氧化為N09,氮元素被氧化，反應(yīng)⑤中NO?被還原為

N2,氮元素被還原，D錯(cuò)誤。

2.（2022?江蘇鎮(zhèn)江市調(diào)研）空氣中的氮?dú)饪赏ㄟ^人工固氮獲得氨氣，氨氣是重要的化工原料，

通過氨氧化法可制得硝酸，反應(yīng)過程如圖：

..H2、圖溫、［Wj壓、催化劑。2、催化劑、△.T_O2_H2O、O2TXTA-X

用-------擊------NOykNO2F^HNO3

硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸，制硝酸工業(yè)產(chǎn)生的尾氣中含有氮氧化物，應(yīng)處理后才能排放。下列

說法不正確的是（）

A.常溫下，濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中

B.BaSCh固體能溶于稀硝酸，生成Ba（NO3）2，放出SO2氣體

C.工業(yè)上，當(dāng)轉(zhuǎn)化①的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，需不斷地從混合氣體中分離出NH3,將未反應(yīng)的

原料氣送回合成塔以提高原料的利用率

D.轉(zhuǎn)化④中，當(dāng)V(NO2):V(O2)=4：1時(shí)，理論上NCh全部轉(zhuǎn)化為HN03

答案B

解析硝酸是氧化性酸，BaSOs固體能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸領(lǐng)，硝酸被還原生成NO,

B錯(cuò)誤。

二、氮元素“價(jià)類二維圖”的分析應(yīng)用

3.(2022?河北省三河市第一中學(xué)質(zhì)檢)如圖是氮元素形成物質(zhì)的價(jià)類二維圖及氮循環(huán)的部分信

息：

下列說法正確的是()

①可通過雷電作用將b轉(zhuǎn)化為c,這是一種固氮方式

②可通過加氧化劑將e轉(zhuǎn)化為f

③a-c-dff這幾個(gè)反應(yīng)中，均發(fā)生了N元素被氧化的反應(yīng)

@g只具有氧化性，還可能與堿發(fā)生反應(yīng)

⑤將f轉(zhuǎn)化為d必須選用合適的還原劑才能實(shí)現(xiàn)

⑥h可與f反應(yīng)生成i

A.①③⑤⑥B.②③④

C.①③⑥D(zhuǎn).①④⑤

答案C

解析根據(jù)物質(zhì)類別及與N元素化合價(jià)的關(guān)系可知：a是NH3；b是N2；c是NO;d是NCh;

e是N2O5；f是HNCh;g是HNCh;h是NH3-H2。；i是NH4NO3。①在雷電作用下N2與。2

反應(yīng)產(chǎn)生NO,從而實(shí)現(xiàn)了N元素的單質(zhì)向化合物的轉(zhuǎn)化，這是一種固氮方式，正確；②e

是N2O5,f是HNO3,N2O5與水反應(yīng)產(chǎn)生HNCh,反應(yīng)過程中元素化合價(jià)不變，因此反應(yīng)不

需要加入氧化劑就可以實(shí)現(xiàn)，錯(cuò)誤；③在a-c-d-f這幾個(gè)反應(yīng)中，N元素化合價(jià)升高，失

去電子，被氧化，因此均發(fā)生了N元素被氧化的反應(yīng)，正確；④g是HNCh,屬于酸，N元

素化合價(jià)是+3價(jià)，介于最高價(jià)和最低價(jià)之間，因此既具有氧化性又具有還原性，同時(shí)也能

與堿發(fā)生中和反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水，錯(cuò)誤；⑤f是HNCh,光照條件下自身分解即可生成NC)2(d),

可以不用其他還原劑，錯(cuò)誤；⑥HNO3與NH3H2O發(fā)生中和反應(yīng)產(chǎn)生NH4NO3和水，正確。

4.研究氮及其化合物的性質(zhì)，可以有效改善人類的生存環(huán)境。氮元素化合價(jià)一物質(zhì)類別關(guān)系

圖如圖：

回答下列問題：

(1)在催化劑和加熱的條件下，物質(zhì)A生成NO是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式

是___________________________________________________________________________

⑵在加熱條件下，物質(zhì)C的濃溶液與碳單質(zhì)反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:

（3）實(shí)驗(yàn)室中，檢驗(yàn)溶液中含有NH］的操作方法是

（4）物質(zhì)B為紅棕色氣體，寫出該物質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式：

___________________________________________________________________________,

當(dāng)反應(yīng)消耗0.15mol物質(zhì)B時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為o

答案（1）4NH3+5O2^=4NO+6H2O

⑵C+4HNC>3（濃）^^CC>2t+4NO2t+2H2O

（3）取少量溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，稍微加熱，若有使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的

+

氣體產(chǎn)生，則證明溶液中含有NH：（4）3NO2+H2O=2H+2NOr+NO0.1mol

解析由氮元素化合價(jià)一物質(zhì)類別關(guān)系分析，A為氯氣，B為二氧化氮，C為硝酸。（4）物質(zhì)

B為NCh,二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)的離子方程式為3NC）2+H2O===2H+

+2NO5+NO,反應(yīng)中3molNCh參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為2mol,當(dāng)反應(yīng)消耗0.15mol

2

物質(zhì)B時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.15molXw=0.1mol。

1.正誤判斷

⑴濃HNO3和稀HNO3與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO,故稀HNO3氧化性更強(qiáng)

（202L河北，10D）（X）

（2）向濃HNO3中插入紅熱的炭，產(chǎn)生紅棕色氣體，證明炭可與濃HNO3反應(yīng)生成NC>2（2021?山

東，5C）（X）

2.（2018?全國(guó)卷II,8）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)（如下

圖所示）。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.霧和霾的分散劑相同

B.霧霾中含有硝酸鍍和硫酸鏤

C.NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑

D.霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)

答案C

解析NH3參與反應(yīng)生成鐵鹽，是反應(yīng)物，不是催化劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；霧和霾的分散劑都是空

氣，A項(xiàng)正確；過度施用氮肥會(huì)增加大氣中氨的含量，D項(xiàng)正確。

3.（2017?北京，12）下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是（）

/濃HNO.3［濃HNO：*L紅熱木炭

絲灼熱碎玻璃

[[<紅熱木炭!J__濃HNC>3

①②③

A.由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體

B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產(chǎn)生了反應(yīng)

C.由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物

D.③的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)

答案D

解析①中濃HNC>3受熱分解，發(fā)生反應(yīng)4HNC）3（濃）/=4NC>2t+。2t+2H2。，產(chǎn)生的氣

體為混合氣體，故A正確；由①可知，濃硝酸受熱分解可生成紅棕色氣體NO2,所以“產(chǎn)生

紅棕色氣體”不能說明②中木炭能與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)，故B正確；根據(jù)①和②，濃硝酸反應(yīng)

產(chǎn)生紅棕色NCh時(shí)需要加熱，所以濃硝酸具有揮發(fā)性才可與上方紅熱木炭接觸，同時(shí)，N元

素化合價(jià)降低，所以生成的NCh為還原產(chǎn)物，故C正確；紅熱的木炭可與空氣中的。2反應(yīng)

生成CO2,故D錯(cuò)誤。

4.（202「廣東1月適應(yīng)性測(cè)試，10）部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)氮元素的化合價(jià)關(guān)系如圖所示。

下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.a可經(jīng)催化氧化生成b

B.b為紅棕色，可轉(zhuǎn)化為c

C.密閉體系中，c存在2NO2N2O4

D.d的溶液與Cu反應(yīng)可生成b或c

答案B

解析由題中信息知，a為NH3,b為NO,NH3可經(jīng)催化氧化生成NO,A說法正確；b為

NO,為無色氣體，與氧氣反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為c,即NCh,B說法錯(cuò)誤；d為硝酸，Cu與稀硝酸溶

液反應(yīng)生成NO,與濃硝酸反應(yīng)生成NCh,D說法正確。

課時(shí)精練

1.硝酸被稱為“國(guó)防工業(yè)之母”是因?yàn)樗侵迫≌ㄋ幍闹匾稀Ｏ铝袑?shí)驗(yàn)事實(shí)與硝酸性質(zhì)

不相對(duì)應(yīng)的一組是（）

A.濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后褪色一酸性和強(qiáng)氧化性

B.不能用稀硝酸與鋅反應(yīng)制氫氣——強(qiáng)氧化性

C.要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性

D.能使滴有酚麟的氫氧化鈉溶液紅色褪去——強(qiáng)氧化性

答案D

解析D項(xiàng)中“滴有酚酉太的氫氧化鈉溶液紅色褪去”，其褪色的原因可能是因?yàn)橄跛岬膹?qiáng)氧

化性把酚配氧化而褪色，但也有可能是硝酸與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，究竟是哪個(gè)原因，還

需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，D項(xiàng)不準(zhǔn)確。

2.下列有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是（）

A.濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色

B.硝酸能與FeO反應(yīng)，只表現(xiàn)氧化性

C.硝酸可與Na2s反應(yīng)制得H2s氣體

D.濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色

答案D

解析硝酸是一種具有強(qiáng)氧化性的強(qiáng)酸，并且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。濃硝酸可使藍(lán)色石蕊

試紙先變紅后褪色，故A錯(cuò)誤；硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸，可氧化許多還原性物質(zhì)，因此硝酸

與Na2s反應(yīng)不能生成H2S,與FeO反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)氧化性和酸性，故B、C錯(cuò)誤。

3.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是（）

序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論

過量的Fe粉中加入稀HNCh，充

3+

①溶液呈紅色稀HNO3將Fe氧化為Fe

分反應(yīng)后，滴入KSCN溶液

②變黃色

濃HNO3久置或光照HNO3不穩(wěn)定易分解

A1箔表面被HNCh氧化，形

無現(xiàn)象

③A1箔插入稀HNO3中

成致密的氧化膜

用玻璃棒蘸取濃HNO點(diǎn)到藍(lán)色試紙先變紅濃HNO3具有酸性和強(qiáng)氧化

④3

石蕊試紙上色后褪色性

A.①②B.③④C.②③④D.②④

答案D

解析過量的鐵粉加入稀HNC）3生成Fe?+,加入KSCN溶液時(shí)顏色不變，故①錯(cuò)誤；濃HNCh

久置變黃是因?yàn)镠NO3分解產(chǎn)生的NO2溶于HNCh所致，故②正確；A1箔遇濃HNCh鈍化，

稀HNCh會(huì)使A1箔溶解，故③錯(cuò)誤；濃硝酸具有酸性和強(qiáng)氧化性，可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅

色后褪色，故④正確。

4.氮循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分，人類活動(dòng)影響了氮循環(huán)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，如圖

所示。下列說法不正確的是（）

A.工業(yè)合成氨屬于人工固氮過程

B.硝化過程中氮元素被還原

C.含氮無機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化

D.反硝化過程有助于穩(wěn)定N2在大氣中的含量

答案B

解析人工固氮是人為的條件下將氮元素的單質(zhì)轉(zhuǎn)化為化合物的過程，所以工業(yè)上用氮?dú)夂?/p>

氫氣合成氨氣屬于人工固氮過程，A正確；硝化過程中氨氣、鐵根離子中一3價(jià)的氮元素化

合價(jià)變化為NOE、NO9中的+3價(jià)、+5價(jià)的氮，元素的化合價(jià)升高，失電子被氧化，發(fā)生

氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；NOE、NO,經(jīng)同化作用變?yōu)閯?dòng)植物蛋白中的N元素，動(dòng)植物蛋白經(jīng)氨化

作用轉(zhuǎn)化為氨氣或鐵■根離子，故含氮無機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化，C正確；反硝化

過程，生成氮?dú)?，向大氣提供氮?dú)?，即反硝化過程有助于彌補(bǔ)人工固氮對(duì)氮循環(huán)造成的影響，

D正確。

5.（2022?鄭州市高三一模）如圖是某元素M的價(jià)類二維圖，其中X是一種強(qiáng)堿，A為正鹽，

通常條件下Z是無色液體，D的相對(duì)分子質(zhì)量比E小16,圖中呈現(xiàn)了各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下

列說法正確的是（）

A.A中只含有離子鍵

B.B物質(zhì)可以和Y反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為E

C.D、E均可以用向上排空氣法收集

D.通過氫氧化鈉溶液可以除去D中含有的少量E

答案D

解析A為正鹽，X是一種強(qiáng)堿，二者反應(yīng)生成氫化物B,則A為鐵鹽，B為NH3；B連續(xù)

與Y反應(yīng)得到氧化物D與氧化物E,E的相對(duì)分子質(zhì)量比D大16,則Y為02、C為N2>D

為NO、E為NO2,通常條件下Z是無色液體，E與Z反應(yīng)得到含氧酸F,則Z為H20>F

為HNO3,F與X發(fā)生酸堿中和反應(yīng)得到G為硝酸鹽。A為鐵鹽，屬于離子化合物，含有離

子鍵，鐵根離子中還含有N—H共價(jià)鍵，故A錯(cuò)誤；B為NH3,Y為02,E為NCh,氨氣與

氧氣反應(yīng)生成NO,不會(huì)直接生成NO2,故B錯(cuò)誤；D為NO,NO能夠與氧氣反應(yīng)，不能用

排空氣法收集，故C錯(cuò)誤；一氧化氮不與NaOH溶液反應(yīng)，二氧化氮與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，

通過氫氧化鈉溶液可以除去NO中含有的少量NO2,故D正確。

6.一定溫度下，探究銅與稀HNCh反應(yīng)過程如下：

下列說法不正確的是()

A.過程I中生成無色氣體的離子方程式是3CU+2NO,+8H+=3CU2++2NOt+4H2O

B.步驟III反應(yīng)速率比I快的原因是NO2溶于水，使C(HNO3)增大

C.由實(shí)驗(yàn)可知，NO2對(duì)該反應(yīng)具有催化作用

D.當(dāng)活塞不再移動(dòng)時(shí)，再抽入空氣，銅可以繼續(xù)溶解

答案B

解析B項(xiàng)，步驟m中硝酸的濃度沒有I中大，因?yàn)椴糠窒跛徂D(zhuǎn)化成了一氧化氮，因此反應(yīng)

速率比I快的原因不可能是c(HNC)3)增大，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，由實(shí)驗(yàn)可知，步驟III反應(yīng)速率比I

快，說明NO2對(duì)該反應(yīng)具有催化作用，正確；D項(xiàng)，當(dāng)活塞不再移動(dòng)時(shí)，再抽入空氣，一氧

化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，能夠與銅繼續(xù)反應(yīng)，正確。

7.將相同質(zhì)量的銅分別與足量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，下列敘述正確的是()

A.硝酸濃度越大消耗的硝酸越少，產(chǎn)生的有毒氣體也越少

B.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：稀硝酸少于濃硝酸

C.試管內(nèi)壁上的銅用濃硝酸除去比用稀硝酸好，因?yàn)榉磻?yīng)速率快

D.兩者用排水法收集的氣體的體積相同

答案D

解析銅完全反應(yīng)，在進(jìn)行相關(guān)計(jì)算時(shí)以銅為標(biāo)準(zhǔn)，等質(zhì)量的銅在反應(yīng)中失去的電子數(shù)相同，

生成的CU(NC)3)2的量相同，濃硝酸被還原為NO2,化合價(jià)由+5降到+4,每個(gè)氮原子只得

到1個(gè)電子，稀HNCh被還原時(shí)每個(gè)氮原子得到3個(gè)電子，故被還原的濃硝酸多、稀硝酸少，

生成的NO2也比NO多。用排水法收集氣體時(shí)，由于會(huì)發(fā)生反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+

NO,故兩種情況收集到的氣體一樣多。

8.某同學(xué)進(jìn)行有關(guān)銅、硝酸、硫酸化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示:

實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2

①③中溶液呈藍(lán)色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生⑥中溶液呈藍(lán)色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生

下列說法正確的是()

A.稀硝酸一定被還原為NCh

B.②中溶液存在：c(Cu2+)+c(H+)=c(NOF)+c(OH-)

C.由上述實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：常溫下，Cu既可與稀硝酸反應(yīng)，也可以與稀硫酸反應(yīng)

D.③⑥中反應(yīng)的離子方程式：3CU+2NO9+8H+-3CU2++2NOt+4H2。

答案D

解析稀硝酸與銅發(fā)生反應(yīng)：3CU+8HNO3(#)=3CU(NO3)2+2NOt+4H2O,生成的硝酸

銅溶液為藍(lán)色，試管口NO被空氣中的。2氧化生成紅棕色的二氧化氮，但硝酸被還原生成

NO,故A錯(cuò)誤；②中溶液存在電荷守恒：2c(CU2+)+C(H+)=C(NO,)+C(OJT),故B錯(cuò)誤；

由實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：常溫下Cu可以和稀硝酸反應(yīng)，但不能與稀硫酸反應(yīng)，故C錯(cuò)誤。

9.某同學(xué)做“FeSCU被HNO3氧化”的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)溶液變深棕色。猜想可能是生成的NO2

或NO與Fe2+或Fe3+反應(yīng)，使溶液變?yōu)樯钭厣?，設(shè)計(jì)下列裝置探究。下列說法錯(cuò)誤的是()

A.先檢查裝置氣密性，加入藥品后，關(guān)閉c,打開a和b,再通入一段時(shí)間N2

B.關(guān)閉a、c,打開b及分液漏斗活塞，反應(yīng)后丙中溶液變?yōu)樯钭厣≈腥芤簾o明顯變化，

證明NO與Fe?+反應(yīng)

C.甲中反應(yīng)一段時(shí)間后，更新丙、丁中試劑，關(guān)閉a和b,打開c,反應(yīng)后丙中溶液變?yōu)樯?/p>

棕色，丁中溶液無明顯變化，證明NO2也可與Fe2+反應(yīng)

D.該實(shí)驗(yàn)的缺陷是缺少尾氣吸收裝置

答案C

解析先檢查裝置氣密性，加入藥品后，為防止裝置中的氧氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需關(guān)閉c,打

開a和b,通入一段時(shí)間氮?dú)?，將裝置內(nèi)的空氣排盡，故A正確；關(guān)閉a、c,打開b及分液

漏斗活塞，濃硝酸與Cu反應(yīng)生成NCh,NCh通入水中與水反應(yīng)生成NO,NO進(jìn)入丙和丁后，

丙中含亞鐵離子的溶液變?yōu)樯钭厣≈袩o明顯變化，說明NO與Fe?+反應(yīng)，故B正確；

甲中反應(yīng)一段時(shí)間后濃硝酸變稀，生成的氣體中有NO,所以該操作無法證明NO2是否與

Fe2+反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中未反應(yīng)的NO?和NO會(huì)污染空氣，需要尾氣處理裝置，故D正

確。

10.(2022?安徽皖江名校聯(lián)考)某興趣小組設(shè)計(jì)用鐵粉將NO還原為N2(同時(shí)生成FeO)。下列

說法不正確的是()

已知：①濃硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NCh，不吸收NO。

A.裝置的連接順序?yàn)閍—ffe-jfi—h—g（或g—h）—b—c—d

B.裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2NO+2Fe^^2FeO+N2

C.裝置D的作用是吸收揮發(fā)出來的硝酸和產(chǎn)生的N02

D.裝置B的作用是干燥，防止水蒸氣進(jìn)入E中干擾反應(yīng)

答案D

解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理“NO被灼熱的鐵粉還原為N2,同時(shí)生成FeO”，所以首先應(yīng)制備純凈

干燥的NO。利用銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO,由于硝酸具有揮發(fā)性，所以制得的NO中會(huì)混有

硝酸蒸氣和產(chǎn)生的NO2,故先通過裝置D除去揮發(fā)出的HNO3和產(chǎn)生的NO2,再通過F干燥，

得到純凈干燥的NO,然后進(jìn)入E中與鐵粉反應(yīng)，最后處理多余的NO,由于NaOH溶液不

與NO反應(yīng)，而濃硝酸可氧化NO生成NO2,所以先通過B氧化NO,再通過C吸收，故上

述裝置的連接順序?yàn)閍-ffe-j-i-h-g（或gfh）-bfc-d,A項(xiàng)正確；裝置E中NO被灼

熱的鐵粉還原為N2,同時(shí)生成FeO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO+2Fe^^2FeO+N2,B項(xiàng)

正確；裝置D盛放的是水，其作用是除去揮發(fā)出的HNCh和產(chǎn)生的NCh,C項(xiàng)正確；裝置B

盛放的是濃硝酸，可以將NO氧化為NO2,便于氫氧化鈉溶液充分吸收，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

11.氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。

則下列說法不正確的是（）

A.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑

B.路線I、II、III是雷電固氮生成硝酸的主要途徑

C.上述所有標(biāo)號(hào)的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

D.氮?dú)饪稍谧懔康难鯕庵型ㄟ^一步反應(yīng)生成NO?

答案D

解析氮?dú)夂脱鯕庠诜烹娀蚋邷貤l件下反應(yīng)生成NO,NO與O2反應(yīng)生成NO2,氮?dú)馀c氧氣

不能直接生成NCh。

12.（2022?武漢市漢陽(yáng)一中高三模擬）用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究硝酸與鐵反應(yīng)的產(chǎn)物。

主要實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生，一段時(shí)間后，氣

打開彈簧夾，通入一段時(shí)間CO2后，滴入濃

體顏色逐漸變淺；反應(yīng)停止后，A中無固體

硝酸后無明顯現(xiàn)象，加熱三頸燒瓶，反應(yīng)開

剩余；

始后停止加熱。

②B中溶液變棕色

取少量A中溶液，加幾滴氯水，再滴入硫氧

③溶液變?yōu)榧t色

化鉀溶液

取少量B中溶液，加熱@B中棕色溶液變淺，有無色氣體逸出，且在

空氣中變?yōu)榧t棕色

已知：FeSO4+NOFe（NO）SO4（棕色）AW<0。

下列說法正確的是（）

A.滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象的原因是溫度低，反應(yīng)速率太慢

B.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象③說明反應(yīng)后A中溶液含有Fe2+

C.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象④說明A中有NO生成

D.可用濃NaOH溶液和濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)硝酸的還原產(chǎn)物中是否有NH；

答案D

解析常溫時(shí)，鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生，故A錯(cuò)誤；取少量A中

溶液，加幾滴氯水，再滴入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，只能說明這時(shí)溶液中有Fe3+,無法

說明原溶液中是Fe?+還是Fe3+,故B錯(cuò)誤；取少量B中溶液加熱，B中棕色溶液變淺，有無

色氣