資源簡介

第 22 講 氮及其氧化物　硝酸
01 了解氮及其氧化物的主要性質及應用；了解氮氧化物對環境的影響。
02 掌握硝酸的性質及應用。
考點一：氮及其氧化物
重點·夯基易錯
1．氮的固定
2．氮氣
(1)物理性質：無色無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。
(2)化學性質
寫出有關化學方程式：
點燃
①3Mg＋N2 ===== Mg3N2；
高溫、高壓
②N2＋3H
2 2NH ；催化 劑 3
放電或高溫
③N2＋O2 ======= 2NO。
(3)下列氮氣的用途敘述中，分別應用了氮氣的什么性質？
①文物館將貴重文物保存在氮氣中________。
②氮氣是合成氨工業的重要原料________。
③雷電是自然界重要的固氮方式________。
④醫療上，液氮是常見的冷凍劑________。
【答案】　①N2的穩定性　②N2的氧化性　③N2的還原性　④N2的沸點低，液氮易汽化，且汽化吸收熱量
3．氮的氧化物
(1)氮有多種價態的氧化物，氮元素從＋1→＋5 價都有對應的氧化物，如 N2O、NO、N2O3、NO2(或 N2O4)、
N2O5，其中屬于酸性氧化物的是 N2O3、N2O5。
(2)NO 和 NO2的比較
性質 NO NO2
色、味、態 無色的氣體 紅棕色、有刺激性氣味的氣體
水溶性 不溶于水 易溶于水
毒性 有毒，大氣污染物之一 有毒，大氣污染物之一
與水反應 不反應 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
與氧氣反應 2NO＋O2===2NO2 不反應
【點撥】　①NO2 與 N2O4 存在下列平衡：2NO2 N2O4，因此實驗測得 NO2 的平均相對分子質量總大于
46。②驗證某無色氣體為 NO 的方法是向該無色氣體中通入 O2(或空氣)，無色氣體變為紅棕色。
4．氮氧化物對環境的污染及防治
(1)常見的污染類型
①光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發生一系列光化學反應，產生了一種有毒的煙霧。
②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成 HNO3和 HNO2，隨雨雪降到地面。
③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。
④NO 與血紅蛋白結合使人中毒。
(2)常見的 NOx尾氣處理方法
①堿液吸收法
工業尾氣中的 NOx 常用堿液吸收處理，NO2、NO 的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是
n(NO2)≥n(NO)。
②催化轉化法
在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(N2)，或 NOx與 CO 在一定溫度下催化轉化為無毒
氣體(N2和 CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。
1．固氮反應一定屬于氧化還原反應(　　)
2．N2與 O2在放電條件下直接化合成 NO2(　　)
3．可用 NO2與水反應制取硝酸，故 NO2是酸性氧化物(　　)
4．利用 AgNO3、CCl4和蒸餾水均可鑒別 NO2和溴蒸氣(　　)
5．NO2通入 FeSO4溶液中始終無明顯現象(　　)
【答案】　1.√　2.×　3.×　4.√　5.×
方法·規律總結
氮的氧化物與 O2、H2O 反應的計算
1．利用關系式求解
氮的氧化物溶于水的過程中所發生的反應有：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　2NO＋O2===2NO2。
疊加后得①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3；
②4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3；
③NO2＋NO＋O2＋H2O===2HNO3。
若 NO2、O2混合氣體通入水中，由①式可知其體積比有：
{＝4︰1，恰好完全反應，無剩余氣體< 4︰1，O2 過量，剩余氣體為 OV(NO2) 2︰V(O2) > 4︰1，NO 過量，剩余氣體為 NO 2
因過量的 NO2和水反應
若 NO、O2通入水中，由②式可知其體積比有：
{＝4︰3，恰好完全反應，無剩余氣體V(NO)︰V(O2) < 4︰3，O2 過量，剩余氣體為 O2
> 4︰3，NO 過量，剩余氣體為 NO
若 NO、NO2、O2 通入水中，當 V(NO)︰V(NO2)︰V(O2)＝1︰1︰1 時，恰好轉化為 HNO3，即按③式反應。
當 V(NO)︰V(NO2)︰V(O2)≠1︰1︰1 時，可先將 NO2 轉化為 NO，然后再按照 NO 和 O2 溶于水的反應進行
計算。
2．依據氮氧原子個數比求解
通過上述方程式的關系，我們不難發現：無論是哪種情況，生成 HNO3的 NO、NO2、O2中氮氧原子個數比
都為 2︰5。都等效于硝酸的酸酐 N2O5 與 H2O 的反應。在解題時，我們也可以利用這個關系來進行分析判
斷，并最終得出結論。
＝2 5，無剩余氣體
氮氧原子個數比{ < 2 5，剩余氣體為 O2
> 2 5，氧氣不足，剩余氣體為 NO
3．利用電子守恒關系求解
從氧化還原反應的電子得失角度分析上述反應，都是氮的氧化物被氧氣氧化生成硝酸。
失 3e－ 失 1e－
NO ― ― → HNO3　NO2
― ― →
HNO3
得 4e－
O2 ― ― → HNO3
解題時，可以根據氮的氧化物失電子總數＝氧氣得電子總數的關系來求解。
點撥·能力培養
1．氮是生命活動不可缺少的重要元素。下列敘述錯誤的是(　　)
A．液氮可用于醫學和高科技領域，制造低溫環境
B．點燃的鎂條在氮氣中不反應
C．氮氣是工業合成氨的原料之一
D．氮的固定是將大氣中的氮氣轉化成氮的化合物
【答案】　B
【解析】　鎂可在氮氣中燃燒，B 項錯誤。
2．下列有關氮的氧化物的說法正確的是(　　)
A．NO 和 NO2混合氣體的尾氣可以用水吸收
B．4.6 g NO2和 N2O4混合氣體中含有的氧原子數目小于 0.2NA
C．用濕潤的淀粉-KI 試紙鑒別 Br2(g)和 NO2
D．除去 NO 中混有少量 NO2氣體時，可以用水洗滌后再干燥
【答案】　D
【解析】　NO 與水不反應，A 錯誤；根據原子守恒，可按 NO2計算，含有的氧原子數目為 0.2NA，不受平
衡影響，B 錯誤；NO2 也能使濕潤的淀粉-KI 試紙變藍，C 錯誤；二氧化氮與水反應生成 NO，用水洗滌后
再干燥可除雜，D 正確。
真題·明考向
1．（2023·江蘇·高考真題）氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正確的是
A Cu O．實驗室探究稀硝酸與銅反應的氣態產物：HNO3 稀 NO 2 NO2
B N O．工業制硝酸過程中的物質轉化： 22 NO
H 2O HNO
放電或高溫 3
催化劑
C．汽車尾氣催化轉化器中發生的主要反應： 2NO + 2CO N2 + 2CO2
D
D．實驗室制備少量NH3的原理： 2NH4Cl + Ca OH CaCl2 + 2NH3 +2H2 2O
【答案】B
【解析】A．Cu 與稀硝酸的反應產物之一為 NO，NO 與氧氣發生反應 2NO + O2 = 2NO2 生成 NO2，A 正確；
B．氮氣與氧氣在高溫條件下生成 NO，但 NO 無法與水發生化學反應，B 錯誤；
C．汽車尾氣催化轉化器主要將污染氣體 NO、CO 轉化為無污染的氣體，故該反應方程式為
催化劑
2NO + 2CO N2 + 2CO2，C 正確；
D
D．實驗室利用熟石灰和氯化銨制備少量 NH3，化學方程式為 2NH4Cl + Ca OH CaCl2 2 + 2NH3 +2H2O ，
D 正確。
故選 B。
2．（2022·江蘇·高考真題）氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正確的是
A．自然固氮、人工固氮都是將N2 轉化為NH3
B．侯氏制堿法以H2O 、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl
C．工業上通過NH3催化氧化等反應過程生產HNO3
D．多種形態的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環”
【答案】A
【解析】A．自然固氮是將 N2轉化為含氮化合物，不一定是轉化為 NH3，比如大氣固氮是將 N2會轉化為
NO，A 錯誤；
B．侯氏制堿法以 H2O、NH3、CO2、NaCl 為原料制備 NaHCO3和 NH4Cl，反應的化學方程式為
H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B 正確；
催化劑
C．工業上通過 NH3催化氧化等反應過程生產 HNO3，相關的化學反應方程式為 4NH3+5O2 Δ
4NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C 正確；
D．氮元素在自然界中既有游離態又有化合態，多種形態的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循
環”，D 正確；
故選 A。
3．（2022·天津·高考真題）燃油汽車行駛中會產生 CO、NO 等多種污染物。下圖為汽車發動機及催化轉化
器中發生的部分化學反應。以下判斷錯誤的是
A．甲是空氣中體積分數最大的成分 B．乙是引起溫室效應的氣體之一
C．反應(Ⅰ)在常溫下容易發生 D．反應(Ⅱ)中 NO 是氧化劑
【答案】C
【分析】甲和氧氣反應生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反應生成甲和二氧化碳，再根據元素守恒，則
甲為氮氣。
【解析】A．甲是氮氣，氮氣空氣中體積分數最大的成分，故 A 正確；
B．乙是二氧化碳，則乙是引起溫室效應的氣體之一，故 B 正確；
C．由于氮氣含有氮氮三鍵，因此反應(Ⅰ)在常溫下不容易發生，在高溫或放電條件下發生，故 C 錯誤；
D．一氧化碳和一氧化氮反應生成氮氣和二氧化碳，一氧化氮中氮化合價降低，因此反應(Ⅱ)中 NO 是氧化
劑，故 D 正確。
綜上所述，答案為 C。
4．（2024·湖南·高考真題）某學生按圖示方法進行實驗，觀察到以下實驗現象：
①銅絲表面緩慢放出氣泡，錐形瓶內氣體呈紅棕色；
②銅絲表面氣泡釋放速度逐漸加快，氣體顏色逐漸變深；
③一段時間后氣體顏色逐漸變淺，至幾乎無色；
④錐形瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升，最終銅絲與液面脫離接觸，反應停止。
下列說法正確的是
A．開始階段銅絲表面氣泡釋放速度緩慢，原因是銅絲在稀 HNO3中表面鈍化
B．錐形瓶內出現了紅棕色氣體，表明銅和稀 HNO3反應生成了 NO2
C．紅棕色逐漸變淺的主要原因是3NO2 +H2O=2HNO3 +NO
D．銅絲與液面脫離接觸，反應停止，原因是硝酸消耗完全
【答案】C
【解析】A．金屬銅與稀硝酸不會產生鈍化。開始反應速率較慢，可能的原因是銅表面有氧化銅，故 A 項
說法錯誤；
B．由于裝置內有空氣，銅和稀 HNO3反應生成的 NO 迅速被氧氣氧化為紅棕色的 NO2，產生的 NO2濃度逐
漸增加，氣體顏色逐漸變深，故 B 項說法錯誤；
C．裝置內氧氣逐漸被消耗，生成的 NO2量逐漸達到最大值，同時裝置內的 NO2能與溶液中的 H2O 反應
3NO2+H2O=2HNO3+NO，氣體顏色變淺，故 C 項說法正確；
D．由于該裝置為密閉體系，生成的 NO 無法排出，逐漸將錐形瓶內液體壓入長頸漏斗，銅絲與液面脫離接
觸，反應停止，故 D 項說法錯誤；
答案選 C。
5．（2022·山東·高考真題）在 NO 催化下，丙烷與氧氣反應制備丙烯的部分反應機理如圖所示。下列說法錯
誤的是
A．含 N 分子參與的反應一定有電子轉移
B．由 NO 生成HONO的反應歷程有 2 種
C．增大 NO 的量，C3H8 的平衡轉化率不變
D．當主要發生包含②的歷程時，最終生成的水減少
【答案】D
【解析】A．根據反應機理的圖示知，含 N 分子發生的反應有 NO+ OOH=NO2+ OH、
NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+ C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+ OH，含 N 分子 NO、NO2、HONO 中 N
元素的化合價依次為+2 價、+4 價、+3 價，上述反應中均有元素化合價的升降，都為氧化還原反應，一定
有電子轉移，A 項正確；
B．根據圖示，由 NO 生成 HONO 的反應歷程有 2 種，B 項正確；
C．NO 是催化劑，增大 NO 的量，C3H8的平衡轉化率不變，C 項正確；
NO
D．無論反應歷程如何，在 NO 催化下丙烷與 O2 反應制備丙烯的總反應都為 2C3H8+O2 2C3H6+2H2O，
當主要發生包含②的歷程時，最終生成的水不變，D 項錯誤；
答案選 D。
6．（2022·浙江·高考真題）下列實驗對應的離子方程式不正確的是
A -．將碳酸氫鈣溶液與過量的澄清石灰水混合： HCO 2+3 +Ca +OH-=CaCO3↓+H2O
B．將少量 NO2通入 NaOH 溶液：2NO2+2OH-= NO-3 + NO
-
2 +H2O
C 2-．將少量 SO2通入 NaClO 溶液：SO2+H2O+2ClO-= SO3 +2HClO
D．向氨水中滴入少量硝酸銀溶液：Ag++2NH3·H2O= Ag NH3
+
2 +2H2O
【答案】C
【解析】A. -將碳酸氫鈣溶液與過量的澄清石灰水混合，反應生成碳酸鈣和水，反應的離子方程式為： HCO3
+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O，選項 A 正確；
B. -將少量 NO2通入 NaOH 溶液，反應生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水，反應的離子方程式為：2NO2+2OH-= NO3
+ NO-2 +H2O，選項 B 正確；
C. 2-將少量 SO2通入 NaClO 溶液，反應生成硫酸鈉和鹽酸，反應的離子方程式為：SO2+H2O+3ClO-= SO4
+2HClO+Cl-，選項 C 不正確；
D. 向氨水中滴入少量硝酸銀溶液，反應生成氫氧化二氨合銀，反應的離子方程式為：Ag++2NH3·H2O=
Ag NH +3 2 +2H2O，選項 D 正確；
答案選 C。
考點二：硝酸
重點·夯基易錯
1．物理性質
硝酸是無色、易揮發、有刺激性氣味的液體。
2．化學性質
(1)不穩定性
受熱
反應：4HNO3 ===
==
2H或光照 2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)強氧化性
硝酸無論濃、稀都具有強氧化性，而且濃度越大，氧化性越強。
①與金屬反應
稀硝酸與銅反應的化學方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
濃硝酸與銅反應的化學方程式：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②與非金屬反應
△
濃硝酸與 C 反應的化學方程式：C＋4HNO3(濃) == === CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③與還原性化合物反應
硝酸可氧化 H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質。
稀硝酸與 FeSO4溶液反應的離子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO－3 ===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)與有機物反應
①硝化反應(與 反應)：
濃 硫酸
＋HNO3 ― ― →△ ＋H2O；
②顯色反應：含有苯環的蛋白質遇到濃硝酸加熱后變黃色。
1．常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學變化(　　)
2．可用稀 HNO3 與 FeS 固體反應制取 H2S(　　)
3．銅、碳分別與濃 HNO3反應，都體現了濃硝酸的強氧化性和酸性(　　)
4．在酸性條件下，NO －3 與 I－、Fe2＋、SO 2－3 等離子均不能大量共存(　　)
5．Cu 在 KNO3溶液和稀 H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中(　　)
6．試管內壁上的銀鏡可用稀 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 HNO3濺到皮膚上，皮膚會變黃(　　)
【答案】　1.√　2.×　3.×　4.√　5.√　6.×　7.√　8.√
方法·規律總結
1．金屬與硝酸反應計算的思維流程
2．硝酸工業制法的反應原理
(1)NH3在催化劑作用下與 O2反應生成 NO
催 化劑
4NH3＋5O2 ==△= == 4NO＋6H2O。
(2)NO 進一步氧化生成 NO2
2NO＋O2===2NO。
(3)用水吸收 NO2生成 HNO3
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
點撥·能力培養
1．用動態觀點理解 Cu 與濃 HNO3的反應
向一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。
(1)反應開始階段產生______________________色氣體，化學方程式為_________________________。
(2)反應進行一段時間后又產生無色氣體，此時的化學方程式為______________________________。
(3) 待 反 應 停 止 后 ， 再 加 入 少 量 的 稀 硫 酸 ， 這 時 Cu 片 上 又 有 氣 泡 產 生 ， 原 因 是
______________________________________________________________________________。
【答案】　(1)紅棕　Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋
2NO↑＋4H2O　(3)加入稀硫酸后，氫離子與原溶液中的硝酸根離子構成強氧化性酸，又能與過量的銅反應
2．將 32.64 g 銅與 140 mL 一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解，產生的 NO 和 NO2混合氣體在標準狀況下的
體積為 11.2 L。請回答下列問題：
(1)NO 的體積為____ L，NO2的體積為______ L。
(2)參加反應的 HNO3的物質的量是_________________________________________________。
(3)待產生的氣體全部釋放后，向溶液中加入 V mL a mol·L－1的 NaOH 溶液，恰好使溶液中的 Cu2＋全部轉化
成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為______________ mol·L－1。
(4)欲使銅與硝酸反應生成的氣體在 NaOH 溶液中全部轉化為 NaNO3，至少需要 30%的雙氧水________ g。
aV × 10－3＋0.5
【答案】　(1)5.824　5.376　(2)1.52 mol　(3) 　(4)57.8
0.14
32.64 g
【解析】　(1)n(Cu)＝ ＝0.51 mol，設混合氣體中 NO 的物質的量為 x，NO 的物質的量為 y。根據
64 g·mol－1 2
氣體在標準狀況下的總體積為 11.2 L，有 x＋y＝0.5 mol，根據得失電子守恒，有 3x＋y＝0.51×2 mol。解得
x＝0.26 mol，y＝0.24 mol。則 V(NO)＝0.26 mol×22.4 L·mol－1＝5.824 L，V(NO2)＝11.2 L－5.824 L＝5.376
L。(2)參加反應的 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，所以參加反應的 HNO3 的物質的量為 0.51 mol×2＋0.5 mol＝1.52 mol。(3)HNO3 在反應中一部分變
成氣體，一部分以 NO －3 的形式留在溶液中。變成氣體的 HNO3的物質的量為 0.5 mol。加入 NaOH 溶液至恰
好使溶液中的 Cu2＋全部轉化為沉淀，則溶液中只有 NaNO3，其物質的量為 10－3aV mol，也就是以 NO －3 形式
aV × 10－3＋0.5
留在溶液中的 HNO3的物質的量為 10－3aV mol。所以，c(HNO3)＝ mol·L－1。(4)由得失電子0.14
32.64 g
守恒得 2×n(Cu)＝2×n(H2O2)， ×2＝n(H2O2)×2，n(H2O2)＝0.51 mol，則 m(H2O2)＝17.34 64 g·mol－1
17.34 g
g。需 30%的雙氧水： ＝57.8 g。
30%
真題·明考向
1．（2024·貴州·高考真題）根據下列實驗操作及現象所推出的結論正確的是
選
實驗操作及現象 結論
項
將 Zn 和ZnSO4 溶液與 Cu 和CuSO4溶液組成雙液原電池，連通后銅片 原電池中 Zn 作正極，Cu 作
A
上有固體沉積 負極
向潔凈試管中加入新制銀氨溶液，滴入幾滴乙醛，振蕩，水浴加熱，試
B 乙醛有氧化性
管壁上出現銀鏡
C 向苯酚濁液中加入足量Na2CO3溶液，溶液由渾濁變澄清 苯酚的酸性比H2CO3強
向BaCl2溶液中先通入適量SO2 ，無明顯現象，再加入稀HNO3，有白
D 稀HNO3有氧化性
色沉淀生成
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．將 Zn 和ZnSO4 溶液與 Cu 和CuSO4溶液組成雙液原電池，Zn 活潑做負極，電極反應為：
Zn-2e- =Zn2+ ，Cu 做正極，電極反應為：Cu2++2e- =Cu，連通后銅片上有固體沉積，A 錯誤；
B．新制銀氨溶液與乙醛反應，乙醛具有還原性被新制銀氨溶液氧化，
Δ
CH3CHO + 2Ag NH3 OH 2Ag + CH3COONH + 3NH + H O，試管壁上出現銀鏡，B 錯誤；2 4 3 2
C．向苯酚濁液中加入足量Na2CO3溶液，溶液由渾濁變澄清，說明苯酚與Na2CO3反應生成苯酚鈉與NaHCO3，
>HCO-酸性： 苯酚 3 ，無法判斷苯酚與H2CO3的酸性大小，C 錯誤；
D．向BaCl2溶液中先通入適量SO2 ，無明顯現象，不能用弱酸制強酸，加入稀HNO3可以氧化SO2 ，
3SO2 + 2H2O + 2NO
- = 3SO2-3 4 + 2NO +4H
+
，則SO2- 可以和 Ba2+4 有白色沉淀生成，D 正確；
故選 D。
2．（2024·河北·高考真題）關于實驗室安全，下列表述錯誤的是
A．BaSO4等鋇的化合物均有毒，相關廢棄物應進行無害化處理
B．觀察燒杯中鈉與水反應的實驗現象時，不能近距離俯視
C．具有 標識的化學品為易燃類物質，應注意防火
D．硝酸具有腐蝕性和揮發性，使用時應注意防護和通風
【答案】A
【解析】A．BaSO4性質穩定，不溶于水和酸，可用作“鋇餐”說明對人體無害，無毒性，A 錯誤；
B．鈉與水反應劇烈且放熱，觀察燒杯中鈉與水反應的實驗現象時，不能近距離俯視，B 正確；
C． 為易燃類物質的標識，使用該類化學品時應注意防火，以免發生火災，C 正確；
D．硝酸具有腐蝕性和揮發性，使用時應注意防護和通風，D 正確；
故選 A。
3．（2024·湖北·高考真題）結構決定性質，性質決定用途。下列事實解釋錯誤的是
事實 解釋
A 甘油是黏稠液體 甘油分子間的氫鍵較強
B 王水溶解鉑 濃鹽酸增強了濃硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰 冰晶體中水分子的空間利用率相對較低
D 石墨能導電 未雜化的 p 軌道重疊使電子可在整個碳原子平面內運動
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．甘油分子中有 3 個羥基，分子間可以形成更多的氫鍵，且 O 元素的電負性較大，故其分子間
形成的氫鍵較強，因此甘油是黏稠液體，A 正確；
B．王水溶解鉑，是因為濃鹽酸提供的Cl-能與被硝酸氧化產生的高價態的鉑離子形成穩定的配合物從而促
進鉑的溶解，在這個過程中濃鹽酸沒有增強濃硝酸的氧化性，而是通過形成配合物增強了鉑的還原性，B 不
正確；
C．冰晶體中水分子間形成較多的氫鍵，由于氫鍵具有方向性，因此，水分子間形成氫鍵后空隙變大，冰晶
體中水分子的空間利用率相對較低，冰的密度小于干冰，C 正確；
D．石墨屬于混合型晶體，在石墨的二維結構平面內，第個碳原子以 C—C 鍵與相鄰的 3 個碳原子結合，形
成六元環層。碳原子有 4 個價電子，而每個碳原子僅用 3 個價電子通過 sp2雜化軌道與相鄰的碳原子形成共
價鍵，還有 1 個電子處于碳原子的未雜化的 2p 軌道上，層內碳原子的這些 p 軌道相互平行，相鄰碳原子 p
軌道相互重疊形成大 π 鍵，這些 p 軌道的電子可以在整個層內運動，因此石墨能導電，D 正確；
綜上所述，本題選 B。
4．（2024·浙江·高考真題）下列說法不正確的是
A．Al(OH)3呈兩性，不能用于治療胃酸過多
B．Na2O2 能與CO2反應產生O2，可作供氧劑
C．FeO有還原性，能被氧化成Fe3O4
D．HNO3見光易分解，應保存在棕色試劑瓶中
【答案】A
【解析】A．Al(OH)3呈兩性，不溶于水，但可以與胃酸反應生成無毒物質，因此其能用于治療胃酸過多，A
不正確；
B．Na2O2 能與CO2反應產生O2，該反應能安全發生且不生成有毒氣體，故Na2O2 可作供氧劑，B 正確；
C．FeO有還原性，其中 Fe 元素的化合價為+2，用適當的氧化劑可以將其氧化成更高價態的Fe3O4，C 正確；
D．見光易分解的物質應保存在棕色試劑瓶中；HNO3見光易分解，故其應保存在棕色試劑瓶中，D 正確；
綜上所述，本題選 A。
5．（2024·浙江·高考真題）根據實驗目的設計方案并進行實驗，觀察到相關現象，其中方案設計或結論不正
確的是
實驗目的 方案設計 現象 結論
探究Cu 和濃HNO 將NO2 通入下列溶液至飽和：3 ①無色變黃 Cu 和濃HNO3反應后溶液
A 反應后溶液呈綠色 ①濃HNO3 色 呈綠色的主要原因是溶有
的原因 ② Cu(NO3)2 和 HNO ，混合溶液 ②藍色變綠3 NO2
色
向等物質的量濃度的KF和KSCN
比較F- 與SCN- 結合 溶液顏色無
B 混合溶液中滴加幾滴FeCl3 溶液， 結合Fe3+的能力：F- >SCN-
Fe3+的能力 明顯變化
振蕩
比較HF與H2SO 的 分別測定等物質的量濃度的3
C 前者 pH 小 酸性：HF>H2SO3
酸性 NH4F與 NH4 SO pH2 3溶液的
等體積、等物質的量濃度的 溫度高的溶
探究溫度對反應速
D Na2S2O3與H2SO4 溶液在不同溫 液中先出現 溫度升高，該反應速率加快
率的影響
度下反應 渾濁
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．Cu 和濃 HNO3反應后生成二氧化氮，探究其溶液呈綠色的原因可以采用對比實驗，即將 NO2
通入①濃 HNO3，②Cu(NO3)2和 HNO3混合溶液至飽和，現象與原實驗一致，可以說明 Cu 和濃 HNO3反應
后溶液呈綠色的主要原因是溶有 NO2，故 A 正確；
B．向等物質的量濃度的 KF 和 KSCN 混合溶液中滴加幾滴 FeCl3溶液，振蕩，溶液顏色無明顯變化，鐵沒
有與 SCN-結合而與 F-結合，說明結合 Fe3+的能力：F->SCN-，故 B 正確；
C．不應該分別測定等物質的量濃度的NH4F與 NH4 SO pH2 3溶液的 ，因為銨根離子也要水解，且同濃度
NH4F與 NH4 SO2 3的銨根離子濃度不等，不能比較，并且亞硫酸的酸性大于氫氟酸，結論也不對，故 C
錯誤；
D．探究溫度對反應速率的影響，只保留溫度一個變量，溫度高的溶液中先出現渾濁，能說明溫度升高，反
應速率加快，故 D 正確；
故選 C。
6．（2023·全國·高考真題）根據實驗操作及現象，下列結論中正確的是
選
實驗操作及現象 結論
項
A 常溫下將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中，前者產生無色氣體，后者無明顯現 稀硝酸的氧化性比
象 濃硝酸強
取一定量Na2SO3 樣品，溶解后加入BaCl2溶液，產生白色沉淀。加入濃HNO3，
B 2-此樣品中含有SO4
仍有沉淀
將銀和AgNO3溶液與銅和Na2SO4 溶液組成原電池。連通后銀表面有銀白色金 Cu 的金屬性比Ag
C
屬沉積，銅電極附近溶液逐漸變藍 強
溴與苯發生了加成
D 向溴水中加入苯，振蕩后靜置，水層顏色變淺
反應
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．常溫下，鐵片與濃硝酸會發生鈍化，導致現象不明顯，但稀硝酸與鐵不發生鈍化，會產生氣泡，
所以不能通過該實驗現象比較濃硝酸和稀硝酸的氧化性強弱，A 錯誤；
B．濃硝酸會氧化亞硫酸根生成硫酸根，仍然產生白色沉淀，所以不能通過該實驗現象判斷樣品中含有硫酸
根，B 錯誤；
C．銅比銀活潑，在形成原電池過程中，做負極，發生氧化反應，生成了銅離子，導致溶液變為藍色，所以
該實驗可以比較銅和銀的金屬性強弱，C 正確；
D．向溴水中加入苯，苯可將溴萃取到上層，使下層水層顏色變淺，不是溴與苯發生了加成反應，D 錯誤；
故選 C。
演練·提能力
1．（2024·山東·模擬預測）中國科學院研究團隊開發了一種基于鈀修飾二氧化鈦的串聯光熱催化氮氣氧化制
備硝酸的新反應體系，實現了高選擇性制備單一氧化產物硝酸（過程如圖所示）。下列有關說法錯誤的是
A．NO-3 中N原子的雜化方式為 sp2
B．Pd / H - TiO2 的作用是提高N2 的平衡轉化率
C．該過程可實現太陽能向化學能轉化
D．總反應的化學方程式： 2N2 + 5O2 + 2H2O = 4HNO3
【答案】B
1
【解析】A NO-． 3 中N原子周圍的價層電子對數為：3+ (5+1-3×2) =3，根據雜化軌道理論可知，該 N 原子2
的雜化方式為 sp2，A 正確；
B．由題干信息可知，Pd / H - TiO2 的作用是催化劑，催化劑只能影響化學反應速率，而不能使平衡發生移
動，故不能提高N2 的平衡轉化率，B 錯誤；
C．由題干圖示信息可知，該過程可實現太陽能向化學能轉化，C 正確；
光照
D．由題干圖示信息可知，該轉化過程的反應有：N2+O2 2NO，2NO+O2=2NO2，
4NO2+O2+2H2O=4HNO3，故總反應的化學方程式： 2N2 + 5O2 + 2H2O = 4HNO3，D 正確；
故答案為：B。
2．（2024·河北秦皇島·三模）我國學者用氮氣為氮源高效合成了活性氮物質Li2CN2 ，用于多種高附加值含
氮化合物的合成。Li2CN2 可與乙醇、有機鹵代物等反應，其制備及轉化為物質甲的過程如下：
下列說法錯誤的是
A．反應 I 2-實現了氮的固定 B．CN2 的電子式為
C．反應 II 中的溶劑可為水 D．物質甲中存在著鏡面對稱的電子云
【答案】C
【解析】A．反應Ⅰ中，游離態的氮轉化為化合態的氮，實現的氮的固定，A 項正確；
B．CN 2-2 的電子式為 ，每個原子均達到了 8 電子穩定結構，B 項正確；
C．反應物Ⅱ溶劑不能為水，水會干擾反應的進行，C 項錯誤；
D．物質甲中存在 C=N 鍵，含有 π 鍵，故物質甲中存在著鏡面對稱的電子云，D 項正確；
答案選 C。
3．（2024·重慶·模擬預測）氮及其化合物的價類二維圖如圖所示，下列有關說法正確的是
A．NH3可由 NH 4 NO3 固體分解制取
B．NH3生成N2 的過程屬于氮的固定
C．“雷雨發莊稼”的原理為N2 NO NO2 HNO3 鹽
D．向濃HNO3中投入紅熱的木炭，產生紅棕色氣體，證明木炭可與濃HNO3反應生成NO2
【答案】C
【解析】A． NH 4 NO3 固體分解會得到多種氣體，不用 NH 4 NO3 固體分解制取，故 A 錯誤；
B．氮的固定是將游離態的氮轉化為化合態的氮的過程，NH3生成N2 的過程不屬于氮的固定，故 B 錯誤；
放電或高溫
C．“雷雨發莊稼”的原理為N2 + O2 2NO、 2NO + O2 = 2NO2、3NO2 + H2O=2HNO3 + NO、HNO3
生成鹽，故 C 正確；
D．向濃HNO3中投入紅熱的木炭，產生紅棕色氣體，可能是木炭可與濃HNO3反應生成NO2 ，也可能是濃
硝酸受熱分解產出了 NO2，故 D 錯誤；
故選 C。
4．（2024·海南·三模）如圖裝置可用于收集氣體并驗證其某些化學性質，能達到目的的是
選項 氣體 試劑 現象 結論
A NH3 酚酞試液 溶液變紅色 氨水顯堿性
B Cl2 紫色石蕊試液 溶液先變紅后褪色 Cl2 有酸性和漂白性
C C2H4 溴水 溶液褪色 C2H4 分子中含碳碳雙鍵
D NO2 淀粉-KI 溶液 溶液變藍 NO2 有氧化性
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．氨氣的密度比空氣密度小，選向下排空氣法收集，故 A 不選；
B．氯氣與水反應生成鹽酸和 HClO，溶液先變紅后褪色，但 Cl2不具有酸性和漂白性，故 B 不選；
C．C2H4的密度與空氣密度接近，不能選排空氣法收集，故 C 不選；
D．二氧化氮將 KI 淀粉溶液中的碘離子氧化成碘單質，碘單質和淀粉作用顯示藍色，所以說 NO2有氧化性
正確，故 D 正確。
答案選 D。
5．（2023·廣西·模擬預測）冬季燃煤排放的大量活性溴化合物 BrCl 能通過光解釋放溴自由基（用 Br 表示）
和氯自由基（用 Cl 表示），從而影響大氣中自由基（OH、HO2 ）的濃度，其循環原理如圖所示。下列說法
錯誤的是
A．BrCl 可以與水反應生成 HCl 和 HBrO B．HOBr 分子中中心原子采用 sp2雜化
C．溴自由基和氯自由基均具有強氧化性 D．BrCl 的排放會造成臭氧空洞、水中汞含量超標等
【答案】B
【分析】燃煤排放的大量活性溴化合物 BrCl 能通過光解釋放溴自由基(用 Br 表示)和氯自由基(用 Cl 表示)，
Br 自由基能將 Hg0氧化為 HgⅡ，也能與 O3作用生成 BrO 自由基；BrO 自由基與 HO2自由基作用可生成
HOBr，也可與 NO2作用生成 BrONO2，BrONO2在氣溶膠中也能轉化為 HOBr，HOBr 與 Cl 自由基在氣溶膠
中反應重新轉化為 BrCl。
【解析】A．BrCl 中 Br 顯+1 價，Cl 顯-1 價，可以與水發生復分解反應生成 HCl 和 HBrO，A 正確；
2+ 6-1 2B．HOBr 的中心 O 原子的價層電子對數為 =4，發生 sp3雜化，B 錯誤；
2
C．溴自由基和氯自由基最外層都有 7 個電子，都易得到電子從而具有強氧化性，C 正確；
D．BrCl 的排放會消耗大氣中的 O ，將 Hg03 氧化為 HgⅡ，從而造成臭氧空洞、水中汞含量超標等，D 正確；
故選 B。
6．（2024·北京·三模）在一支50mL注射器里充入 20mLNO ，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，
振蕩注射器，靜置后觀察現象①。打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現象②。振蕩注
射器，靜置后再觀察現象③。
下列關于該過程的分析不正確的是
A．現象①②，主要體現了NO 難溶于水、還原性
B．現象②③，針筒示數：③ < ②
C．過程中若將空氣10mL改成15mL，③能觀察到針筒內無氣體剩余
D．此實驗啟示工業上制硝酸時充入適量O2可以提高氮原子利用率
【答案】C
【分析】在一支50mL 注射器里充入 20mLNO ，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器，
靜置后觀察現象①中注射器中氣體無色，注射器活塞幾乎不發生移動，NO 難溶于水；打開彈簧夾，快速
吸入10mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現象②為注射器內氣體變為紅棕色，氣體體積減小，注射器活塞向里移
動，NO 具有還原性，被氧化為 NO2；振蕩注射器，靜置后再觀察現象③氣體由紅棕色變為無色，氣體體
積減小，注射器活塞向里移動，據此回答。
【解析】A．由分析知，現象①②，主要體現了NO 難溶于水、還原性，A 正確；
B．現象②中空氣進入針筒，NO 被氧化為二氧化氮，現象③中二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，故
針筒示數:③<②，B 正確；
C．過程中若將空氣 10mL 改成 15mL，則氧氣有約 3mL，20mLNO 和 3mL 氧氣反應時，NO 過量，故③能
觀察到針筒內有氣體剩余，C 錯誤；
D．此實驗啟示工業上制硝酸時充入適量O2，可以提高氮原子利用率，D 正確；
故選 C。
7．（2024·山東日照·二模）下列關于含氮化合物之間轉化反應的離子方程式書寫錯誤的是
A +．氧化物轉化為酸：3NO2 + H2O = 2H + 2NO
-
3 + NO
B - - -．氧化物轉化為兩種鹽： 2NO2 + 2OH = NO2 + NO3 + H2O
C．氫化物轉化為絡合物： 4NH3 + Cu(OH)2 = é Cu NH3 ù (OH)4 2
D + - 3+．酸轉化為氧化物：Fe + 4H + NO3 = Fe + NO +2H2O
【答案】C
+ -
【解析】A．NO2 和水反應生成 NO 和 HNO3，離子方程式為：3NO2 + H2O = 2H + 2NO3 + NO，A 正確；
B．NO2 和 NaOH 溶液反應生成生成硝酸鈉和亞硝酸鈉，離子方程式為：
2NO2 + 2OH
- = NO- + NO-2 3 + H2O ，B 正確；
C．氫氧化銅和氨水反應生成[Cu(NH3) ]2+4 ，離子方程式為：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3) ]2+4 +2OH-，C 錯誤；
D．Fe + -和稀硝酸反應生成 NO 硝酸亞鐵，離子方程式為：Fe + 4H + NO3 = Fe
3+ + NO +2H2O，D 正確；
故選 C。
8．（2024·浙江·模擬預測）實驗室用如圖所示裝置制備硝酸(加熱裝置已省略)，下列有關說法錯誤的是
A．冷卻水的作用是促進硝酸蒸氣冷凝，避免形成酸霧
B．該裝置不使用橡皮塞和橡皮管，可避免被酸腐蝕
C．制得的硝酸可盛裝在無色透明的潔凈試劑瓶中
D．曲頸甑不適合制備沸點過低的物質
【答案】C
【分析】KNO3和濃硫酸在加熱的條件下生成 HNO3，曲頸甑可代替冷凝管起冷卻作用，硝酸沸點低，用流
水冷卻可促進硝酸蒸汽冷凝，得到的硝酸見光易分解，應用棕色玻璃細口瓶盛裝。
【解析】A．硝酸沸點低，用流水冷卻可促進硝酸蒸汽冷凝，避免形成酸霧(工業制硫酸需要用 98.3%濃硫酸
也是同理)，故 A 正確；
B．硝酸具有強氧化性，會腐蝕橡膠塞和橡皮管，故 B 正確；
V或光照
C．硝酸見光易分解， 4HNO3 4NO2 +O2 +2H2O ，應用棕色玻璃細口瓶盛裝，故 C 錯誤；
D．曲頸甑可代替冷凝管起冷卻作用，但冷卻效果較差，若沸點過低，則難以收集，故不適合制備沸點過低
的物質，故 D 正確；
故選 C。
9．（2024·江蘇揚州·模擬預測）含氮化合物在生產生活中具有重要應用，下列說法不正確的是
A．工業上常以向飽和氨的食鹽水中通入 CO2制備 NaHCO3和 NH4Cl
B．實驗室可將苯和濃硝酸混合共熱制備硝基苯
C．濃硝酸和濃鹽酸以體積比 1∶3 組成的混合物可用于溶解金、鉑等金屬
D．尿素是一種中性肥料，可水解成碳酸銨或碳酸氫銨，緩慢釋放氨氣被作物吸收
【答案】B
【解析】A．由于碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸氫銨，故工業上常以向飽和氨的食鹽水中通入 CO2制備 NaHCO3
和 NH4Cl，A 正確；
B．實驗室可將苯、濃硝酸和濃硝酸混合共熱發生硝化反應制備硝基苯，B 錯誤；
C．濃硝酸和濃鹽酸以體積比 1∶3 組成的混合物為王水，可用于溶解金、鉑等金屬，C 正確；
D．尿素可水解成碳酸銨或碳酸氫銨，緩慢釋放氨氣被作物吸收，D 正確；
故選 B。
10．在15.2 g 鐵和銅組成的合金中加入過量硝酸并適當加熱，合金完全溶解，同時生成氣體 X，再向所得溶
液中加入足量的NaOH 溶液，生成 25.4 g沉淀，則下列 X 組成中合理的是
A．0.3 mol NO2、0.1 mol NO B．0.3 mol NO、0.1 mol NO2
C．0.6 mol NO D．0.3 mol NO
【答案】A
【分析】將15.2 g 鐵和銅加入過量硝酸，再向所得溶液中加入足量的NaOH 溶液，生成對應的氫氧化物 25.4 g，
則增重的10.2g 為OH - 的質量，O H - 的物質的量為0.6mol，則根據電荷守恒，合金共失去 0.6mol 電子。
【解析】A．生成 0.3molNO2、0.1molNO 共轉移電子的物質的量為0.6mol，故選 A；
B．生成0.3 mol NO、0.1 mol NO2 共轉移電子的物質的量為 1mol，故不選 B；
C．生成0.6 mol NO轉移電子的物質的量為 1.8mol，故不選 C；
D．生成0.3 mol NO轉移電子的物質的量為 0.9mol，故不選 D；
選 A。
11．（2024·山東·高考真題）鈞瓷是宋代五大名瓷之一，其中紅色鈞瓷的發色劑為 Cu2O。為探究 Cu2O 的性
質，取等量少許 Cu2O 分別加入甲、乙兩支試管，進行如下實驗。下列說法正確的是
實驗操作及現象
試管 滴加過量0.3mol ×L-1HNO3溶液并充分振蕩，磚紅色沉淀轉化為另一顏色沉淀，溶液顯淺藍色；傾掉
甲 溶液，滴加濃硝酸，沉淀逐漸消失
試管 滴加過量6mol ×L-1氨水并充分振蕩，沉淀逐漸溶解，溶液顏色為無色；靜置一段時間后，溶液顏色
乙 變為深藍色
A．試管甲中新生成的沉淀為金屬Cu
B．試管甲中沉淀的變化均體現了HNO3的氧化性
C．試管乙實驗可證明Cu(Ⅰ)與NH3形成無色配合物
D．上述兩個實驗表明Cu2O為兩性氧化物
【答案】AC
【解析】A．Cu2O 中滴加過量 0.3mol/LHNO3溶液并充分振蕩，磚紅色沉淀轉化為另一顏色沉淀，溶液顯淺
藍色，說明 Cu O 轉化成 Cu2+2 ，Cu 元素的化合價由+1 價升至+2 價，根據氧化還原反應的特點知，Cu 元素
的化合價還有由+1 價降至 0 價，新生成的沉淀為金屬 Cu，A 項正確；
B．Cu2O 與 0.3mol/LHNO3發生的反應為 Cu2O+2HNO3=Cu(NO3)2+Cu+H2O，該過程中 HNO3表現酸性，后
滴加濃硝酸發生的反應為 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，該過程中 HNO3變現氧化性和酸性，B
項錯誤；
C．Cu2O 中滴加過量 6mol/L 氨水充分振蕩，沉淀逐漸溶解得到無色溶液，靜置一段時間無色溶液變為深藍
色，說明 Cu(Ⅰ)與 NH3形成無色配合物易被空氣中的 O2氧化成深藍色[Cu(NH ) 2+3 4] ，C 項正確；
D．既能與酸反應生成鹽和水、又能與堿反應生成鹽和水的氧化物為兩性氧化物，Cu2O 溶于 6mol/L 氨水形
成的是配合物，Cu2O 不屬于兩性氧化物、是堿性氧化物，D 項錯誤；
答案選 AC。
12．(2022·北京，12)某 MOFs 的多孔材料剛好可將 N2O4“固定”，實現了 NO2 與 N2O4 分離并制備 HNO3，
如圖所示：
　　
已知：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＜0
下列說法不正確的是(　　)
A．氣體溫度升高后，不利于 N2O4的固定
B．N2O4被固定后，平衡正移，有利于 NO2的去除
C．制備 HNO3的原理為：2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3
D．每制備 0.4 mol HNO3，轉移電子數約為 6.02×1022
【答案】　D
【解析】　二氧化氮轉化為四氧化二氮的反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，四氧化二
氮的濃度減小，所以氣體溫度升高后，不利于四氧化二氮的固定，故 A 正確；四氧化二氮被固定后，四氧
化二氮的濃度減小，二氧化氮轉化為四氧化二氮的平衡向正反應方向移動，所以四氧化二氮被固定后，有
利于二氧化氮的去除，故 B 正確；由題意可知，被固定后的四氧化二氮與氧氣和水反應生成硝酸，反應的
化學方程式為 2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3，故 C 正確；四氧化二氮轉化為硝酸時，生成 1 mol 硝酸，反應
轉移 1 mol 電子，則每制備 0.4 mol 硝酸，轉移電子數約為 0.4 mol×6.02×1023 mol－1＝2.408×1023，故 D 錯
誤。
13．下述實驗中均有紅棕色氣體產生，對比分析所得結論不正確的是(　　)
① ② ③
A.由①中的紅棕色氣體，推斷產生的氣體一定是混合氣體
B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產生了反應
C．由③說明濃硝酸具有揮發性，生成的紅棕色氣體為還原產物
D．③的氣體產物中檢測出 CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發生了反應
【答案】　D
△
【解析】　①中濃 HNO3 受熱分解，發生反應：4HNO3(濃) ===== 4NO2↑＋O2↑＋2H2O，產生的氣體為
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“產生紅棕色氣體”不能
說明②中木炭能與濃硝酸發生反應，故 B 正確；根據①和②，濃硝酸反應產生紅棕色 NO2 時需要加熱，所
以濃硝酸具有揮發性才可與上方紅熱木炭接觸，同時，N 元素化合價降低，所以生成的 NO2 為還原產物，
故 C 正確；紅熱的木炭可與空氣中的 O2反應生成 CO2，故 D 錯誤。
14．（2023·湖北·高考真題）學習小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成。回答下列問題：
(1)銅與濃硝酸反應的裝置如下圖，儀器 A 的名稱為 ，裝置 B 的作用為 。
(2)銅與過量H2O2 反應的探究如下：
實驗②中 Cu 溶解的離子方程式為 ；產生的氣體為 。比較實驗①和②，從氧化還原角度說明H+
的作用是 。
(3)用足量 NaOH 處理實驗②新制的溶液得到沉淀 X，元素分析表明 X 為銅的氧化物，提純干燥后的 X 在惰
n 5
性氛圍下加熱，mgX 完全分解為 ng 黑色氧化物 Y， = 。X 的化學式為 。
m 6
(4)取含 X 粗品 0.0500g(雜質不參加反應)與過量的酸性 KI 完全反應后，調節溶液至弱酸性。以淀粉為指示
劑，用0.1000mol × L-1Na2S2O3標準溶液滴定，滴定終點時消耗Na2S2O3標準溶液 15.00mL。(已知：
2Cu2+ + 4I- = 2CuI +I2 ， I2 + 2S O
2- = 2I- + S O2-2 3 4 6 )標志滴定終點的現象是 ，粗品中 X 的相對含量
為 。
【答案】(1) 具支試管 防倒吸
(2) Cu+H O +2H+= Cu2+2 2 +2H2O O2 既不是氧化劑，又不是還原劑，但可增強 H2O2的氧化性
(3)CuO2
(4) 滴入最后半滴標準液,溶液藍色消失，且半分鐘不恢復原來的顏色 96%
【解析】（1）由圖可知，儀器 A 的名稱為具支試管；銅和濃硝酸反應生成硝酸銅和二氧化氮，其中二氧化
氮易溶于水，需要防倒吸，則裝置 B 的作用為防倒吸；
（2）根據實驗現象，銅片溶解，溶液變藍，可知在酸性條件下銅和過氧化氫發生反應，生成硫酸銅，離子
方程式為：Cu+H O +2H+= Cu2+2 2 +2H2O；硫酸銅可以催化過氧化氫分解生成氧氣，則產生的氣體為 O2；在銅
和過氧化氫的反應過程中，氫元素的化合價沒有發生變化，但反應現象明顯，故從氧化還原角度說明H+的
作用是：既不是氧化劑，又不是還原劑，但可增強 H2O2氧化性；
64 4n n 5 16 2n
（3）在該反應中銅的質量 m(Cu)=n× = ，因為 = ，則 m(O)= n + (m-n) = ，則 X 的化學式中
80 5 m 6 80 5
4n
n(Cu) 5 64 1
銅原子和氧原子的物質的量之比為： = = ，則 X 為 CuO ；
n(O) 2n 2 2
5 16
（4）滴定結束的時候，單質碘消耗完，則標志滴定終點的現象是：滴入最后半滴標準液，溶液藍色消失，
且半分鐘不恢復原來的顏色；在 CuO2中銅為+2 價，氧為-1 價，根據
2CuO2 +8H
+ + 8I- = 2CuI +3I2 +4H O
2- 1
2 ，可以得到關系式： 2CuO2 ~ 3I2 ~ 6S2O3 ，則 n(CuO2)= 3
0.0005 96
×0.1mol/L×0.015L=0.0005mol，粗品中 X 的相對含量為 100% = 96%。
0.05
15．（2024·北京·高考真題）HNO3是一種重要的工業原料。可采用不同的氮源制備HNO3。
(1)方法一：早期以硝石(含NaNO3 )為氮源制備HNO3，反應的化學方程式為：
H2SO4 (濃)+NaNO3 = NaHSO4 +HNO3 。該反應利用了濃硫酸的性質是酸性和 。
(2)方法二：以NH3為氮源催化氧化制備HNO3，反應原理分三步進行。
①第 I 步反應的化學方程式為 。
②針對第Ⅱ步反應進行研究：在容積可變的密閉容器中，充入 2nmolNO 和 n mol O2 進行反應。在不同壓強
下( p1 、p2 )，反應達到平衡時，測得NO 轉化率隨溫度的變化如圖所示。解釋 y 點的容器容積小于 x 點的容
器容積的原因 。
(3)方法三：研究表明可以用電解法以N2 為氨源直接制備HNO3，其原理示意圖如下。
①電極 a 表面生成NO-3的電極反應式： 。
i ii
②研究發現：N2 轉化可能的途徑為N NO NO- 。電極 a 表面還發生 iii．H2O O2 。iii 的存在，有利2 3
于途徑 ii，原因是 。
(4)人工固氮是高能耗的過程，結合N2 分子結構解釋原因 。方法三為N2 的直接利用提供了一種新的思
路。
【答案】(1)難揮發性
催化劑
(2) 4NH3 +5O2 4NO+6H2O 2NO+O2 2NO2 ，該反應正向氣體分子總數減小，同溫時，p1V
條件下NO 轉化率高于 p2 ，故p1>p2 ，x、y 點轉化率相同，此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響
(3) N2 -10e
- +6H2O = 2NO
-
3 +12H
+ -反應 iii 生成O2，O2將NO 氧化成NO2 ，NO2 更易轉化成NO3
(4) N2 中存在氮氮三鍵，鍵能高，斷鍵時需要較大的能量，故人工固氮是高能耗的過程
【解析】（1）濃硫酸難揮發，產物HNO3為氣體，有利于復分解反應進行，體現了濃硫酸的難揮發性和酸性。
催化劑
（2）①第 I 步反應為氨氣的催化氧化，化學方程式為 4NH3 +5O2 4NO+6H2O；
D
② 2NO+O2 2NO2 ，該反應正向氣體分子總數減小，同溫時，p1 條件下NO 轉化率高于 p2 ，故p1>p2 ，根
據V = nR
T
p ，x、y 點轉化率相同，則 n 相同，此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響，故 y 點的容
器容積小于 x 點的容器容積。
（3）①由電極 a 上的物質轉化可知，氮元素化合價升高，發生氧化反應，電極 a 為陽極，電極反應式為
N -2 -10e +6H2O=2NO
-
3 +12H
+
；
②反應 iii 生成O2，O2將NO 氧化成NO2 ，NO2 更易轉化成NO-3。
（4）N2 中存在氮氮三鍵，鍵能高，斷鍵時需要較大的能量，故人工固氮是高能耗的過程。
16．將盛有 12 mL NO2和 O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應后，還剩余 2 mL 無色氣體。
(1)若剩余的氣體是________，則 NO2、O2的體積分別是________。
(2)若剩余的氣體是________，則 NO2、O2的體積分別是________。
【答案】　(1)O2　8 mL、4 mL
(2)NO　10.8 mL、1.2 mL
【解析】　解題依據的化學方程式：
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3；
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
設 O2的體積為 x，剩余的氣體有兩種可能：
1
(1)若剩余 O2，則 V 剩＝x－ ×(12 mL－x)＝2 mL，解得 x＝4 mL，則 NO2的體積是 8 mL；4
1
(2)若剩余 NO，則 V 剩＝ ×[(12 mL－x)－4x]＝2 mL，解得 x＝1.2 mL，則 NO2的體積是 10.8 mL。3第 22 講 氮及其氧化物　硝酸
01 了解氮及其氧化物的主要性質及應用；了解氮氧化物對環境的影響。
02 掌握硝酸的性質及應用。
考點一：氮及其氧化物
重點·夯基易錯
1．氮的固定
2．氮氣
(1)物理性質： 色 味的氣體，密度比空氣略小， 溶于水。
(2)化學性質
寫出有關化學方程式：
點燃
①3Mg＋N2 ===== Mg3N2；
高溫、 高壓
②N2＋3H2 2NH ；催化 劑 3
放電或高溫
③N2＋O2 ======= 2NO。
(3)下列氮氣的用途敘述中，分別應用了氮氣的什么性質？
①文物館將貴重文物保存在氮氣中________。
②氮氣是合成氨工業的重要原料________。
③雷電是自然界重要的固氮方式________。
④醫療上，液氮是常見的冷凍劑________。
3．氮的氧化物
(1)氮有多種價態的氧化物，氮元素從＋1→＋5 價都有對應的氧化物，如 N2O、NO、N2O3、NO2(或 N2O4)、
N2O5，其中屬于酸性氧化物的是 N2O3、 。
(2)NO 和 NO2的比較
性質 NO NO2
色、味、態
水溶性 易溶于水
毒性 有毒，大氣污染物之一 有毒，大氣污染物之一
與水反應 不反應 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
與氧氣反應 2NO＋O2===2NO2 不反應
【點撥】　①NO2 與 N2O4 存在下列平衡：2NO2 N2O4，因此實驗測得 NO2 的平均相對分子質量總大于
46。②驗證某無色氣體為 NO 的方法是向該無色氣體中通入 O2(或空氣)，無色氣體變為紅棕色。
4．氮氧化物對環境的污染及防治
(1)常見的污染類型
①光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發生一系列光化學反應，產生了一種有毒的煙霧。
②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成 HNO3和 HNO2，隨雨雪降到地面。
③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。
④NO 與血紅蛋白結合使人中毒。
(2)常見的 NOx尾氣處理方法
①堿液吸收法
工業尾氣中的 NOx 常用堿液吸收處理，NO2、NO 的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是
n(NO2)≥n(NO)。
②催化轉化法
在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(N2)，或 NOx與 CO 在一定溫度下催化轉化為無毒
氣體(N2和 CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。
1．固氮反應一定屬于氧化還原反應(　　)
2．N2與 O2在放電條件下直接化合成 NO2(　　)
3．可用 NO2與水反應制取硝酸，故 NO2是酸性氧化物(　　)
4．利用 AgNO3、CCl4和蒸餾水均可鑒別 NO2和溴蒸氣(　　)
5．NO2通入 FeSO4溶液中始終無明顯現象(　　)
方法·規律總結
氮的氧化物與 O2、H2O 反應的計算
1．利用關系式求解
氮的氧化物溶于水的過程中所發生的反應有：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　2NO＋O2===2NO2。
疊加后得①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3；
②4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3；
③NO2＋NO＋O2＋H2O===2HNO3。
若 NO2、O2混合氣體通入水中，由①式可知其體積比有：
{＝4︰1，恰好完全反應，無剩余氣體< 4︰1，O 過量，剩余氣體為 OV(NO2)︰V(O ) 2 22 > 4︰1，NO2過量，剩余氣體為 NO
因過量的 NO2和水反應
若 NO、O2通入水中，由②式可知其體積比有：
{＝4︰3，恰好完全反應，無剩余氣體V(NO)︰V(O2) < 4︰3，O2 過量，剩余氣體為 O2
> 4︰3，NO 過量，剩余氣體為 NO
若 NO、NO2、O2 通入水中，當 V(NO)︰V(NO2)︰V(O2)＝1︰1︰1 時，恰好轉化為 HNO3，即按③式反應。
當 V(NO)︰V(NO2)︰V(O2)≠1︰1︰1 時，可先將 NO2 轉化為 NO，然后再按照 NO 和 O2 溶于水的反應進行
計算。
2．依據氮氧原子個數比求解
通過上述方程式的關系，我們不難發現：無論是哪種情況，生成 HNO3的 NO、NO2、O2中氮氧原子個數比
都為 2︰5。都等效于硝酸的酸酐 N2O5 與 H2O 的反應。在解題時，我們也可以利用這個關系來進行分析判
斷，并最終得出結論。
＝2 5，無剩余氣體
氮氧原子個數比{ < 2 5，剩余氣體為 O2
> 2 5，氧氣不足，剩余氣體為 NO
3．利用電子守恒關系求解
從氧化還原反應的電子得失角度分析上述反應，都是氮的氧化物被氧氣氧化生成硝酸。
―失―3e
－ －
NO →HNO3　NO2 ―
失―1e →
HNO3
得 4e－
O2 ― ― → HNO3
解題時，可以根據氮的氧化物失電子總數＝氧氣得電子總數的關系來求解。
點撥·能力培養
1．氮是生命活動不可缺少的重要元素。下列敘述錯誤的是(　　)
A．液氮可用于醫學和高科技領域，制造低溫環境
B．點燃的鎂條在氮氣中不反應
C．氮氣是工業合成氨的原料之一
D．氮的固定是將大氣中的氮氣轉化成氮的化合物
2．下列有關氮的氧化物的說法正確的是(　　)
A．NO 和 NO2混合氣體的尾氣可以用水吸收
B．4.6 g NO2和 N2O4混合氣體中含有的氧原子數目小于 0.2NA
C．用濕潤的淀粉-KI 試紙鑒別 Br2(g)和 NO2
D．除去 NO 中混有少量 NO2氣體時，可以用水洗滌后再干燥
真題·明考向
1．（2023·江蘇·高考真題）氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正確的是
A Cu O．實驗室探究稀硝酸與銅反應的氣態產物：HNO3 稀 NO 2 NO2
B O H O．工業制硝酸過程中的物質轉化：N 2 NO 22 HNO放電或高溫 3
催化劑
C．汽車尾氣催化轉化器中發生的主要反應： 2NO + 2CO N2 + 2CO2
D
D．實驗室制備少量NH3的原理： 2NH4Cl + Ca OH CaCl2 2 + 2NH3 +2H2O
2．（2022·江蘇·高考真題）氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正確的是
A．自然固氮、人工固氮都是將N2 轉化為NH3
B．侯氏制堿法以H2O 、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl
C．工業上通過NH3催化氧化等反應過程生產HNO3
D．多種形態的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環”
3．（2022·天津·高考真題）燃油汽車行駛中會產生 CO、NO 等多種污染物。下圖為汽車發動機及催化轉化
器中發生的部分化學反應。以下判斷錯誤的是
A．甲是空氣中體積分數最大的成分 B．乙是引起溫室效應的氣體之一
C．反應(Ⅰ)在常溫下容易發生 D．反應(Ⅱ)中 NO 是氧化劑
4．（2024·湖南·高考真題）某學生按圖示方法進行實驗，觀察到以下實驗現象：
①銅絲表面緩慢放出氣泡，錐形瓶內氣體呈紅棕色；
②銅絲表面氣泡釋放速度逐漸加快，氣體顏色逐漸變深；
③一段時間后氣體顏色逐漸變淺，至幾乎無色；
④錐形瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升，最終銅絲與液面脫離接觸，反應停止。
下列說法正確的是
A．開始階段銅絲表面氣泡釋放速度緩慢，原因是銅絲在稀 HNO3中表面鈍化
B．錐形瓶內出現了紅棕色氣體，表明銅和稀 HNO3反應生成了 NO2
C．紅棕色逐漸變淺的主要原因是3NO2 +H2O=2HNO3 +NO
D．銅絲與液面脫離接觸，反應停止，原因是硝酸消耗完全
5．（2022·山東·高考真題）在 NO 催化下，丙烷與氧氣反應制備丙烯的部分反應機理如圖所示。下列說法錯
誤的是
A．含 N 分子參與的反應一定有電子轉移
B．由 NO 生成HONO的反應歷程有 2 種
C．增大 NO 的量，C3H8 的平衡轉化率不變
D．當主要發生包含②的歷程時，最終生成的水減少
6．（2022·浙江·高考真題）下列實驗對應的離子方程式不正確的是
A -．將碳酸氫鈣溶液與過量的澄清石灰水混合： HCO +Ca2+3 +OH-=CaCO3↓+H2O
B．將少量 NO2通入 NaOH 溶液：2NO2+2OH-= NO- -3 + NO2 +H2O
C．將少量 SO2通入 NaClO 溶液：SO2+H -2O+2ClO = SO2-3 +2HClO
D +．向氨水中滴入少量硝酸銀溶液：Ag++2NH3·H2O= Ag NH3 2 +2H2O
考點二：硝酸
重點·夯基易錯
1．物理性質
硝酸是無色、易揮發、有刺激性氣味的液體。
2．化學性質
(1)不穩定性
受 熱
反應：4HNO3 ===== 2H2O＋4NO2↑＋O2↑。或光照
(2)強氧化性
硝酸無論濃、稀都具有強氧化性，而且濃度越大，氧化性越強。
①與金屬反應
稀硝酸與銅反應的化學方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
濃硝酸與銅反應的化學方程式：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②與非金屬反應
△
濃硝酸與 C 反應的化學方程式：C＋4HNO3(濃) == === CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③與還原性化合物反應
硝酸可氧化 H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質。
稀硝酸與 FeSO4溶液反應的離子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO－3 ===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)與有機物反應
①硝化反應(與 反應)：
―濃硫
酸
＋HNO3 ― →△ ＋H2O；
②顯色反應：含有苯環的蛋白質遇到濃硝酸加熱后變黃色。
1．常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化為化學變化(　　)
2．可用稀 HNO3 與 FeS 固體反應制取 H2S(　　)
3．銅、碳分別與濃 HNO3反應，都體現了濃硝酸的強氧化性和酸性(　　)
4．在酸性條件下，NO －3 與 I－、Fe2＋、SO 2－3 等離子均不能大量共存(　　)
5．Cu 在 KNO3溶液和稀 H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中(　　)
6．試管內壁上的銀鏡可用稀 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 HNO3濺到皮膚上，皮膚會變黃(　　)
方法·規律總結
1．金屬與硝酸反應計算的思維流程
2．硝酸工業制法的反應原理
(1)NH3在催化劑作用下與 O2反應生成 NO
催 化劑
4NH3＋5O2 ==△= == 4NO＋6H2O。
(2)NO 進一步氧化生成 NO2
2NO＋O2===2NO。
(3)用水吸收 NO2生成 HNO3
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
點撥·能力培養
1．用動態觀點理解 Cu 與濃 HNO3的反應
向一定量的濃硝酸中加入過量的銅片。
(1)反應開始階段產生______________________色氣體，化學方程式為_________________________。
(2)反應進行一段時間后又產生無色氣體，此時的化學方程式為______________________________。
(3) 待 反 應 停 止 后 ， 再 加 入 少 量 的 稀 硫 酸 ， 這 時 Cu 片 上 又 有 氣 泡 產 生 ， 原 因 是
______________________________________________________________________________。
2．將 32.64 g 銅與 140 mL 一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解，產生的 NO 和 NO2混合氣體在標準狀況下的
體積為 11.2 L。請回答下列問題：
(1)NO 的體積為____ L，NO2的體積為______ L。
(2)參加反應的 HNO3的物質的量是_________________________________________________。
(3)待產生的氣體全部釋放后，向溶液中加入 V mL a mol·L－1的 NaOH 溶液，恰好使溶液中的 Cu2＋全部轉化
成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為______________ mol·L－1。
(4)欲使銅與硝酸反應生成的氣體在 NaOH 溶液中全部轉化為 NaNO3，至少需要 30%的雙氧水________ g。
真題·明考向
1．（2024·貴州·高考真題）根據下列實驗操作及現象所推出的結論正確的是
選
實驗操作及現象 結論
項
將 Zn 和ZnSO4 溶液與 Cu 和CuSO4溶液組成雙液原電池，連通后銅片 原電池中 Zn 作正極，Cu 作
A
上有固體沉積 負極
向潔凈試管中加入新制銀氨溶液，滴入幾滴乙醛，振蕩，水浴加熱，試
B 乙醛有氧化性
管壁上出現銀鏡
C 向苯酚濁液中加入足量Na2CO3溶液，溶液由渾濁變澄清 苯酚的酸性比H2CO3強
向BaCl2溶液中先通入適量SO2 ，無明顯現象，再加入稀HNO3，有白
D 稀HNO3有氧化性
色沉淀生成
A．A B．B C．C D．D
2．（2024·河北·高考真題）關于實驗室安全，下列表述錯誤的是
A．BaSO4等鋇的化合物均有毒，相關廢棄物應進行無害化處理
B．觀察燒杯中鈉與水反應的實驗現象時，不能近距離俯視
C．具有 標識的化學品為易燃類物質，應注意防火
D．硝酸具有腐蝕性和揮發性，使用時應注意防護和通風
3．（2024·湖北·高考真題）結構決定性質，性質決定用途。下列事實解釋錯誤的是
事實 解釋
A 甘油是黏稠液體 甘油分子間的氫鍵較強
B 王水溶解鉑 濃鹽酸增強了濃硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰 冰晶體中水分子的空間利用率相對較低
D 石墨能導電 未雜化的 p 軌道重疊使電子可在整個碳原子平面內運動
A．A B．B C．C D．D
4．（2024·浙江·高考真題）下列說法不正確的是
A．Al(OH)3呈兩性，不能用于治療胃酸過多
B．Na2O2 能與CO2反應產生O2，可作供氧劑
C．FeO有還原性，能被氧化成Fe3O4
D．HNO3見光易分解，應保存在棕色試劑瓶中
5．（2024·浙江·高考真題）根據實驗目的設計方案并進行實驗，觀察到相關現象，其中方案設計或結論不正
確的是
實驗目的 方案設計 現象 結論
①無色變黃
探究Cu 和濃HNO 將NO2 通入下列溶液至飽和：3 Cu 和濃HNO3反應后溶液
色
A 反應后溶液呈綠色 ①濃HNO3 呈綠色的主要原因是溶有
②藍色變綠
的原因 ② Cu(NO3)2 和 HNO3，混合溶液 NO2
色
向等物質的量濃度的KF和KSCN
比較F- 與SCN- 結合 溶液顏色無
B 混合溶液中滴加幾滴FeCl 溶液， 結合Fe3+的能力：F- >SCN-3
Fe3+的能力 明顯變化
振蕩
比較HF與H SO 分別測定等物質的量濃度的2 3的
C 前者 pH 小 酸性：HF>H2SO3
酸性 NH4F與 NH4 SO pH2 3溶液的
等體積、等物質的量濃度的 溫度高的溶
探究溫度對反應速
D Na2S2O3與H2SO4 溶液在不同溫 液中先出現 溫度升高，該反應速率加快
率的影響
度下反應 渾濁
A．A B．B C．C D．D
6．（2023·全國·高考真題）根據實驗操作及現象，下列結論中正確的是
選
實驗操作及現象 結論
項
常溫下將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中，前者產生無色氣體，后者無明顯現 稀硝酸的氧化性比
A
象 濃硝酸強
取一定量Na2SO3 樣品，溶解后加入BaCl2溶液，產生白色沉淀。加入濃HNO3，
B 2-此樣品中含有SO4
仍有沉淀
C 將銀和AgNO3溶液與銅和Na2SO4 溶液組成原電池。連通后銀表面有銀白色金 Cu 的金屬性比Ag
屬沉積，銅電極附近溶液逐漸變藍 強
溴與苯發生了加成
D 向溴水中加入苯，振蕩后靜置，水層顏色變淺
反應
A．A B．B C．C D．D
演練·提能力
1．（2024·山東·模擬預測）中國科學院研究團隊開發了一種基于鈀修飾二氧化鈦的串聯光熱催化氮氣氧化制
備硝酸的新反應體系，實現了高選擇性制備單一氧化產物硝酸（過程如圖所示）。下列有關說法錯誤的是
A NO-． 3 中N原子的雜化方式為 sp2
B．Pd / H - TiO2 的作用是提高N2 的平衡轉化率
C．該過程可實現太陽能向化學能轉化
D．總反應的化學方程式： 2N2 + 5O2 + 2H2O = 4HNO3
2．（2024·河北秦皇島·三模）我國學者用氮氣為氮源高效合成了活性氮物質Li2CN2 ，用于多種高附加值含
氮化合物的合成。Li2CN2 可與乙醇、有機鹵代物等反應，其制備及轉化為物質甲的過程如下：
下列說法錯誤的是
A 2-．反應 I 實現了氮的固定 B．CN2 的電子式為
C．反應 II 中的溶劑可為水 D．物質甲中存在著鏡面對稱的電子云
3．（2024·重慶·模擬預測）氮及其化合物的價類二維圖如圖所示，下列有關說法正確的是
A．NH3可由 NH 4 NO3 固體分解制取
B．NH3生成N2 的過程屬于氮的固定
C．“雷雨發莊稼”的原理為N2 NO NO2 HNO3 鹽
D．向濃HNO3中投入紅熱的木炭，產生紅棕色氣體，證明木炭可與濃HNO3反應生成NO2
4．（2024·海南·三模）如圖裝置可用于收集氣體并驗證其某些化學性質，能達到目的的是
選項 氣體 試劑 現象 結論
A NH3 酚酞試液 溶液變紅色 氨水顯堿性
B Cl2 紫色石蕊試液 溶液先變紅后褪色 Cl2 有酸性和漂白性
C C2H4 溴水 溶液褪色 C2H4 分子中含碳碳雙鍵
D NO2 淀粉-KI 溶液 溶液變藍 NO2 有氧化性
A．A B．B C．C D．D
5．（2023·廣西·模擬預測）冬季燃煤排放的大量活性溴化合物 BrCl 能通過光解釋放溴自由基（用 Br 表示）
和氯自由基（用 Cl 表示），從而影響大氣中自由基（OH、HO2 ）的濃度，其循環原理如圖所示。下列說法
錯誤的是
A．BrCl 可以與水反應生成 HCl 和 HBrO B．HOBr 分子中中心原子采用 sp2雜化
C．溴自由基和氯自由基均具有強氧化性 D．BrCl 的排放會造成臭氧空洞、水中汞含量超標等
6．（2024·北京·三模）在一支50mL注射器里充入 20mLNO ，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，
振蕩注射器，靜置后觀察現象①。打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現象②。振蕩注
射器，靜置后再觀察現象③。
下列關于該過程的分析不正確的是
A．現象①②，主要體現了NO 難溶于水、還原性
B．現象②③，針筒示數：③ < ②
C．過程中若將空氣10mL改成15mL，③能觀察到針筒內無氣體剩余
D．此實驗啟示工業上制硝酸時充入適量O2可以提高氮原子利用率
7．（2024·山東日照·二模）下列關于含氮化合物之間轉化反應的離子方程式書寫錯誤的是
A +．氧化物轉化為酸：3NO2 + H2O = 2H + 2NO
-
3 + NO
B - - -．氧化物轉化為兩種鹽： 2NO2 + 2OH = NO2 + NO3 + H2O
C．氫化物轉化為絡合物： 4NH3 + Cu(OH)2 = éCu NH3 ù (OH)4 2
D + - 3+．酸轉化為氧化物：Fe + 4H + NO3 = Fe + NO +2H2O
8．（2024·浙江·模擬預測）實驗室用如圖所示裝置制備硝酸(加熱裝置已省略)，下列有關說法錯誤的是
A．冷卻水的作用是促進硝酸蒸氣冷凝，避免形成酸霧
B．該裝置不使用橡皮塞和橡皮管，可避免被酸腐蝕
C．制得的硝酸可盛裝在無色透明的潔凈試劑瓶中
D．曲頸甑不適合制備沸點過低的物質
9．（2024·江蘇揚州·模擬預測）含氮化合物在生產生活中具有重要應用，下列說法不正確的是
A．工業上常以向飽和氨的食鹽水中通入 CO2制備 NaHCO3和 NH4Cl
B．實驗室可將苯和濃硝酸混合共熱制備硝基苯
C．濃硝酸和濃鹽酸以體積比 1∶3 組成的混合物可用于溶解金、鉑等金屬
D．尿素是一種中性肥料，可水解成碳酸銨或碳酸氫銨，緩慢釋放氨氣被作物吸收
10．在15.2 g 鐵和銅組成的合金中加入過量硝酸并適當加熱，合金完全溶解，同時生成氣體 X，再向所得溶
液中加入足量的NaOH 溶液，生成 25.4 g沉淀，則下列 X 組成中合理的是
A．0.3 mol NO2、0.1 mol NO B．0.3 mol NO、0.1 mol NO2
C．0.6 mol NO D．0.3 mol NO
11．（2024·山東·高考真題）鈞瓷是宋代五大名瓷之一，其中紅色鈞瓷的發色劑為 Cu2O。為探究 Cu2O 的性
質，取等量少許 Cu2O 分別加入甲、乙兩支試管，進行如下實驗。下列說法正確的是
實驗操作及現象
試管
滴加過量0.3mol ×L-1HNO3溶液并充分振蕩，磚紅色沉淀轉化為另一顏色沉淀，溶液顯淺藍色；傾掉
甲
溶液，滴加濃硝酸，沉淀逐漸消失
試管 滴加過量6mol ×L-1氨水并充分振蕩，沉淀逐漸溶解，溶液顏色為無色；靜置一段時間后，溶液顏色
乙 變為深藍色
A．試管甲中新生成的沉淀為金屬Cu
B．試管甲中沉淀的變化均體現了HNO3的氧化性
C．試管乙實驗可證明Cu(Ⅰ)與NH3形成無色配合物
D．上述兩個實驗表明Cu2O為兩性氧化物
12．(2022·北京，12)某 MOFs 的多孔材料剛好可將 N2O4“固定”，實現了 NO2 與 N2O4 分離并制備 HNO3，
如圖所示：
　　
已知：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＜0
下列說法不正確的是(　　)
A．氣體溫度升高后，不利于 N2O4的固定
B．N2O4被固定后，平衡正移，有利于 NO2的去除
C．制備 HNO3的原理為：2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3
D．每制備 0.4 mol HNO3，轉移電子數約為 6.02×1022
13．下述實驗中均有紅棕色氣體產生，對比分析所得結論不正確的是(　　)
① ② ③
A.由①中的紅棕色氣體，推斷產生的氣體一定是混合氣體
B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產生了反應
C．由③說明濃硝酸具有揮發性，生成的紅棕色氣體為還原產物
D．③的氣體產物中檢測出 CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發生了反應
14．（2023·湖北·高考真題）學習小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成。回答下列問題：
(1)銅與濃硝酸反應的裝置如下圖，儀器 A 的名稱為 ，裝置 B 的作用為 。
(2)銅與過量H2O2 反應的探究如下：
實驗②中 Cu 溶解的離子方程式為 ；產生的氣體為 。比較實驗①和②，從氧化還原角度說明H+
的作用是 。
(3)用足量 NaOH 處理實驗②新制的溶液得到沉淀 X，元素分析表明 X 為銅的氧化物，提純干燥后的 X 在惰
n 5
性氛圍下加熱，mgX 完全分解為 ng 黑色氧化物 Y， = 。X 的化學式為 。
m 6
(4)取含 X 粗品 0.0500g(雜質不參加反應)與過量的酸性 KI 完全反應后，調節溶液至弱酸性。以淀粉為指示
劑，用0.1000mol × L-1Na2S2O3標準溶液滴定，滴定終點時消耗Na2S2O3標準溶液 15.00mL。(已知：
2Cu2+ + 4I- = 2CuI +I2 ， I2 + 2S O
2-
2 3 = 2I
- + S O2-4 6 )標志滴定終點的現象是 ，粗品中 X 的相對含量
為 。
15．（2024·北京·高考真題）HNO3是一種重要的工業原料。可采用不同的氮源制備HNO3。
(1)方法一：早期以硝石(含NaNO3 )為氮源制備HNO3，反應的化學方程式為：
H2SO4 (濃)+NaNO3 = NaHSO4 +HNO3 。該反應利用了濃硫酸的性質是酸性和 。
(2)方法二：以NH3為氮源催化氧化制備HNO3，反應原理分三步進行。
①第 I 步反應的化學方程式為 。
②針對第Ⅱ步反應進行研究：在容積可變的密閉容器中，充入 2nmolNO 和 n mol O2 進行反應。在不同壓強
下( p1 、p2 )，反應達到平衡時，測得NO 轉化率隨溫度的變化如圖所示。解釋 y 點的容器容積小于 x 點的容
器容積的原因 。
(3)方法三：研究表明可以用電解法以N2 為氨源直接制備HNO3，其原理示意圖如下。
① -電極 a 表面生成NO3的電極反應式： 。
i ii
②研究發現：N2 轉化可能的途徑為N NO NO- 。電極 a 表面還發生 iii．H2O O2 。iii 的存在，有利2 3
于途徑 ii，原因是 。
(4)人工固氮是高能耗的過程，結合N2 分子結構解釋原因 。方法三為N2 的直接利用提供了一種新的思
路。
16．將盛有 12 mL NO2和 O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應后，還剩余 2 mL 無色氣體。
(1)若剩余的氣體是________，則 NO2、O2的體積分別是________。
(2)若剩余的氣體是________，則 NO2、O2的體積分別是________。

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