2027届高三化学一轮复习试题规范练20氮及其氧化物硝酸（Word版附解析）

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命题角度1 氮及其氧化物的性质与转化
1.(2025·江苏如皋模拟)下列含氮物质的转化属于氮的固定的是( )
A.N2→NH3
B.NO→N2
C.NH3→CO(NH2)2
D.HNO3→NH4NO3
2.(2025·北京第四中学检测)下列对NO和NO2的描述正确的是( )
A.NO2与水的反应中,NO2既是氧化剂又是还原剂
B.NO是无色气体,可用向上排空气法收集
C.NO2可由N2和O2直接化合得到
D.从元素化合价角度看,NO只有还原性
3.(2025·广西柳州六校联考)为探究NO2的性质,设计了如下实验。
下列说法错误的是( )
A.抽去毛玻璃片后反应的化学方程式:NO2+SO2SO3+NO
B.②中白色沉淀为硫酸钡
C.由实验可知,能用湿润的淀粉KI试纸鉴别NO2与Br2(g)
D.物质氧化性:浓硝酸>NO2>SO3
命题角度2 实验探究硝酸与金属的反应
4.(2025·江西九江七校联考)某小组探究Cu与硝酸反应,室温下,3 ml·L-1的稀硝酸遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生,然后向溶液中加入适量硝酸铜,无明显现象;浓硝酸遇铜片立即产生气泡,进一步操作如图:
已知NO2易溶于水,可与水发生反应:2NO2+H2OHNO2+HNO3。下列说法错误的是( )
A.铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O
B.硝酸铜对稀硝酸与铜的反应具有催化作用
C.蓝色溶液B中的NO2或HNO2对稀硝酸与铜的反应起催化作用
D.稀硝酸遇铜片产生的气体为无色,该气体可用排水法收集
5.(必修第二册·P18,T6改编)利用如图所示装置进行铜与硝酸反应的实验。下列说法不正确的是( )
A.浓硝酸呈黄色是因为其中溶有HNO3分解产生的NO2
B.用稀硝酸实验时试管上方气体略有红棕色
C.用浓硝酸实验时溶液呈绿色是因溶有NO
D.反应中浓硝酸较稀硝酸反应更剧烈、氧化性更强
命题角度3 实验探究硝酸与非金属单质的反应
6.(8分)(2025·重庆第八中学摸底)某化学学习小组采用下列装置对浓硝酸与木炭的反应进行探究。
请回答下列问题。
(1)检查装置的气密性后,将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态,立即伸入三颈烧瓶中,并塞紧瓶塞,滴加浓硝酸,可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为 ,产生该气体的反应的化学方程式是 。
(2)装置C中盛有足量的淀粉KI溶液,反应一段时间后可观察到C中的现象为 。
(3)装置B的作用是 。
(4)装置D中收集到了无色气体,部分同学认为该气体是NO,还有部分同学认为是O2。
①下列对该气体进行检验的方法合适的是 (填字母)。
A.敞口观察集气瓶内气体的颜色变化
B.将湿润的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内,观察试纸是否变红
C.将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃
②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气,则氧气的来源是 。
B级素能提升练
7.(2026·河南信阳一模)能满足下列物质间直接转化关系,且相应说法正确的是( )
单质X氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X可为硫,最终生成的盐在酸性条件下具有强氧化性
B.X可为氮气,氧化物1和氧化物2以1∶2的比例混合通入NaOH溶液中不能完全吸收
C.X可为钠,单质X可以一步直接生成氧化物2
D.X可为铁,氧化物2能与H2O在高温下生成对应的碱
8.(2025·北京第四中学阶段考)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO)的实验,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,不能吸收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
9.(2025·广东广雅中学模拟)某同学做“FeSO4被HNO3氧化”的实验,发现溶液变为深棕色。猜想可能是生成的NO2或NO与Fe2+或Fe3+反应,使溶液变为深棕色,设计下列装置进行探究。下列说法错误的是( )
A.先检查装置气密性,加入药品后,关闭c,打开a和b,再通入一段时间N2
B.关闭a、c,打开b及分液漏斗活塞,反应后丙中溶液变为深棕色,丁中溶液无明显变化,证明NO与Fe2+反应
C.甲中反应一段时间后,更新丙、丁中试剂,关闭a和b,打开c,反应后丙中溶液变为深棕色,丁中溶液无明显变化,证明NO2也可与Fe2+反应
D.该实验的缺陷是缺少尾气处理装置
10.(2025·北京朝阳外国语学校月考)某兴趣小组探究金属与硝酸反应的还原产物,进行了下列三组实验,下列说法正确的是( )
A.实验①②反应后溶液颜色不同,说明氧化产物不同
B.实验②中产生的气体可用向上排空气法收集
C.实验③中铁发生了钝化
D.以上实验说明硝酸的还原产物与硝酸的浓度有关
11.用体积相同的15 ml·L-1 HNO3溶液、4 ml·L-1 HNO3溶液分别将两份等质量的铜片完全溶解,发生如下反应:
①4HNO3(浓)+CuCu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,所得溶液为绿色
②8HNO3(稀)+3Cu3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,所得溶液为蓝色
用注射器分别取①、②中的少量溶液,夹上弹簧夹,完成如下实验:
下列分析正确的是( )
A.浓硝酸反应产生NO2,稀硝酸反应产生NO,说明氧化性:稀硝酸>浓硝酸
B.溶解等量的Cu,消耗HNO3(浓)的物质的量比HNO3(稀)少
C.①中溶液上方呈红棕色,其原因是压强减小,NO2从溶液中逸出
D.向外拉动注射器活塞时,①中溶液颜色不会发生变化
12.(10分)某校研究性小组甲、乙两同学用如图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物。
[查阅资料]①在浓硝酸和活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物。
②FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)(ΔHNO2>SO3,D正确。
4.B 解析:向溶液中加入适量硝酸铜,无明显现象,说明硝酸铜对该反应没有催化作用,B错误;加水稀释后蓝色溶液B中为3 ml·L-1的稀硝酸,与初始反应进行对比,反应速率快,只能考虑为溶解的NO2或新生成的HNO2对反应起催化作用,C正确;稀硝酸遇铜片产生的气体为无色的NO,NO不溶于水,可用排水法收集,D正确。
5.C 解析:浓硝酸不稳定,容易分解,分解产生的NO2溶解在浓硝酸中使浓硝酸呈黄色,A正确;稀硝酸与铜反应生成NO,但试管内有空气,生成的NO与空气中的氧气反应生成NO2,使得试管上方气体略有红棕色,B正确;浓硝酸与铜剧烈反应生成硝酸铜,且溶有NO2,溶液呈绿色,C错误;硝酸的浓度越大,氧化性越强,与铜反应越剧烈,D正确。
6.答案:(1)红棕色 C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
(2)溶液变为蓝色 (3)防倒吸
(4)①AC ②浓硝酸的分解
7.C 解析:若X为硫,单质硫与O2反应生成SO2(氧化物1),SO2再与O2反应生成SO3(氧化物2),SO3与H2O反应生成H2SO4,H2SO4与NaOH反应生成Na2SO4(属于盐),则X可为硫,但最终生成的盐(Na2SO4)在酸性条件下不具有强氧化性,A错误;若X为氮气,N2和O2反应生成NO(氧化物1),NO再与O2反应生成NO2(氧化物2),NO2与H2O反应生成HNO3,HNO3与NaOH反应生成NaNO3(属于盐),NO与NO2以1∶2的比例混合通入NaOH溶液中发生归中反应:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,即NO2过量,过量的NO2会与NaOH溶液发生歧化反应:2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,则无气体剩余,能完全吸收,B错误;若X为钠,钠与O2在常温下反应生成Na2O(氧化物1),Na2O再与O2反应生成Na2O2(氧化物2),Na2O2能与水反应生成NaOH(属于碱),NaOH再与HCl反应生成NaCl(属于盐),则X可为钠,钠与O2在加热条件下可以一步直接生成Na2O2(氧化物2),C正确;若X为铁,铁在氧气中燃烧生成Fe3O4(氧化物1),Fe3O4可与O2反应生成Fe2O3(氧化物2),但Fe2O3不能与水反应生成对应的碱,则X不能是铁,D错误。
8.D 解析:利用铜与稀硝酸反应生成NO,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等气体,再通过装置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,故上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和产生的NO2,C正确;装置B盛放的是浓硝酸,可以将NO氧化为NO2,便于NaOH溶液充分吸收,D错误。
9.C 解析:先检查装置气密性,加入药品后,为防止装置中的氧气影响实验结果,需关闭c,打开a和b,通入一段时间氮气,将装置内的空气排尽,A正确;关闭a、c,打开b及分液漏斗活塞,浓硝酸与Cu反应生成NO2,NO2通入水中与水反应生成NO,NO进入丙和丁后,丙中含亚铁离子的溶液变为深棕色,而丁中溶液无明显变化,说明NO与Fe2+反应,B正确;甲中反应一段时间后浓硝酸变稀,生成的气体中有NO,所以该操作无法证明NO2是否与Fe2+反应,C错误;实验中未反应的NO2和NO会污染空气,需要尾气处理装置,D正确。
10.D 解析:实验①②反应后溶液颜色虽然不相同,但氧化产物都是硝酸铜,A错误;实验②产生的气体是NO,常温下极易与空气中的氧气反应生成NO2,不能用排空气法收集,B错误;将足量的铁粉加入100 mL 0.1 ml·L-1 HNO3溶液中,溶液呈浅绿色,无气体产生,说明发生反应生成了硝酸亚铁和硝酸铵,铁没有发生钝化,C错误;由实验①②可知,浓硝酸与铜反应生成二氧化氮,稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,硝酸的还原产物与硝酸的浓度有关,D正确。
11.C 解析:氧化性:稀硝酸