第19講氮及其氧化物1.(2024·湖南卷，7,3分)某學生按圖示方法進行實驗，觀察到以下實驗現(xiàn)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(xiàn)了紅棕色氣體，表明銅和稀HNO3反應生成了NO2C．紅棕色逐漸變淺的主要原因是3NO2＋H2O=2HNO3＋NOD．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]①中現(xiàn)象：銅與稀HNO3發(fā)生反應生成NO，NO被錐形瓶中的O2氧化成紅棕色的NO2；②中現(xiàn)象：該反應為放熱反應，隨著溫度升高，反應速率加快；③中現(xiàn)象：生成的NO2會溶于水轉化為HNO3和NO，導致氣體顏色變淺；④中現(xiàn)象：反應持續(xù)放出的熱量，生成NO使瓶內氣體體積增大，瓶內壓強變大，導致長頸漏斗中液面上升，錐形瓶內液面下降，固液分離，反應停止。A項，開始階段溫度較低，銅絲與稀HNO3反應緩慢，銅在稀HNO3中不能鈍化，錯誤；B項，銅與稀HNO3反應生成的氣體為NO，錯誤；C項，生成的NO2會溶于水轉化為HNO3和NO，導致氣體顏色變淺，正確；D項，反應停止的原因是固液分離，錯誤。2．(2023·江蘇卷，8)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．實驗室探究稀硝酸與銅反應的氣態(tài)產物：HNO3(稀)eq\o(→,\s\up7(Cu))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2B．工業(yè)制硝酸過程中的物質轉化：N2eq\o(→,\s\up11(O2),\s\do4(放電或高溫))NOeq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3C．汽車尾氣催化轉化器中發(fā)生的主要反應：2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2D．實驗室制備少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O[答案]B[解析]Cu與稀硝酸的反應產物之一為NO，NO與氧氣發(fā)生反應2NO＋O2=2NO2生成NO2，A正確；氮氣與氧氣在放電或高溫條件下生成NO，但NO無法與水發(fā)生化學反應，B錯誤；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，故該反應的化學方程式為2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2，C正確；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)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，D正確。3．(2021·河北卷，4)硫和氮及其化合物對人類生存和社會發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關注。下列說法正確的是()A．NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因B．汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C．植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，實現(xiàn)氮的固定D．工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進行脫除[答案]D[解析]SO2是無色氣體，A錯誤；汽車尾氣中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、含鉛化合物、固體顆粒物等，B錯誤；植物不能直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，C錯誤；石灰(CaO)可與SO2反應生成CaSO3，故可采用石灰法脫除工業(yè)廢氣中的SO2，D正確。4．(2021·江蘇卷，7)N2是合成氨工業(yè)的重要原料，NH3不僅可制造化肥，還能通過催化氧化生產HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金屬，也能與許多有機化合物發(fā)生反應；在高溫或放電條件下，N2與O2反應生成NO，NO進一步氧化生成NO2。2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH＝－116.4kJ·mol－1。大氣中過量的NOx和水體中過量的NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)均是污染物。通過催化還原的方法，可將煙氣和機動車尾氣中的NO轉化為N2，也可將水體中的NOeq\o\al(－,3)轉化為N2。在指定條件下，下列選項所示的物質間轉化能實現(xiàn)的是()A．NO(g)eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3(aq)B．稀HNO3(aq)eq\o(→,\s\up7(Cu))NO2(g)C．NO(g)eq\o(→,\s\up11(CO),\s\do4(高溫，催化劑))N2(g)D．NOeq\o\al(－,3)(aq)eq\o(→,\s\up7(O3))N2(g)[答案]C[解析]NO不溶于水，也不與水反應，A錯誤；稀硝酸與Cu反應得到硝酸銅、水和NO，得不到NO2，B錯誤；NO有氧化性，CO有還原性，在高溫、催化劑條件下兩者可發(fā)生氧化還原反應轉化為無毒的N2和CO2，C正確；O3有強氧化性，不能作還原劑將硝酸根離子還原，D錯誤。5．(2021·河北選擇考)關于非金屬含氧酸及其鹽的性質，下列說法正確的是()A．濃H2SO4具有強吸水性，能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性會隨溶液的pH減小而增強C．加熱NaI與濃H3PO4混合物可制備HI，說明H3PO4比HI酸性強D．濃HNO3和稀HNO3與Cu反應的還原產物分別為NO2和NO，故稀HNO3氧化性更強[答案]B[解析]濃硫酸能使糖類炭化，體現(xiàn)濃硫酸的脫水性，A錯誤；NaClO在水溶液中會發(fā)生水解，離子方程式為ClO－＋H2OHClO＋OH－，pH減小，則酸性增強，會促使平衡向正反應方向移動，生成氧化性更強的HClO，ClOeq\o\al(－,3)在酸性條件下可生成具有強氧化性的氯氣、二氧化氯等氣體，增強氧化能力，B正確；HI的沸點低，加熱NaI與濃H3PO4混合物發(fā)生反應生成HI利用的是高沸點酸制備低沸點酸的原理，C錯誤；相同條件下根據(jù)銅與濃硝酸、稀硝酸反應的劇烈程度知，濃硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，D錯誤。本講要點速記：1．必記七反應(1)N2＋3H2eq\o(,\s\up11(高溫、高壓),\s\do4(催化劑))2NH3(2)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(3)4HNO3eq\o(=,\s\up26(△),\s\do9(或光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O(4)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(5)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋