课时数智作业(十六) 氮及其氧化物 硝酸
(建议用时：40分钟 总分：50分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共18分)
1．(2025·广州模拟)部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．工业上利用a→b→c→d的转化制硝酸
B．b常温下可转化为c，实现氮的固定
C．常温下d的浓溶液可保存在铝制容器中
D．e的水溶液一定呈中性
2．下列有关氮的氧化物的说法正确的是( )
A．NO和NO2混合气体的尾气可以用水吸收
B．4.6 g NO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目小于0.2NA
C．用湿润的淀粉-KI试纸鉴别Br2(g)和NO2
D．除去NO中混有的少量NO2气体时，可以用水洗涤后再干燥
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．(2025·烟台模拟)实验室通过反应：2NO＋Na2O2===2NaNO2制备NaNO2。下列实验装置不能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制备NO B．用装置乙干燥NO
C．用装置丙制备NaNO2 D．用装置丁处理尾气
5．(2024·揭阳模拟) 将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是( )
A．装置a中出现红棕色气体，只体现HNO3的酸性
B．一段时间后抽出铜丝，向装置b注入水，b中气体红棕色变浅
C．注入水后装置b中铜片表面产生气泡，说明Cu与硝酸生成H2
D．装置c用NaOH溶液吸收尾气，说明NO和NO2均是酸性氧化物
6．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，设计下列装置探究。下列说法错误的是( )
A．先检查装置气密性，加入试剂后，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
7．(8分)某同学欲探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应的实验中的有关问题。
(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸、②稀硫酸、③浓硝酸、④稀硝酸，能观察到发生剧烈反应的是________；开始不反应，加热后发生反应的是________；加热也不发生反应的是________；能缓慢发生反应或微热时能发生反应的是________，反应的离子方程式为_________________________
_____________________________________________________________。(6分)
(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图装置中，一段时间后再将铜与浓硝酸反应产生的大量气体Y也持续通入该装置中，可观察到的现象包括______(填字母)。(2分)
a．通入X气体后先产生白色沉淀后溶解
b．通入X气体后溶液中无明显现象
c．通入Y气体后有沉淀产生
8．(10分)(人教版第二册内容改编)非金属单质A经如图所示的过程可转化为含氧酸D，已知D为强酸。请回答下列问题。
ABCD
(1)若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①D的化学式是________。
②在工业生产中，B气体大量排放，被雨水吸收后形成的________会污染环境。(2分)
(2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。
①A、C的化学式分别是________、________。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，该反应的化学方程式为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________；
此反应，D体现的性质为_______________________________________________。
③含4 mol D的浓溶液与足量Cu反应，生成NO2的物质的量总少于2 mol 的理由是______________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(8分)
9．(14分)某学习小组为探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO，由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选试剂：浓硝酸、3 mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
请回答下列问题：
(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的试剂依次是____________________________________________________________________
_____________________________________________________________。(3分)
(2)实验的具体操作：先检查装置的气密性，再加入试剂，然后____________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
最后滴加浓硝酸。(3分)
(3)装置②的作用是___________________________________________________，
发生反应的化学方程式是______________________________________________
____________________________________________________________________。(3分)
(4)该小组得出的结论所依据的实验现象是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(2分)
(5)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验方案来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是________(填字母)。(3分)
a．加热该绿色溶液，观察颜色变化
b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化
c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化
1/1课时数智作业(十六)
1．C [根据N元素化合价及物质类别可得，a为单质，即a为N2，b为氧化物，且N的化合价为＋2价，即b为NO，c为＋4价N的氧化物，即c可以为NO2，也可以是N2O4，d为＋5价N的酸，即d为HNO3，e为硝酸盐。工业制备硝酸是将氨气催化氧化制备NO后再进一步制备硝酸，而不用氮气制备NO，A错误；氮的固定是将氮元素由游离态转变为化合态，NO转变为NO2不属于氮的固定，B错误；浓硝酸能使铝钝化，常温下可以盛放在铝制容器中，C正确；e为硝酸盐，其溶液不一定呈中性，例如硝酸铵溶液由于铵根离子水解，溶液显酸性，D错误。]
2．D [NO与水不反应，A错误；根据元素守恒，可按NO2计算，含有的氧原子数目为0.2NA，不受平衡影响，B错误；NO2也能使湿润的淀粉 KI试纸变蓝，C错误。]
3．D [HNO3与NaOH发生中和反应，碱性消失，红色褪去，D错误。]
4．D [甲中利用稀硝酸和碳酸钙反应生成的CO2先排尽装置中的空气，然后用Cu与稀硝酸反应制备NO，A不符合题目要求；装置乙中碱石灰可干燥NO，B不符合题目要求；丙中发生2NO＋Na2O2===2NaNO2，C不符合题目要求；丁中吸收尾气的导气管需伸入液面以下，而且NO与氧气反应的用量不好控制与操作，多余的NO可能会从支管口逸出，不能达到尾气处理的目的，D符合题目要求。]
5．B [铜与浓硝酸反应生成红棕色二氧化氮气体和硝酸铜，体现了硝酸的强氧化性和酸性，A错误；一段时间后抽出铜丝，向装置b注入水，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，b中气体红棕色变浅，B正确；注入水后装置b中铜片表面产生气泡，Cu与稀硝酸反应生成NO气体，C错误；酸性氧化物是指和水反应只能生成对应价态的酸，或和碱反应只能生成一种盐和水的氧化物，NO和NO2均不是酸性氧化物，D错误。]
6．C [先检查装置气密性，加入试剂后，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，故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，而丁中无明显变化，说明NO与Fe2+反应，故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，故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，故D正确。]
7．解析：(1)根据铜与浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、稀硫酸是否发生反应及反应现象进行解答；铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，据此写出反应的离子方程式。(2)铜与浓硫酸反应生成二氧化硫、铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，根据二氧化氮、二氧化硫与氢氧化钡的反应现象进行解答。
答案：(1)③ ① ② ④ 3Cu＋8H+＋2N===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O (2)ac
8．(1)①H2SO4 ②酸雨 (2)①N2 NO2 ②Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 酸性和强氧化性 ③随着反应的进行，浓硝酸逐渐变稀，Cu与稀硝酸反应生成NO，不再生成NO2
9．解析：(1)根据装置特点和实验目的，装置⑤收集NO，装置④盛放浓硝酸，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2，因为要验证稀硝酸不能氧化NO，所以装置③中应该盛放3 mol·L-1稀硝酸。(2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间的CO2赶走装置中的空气，同时也需将装置⑤中的导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。(4)NO通过稀硝酸后，若无红棕色NO2产生，说明稀硝酸不能氧化NO，所以盛放稀硝酸的装置③液面上方没有颜色变化即可说明。装置④中盛放的是浓硝酸，若浓硝酸能氧化NO，则装置④的液面上方会产生红棕色气体。(5)要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色，可设计将溶解的NO2赶走(a、c方案)，再观察颜色变化，也可在饱和Cu(NO3)2溶液中通入NO2，观察比较反应后的颜色变化(d方案)。
答案：(1)3 mol·L-1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 (2)打开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹，将装置⑤中的导管末端伸入倒置的烧瓶内 (3)将NO2转化为NO 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (4)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色 (5)acd
1/1
