高考化学 　硝酸　氮及其化合物的转化 附解析.docVIP

高考化学

硝酸氮及其化合物的转化

1.(2024·江苏各地模拟重组)下列叙述正确的是(D)

A.实验室可用活泼金属与硝酸反应制取氢气

B.常温下，Ag在浓硝酸中发生钝化

C.将铝片加到冷浓硝酸中制二氧化氮

D.浓硝酸分别与Cu和C加热反应，生成不同的气体

【解析】活泼金属与硝酸反应生成NOx，不生成H2，A错误；常温下，Ag与浓硝酸反应生成NO2，B错误；铝遇冷浓硝酸发生钝化，C错误；浓硝酸与Cu反应生成NO2，浓硝酸与C加热发生反应生成NO2和CO2，D正确。

2.(2024·江苏各地模拟重组)下列选项所示的物质间转化均能实现的是(C)

A.HNO3(稀)eq\o(――→,\s\up7(Cu))NOeq\o(――→,\s\up7(NaOH))NaNO3

B.HNO3(稀)eq\o(――→,\s\up7(Cu))NO2eq\o(――→,\s\up7(H2O))HNO3

C.Cueq\o(――→,\s\up7(空气),\s\do5(△))CuOeq\o(――→,\s\up7(HNO3))Cu(NO3)2

D.浓硝酸eq\o(――→,\s\up7(光照))NOeq\o(――→,\s\up7(NH3),\s\do5(催化剂))N2

【解析】NO与NaOH溶液不反应，A错误；Cu与稀硝酸反应生成NO，B错误；浓硝酸光照生成NO2，D错误。

3.(2024·南通一模)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是(B)

A.常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸

B.工业制硝酸过程中的物质转化：NH3eq\o(――→,\s\up7(O2),\s\do5(催化剂、△))NOeq\o(――→,\s\up7(H2O))HNO3

C.氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分

D.实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气：NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑

【解析】常温下，铁在浓硝酸中能钝化，可以用铁制容器来盛装浓硝酸，A正确；NO不能与水反应生成HNO3，B错误。

4.明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法，其主要流程(部分产物已省略)如下：

下列说法错误的是(A)

A.FeSO4的分解产物X为FeO

B.本流程涉及复分解反应

C.HNO3的沸点比H2SO4的低

D.制备使用的铁锅易损坏

【解析】据图可知FeSO4分解时有SO2和SO3生成，S元素化合价降低，则Fe元素被氧化，X为Fe2O3，A错误；H2SO4与KNO3生成HNO3和K2SO4，为复分解反应，B正确；H2SO4与KNO3混合，蒸馏生成HNO3，说明HNO3的沸点比H2SO4低，C正确；硫酸、硝酸均可以和铁反应，所以制备使用的铁锅易损坏，D正确。

5.(2024·徐州期末)运用多种方式促进氮的循环转化，具有重要的研究意义。

(1)某些生物酶体系可将海洋中的NOeq\o\al(－,2)转化为N2进入大气层，反应过程如下。

①过程Ⅰ中，若有1molNOeq\o\al(－,2)参与反应，则需要2molH＋。

②过程Ⅱ中，发生反应的n(NO)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶1。

③过程Ⅰ→Ⅲ总反应的离子方程式为NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)===N2↑＋2H2O。

(2)将NO转化为HNO3脱除，装置如图1所示，电极为惰性材料。则正极的电极反应式是O2＋4e－＋4H＋===2H2O。

图1

(3)石墨烯负载纳米铁能将污水中的NOeq\o\al(－,3)转化为N2，其反应机理如图2所示。为降低水体中氮元素的含量，宜调节水体pH为4.2。当pH4.2时，随pH减小，N2生成量逐渐降低的原因是H＋浓度增大，会生成更多的H，与NH反应生成NHeq\o\al(＋,4)，减少N2的生成。

图2

【解析】(1)①过程Ⅰ反应为NOeq\o\al(－,2)＋e－＋2H＋===NO↑＋H2O,1molNOeq\o\al(－,2)参与反应需要2molH＋。②过程Ⅱ反应为NO＋NHeq\o\al(＋,4)＋3e－＋2H＋===N2H4＋H2O，反应的n(NO)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶1。(2)负极上NO失电子生成NOeq\o\al(－,3)，正极上O2得电子生成水。(3)降低水体中氮元素的含量，即使N元素以N2形式逸出，由图可知，N元素存在形态还有NHeq\o\al(＋,4)，当pH4.2时，随pH减小，H＋浓度增大，会生成更多的H，与NH反应生成NHeq\o\al(＋,4)，减少了N2的生成。

6.(2024·海安期末)消除氮氧化物尾气和水中硝酸盐造成的氮污染已成为环境修复研究的热