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第18 讲 硝酸 含氮化合物的转化关系
1．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是 ( )
A．氮元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
2．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
①
过量的Fe 粉中加入稀硝酸，充分
反应后，滴入KSCN 溶液
溶液呈红色
稀硝酸将Fe 氧化为Fe3＋
②
浓硝酸久置或光照
变黄色
HNO3不稳定易分解
③
Al 箔插入稀硝酸中
无现象
Al 箔表面被HNO3氧化，形成致
密的氧化膜
④
用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石
蕊试纸上
试纸先变红色后
褪色
浓硝酸具有酸性和强氧化性
A.①②
B．③④
C．②③④
D.②④
3．稀硝酸作为较强氧化剂在溶液中发生的反应是2NO＋8H＋＋6e－===2NO↑＋4H2O，下列离子能让此反应
过程发生的是 ( )
①Fe2＋；②Mg2＋；③SO；④S2－；⑤I－；⑥ClO－
A．①③④⑤
B．①②③④⑤⑥
C．②③④⑥
D．①③④⑥
4．在100 mL HNO3和H2SO4的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.6 mol/L。向该溶液中加入足量
的铜粉，加热，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计)
( )
A．0.225 mol/L
B．0.30 mol/L
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C．0.36 mol/L
D．0.45 mol/L
5．含氮化合物是重要的化工原料，存在如图所示转化关系。下列有关说法错误的是 ( )
—
A．途径I 可用于实验室制备Al(OH)3
B．途径Ⅱ为工业上制备硝酸的过程
C．途径Ⅲ是以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱的过程
D．途途径Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ涉及的反应中均有氧化还原反应
6．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是( )
A．①和②均属于氮的固定
B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
C．④中每生成1 mol NO，消耗2 mol O2
D．③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化
7．下列关系图中，A 是一种正盐，B 是气态氢化物，C 是单质，F 是强酸。当X 无论是强酸还是强碱时都
有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X 是强碱时，过量的B 跟Cl2反应除生成C 外，
另一产物是盐酸盐。
下列说法不正确的是( )
A．当X 是强酸时，A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素，F 可能是H2SO4
B．当X 是强碱时，A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素，F 是HNO3
C．当X 是强酸时，C 在常温下是气态单质
D．B 和Cl2的反应为氧化还原反应
8．如图是氮元素形成物质的“价—类”二维图及氮循环的部分信息：
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下列说法正确的是( )
①可通过雷电作用将b 转化为c，这是一种固氮方式
②可通过加氧化剂将e 转化为f
③a→c→d→f 这几个反应中，均发生了N 元素被氧化的反应
④g 只具有氧化性，还可能与碱发生反应
⑤将f 转化为d 必须选用合适的还原剂才能实现
⑥h 可与f 反应生成i
A．①③⑤⑥
B．②③④
C．①③⑥
D．①④⑤
9．有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 mol/L 和2 mol/L，取10
mL 此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中
HNO3被还原成NO) ( )
A．0.448 L
B．0.896 L
C．0.672 L
D．0.224 L
10．向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉，其氧化产物与所加铁粉的物质的量关
系如图所示：
回答下列问题：
(1)Oa 段发生反应的离子方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)dc 段表示的是________(填“Fe2＋”或“Fe3＋”)物质的量变化。
(3)x＝________，y＝________。
(4)反应至c 点，可收集到标准状况下的气体为________L。
1．以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，其工艺流程如下。下列说法正确的是( )
A．反应①使用催化剂可提高反应速率和甲烷的平衡转化率
B．反应②的原子利用率为100%
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C．生成1.0 mol NH4NO3至少需要0.75 mol CH4
D．反应③理论上当n(NH3)∶n(O2)＝4∶3 时，恰好完全反应
2．关于自然界中氮循环(如图)的说法正确的是
A．②④⑤中氮元素均被氧化
B．包含了三种固氮方式
C．参与氮循环的都是含氮无机物
D．上述过程都是在自然条件下进行的
3．下列由相关实验现象所推出的结论正确的是
A．NH3遇到浓盐酸产生白烟NH4Cl，该反应不是氧化还原反应
B．向溶液中滴加HCl 酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO
C．NH4Cl 受热能分解生成NH3，可以用加热NH4Cl 的方法实验室制氨气
D．NH3通入水中，水溶液可以导电，NH3为电解质
4．某MOFs 的多孔材料刚好可将N2O4“固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3，如图所示：
已知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0
下列说法不正确的是( )
A．气体温度升高后，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．制备HNO3的原理为：2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3
D．每制备0.4 mol HNO3，转移电子数约为6.02×1022
5．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是( )
①
②
③
A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
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6．工业上制备下列物质的生产流程合理的是（ ）
A．N2(g)
NO(g)
HNO3(aq)
B．石英砂
粗硅
SiHCl3
纯硅
C．饱和食盐水
漂白粉
D．NH3(g)
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
7．空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过
程如图：
N2―――――――――――→NH3――――――→NO―――――→NO2―――――→HNO3
硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的
是( )
A．常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中
B．BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体
C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合
成塔以提高原料的利用率
D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1 时，理论上NO2全部转化为HNO3
8．部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．b 为无色，可转化为c
B．a 可以用无水氯化钙进行干燥
C．密闭体系中，c 存在2NO2⇌N2O4
D．d 的溶液与Cu 反应可生成b 或c
9．某工厂拟综合处理含NH4
+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO)，设计了如下工业流程：
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下列说法错误的是( )
A．气体Ⅰ中主要含有的气体有N2、NO、CO
B．X 在反应中作氧化剂，可通入过量的空气
C．处理含NH4
+废水时，反应的离子方程式是：NH4
++NO2
-=N2↑+2H2O
D．捕获剂所捕获的气体主要是CO
10． SCR 和NSR 技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx 排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理：
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：______________________________。
②反应器中NH3还原NO2的化学方程式：____________。
③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示
(NH4)2SO4的形成：________。
④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素(M＝60 g·mol－1)含量的方法如下：取a g 尿素溶液，将所
含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的V1 mL c1 mol·L－1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用V2 mL c2
mol·L－1 NaOH 溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是________。
(2)NSR(NOx 储存还原)工作原理：
NOx 的储存和还原在不同时段交替进行，如图a 所示。
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①通过BaO 和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx 的储存和还原。储存NOx 的物质是________。
②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b 表示该过程相关
物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是________。
③还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO 有关。在有氧条件下，
15NO 与NH3 以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：
________=====□15NNO＋□H2O
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