2023届新高考化学一轮分层练案(十六)氮及其重要化合物.docx

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1、一轮分层练案（十六） 氮及其重要化合物（基础课）一、选择题(本题包括10小题，每小题只有1个选项符合题意)1下列关于氮及其化合物的说法，不正确的是()A在日光照射下，二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧B氨水可作化肥，氮肥还有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素C硝酸不稳定，在常温下见光或受热会发生分解D亚硝酸钠与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的沉淀【答案】D光化学烟雾形成的过程中，在日光照射下，二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧，臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用，生成一种有毒的烟雾，叫作光化学烟雾，据此可知，A正确；氮肥是指以氮(N)为主要成分，施于土壤可提供植物氮素营养的肥料，氮肥按含氮基团

2、可分为氨态氮肥、铵态氮肥、硝态氮肥、硝铵态氮肥、氰氨态氮肥和酰胺态氮肥(尿素)，B正确；硝酸不稳定，在常温下见光或受热会发生分解：4HNO34NO22H2OO2，C正确；亚硝酸钠与硝酸银溶液反应：NaNO2AgNO3=AgNO2NaNO3，生成淡黄色的AgNO2，AgNO2可以与稀硝酸反应，D错误。2下列关于物质检验或推断正确的是()A蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某溶液，观察到白烟，则该溶液为盐酸B对某物质进行焰色试验，观察到黄绿色的火焰，则该物质为钡盐C向某溶液中滴加盐酸，能产生无色能使品红溶液褪色的气体，则原溶液中一定存在SOD向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的

3、气体，则证明原溶液中存在NH【答案】D浓硝酸也具有挥发性，可以和氨气反应生成硝酸铵固体，也可以观察到白烟，故A错误；对某物质进行焰色试验，观察到黄绿色的火焰，说明含有钡元素，但不一定是钡盐，也可能是氢氧化钡，故B错误；含有HSO的溶液也可以和盐酸反应生成二氧化硫，故C错误；向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明产生了氨气，则原溶液含有NH，故D正确。3某化学兴趣小组进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是()A实验中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明HNO3被Cu还原为NO2B实验中滴加稀硫酸，铜片继续溶解

4、，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强C实验发生反应的化学方程式为3CuCu(NO3)24H2SO4=4CuSO42NO4H2OD由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以和稀硝酸反应，又可以和稀硫酸反应【答案】C稀硝酸被Cu还原为NO，故A错误；Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与Cu反应，稀硫酸的氧化性比稀硝酸弱，故B错误；实验发生反应的化学方程式为3CuCu(NO3)24H2SO4=4CuSO42NO4H2O，故C正确；由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，故D错误。4.氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如

5、下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是()A海洋中的氮循环起始于氮的氧化B海洋中的氮循环属于固氮作用的是C海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与D向海洋排放含NO的废水，会影响海洋中NH的含量【答案】D海洋中的氮循环起始于N2NH，即起始于氮的还原，A项错误；海洋中的氮循环属于固氮作用的是，B项错误；反硝化作用中N元素化合价降低，被还原，而O2是常见的氧化剂，不需要有O2参与，C项错误；根据转化关系图可知，若向海洋排放含NO的废水，会使NO增多，反硝化作用增强，海洋中N2增多，从而影响海洋中NH的含量，D项正确。5一定温度下，探究铜与稀HNO3反应过程如下：下列说法不正确的是()A过程中生成无

6、色气体的离子方程式是3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2OB步骤反应速率比快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大C由实验可知，NO2对该反应具有催化作用D当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解【答案】BA项，过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O，正确；B项，步骤中硝酸的浓度没有中大，因为部分硝酸转化成了一氧化氮，因此反应速率比快的原因不可能是c(HNO3)增大，错误；C项，由实验可知，步骤反应速率比快，说明NO2对该反应具有催化作用，正确；D项，当活塞不再移动时，再抽入空气，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，能够与铜继续

7、反应，正确。6在100 mL 稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4 molL1。向该溶液中加入足量的铜粉后加热，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)()A0.15 molL1B0.24 molL1C0.30 molL1D0.36 molL1【答案】B反应的离子方程式为3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O，铜足量，由上述反应方程式可知，NO和H的物质的量之比为14时，反应生成的铜离子物质的量最大，设HNO3、H2SO4各为x mol、y mol，则n(NO)n(H)x(x2y)14，xy0.4 molL10.

8、1 L，解得x0.016 mol、y0.024 mol，由方程式可知，生成铜离子的物质的量为0.016 mol0.024 mol，故铜离子的最大浓度为0.24 molL1。7资料显示：一定条件下NH3能还原CuO。为了证明资料的真实性，利用下列装置(含药品)进行实验，其中错误的是()【答案】A氯化铵分解生成氨和氯化氢，在试管口附近氨和氯化氢相遇又生成了白色固体氯化铵，故不能用于制备氨，选项A错误；可以在硬质玻璃管中进行氨还原氧化铜的反应，选项B正确；碱石灰可以干燥氨，选项C正确；氨极易溶于稀硫酸，该装置吸收尾气中的氨可以防止倒吸，选项D正确。8三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面

9、物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是()A在转化过程中，氮元素均被还原B依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程C还原过程中生成0.1 mol N2，转移电子数为0.5 molD三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化【答案】D根据图示可知，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中，N元素化合价升高被氧化，故A错误；根据图示可知，BaO为催化剂，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时，BaO参与储存N元素，故B错误；还原过程中生成0.1 mol N2，转移电子的物质的量为0.1 mol(50)21 mol，故C错误；整个过程中，CO、CxHy、NOx

10、转化成CO2、H2O、N2，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，故D正确。9下列由相关实验现象所推出的结论正确的是()ANH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl或NH4HCO3固体的方法制氨气B向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，能说明该溶液中一定有SOCFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D分别将充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中，液面均迅速上升，说明二者均易溶于水【答案】DA项，不能用加热NH4Cl固体的方法制氨气，因为NH3和HCl会在试管里重新化合成NH4Cl，错误；B

11、项，硝酸能将SO氧化成SO，B项实验不能说明原溶液中一定有SO；C项，铁和稀硝酸反应生成的气体是NO，不是发生置换反应，错误； D项正确。10在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为()A112 mLB1 008 mLC224 mL D448 mL【答案】A混合气体的总物质的量为1.12 L22.4 Lmol10.05 mol，1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol。设NO的物质的量为n1 mol，则NO2的物质的量为(0.05n1)mol，

12、根据得失电子守恒得3n1(0.05n1)10.032，解得n10.005 mol，V(NO)0.005 mol22.4 Lmol10.112 L112 mL。二、非选择题11氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题：(1)下列有关NH3的说法中，不正确的是_(双选，填字母)。A工业合成NH3需要在高温高压催化剂下进行BNH3可用来生产碳铵和尿素等化肥CNH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥DNH3受热易分解，须置于冷暗处保存(2)NH3易溶于水，标准状况下，用充满NH3的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为_molL1。(3)氨气

13、燃烧的化学方程式为_。(4)HNO3是一种重要的化工原料，工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输。在常温下能使铝、铁钝化，说明浓硝酸具有很强的_性。(5)“吸收塔” 尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理：纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO32NO2=NaNO3_CO2(请填写完成化学方程式)。氨转化法。已知7 mol氨恰好能将含NO和NO2共6 mol 的混合气体完全转化为N2则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为_，若用通式NOx表示氮氧化物，则每摩尔氨可将_mol的NOx转化为N2。解析：(1)A项，工业合

14、成NH3的反应条件是高温、高压、催化剂，正确；B项，NH3可与碳酸等反应生成碳铵等，也可以与二氧化碳反应生成尿素，正确；C项，NH3可与硫酸或氯化钙发生化合反应，不正确；D项，NH3不易分解，不正确。C、D符合题意。(2)水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为 molL10.045 molL1。(3)氨气燃烧的化学方程式为4NH33O22N26H2O。(4)在常温下浓硝酸能使铝、铁钝化，说明其具有很强的氧化性。(5)纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO32NO2=NaNO3NaNO2CO2。根据质量守恒定律可知，除NaNO3和CO2外，另一种产物为NaNO2。7 mol氨失去21 mol

15、电子，根据题意和电子守恒可得n(NO)n(NO2)6 mol，2n(NO)4n(NO2) 21 mol，解得n(NO)1.5 mol，n(NO2)4.5 mol，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为13，若用通式NOx表示氮氧化物，反应过程中NOx分子得到2xe，则每摩尔氨可将 mol的NOx转化为N2。 【答案】(1)CD(2)(或0.045)(3)4NH33O22N26H2O(4)氧化(5)NaNO21312N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在

16、加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为_。(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为NONO22OH=2NOH2O2NO22OH=NONOH2O下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有_(填字母)。A加快通入尾气的速率B采用气、液逆流的方式吸收尾气C吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是_(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_(填化学式)。(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO的转化率随NaClO

17、溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl和NO，其离子方程式为_。NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是_。解析：(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下发生氧化还原反应生成N2O，根据得失电子守恒和原子守恒可知反应有水生成，配平化学方程式为2NH32O2N2O3H2O。(2)加快通入尾气的速率，不能提高尾气中NO和NO2的去除率，不选A；采用气、液逆流的方式吸收尾气，可使气液充分接触，能提高尾气中NO和NO2的去除率，选B；定期补充适量的NaOH溶液可增大反应物浓度，能提高尾气中NO和NO2的去除率，选C；由吸收反应：NONO

18、22OH=2NOH2O,2NO22OH=NONOH2O可知，反应后得到NaNO2和NaNO3混合溶液，经浓缩、结晶、过滤得到NaNO2和NaNO3晶体，因此得到的NaNO2晶体混有NaNO3；由吸收反应可知，若NO和NO2的物质的量之比大于11，NO不能被完全吸收，因此，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO。(3)在酸性的NaClO溶液中，次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO，HClO和NO发生氧化还原反应生成NO和Cl，根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒，配平离子方程式为2NO3HClOH2O=2NO3Cl5H；在相同条件下，氧化剂的浓度越大，氧化能力越强，在酸性NaClO溶液中，溶

19、液pH越小，溶液中HClO浓度越大，氧化NO的能力越强。【答案】(1)2NH32O2N2O3H2O(2)BCNaNO3NO(3)3HClO2NOH2O=3Cl2NO5H溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强13某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。探究：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。(1)A装置中制取NH3的化学方程式是_。(2)甲、乙分别是_(填字母)。a浓硫酸、碱石灰b碱石灰、碱石灰c碱石灰、无水氯化钙d五氧化二磷、五氧化二磷(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是_。(4)此实验装

20、置存在一个明显的缺陷是_。探究：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；_。(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为_ molL1(保留两位有效数字)。解析：(1)将浓氨水滴入生石灰中，发生反应：CaONH3H2O=NH3Ca(OH)2，放出氨气。(2)干燥氨只能用碱石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。(3)如果能反应，消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。(4)由于NH3、NO2均能污染空气，所以与它们相关的实验均

21、应有尾气吸收装置。(5)O2、NO2密度比空气大，故应进气管短，出气管长。(6)观察气泡的速率控制混合气体的比例。(7)烧瓶中充满溶液，反应4NO2O22H2O=4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比41)总物质的量的，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V，则溶液浓度为 molL1，即c(HNO3)0.036 molL1。【答案】(1)CaONH3H2O=NH3Ca(OH)2(2)c(3)混合气体颜色变浅(4)缺少尾气吸收装置(5)(进气管短，出气管长)(6)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例(7)0.036