第四章　第8講　含氮化合物之間的轉(zhuǎn)化-2025年高中化學(xué)高考備考

第四章非金屬及其化合物第8講含氮化合物之間的轉(zhuǎn)化課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對接認(rèn)識氮及其化合物的轉(zhuǎn)化在促進(jìn)社會文明進(jìn)步、自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值含氮化合物之間的轉(zhuǎn)化2023江蘇，T8；2022廣東，T19；2021江蘇，T71.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能理解、描述和表示化學(xué)中有關(guān)氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化模型，指出模型表示的具體含義，并運(yùn)用理論模型解釋或推測物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與變化；能從物質(zhì)類別、元素價(jià)態(tài)角度說明氮及其化合物的性質(zhì)。2.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：主動關(guān)心與氮的氧化物、硝酸型酸雨有關(guān)的環(huán)境保護(hù)、資源開發(fā)等社會熱點(diǎn)問題，形成與環(huán)境和諧共處、合理利用自然資源的觀念命題分析預(yù)測1.含氮化合物之間的相互轉(zhuǎn)化，可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)、元素化合物、氧化還原反應(yīng)等進(jìn)行命題，也可以結(jié)合定性分析和定量計(jì)算進(jìn)行命題，形式多樣。2.2025年高考可能會在選擇題中考查氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析和性質(zhì)探究，另外，也可能會結(jié)合環(huán)境保護(hù)來命題，以凸顯對科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查，需要引起重視考點(diǎn)含氮化合物之間的轉(zhuǎn)化1.典型含氮元素物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化（1）“歧化反應(yīng)”——同一物質(zhì)中N的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。例如，3NO2＋H2O2HNO3＋NO、2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2（2）“歸中反應(yīng)”——不同物質(zhì)中N的不同化合價(jià)在同一反應(yīng)中只靠攏。例如，6NO＋4NH3催化劑5N2＋6H2O、NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋2.氮元素的價(jià)類二維圖及轉(zhuǎn)化關(guān)系研究氮及其化合物的性質(zhì)，可以有效改善人類的生存環(huán)境。氮元素化合價(jià)－物質(zhì)類別關(guān)系圖如圖：回答下列問題：（1）在催化劑和加熱的條件下，物質(zhì)A生成NO是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4NH3＋5O2催化劑△4NO＋6H2（2）在加熱條件下，物質(zhì)C的濃溶液與碳單質(zhì)反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：C＋4HNO3（濃）△CO2↑＋4NO2↑＋2H2（3）實(shí)驗(yàn)室中，檢驗(yàn)溶液中含有NH4＋的操作方法是取少量溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，稍微加熱，若有使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，則證明溶液中含有NH4（4）物質(zhì)B為紅棕色氣體，寫出該物質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：3NO2＋H2O2HNO3＋NO，當(dāng)反應(yīng)消耗0.15mol物質(zhì)B時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol命題點(diǎn)1氮循環(huán)1.[全國Ⅱ高考]研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)（如圖所示）。下列敘述錯(cuò)誤的是（C）A.霧和霾的分散劑相同B.霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨C.NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑D.霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)解析霧和霾的分散劑均為空氣，A項(xiàng)正確；結(jié)合圖示可知形成霧霾的無機(jī)顆粒物中含有NH4NO3和（NH4）2SO4，B項(xiàng)正確；根據(jù)圖示可知空氣中NOx、SO2等分別轉(zhuǎn)化為HNO3、H2SO4后，吸收空氣中的NH3生成NH4NO3和（NH4）2SO4，即NH3是形成無機(jī)顆粒物的反應(yīng)物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；過度施用氮肥，會導(dǎo)致空氣中揮發(fā)的NH3濃度增大，與霧霾的形成有關(guān)，D項(xiàng)正確。命題點(diǎn)2氮元素“價(jià)類二維圖”的應(yīng)用2.[2023河北質(zhì)檢]如圖是氮元素形成物質(zhì)的價(jià)類二維圖及氮循環(huán)的部分信息：下列說法正確的是（C）①可通過雷電作用將b轉(zhuǎn)化為c，這是一種固氮方式②可通過加氧化劑將e轉(zhuǎn)化為f③a→c→d→f這幾個(gè)反應(yīng)中，均發(fā)生了N元素被氧化的反應(yīng)④g只具有氧化性，還可能與堿發(fā)生反應(yīng)⑤將f轉(zhuǎn)化為d必須選用合適的還原劑才能實(shí)現(xiàn)⑥h可與f反應(yīng)生成iA.①③⑤⑥ B.②③④C.①③⑥ D.①④⑤解析根據(jù)物質(zhì)類別及與N元素的化合價(jià)的關(guān)系可知：a是NH3；b是N2；c是NO；d是NO2；e是N2O5；f是HNO3；g是HNO2；h是NH3·H2O；i是NH4NO3。①在雷電作用下N2與O2反應(yīng)產(chǎn)生NO，從而實(shí)現(xiàn)了N元素的單質(zhì)向化合物的轉(zhuǎn)化，這是一種固氮方式，正確；②e是N2O5，f是HNO3，N2O5與水反應(yīng)產(chǎn)生HNO3，反應(yīng)過程中元素化合價(jià)不變，因此反應(yīng)不需要加入氧化劑就可以實(shí)現(xiàn)，錯(cuò)誤；③在a→c→d→f這幾個(gè)反應(yīng)中，N元素化合價(jià)升高，失去電子，被氧化，因此均發(fā)生了N元素被氧化的反應(yīng)，正確；④g是HNO2，屬于酸，N元素化合價(jià)是＋3，介于最高價(jià)和最低價(jià)之間，因此既具有氧化性又具有還原性，同時(shí)也能與堿發(fā)生中和反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水，錯(cuò)誤；⑤f是HNO3，光照條件下自身分解即可生成NO2（d），可以不用其他還原劑，錯(cuò)誤；⑥HNO3與NH3·H2O發(fā)生中和反應(yīng)生成NH4NO3和水，正確。命題點(diǎn)3氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化3.[全國Ⅰ高考]氮的氧化物（NOx）是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究?；卮鹣铝袉栴}：（1）氨氣的制備①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇圖中的A，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca（OH）2△2NH3↑＋CaCl2＋2H2O（或BNH3·H2O△NH3↑＋②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇圖中的裝置，其連接順序?yàn)榘l(fā)生裝置?d、c、f、e、i（按氣流方向，用小寫字母表示）。（2）氨氣與二氧化氮的反應(yīng)將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2（兩端用夾子K1、K2夾好）。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋原因打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢通入Y管中①Y管中紅棕色慢慢變淺②反應(yīng)的化學(xué)方程式8NH3＋6NO2催化劑7N2＋12H將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復(fù)到室溫Y管中有少量水珠生成的氣態(tài)水凝聚打開K2③Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象④反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少，Y管中壓強(qiáng)小于外界氣壓解析（1）①觀察裝置知，A裝置適合加熱固體制備氣體，B裝置適合加熱液體與固體制備氣體或加熱液體制備氣體。實(shí)驗(yàn)室通過氯化銨和消石灰共熱制備氨氣，可以選擇A裝置作發(fā)生裝置，化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca（OH）2△2NH3↑＋CaCl2＋2H2O。實(shí)驗(yàn)室還可以通過加熱濃氨水制備氨氣，故也可以選擇B裝置作發(fā)生裝置，化學(xué)方程式為NH3·H2O△NH3↑＋H2O。②實(shí)驗(yàn)室用堿石灰干燥氨氣，用向下排空氣法收集氨氣，用水吸收尾氣中的氨氣并注意防倒吸。故選擇C、D、F裝置，注意連接球形干燥管時(shí)應(yīng)大口進(jìn)氣，小口出氣。所以，連接順序?yàn)閍、d、c、f、e、i或b、d、c、f、e、i。（2）NO2呈紅棕色，氨氣與二氧化氮發(fā)生反應(yīng)8NH3＋6NO2催化劑7N2＋12H2O，故觀察到Y(jié)管中紅棕色慢慢變淺。NH3熱點(diǎn)7綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)命題特點(diǎn)：用綠色化學(xué)思想解決與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的問題。解決方案具有：（1）操作越容易越好；（2）反應(yīng)條件越簡單越好；（3）生成物對環(huán)境友好；（4）原子利用率越高越好。1.環(huán)境保護(hù)2.綠色化學(xué)（1）核心：從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染。又稱為“環(huán)境無害化學(xué)”“環(huán)境友好化學(xué)”“清潔化學(xué)”。綠色化學(xué)的理念在于不再使用有毒有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物，從源頭上減少或消除污染。（2）綠色化學(xué)的研究主要是圍繞化學(xué)反應(yīng)、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化開展的，因此化學(xué)反應(yīng)及其產(chǎn)物具有以下特征：①采用無毒、無害的原料；②在無毒、無害的條件（包括催化劑、溶劑）下進(jìn)行；③產(chǎn)品應(yīng)該是環(huán)境友好的；④具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，即反應(yīng)具有高選擇性、極少副產(chǎn)物，甚至實(shí)現(xiàn)“零排放”。此外，它還應(yīng)當(dāng)滿足“物美價(jià)廉”的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。3.原子經(jīng)濟(jì)性原子經(jīng)濟(jì)性可用原子利用率來衡量，其定義可表示為原子利用率＝目標(biāo)產(chǎn)物的質(zhì)量生成物的總質(zhì)量×1004.碳中和2020年9月，我國提出爭取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。碳中和是指直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排、碳捕集與封存等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”。1.[2021全國乙]我國提出爭取在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，這對于改善環(huán)境、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要?！疤贾泻汀笔侵窩O2的排放總量和減少總量相當(dāng)。下列措施中能促進(jìn)碳中和最直接有效的是（D）A.將重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油作為燃料B.大規(guī)模開采可燃冰作為新能源C.通過清潔煤技術(shù)減少煤燃燒污染D.研發(fā)催化劑將CO2還原為甲醇解析無論是重質(zhì)油還是輕質(zhì)油，燃燒時(shí)均會產(chǎn)生大量CO2，對CO2排放量的降低幾乎無影響，A項(xiàng)錯(cuò)誤；可燃冰中的甲烷燃燒也會產(chǎn)生大量的CO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；減少煤燃燒產(chǎn)生的污染與碳中和無關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇可促進(jìn)碳中和，D項(xiàng)正確。2.[2021山東]有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的是（A）A.風(fēng)能發(fā)電 B.糧食釀酒C.燃煤脫硫 D.石油裂化解析風(fēng)能發(fā)電可以減少火力發(fā)電的使用，降低二氧化碳的排放，A項(xiàng)正確；糧食釀酒過程中發(fā)生反應(yīng)：C6H12O6酒化酶2C2H5OH＋2CO2↑，不能降低二氧化碳的排放，B項(xiàng)錯(cuò)誤；燃煤脫硫可以降低SO2的排放，但不能降低CO2的排放，C項(xiàng)錯(cuò)誤；石油裂化不能降低CO2的排放，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.[2021河北]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(guān)注。下列說法正確的是（D）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(shí)現(xiàn)氮的固定D.工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除解析二氧化硫是一種無色氣體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；機(jī)動車氣缸中氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)生成NO，燃油不完全燃燒生成CO和細(xì)顆粒物PM2.5，二氧化硫不是汽車尾氣的主要成分，B項(xiàng)錯(cuò)誤；植物不能直接吸收氮的氧化物，而是通過吸收銨態(tài)氮或硝態(tài)氮來實(shí)現(xiàn)氮的固定，C項(xiàng)錯(cuò)誤；石灰的主要成分為CaO，二氧化硫與之反應(yīng)生成亞硫酸鈣，CaSO3與空氣中的O2反應(yīng)生成CaSO4，從而除去廢氣中的SO2，D項(xiàng)正確。4.[北京高考]硫酸鹽（含SO42－、HSO4下列說法不正確的是（D）A.該過程有H2O參與B.NO2是生成硫酸鹽的氧化劑C.硫酸鹽氣溶膠呈酸性D.該過程沒有生成硫氧鍵解析根據(jù)題圖知，該過程中有H2O參與，A項(xiàng)正確；根據(jù)圖示過程知，NO2轉(zhuǎn)化為HNO2，氮元素的化合價(jià)降低，NO2作氧化劑，B項(xiàng)正確；硫酸鹽氣溶膠中含有HSO4－，呈酸性，C項(xiàng)正確；該過程中SO32－最終轉(zhuǎn)化為素養(yǎng)7物質(zhì)分離與提純思想——鈣鈦礦、硼鎂礦、磷砷資源的開發(fā)和利用命題特點(diǎn)：礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的工藝流程情境真實(shí)?！叭A段”（預(yù)處理、轉(zhuǎn)化與除雜、產(chǎn)品純化），“三條線”（試劑線、轉(zhuǎn)化線、分離線），分析試劑線上的化學(xué)反應(yīng)是關(guān)鍵。1.硼酸、硼氫化鈉等（1）硼酸（H3BO3）H3BO3的電子式為，B最外層有6個(gè)電子，屬于缺電子原子。硼酸溶于水時(shí)，水電離出的OH－中的O提供孤電子對與B提供的空軌道形成配位鍵，故硼酸的解離反應(yīng)為H3BO3＋H2O?H＋＋[B（OH）4]－，H3BO3為[1]一元弱酸。（2）硼氫化鈉（NaBH4）結(jié)構(gòu)式為。NaBH4中的H為－1價(jià)，具有還原性，故可用作醛類、酮類和酯類的還原劑。2.P及其化合物的性質(zhì)（1）P4、P2O5、PCl5、PCl3物質(zhì)性質(zhì)P4P4分子呈[2]正四面體結(jié)構(gòu)，每個(gè)分子含[3]6個(gè)P—P共價(jià)鍵，鍵角為60°；與O2反應(yīng)生成P4O6或P4O10，與Cl2反應(yīng)生成PCl3（液體）或PCl5（固體）P2O5①常用作干燥劑，能干燥[4]酸性或中性物質(zhì)，與H2O反應(yīng)生成HPO3或H3PO4等。②在硝酸存在的條件下，煮沸P4O10的水溶液，才能較快地轉(zhuǎn)變?yōu)檩^純凈的H3PO4PCl5、PCl3①磷與氯氣反應(yīng)：氯氣足量時(shí)生成PCl5（白煙）；氯氣不足時(shí)生成PCl3（白霧）。②PCl5、PCl3都易水解：PCl5＋4H2O[5]H3PO4＋5HCl、PCl3＋3H2O[6]H3PO3＋3HCl③PCl3可被Cl2氧化為PCl5：PCl3＋Cl2?[7]PCl5（2）P的含氧酸拓展（1）可根據(jù)含氧酸結(jié)構(gòu)中—OH的數(shù)目判斷含氧酸的種類，如H3PO4分子結(jié)構(gòu)中有3個(gè)—OH，能電離出3個(gè)H＋，故為三元酸。（2）磷酸的酸式鹽溶液：磷酸二氫根離子電離程度大于其水解程度，溶液呈酸性；磷酸一氫根離子水解程度大于其電離程度，溶液呈弱堿性。磷酸根離子水解溶液呈堿性。如堿性：磷酸鈉溶液＞磷酸一氫鈉溶液＞磷酸二氫鈉。3.As及其化合物（1）As及其氧化物As2O3俗稱砒霜，微溶于水生成亞砷酸（（2）As2S3的性質(zhì)As2S3俗稱雌黃，可溶于堿性硫化物或堿溶液中：As2S3＋3Na2S2Na3AsS3，As2S3＋6NaOHNa3AsS3＋Na3AsO3＋3H2O。也可以與SnCl2、HCl反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雄黃（As4S4）：2As2S3＋2SnCl2＋4HClAs4S4＋2SnCl4＋2H2S↑。雄黃和雌黃均可以與氧氣反應(yīng)生成As2（3）H3AsO4的性質(zhì)1.易錯(cuò)辨析。（1）[2023遼寧改編]P4中的共價(jià)鍵類型為非極性鍵。（√）（2）[全國Ⅲ高考改編]常溫下向pH＝2的H3PO4溶液中加入NaH2PO4，溶液pH變小。（?）解析（2）向H3PO4溶液中加入NaH2PO4固體，溶液中H2PO4－濃度增大，使平衡H3PO4?H2PO4－2.[2021廣東改編]已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2與GaAs的反應(yīng)中，As元素的化合價(jià)變?yōu)椋?，則該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1。3.[2023山東濰坊模擬]工業(yè)上以硼鎂礦（主要成分為2MgO·B2O3·H2O，還含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3、Al2O3和SiO2等）為原料生產(chǎn)硼酸晶體的工藝流程如圖所示。已知：①H3BO3的溶解度隨溫度的升高顯著增大；②Fe3＋、Fe2＋、Al3＋和Mg2＋以氫氧化物的形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為3.2、9.7、5.2和12.4。下列說法錯(cuò)誤的是（C）A.“浸取”時(shí)要分批慢慢加入稀硫酸B.“熱過濾”的目的是防止溫度降低時(shí)H3BO3從溶液中析出C.“除雜”時(shí)需向“浸出液”中依次加入H2O2和NaOH溶液，以除去Fe2＋、Fe3＋、Al3＋等雜質(zhì)離子D.“母液”中的溶質(zhì)主要是硫酸鎂解析“浸取”時(shí)，因硼鎂礦粉中含有少量CaCO3，加入稀硫酸會產(chǎn)生大量泡沫，為避免反應(yīng)物從反應(yīng)器中溢出，應(yīng)分批慢慢加入稀硫酸，A正確。4.[2023河南洛陽聯(lián)考改編]中國自古有“信口雌黃”“雄黃入藥”之說。雌黃As2S3和雄黃As4S4早期都曾用作繪畫顏料，也可用來入藥。As有＋2、＋3兩種常見價(jià)態(tài)。在一定條件下，雌黃和雄黃的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（D）A.反應(yīng)Ⅱ中若0.5molAs4S4參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移14mol電子，則物質(zhì)a為SO2B.從反應(yīng)Ⅲ可以推出亞砷酸（H3AsO3）的酸酐為As2O3C.反應(yīng)Ⅳ屬于非氧化還原反應(yīng)D.反應(yīng)Ⅰ中，As2S3和Sn2＋恰好完全反應(yīng)時(shí)，其物質(zhì)的量之比為2∶1解析As4S4中As為＋2價(jià)，S為－2價(jià)（最低價(jià)），經(jīng)過反應(yīng)Ⅱ，As4S4轉(zhuǎn)化為As2O3，As的化合價(jià)從＋2升高到＋3，當(dāng)有0.5molAs4S4參加反應(yīng)且轉(zhuǎn)移14mol電子時(shí)，As失去電子的物質(zhì)的量為0.5×（3－2）×4mol＝2mol，則S失去電子的物質(zhì)的量為12mol，S的化合價(jià)也升高，設(shè)物質(zhì)a中S的化合價(jià)為x，則0.5×[x－（－2）]×4mol＝12mol，x＝4，故a為SO2，A正確。反應(yīng)Ⅲ中As2O3與H2O反應(yīng)僅生成H3AsO3，且As2O3與H3AsO3中As的化合價(jià)均為＋3，則As2O3是H3AsO3的酸酐，B正確。反應(yīng)Ⅳ中各元素化合價(jià)均未發(fā)生變化，為非氧化還原反應(yīng)，C正確。反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為2As2S3＋2Sn2＋＋4H＋As4S4＋2Sn4＋＋2H2S↑，As2S3與Sn2＋的物質(zhì)的量之比為1∶1時(shí)恰好完全反應(yīng)，D1.[2023江蘇]氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是（B）A.實(shí)驗(yàn)室探究稀硝酸與銅反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物：HNO3（?。〤uNOO2NOB.工業(yè)制硝酸過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化：N2O2放電或高溫NOHC.汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的主要反應(yīng)：2NO＋2CO催化劑N2D.實(shí)驗(yàn)室制備少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca（OH）2△CaCl2＋2NH3↑＋解析稀硝酸與銅反應(yīng)生成無色的NO氣體，NO與O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2氣體，實(shí)驗(yàn)室探究稀硝酸與銅反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物可通過氣體顏色的變化進(jìn)行探究，A正確；NO與水不反應(yīng)，B錯(cuò)誤；汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器可使尾氣中的NO和CO反應(yīng)生成無污染的N2和CO2，C正確；實(shí)驗(yàn)室制備少量NH3可用NH4Cl與Ca（OH）2共熱的方法，D正確。2.[2021江蘇]閱讀下列材料，完成（1）—（2）題：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(chǎn)HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金屬，也能與許多有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng)；在高溫或放電條件下，N2與O2反應(yīng)生成NO，NO進(jìn)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NH4＋、NO3－均是污染物。通過催化還原的方法，可將煙氣和機(jī)動車尾氣中的NO轉(zhuǎn)化為N2，也可將水體中的N（1）在指定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)的是（C）A.NO（g）H2OHNO3B.稀HNO3（aq）CuNO2（g）C.NO（g）CO高溫，催化劑N2（gD.NO3－（aq）O3N2解析A項(xiàng)，NO難溶于水，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，稀HNO3與Cu反應(yīng)生成NO，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由題給材料知，NO可以催化還原生成N2，正確；D項(xiàng)，NO3－也可以被還原為N2，但是O3具有強(qiáng)氧化性，所以NO3－與O3無法反應(yīng)生成（2）對于反應(yīng)2NO（g）＋O2（g）?2NO2（g），下列說法正確的是（A）A.該反應(yīng)的ΔH＜0，ΔS＜0B.反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K＝cC.使用高效催化劑能降低反應(yīng)的焓變D.其他條件相同，增大n（O2解析A項(xiàng)，由題給材料知，該反應(yīng)的ΔH＜0，該反應(yīng)的氣體總物質(zhì)的量減小，所以ΔS＜0，正確；B項(xiàng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K＝c2（NO2）c2（NO1.[2023南昌調(diào)研]在給定條件下，下列物質(zhì)間所示的轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是（D）A.NH3NO2高溫，催化劑B.NO2CaOH2（aq）Ca（NOC.NO2O3N2OD.NH3CO2、NaCl（aq）解析A項(xiàng)，NH3中N為－3價(jià)，NO2中N為＋4價(jià)，兩者發(fā)生歸中反應(yīng)生成N2，正確；B項(xiàng)，NO2可與Ca（OH）2反應(yīng)生成Ca（NO2）2、Ca（NO3）2和H2O，正確；C項(xiàng)，NO2可被O3氧化生成N2O5，正確；D項(xiàng)，根據(jù)侯氏制堿法的原理（NH3＋CO2＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3△Na2CO3＋CO2↑＋H2O）知由NH3、CO2、NaCl（aq）反應(yīng)不能一步制得Na2.[2023南京、鹽城一模]氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用，下列說法正確的是（B）A.栽種豆科植物作“綠肥”屬于人工固氮B.尿素[CO（NH2）2]屬于含氮量較高的固態(tài)氮肥C.自然界“氮循環(huán)”中不存在“NO3－→蛋白質(zhì)D.工業(yè)上利用反應(yīng)2NaCl＋2NH3＋CO2＋11H2ONa2CO3·10H2O↓＋2NH4Cl解析栽種豆科植物作“綠肥”屬于自然固氮，A項(xiàng)錯(cuò)誤；尿素中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46.7％，尿素屬于含氮量較高的固態(tài)氮肥，B項(xiàng)正確；自然界“氮循環(huán)”中存在植物吸收土壤中的銨鹽和硝酸鹽，進(jìn)而將這些無機(jī)氮轉(zhuǎn)化成植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)等有機(jī)氮的過程，C項(xiàng)錯(cuò)誤；工業(yè)制取純堿是利用反應(yīng)NaCl＋H2O＋CO2＋NH3NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3△Na2CO3＋CO2↑＋H23.[2024沈陽聯(lián)考]如圖是某元素的“價(jià)—類”二維圖。其中正鹽g與熟石灰共熱發(fā)生反應(yīng)可生成f，d的相對分子質(zhì)量比c大16，下列說法正確的是（A）A.實(shí)驗(yàn)室制備f時(shí)，可以將其濃溶液滴入堿石灰中進(jìn)行制取B.c和d都可用排水法收集C.b的濃溶液具有吸水性，可用來干燥氣體D.f可經(jīng)催化氧化生成d解析正鹽g能與熟石灰反應(yīng)生成f，f為氫化物，則正鹽g是銨鹽，f是氨氣，e是氮?dú)?，d的相對分子質(zhì)量比c大16，d是二氧化氮，c是一氧化氮，b是硝酸，a是硝酸鹽。實(shí)驗(yàn)室制備氨氣時(shí)，可以將其濃溶液滴入堿石灰中進(jìn)行制取，利用堿石灰溶于水放熱使一水合氨受熱分解生成氨氣，故A正確；NO2不能用排水法收集，故B錯(cuò)誤；b的濃溶液為濃硝酸，不具有吸水性，不能用來干燥氣體，故C錯(cuò)誤；氨氣可經(jīng)催化氧化生成NO，故D錯(cuò)誤。4.[2023湖南]油畫創(chuàng)作通常需要用到多種無機(jī)顏料。研究發(fā)現(xiàn)，在不同的空氣濕度和光照條件下，顏料雌黃（As2S3）褪色的主要原因是發(fā)生了以下兩種化學(xué)反應(yīng)：下列說法正確的是（D）A.S2O32－和B.反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化C.反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ中，參加反應(yīng)的n（O2）D.反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ中，氧化1molAs2S3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為3∶7解析SO42－的中心原子S的價(jià)層電子對數(shù)為4＋12×（6＋2－2×4）＝4，且無孤電子對，空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，S2O32－與SO42－互為等電子體，S2O32－相當(dāng)于S取代SO42－中的一個(gè)非羥基氧原子，存在硫硫鍵，其空間結(jié)構(gòu)為四面體形，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖示轉(zhuǎn)化可知，反應(yīng)Ⅰ中只有S元素被氧化，反應(yīng)Ⅱ中As、S元素均被氧化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物及氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知，反應(yīng)Ⅰ為2As2S3＋6O2＋3H2O2As2O3＋3H2S2O3，反應(yīng)Ⅱ?yàn)锳s2S3＋7O2＋6H2O2H3AsO4＋3H2SO4，則參加反應(yīng)的n（O2）n（H25.[2023瓊海模擬]水生生物參與氮循環(huán)過程的示意圖如圖所示。下列說法正確的是（D）A.NH2OH分子與N2H4分子中的共價(jià)鍵類型完全相同B.反應(yīng)②③⑥中N均被氧化C.等量NO2－參加反應(yīng)，反應(yīng)④轉(zhuǎn)移的電子數(shù)比反應(yīng)⑤多D.水生生物參與的氮循環(huán)，既可以為其他生物提供營養(yǎng)物質(zhì)，又可以減輕水體富營養(yǎng)化解析NH2OH的結(jié)構(gòu)式為，只含有極性鍵，N2H4的結(jié)構(gòu)式為，含有極性鍵和非極性鍵，二者共價(jià)鍵類型不完全相同，A錯(cuò)誤。反應(yīng)③中，N由－1價(jià)降低到－2價(jià)，被還原，B錯(cuò)誤。若有1molNO2－參與反應(yīng)④，轉(zhuǎn)移4mol電子，若有1molNO2－參與反應(yīng)⑤，轉(zhuǎn)移3mol電子，反應(yīng)④比反應(yīng)⑤多轉(zhuǎn)移1mol電子，但等量并不意味著NO2－的物質(zhì)的量為1mol，C錯(cuò)誤。水生生物參與的氮循環(huán)，既可以合成蛋白質(zhì)，為其他生物提供營養(yǎng)物質(zhì)，又可以將NO2－、NO6.[2023泉州質(zhì)檢]不同價(jià)態(tài)含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化可用下圖表示。下列說法正確的是（D）A.①的轉(zhuǎn)化屬于置換反應(yīng)B.②的轉(zhuǎn)化屬于氮的固定C.③的轉(zhuǎn)化方程式：2NO2＋H2O2HNOD.使用CuO作氧化劑可以實(shí)現(xiàn)④的轉(zhuǎn)化解析①的轉(zhuǎn)化是氨的催化氧化反應(yīng)：4NH3＋5O2催化劑△4NO＋6H2O，該反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)，A錯(cuò)誤；氮的固定是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮的過程，②的轉(zhuǎn)化為2NO＋O22NO2，不屬于氮的固定，B錯(cuò)誤；③的轉(zhuǎn)化方程式應(yīng)為3NO2＋H2O2HNO3＋NO，C錯(cuò)誤；3CuO＋2NH3△3Cu＋N7.[2023湖南株洲檢測]磷化氫（PH3）是一種在空氣中能自燃的劇毒氣體，可通過以下流程制?。合铝姓f法錯(cuò)誤的是（A）A.NaH2PO2既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)B.流程中有兩處涉及氧化還原反應(yīng)C.該過程需要在無氧條件下進(jìn)行D.分解反應(yīng)生成H3PO4和PH3的物質(zhì)的量之比為1∶1解析H3PO2為一元弱酸，NaH2PO2為正鹽，只能與酸反應(yīng)，A錯(cuò)誤；白磷與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成PH3和NaH2PO2、H3PO2分解生成PH3和H3PO4，這兩個(gè)反應(yīng)中P元素化合價(jià)發(fā)生變化，是氧化還原反應(yīng)，B正確；PH3在空氣中能自燃，制取過程中有PH3生成，故需要在無氧條件下進(jìn)行，C正確；H3PO2中P為＋1價(jià)，H3PO4和PH3中P分別為＋5價(jià)和－3價(jià)，根據(jù)得失電子守恒可知，反應(yīng)生成H3PO4和PH3的物質(zhì)的量之比為1∶1，D正確。8.[2024沈陽聯(lián)考]細(xì)菌可以促使含鐵、氮的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)鐵、氮兩種元素的循環(huán)。部分轉(zhuǎn)化如圖，下列說法正確的是（D）A.①和硝化過程都屬于氮的固定B.反硝化過程中含氮物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)C.亞硝態(tài)氮只能通過反硝化過程轉(zhuǎn)化為氮?dú)釪.土壤中的鐵循環(huán)可將氮元素從水體中還原除去解析氮的固定是游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過程，由題圖可知硝化過程不屬于氮的固定，故A錯(cuò)誤；反硝化過程中氮元素化合價(jià)均降低，含氮物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；由題圖可知亞硝態(tài)氮與NH4＋可在氨氧化細(xì)菌作用下生成氮?dú)?，故C錯(cuò)誤；由題圖可知Fe2＋可與NO3－反應(yīng)生成氮?dú)?，F(xiàn)e3＋可與N9.[2023長沙適應(yīng)性考試]實(shí)驗(yàn)室可在硝酸鐵晶體的催化下，用液氨與鈉制備氨基鈉（NaNH2）。裝置如圖（夾持、攪拌、尾氣處理裝置已省略）。已知：NaNH2幾乎不溶于液氨，易與水、氧氣等反應(yīng)。下列說法正確的是（B）A.加入鈉之前向裝置A中通入氨氣的目的是增大液氨的量，提高鈉的轉(zhuǎn)化率B.裝置B可以防止外界氧氣和水蒸氣進(jìn)入裝置C.鈉與液氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na＋2NH3催化劑NaNH2＋D.反應(yīng)后從A中的混合物中提純氨基鈉的操作方法是蒸發(fā)結(jié)晶解析加Na之前通入NH3是為了趕走A中的空氣，防止Na及產(chǎn)物被氧化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置B用Hg液封，可防止外界O2和水蒸氣進(jìn)入A中與Na及產(chǎn)物反應(yīng)，B項(xiàng)正確；由題干信息可得Na與液氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2NH3催化劑2NaNH2＋H2↑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；NaNH210.[2023江西名校聯(lián)考]氮的氧化物的回收和利用是環(huán)境科學(xué)的熱點(diǎn)課題之一。（1）鋅和稀硝酸反應(yīng)，還原產(chǎn)物可能是N2O，也可能是NH4NO3。若兩個(gè)反應(yīng)中分別生成等物質(zhì)的量的N2O、NH4NO3，則作氧化劑的HNO3的質(zhì)量之比為2∶1。（2）在鉑原子表面H2還原NO的歷程如圖所示。①在鉑催化劑作用下，NO和H2反應(yīng)的產(chǎn)物中除N2O、H2O和NH3外，還有N2（填化學(xué)式）。在Pt－HY界面上生成N2O的化學(xué)方程式為2NO2＋6HN2O＋3H2O②上述方法的主要缺點(diǎn)是有兩種氣體NO2、N2O（填化學(xué)式）排入空氣中，會污染環(huán)境。（3）向空氣中排放NO2會破壞臭氧層，同時(shí)NO2轉(zhuǎn)化成N2O5并放出O2，還原產(chǎn)物是N2O5（填化學(xué)式）。（4）NaNO2常作火腿腸等腌制食品的保鮮劑。在加熱條件下，NO和燒堿固體反應(yīng)可生成NaNO2，氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為1∶2，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NO＋4NaOH△4NaNO2＋N2＋2H2解析（1）由題意知，兩個(gè)反應(yīng)分別為4Zn＋10HNO34Zn（NO3）2＋N2O↑＋5H2O、4Zn＋10HNO34Zn（NO3）2＋NH4NO3＋3H2O。生成1molN2O時(shí)氧化劑為2molHNO3，生成1molNH4NO3時(shí)氧化劑為1molHNO3。（2）①根據(jù)題圖可知，產(chǎn)物還有N2。Pt－HY界面上NO2和H原子反應(yīng)生成N2O和H2O。②根據(jù)題圖，部分NO2、N2O排入空氣中，會污染環(huán)境。（3）由題意知，O3和NO2反應(yīng)生成N2O5和O2，化學(xué)方程式為2NO2＋O3N2O5＋O2，還原產(chǎn)物是N2O5。（4）根據(jù)氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為1∶2可知，還原產(chǎn)物為N2，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NO＋4NaOH△4NaNO2＋N11.[2024安徽師大附中測試]利用NO、O2和Na2CO3溶液反應(yīng)制備NaNO2的裝置如圖所示（夾持裝置略），下列關(guān)于該裝置的說法錯(cuò)誤的是（A）A.裝置A分液漏斗中藥品選用不當(dāng)，應(yīng)選用稀HNO3B.裝置B可除去裝置A中揮發(fā)出的HNO3蒸氣C.裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2CO3＋4NO＋O24NaNO2＋2COD.尾氣不可以通過點(diǎn)燃的方法處理解析裝置A分液漏斗中使用濃HNO3，反應(yīng)速率加快，且產(chǎn)生的NO2可以在裝置B中轉(zhuǎn)化為NO，所以可選用濃硝酸，故A錯(cuò)誤；裝置B既可將裝置A中揮發(fā)出的HNO3蒸氣吸收，又可將NO2轉(zhuǎn)化為NO，故B正確；裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2CO3＋4NO＋O24NaNO2＋2CO2，故C正確；氮氧化物不可燃，尾氣中NO2、NO等不可以用點(diǎn)燃的方法處理，故D12.氮化鋇（Ba3N2）是一種棕色粉末，在空氣中易被氧化，遇水會發(fā)生劇烈水解，實(shí)驗(yàn)室常用Ba與N2在加熱條件下反應(yīng)制得Ba3N2。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置（夾持裝置略）制備氮化鋇?；卮鹣铝袉栴}：（1）儀器a的名稱為恒壓滴液漏斗。裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO＋NH3·H2ONH3↑＋Ca（OH）2（2）若裝置B和裝置F處可選用的試劑有堿石灰和無水CaCl2，則無水CaCl2應(yīng)放置在裝置F（填“B”或“F”）處，裝置F的作用為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置E中。（3）實(shí)驗(yàn)觀察到裝置D中氣泡明顯減少（填寫具體現(xiàn)象），證明裝置C中CuO完全反應(yīng)。（4）產(chǎn)品中Ba3N2的純度的測定（假設(shè)產(chǎn)品中雜質(zhì)只有未反應(yīng)完的Ba）：稱取14.54g所得產(chǎn)品，先用無水乙醇進(jìn)行處理，待充分反應(yīng)后，加入足量稀硫酸充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥。①加入無水乙醇時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH＋Ba（CH3CH2O）2Ba＋H2↑②洗滌時(shí)，采用稀硫酸代替蒸餾水，其目的是減少硫酸鋇溶解損失。③若最后干燥得到23.30g沉淀，則產(chǎn)品中Ba3N2的純度為90.58％（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）。解析（1）儀器a為恒壓滴液漏斗；裝置A（固液不加熱裝置）中濃氨水與生石灰反應(yīng)生成NH3和Ca（OH）2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO＋NH3·H2ONH3↑＋Ca（OH）2。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置分析可知，裝置B主要是為了除去氨氣中的水蒸氣，裝置F主要是為了防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置E中，由于無水CaCl2能吸收氨氣，則無水CaCl2應(yīng)放置在裝置F處。（3）裝置C（氣固加熱裝置）中發(fā)生的反應(yīng)為2NH3＋3CuO△N2＋3H2O＋3Cu，裝置C中現(xiàn)象為黑色固體變?yōu)榧t色，若CuO完全反應(yīng)，則NH3直接進(jìn)入裝置D中，由于NH3能被濃硫酸吸收，則裝置D中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為氣泡明顯減少。（4）①根據(jù)無水乙醇與鈉反應(yīng)可類比得到無水乙醇與Ba反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH＋Ba（CH3CH2O）2Ba＋H2↑。②根據(jù)沉淀溶解平衡BaSO4（s）?Ba2＋（aq）＋SO42－（aq）可知，采用稀硫酸代替蒸餾水洗滌，可抑制硫酸鋇的溶解，減少損失，使測定結(jié)果更準(zhǔn)確。③由題意知，最后干燥得到的沉淀是BaSO4，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，n（Ba3N2）×439g/mol＋n（Ba）×137g/mol＝14.54g，根據(jù)原子守恒可知，3n（Ba3N2）＋n（Ba）＝23.30g233g/mol，聯(lián)立兩式可得n（Ba3N2）＝0.03mol，n（Ba13.[2023江蘇南京調(diào)研改編]用零價(jià)鐵（Fe）去除含氮廢水中的硝酸鹽（NO3－）是環(huán)境修復(fù)的重要方法。一種去除N（1）Ⅱ中充分反應(yīng)后，分離混合物的方法是過濾。（2）Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是3Fe＋NO3－＋2H＋＋H2OFe3O4＋N（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在Ⅱ中補(bǔ)充一定量的Fe2＋可以明顯提