2025屆高考化學一輪復習第四章非金屬及其重要化合物第12講氮及其重要化合物練習含解析新人教版

PAGEPAGE8第12講氮及其重要化合物A組基礎(chǔ)必做題(40分)一、選擇題(本題包括4小題，每題4分，共16分)1．(2024·天津等級考適應性測試，11)大氣中氮氧化物和碳氫化合物受紫外線作用可產(chǎn)生二次污染物——光化學煙霧，其中部分物質(zhì)的反應過程如圖所示。下列說法正確的是(D)A．該過程中O2作催化劑B．反應過程中沒有電子轉(zhuǎn)移C．反應過程中氮氧化物不斷被消耗D．丙烯轉(zhuǎn)化為甲醛和乙醛[解析]本題以光化學煙霧的產(chǎn)生過程為背景，考查分析反應機理的實力，體現(xiàn)變更觀念的學科核心素養(yǎng)，符合綜合性的考查要求。A項，依據(jù)題圖可知，該過程中O2為反應物，與O原子結(jié)合生成O3，不是催化劑，錯誤；B項，丙烯與臭氧發(fā)生反應：3CH3CH=CH2＋2O3→3CH3CHO＋3HCHO，此反應過程中碳和氧元素的化合價發(fā)生變更，是氧化還原反應，存在電子轉(zhuǎn)移，錯誤；C項，此反應過程中NOx在循環(huán)利用，則氮氧化物總量不變，錯誤；D項，依據(jù)題圖可知，丙烯與臭氧反應生成甲醛和乙醛，正確。2．(2024·湖北武漢模擬)下列有關(guān)試驗操作、現(xiàn)象和說明或結(jié)論都正確的是(A)選項試驗操作現(xiàn)象說明或結(jié)論A少量的Fe粉中加入足量稀硝酸，充分反應后，滴入KSCN溶液溶液呈紅色稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋B取某溶液于試管中，滴入稀氫氧化鈉溶液試管口處潮濕的紅色石蕊試紙未變藍鹽中肯定不含NHeq\o\al(＋,4)C用玻璃棒蘸取濃氨水點到紅色石蕊試紙上試紙先變藍后變白濃氨水呈堿性且有漂白性D濃硝酸加熱有紅棕色氣體產(chǎn)生硝酸有強氧化性[解析]少量的Fe粉中加入足量稀硝酸，生成硝酸鐵，則滴入KSCN溶液，溶液為紅色，故A正確；稀NaOH溶液，未加熱，不能生成氨氣，不能證明NHeq\o\al(＋,4)是否存在，故B錯誤；濃氨水點到紅色石蕊試紙上變藍，不具有漂白性，故C錯誤；加熱分解生成二氧化氮，由現(xiàn)象不能說明硝酸具有強氧化性，故D錯誤。3.(2024·貴州黔東南質(zhì)檢)中學試驗中，通常利用如圖所示的裝置進行噴泉試驗，來驗證氣體的“溶解性”，下列有關(guān)說法不正確的是(D)A．用滴管加入液體后，由于氣體的“溶解”，使瓶內(nèi)壓強減小，導致瓶內(nèi)壓強小于外界壓強，從而形成噴泉B．選用合適的溶液，CO2也能用于做噴泉試驗C．HCl、NH3和SO2均能用該裝置做噴泉試驗D．用NO2和N2O4的混合氣體做噴泉試驗，燒瓶中將充溢稀硝酸[解析]本題綜合考查了噴泉試驗的原理，即由于氣體溶于水或某種溶液，導致燒瓶中的壓強快速減小，與外界產(chǎn)生足夠的壓強差，從而形成噴泉，A正確；CO2能與NaOH等強堿溶液反應，從而被汲取，也能與外界產(chǎn)生很大的壓強差，故能形成噴泉，B正確；NH3和HCl屬于極易溶于水的氣體，SO2可以與NaOH溶液等反應，故均能形成噴泉，C正確；NO2與水反應后有NO生成，故液體不能充溢燒瓶，D錯誤。4.(2024·云南大理質(zhì)檢)如圖所示，將相同條件下的m體積NO和n體積O2同時通入倒立于水槽中且盛滿水的試管內(nèi)，充分反應后，試管內(nèi)殘留eq\f(m,2)體積的氣體，該氣體與空氣接觸后馬上變?yōu)榧t棕色。則m與n的比值為(C)A．3︰2 B．2︰3C．8︰3 D．3︰8[解析]該過程中涉及的反應有2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，可將兩個方程式合并為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。剩余氣體與空氣接觸馬上變?yōu)榧t棕色，說明剩余氣體為NO。則可知eq\f(m,2)體積的NO氣體與n體積的O2恰好完全反應，依據(jù)化學方程式求解，4NO＋3O2＋2H2O=4HNO343eq\f(m,2)n4︰eq\f(m,2)＝3︰n，解得m︰n＝8︰3。二、非選擇題(本題包括2小題，共24分)5．(2024·河北邢臺模擬)氨廣泛用于生產(chǎn)化肥、制冷劑等方面?；卮鹣铝袉栴}：(1)試驗室可用如圖所示裝置合成氨。①亞硝酸鈉與氯化銨反應的離子方程式為NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)eq\o(=,\s\up7(△))N2↑＋2H2O。②錐形瓶中盛有肯定量水并滴有幾滴酚酞試劑。反應一段時間后，錐形瓶中溶液變紅，則氣體X的成分為N2、水蒸氣、H2和NH3(填化學式)。(2)斯坦福高校探討人員獨創(chuàng)了一種鋰循環(huán)系統(tǒng)，可持續(xù)合成氨，其原理如圖所示。①圖中反應Ⅱ?qū)儆诜茄趸€原反應(填“氧化還原反應”或“非氧化還原反應”)。②反應Ⅲ中能量轉(zhuǎn)化的方式是電能轉(zhuǎn)化為化學能(填“電能轉(zhuǎn)化為化學能”或“化學能轉(zhuǎn)化為電能”)。[解析](1)①亞硝酸鈉具有強氧化性，與氯化銨發(fā)生氧化還原反應，生成氮氣，反應的離子方程式為NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)eq\o(=,\s\up7(△))N2↑＋2H2O。②鋅與稀硫酸反應生成的氫氣與亞硝酸鈉和氯化銨反應生成的氮氣在催化劑作用下反應生成了氨，因此錐形瓶中含酚酞的水變紅，則氣體X的成分為N2、水蒸氣、H2、NH3。(2)①反應Ⅱ是Li3N與水反應生成氨和LiOH的過程，反應中沒有元素化合價的變更，屬于非氧化還原反應。②反應Ⅲ中氫氧化鋰轉(zhuǎn)變?yōu)殇?、氧氣和水，發(fā)生了氧化還原反應，屬于非自發(fā)的氧化還原反應，屬于電解池反應，能量轉(zhuǎn)化的方式是電能轉(zhuǎn)化為化學能。6．(2024·河北衡水高三檢測)氮氧化合物(用NOx表示)是大氣污染的重要因素，依據(jù)NOx的性質(zhì)特點，開發(fā)出多種化學治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。已知：4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O,8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O。同溫同壓下，3.5LNH3恰好將3.0LNO和NO2的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2，則原混合氣體中NO和NO2的體積之比是1︰3。(2)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采納堿液汲取法處理。①NO2被燒堿溶液汲取時，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比為1︰1，寫出該反應的化學方程式：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。②NO與NO2按物質(zhì)的量之比1︰1被足量NaOH溶液完全汲取后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學式是NaNO2。[解析](1)設(shè)NO的體積為V(NO)，NO2的體積為V(NO2)，依據(jù)方程式知，處理NO需NH3的體積為eq\f(2,3)V(NO)，處理NO2需NH3的體積為eq\f(4,3)V(NO2)，則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(VNO＋VNO2＝3.0L,\f(2,3)VNO＋\f(4,3)VNO2＝3.5L))解得V(NO)＝0.75LV(NO2)＝2.25LV(NO)︰V(NO2)＝1︰3。(2)①生成兩種鈉鹽，必定是NO2的歧化反應，依據(jù)量的關(guān)系可知兩種鹽分別為NaNO3和NaNO2。②NO中氮的化合價為＋2價，NO2中氮的化合價為＋4價，二者1︰1混合時與NaOH反應生成一種鈉鹽，依據(jù)電子守恒可知，鈉鹽中氮的化合價為＋3，即為NaNO2。B組實力提升題(60分)一、選擇題(本題包括4小題，每題6分，共24分)1．(2024·山東濟南高三檢測)“封管試驗”具有簡易、便利、節(jié)約、綠色等優(yōu)點。視察下列四個“封管試驗”(夾持裝置未畫出)，推斷下列說法正確的是(B)A．加熱時，a上部聚集了固體NH4Cl，說明NH4Cl的熱穩(wěn)定性比較好B．加熱時，發(fā)覺b中I2變?yōu)樽仙魵?，在上部又聚集為紫黑色的固體C．加熱時，c中溶液紅色變深，冷卻后又變淺D．水浴時，d內(nèi)氣體顏色變淺，e內(nèi)氣體顏色加深[解析]A選項，NH4Cl受熱分解生成的NH3、HCl，在上部又化合生成固體NH4Cl，A選項錯誤；B選項，I2易升華，正確；C選項，氨水易揮發(fā)，加熱時，氨水濃度減小，堿性減弱，溶液紅色變淺，C選項錯誤；2NO2N2O4為放熱反應，所以d內(nèi)氣體顏色變深，D選項錯誤。2．(2024·湖北公安車胤中學月考)某無色氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100mL氣體甲經(jīng)過如圖所示試驗的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則氣體甲的組成為(A)A．NH3、NO、CO2 B．NO、CO2、N2C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、NO2[解析]本題主要考查試驗過程分析，涉及氮的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)。氣體甲無色，則肯定不含有色氣體NO2，經(jīng)過足量的濃硫酸后剩余氣體80mL，說明含有NH3，通過足量的過氧化鈉后氣體顯紅棕色，說明含有NO且經(jīng)過足量Na2O2時產(chǎn)生了O2，說明含有CO2，最終幾乎無氣體剩余，說明不含N2，故選A。3．(2024·湖北黃石模擬)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化過程如圖所示，下列分析合理的是(C)A．催化劑a表面發(fā)生了極性共價鍵的斷裂和形成B．在催化劑b表面形成氮氧鍵時，不涉及電子轉(zhuǎn)移C．N2與H2反應生成NH3的原子利用率為100%D．催化劑a、b能提高反應的平衡轉(zhuǎn)化率[解析]催化劑a表面是氫氣和氮氣反應生成氨氣，催化劑a表面發(fā)生了非極性共價鍵的斷裂和極性鍵的形成，故A錯誤；催化劑b表面是氨氣催化氧化生成NO的反應，有電子轉(zhuǎn)移，發(fā)生的是氧化還原反應，故B錯誤；N2與H2反應生成NH3，反應過程中原子利用率為100%，故C正確；催化劑a、b變更反應速率，不改變更學平衡，不能提高反應的平衡轉(zhuǎn)化率，故D錯誤。4．(2024·安徽江淮十校質(zhì)檢)向稀硫酸和稀硝酸的混合酸加入足量的銅粉，HNO3的物質(zhì)的量濃度是2mol·L－1，取10mL此混合酸，待反應結(jié)束過濾后可得到純凈的CuSO4溶液，則上述稀硫酸的物質(zhì)的量濃度和在標準狀況下產(chǎn)生的氣體體積分別為(設(shè)反應中HNO3被還原成NO)(D)A．2mol·L－1、448mL B．3mol·L－1、672mLC．4mol·L－1、224mL D．3mol·L－1、448mL[解析]設(shè)稀硫酸的物質(zhì)的量濃度和在標準狀況下產(chǎn)生的氣體體積分別為cmol·L－1、VL,10mL混合酸中含有n(NOeq\o\al(－,3))＝0.01L×2mol·L－1＝0.02mol。eq\x(3Cu＋2NO\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑,282,0.02mol\a\vs4\al(0.02mol＋0.01L×,cmol·L－1×2)\f(VL,22.4L·mol－1))解得c＝3，V＝0.448，故D正確。二、非選擇題(本題包括2小題，共36分)5．(2024·四川綿陽調(diào)研)NH3及其鹽都是重要的化工原料。Ⅰ.試驗室制取氨氣的常見方法如下：序號方法裝置①氯化銨與熟石灰固體混合加熱b②濃氨水加熱a③濃氨水滴加到固體燒堿上c(1)依據(jù)表中所列方法，從下列圖中選擇合適的發(fā)生裝置并將其序號填入表中裝置欄中。Ⅱ.甲同學設(shè)計了如圖所示試驗裝置(部分夾持儀器未畫出)，探究氨氣的還原性并檢驗產(chǎn)物。試驗現(xiàn)象為：黑色CuO變?yōu)榧t色，白色無水CuSO4粉末變?yōu)樗{色，同時生成一種無色、無污染的氣體。(2)寫出氨氣與CuO反應的化學方程式：3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O。(3)堿石灰的作用是汲取氨氣中的水蒸氣，防止干擾產(chǎn)物水的檢驗。(4)該裝置存在明顯缺陷，應在上述裝置最終連接一個尾氣汲取裝置，你認為可選用a或b或d(填字母)。[解析]Ⅰ.(1)氯化銨與熟石灰固體混合加熱制備NH3可選擇b裝置；加熱濃氨水干脆得到氨氣，選擇裝置a；濃氨水滴加到固體燒堿上不須要加熱，利用固體燒堿溶解放熱使一水合氨分解生成氨氣，選擇裝置c。Ⅱ.題給試驗是氯化銨和氫氧化鈣固體混合加熱反應生成氨氣、氯化鈣和水蒸氣，通過干燥管中堿石灰汲取水蒸氣，得到干燥氨氣，NH3與氧化銅加熱反應生成銅、氮氣和水，最終通過無水硫酸銅檢驗生成的水蒸氣。(2)氨氣具有還原性，CuO具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應生成氮氣、銅和水，反應的化學方程式為3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O。(3)堿石灰的作用是汲取氨氣中的水蒸氣，防止干擾產(chǎn)物水的檢驗。(4)氨氣極易溶于水，汲取時須要防止倒吸，故選a或b或d。6．(2024·湖北荊州月考)依據(jù)圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答問題：(1)試驗室常用NH4Cl與Ca(OH)2制取氨氣，該反應的化學方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O。(2)若要收集一瓶氨氣，請在圖虛框內(nèi)畫出連接圖。(3)工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸的工藝流程簡圖如下所示：NH3eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化劑))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3寫出NH3→NO的化學方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。(4)圖中X的化學式為N2O5，將X轉(zhuǎn)化為HNO3屬于非氧化還原(填“氧化還原”或“非氧化還原”)反應。(5)若要將NH3→N2，從原理上看，下列試劑可行的是AD(填序號)。A．O2 B．NaC．NH4Cl D．NO2[解析](1)試驗室常用NH4Cl與Ca(OH)2制取氨氣，生成氯化鈣、氨氣和水，反應的化學方程式為2NH