重难点03 氮及其化合物-【好题汇编】备战2023-2024学年高一化学下学期期末真题分类汇编（江苏专用）

重难点03 氮及其化合物 1．（2020-2021高一下·江苏苏州·期末）属于人工固氮的是 A．用N2和H2合成氨 B．闪电将空气中N2转化为NO C．用NH3和CO2合成尿素 D．豆科植物的根瘤固氮 2．（2020-2021高一下·江苏宿迁·期末）下列物质性质与应用对应关系正确的是 A．氨气极易溶于水，可用作制冷剂 B．HNO3具有强氧化性，可用于制备硝酸铵 C．Fe(NO3)2具有还原性，可用作补铁剂 D．氨水溶液呈碱性，可使红色石蕊试纸变蓝 3． （2020-2021高一上·江苏如皋·期末）氮气性质稳定，常用作保护气。将游离态的氮转变为化合态氮的过程叫做氮的固定。下列是自然界或生产生活中存在的一些氮元素的转化：铵盐NH3N2→NONO2→HNO3硝酸盐。上述转化中，属于氮的固定的是 A．① B．② C．③ D．④ 4．（2022-2023高一下·江苏扬州·期末）在给定条件下，下列物质间所示的转化可以实现的是 A． B． C． D． 5．（2020-2021高一下·江苏南通·期末）一定温度下有关物质的转化如图所示，下列有关说法不正确的是 A．反应①实现了氮的固定 B．可循环使用 C．高温下煅烧的化学方程式为 D．图示转化可实现用获得和 6．（2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末）下列有关化学现象和原理或结论表述正确的是 A．用氢氟酸蚀刻玻璃，是因为氢氟酸是强酸 B．常温下，浓硫酸可以用铁制容器储存，说明铁与冷的浓硫酸不反应 C．加热盛有少量固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，说明显碱性 D．0.5mol Fe和含1mol 的稀溶液充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液变红 7． （2020-2021高一下·江苏扬州·期末）下列过程不属于氮的固定的是 A．氢气与氮气合成氨 B．氨和二氧化碳合成CO(NH2)2 C．雷雨天时氮气与氧气反应生成NO D．大豆根瘤菌将氮气转化为氨态氮肥 8．（2020-2021高一下·江苏苏州·期末）最近科学家研究了一种在酸性介质中利用电解原理进行电化学固氮的方法，反应机理示意图如图，氨气在催化剂电极表面产生。下列说法不正确的是    A．过程中存在H+发生还原反应转化为H B．在该过程中，氮气分子中N≡N断裂产生N原子 C．在催化剂作用下，N2与H原子反应可能生成N2H4 D．与传统工业合成氨法比较，电化学固氮法具有条件温和的优点 9．（2020-2021高一下·江苏连云港·期末）某兴趣小组利用如图所示装置进行铜片与硝酸反应的实验，先将铜片放入试管的底部，通过分液漏斗加入2mL浓硝酸，将产生的气体通入倒置于水槽里充满水的集气瓶中，反应一段时间后，用分液漏斗向试管中加5mL水，继续收集气体。下列有关说法不正确的是 A．硝酸在反应中既体现氧化性，又体现酸性 B．若铜片过量，继续用分液漏斗滴加稀硫酸，铜片表面无明显变化 C．如图中的分液漏斗可用长颈漏斗代替，但长颈漏斗的下端须插入液面以下 D．试管中前后两次实验得到的气体不同，集气瓶中前后两次收集到的气体相同 10．（2022-2023高一下·江苏淮阴中学·期末）活性炭吸附脱硝法工艺如图所示。下列说法错误的是 A．NOx是来自于汽油等化石燃料的不完全燃烧，肆意排放会造成酸雨、光化学烟雾 B．活性炭的作用是加快反应速率 C．NH3的流入速度需要结合入口烟气的组成进行调节 D．该工艺过程的优点之一是无二次污染 11．（2020-2021高一下·江苏连云港·期末）科学研究人员提出在有机碳源和微生物的作用下，可以实现大气中的氮循环(如图所示)，减少对环境的污染。下列说法正确的是 A．转化成属于氮的固定 B．图中氮的化合价仅有0、+3、+5 C．转化过程中被甲醇氧化为N2 D．与反应的离子方程式为： 12．（2020-2021高一下·江苏扬州·期末）通常状况下，NH3是具有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化成液氨，且它极易溶于水形成氨水，工业上常用氨气制备硝酸。下列关于氨气和硝酸的说法正确的是 A．浓硝酸应存放于棕色瓶内 B．氨气分子中存在离子键 C．液氨是混合物 D．实验室可用浓硝酸和铁制取氢气 13．（2020-2021高一下·江苏南京六校联考·期末）为了测定铁铜合金的组成，将15.2g铁、铜合金加入200mL某浓度的稀硝酸中，待合金完全溶解后，共收集到NO气体4.48L(标准状况下)，并测得反应后溶液中H+的浓度为0.5mol·L-1。若反应前后溶液的体积变化忽略不计，则下列判断正确的是 A．反应后的溶液中可继续溶解铁铜合金质量最多为1.9g B．上述合金中铁与铜的质量之比为2：3 C．合金中，铁的质量分数为63.2% D．原硝酸的物质的量浓度为c(HNO3)=4.5mol·L-1 14．（2020-2021高一下·江苏徐州·期末）氮、铁两种元素可以在细菌作用下发生氧化还原反应，实现两种元素在自然界的循环，循环中的部分转化如图所示。 (1)题图所示的氮循环中，属于氮的固定的有 (填字母)。 a.反硝化过程    b.硝化过程    c.转化为 (2)农业生产过程中使用的铵态氮肥，是水体中铵态氮元素的来源之一、 ①检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是 。 ②实验室制备少量氨气反应的化学方程式为 。 (3)铵态氮()与亚硝态氮()在氨氧化细菌的作用下反应生成氮气，若产生氮气，则转移电子的物质的量为 。 (4)题图所示土壤中的铁循环可用于水体脱氮(将氮元素从水体中除去)，用离子方程式表示利用土壤中的铁循环脱除水体中铵态氮的原理： 。 (5)与硝态氮()反应脱氮生成，反应后的溶液为和的混合溶液。为检验溶液中含有和，相应的实验方案为 (实验中可选用的试剂：溶液、溶液、溶液)。 15．（2022-2023高一下·江苏扬州·期末）氮及其化合物的转化具有重要应用。 (1)实验室模拟用浓硫酸脱除氮氧化物，装置如图所示，实验开始后装置C中发生反应：。 ①A装置中发生反应的离子方程式是 ，B装置的作用是 。 ②理论上应相同时间内控制a、b处通入气体的物质的量之比为 。 (2)已知：(浓)。请补充完整由Na2SO3固体制备纯净的NOHSO4晶体的实验方案：向一定量Na2SO3固体中加入 ，制得SO2；向浓硝酸中缓慢通入SO2， ，将反应后得到的混合物过滤、洗涤、干燥。(操作须进行尾气吸收，须选用的试剂有：18 mol·LH2SO4溶液，0.5 mol·LNaOH溶液) (3)一定条件下，NH3在钒(V)催化剂作用下可脱除气体中的NO，可能的反应机理如图所示：    ①步骤1中O-H被削弱，形成的化学键是 。 ②若反应中参加反应的，则总反应的化学方程式为 。 16．（2022-2023高一下·江苏淮安·期末）氮及其化合物是重要的化工原料，研究其性质、用途和转化具有重要意义。 回答下列问题：    (1)X属于 (填“离子”或“共价”)化合物；常温下，NO2为 (填颜色)气体。 (2)物质N2H4(肼)可作为火箭发动机的燃料，已知在298K、101kPa时1g液态肼燃烧生成氮气和液态水，释放19.44kJ的热量，写出表示其燃烧热的热化学方程式 。 (3)农业上常用物质R作氮肥，实验室检验物质R中阳离子的方法为 (写出操作过程和现象)。 (4)硫可与Q的浓溶液反应，硫转化为 (化学式)。 (5)氮的氧化物(NOx)是常见的大气污染物之一，NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。当物质Y与NO2的物质的量之比为1:1时，与足量氨气能在催化剂作用下发生反应，生成两种无污染的物质，该反应的化学方程式为 。 17．（2022-2023高一下·江苏前黄高级中学·期末）“纳米零价铁”体系可将烟气中难溶的氧化为或。 (1)制备纳米零价铁：将溶液与溶液混合可生成纳米零价铁、、和水，该反应的化学方程式为 。(中元素均为价)。 (2)的氧化：在一定温度下，将溶液和溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的氧化。 ①催化分解产生，在溶液将氧化为的机理如图1所示，的化学式为 。(提示：中为价，中为价) ②与反应生成和一种液体，则化学方程式为 。 ③纳米零价铁的作用是 。 ④脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于时，脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。 (3)氧化产物的吸收：在酸性条件下氧化后的产物被溶液吸收，转化为 (填化学式)。 18．（2022-2023高一下·江苏常州高级中学·期末）有效去除大气中的氮氧化物（）和水体中的氮是环境保护的重要课题。 (1)乙烯还原。目前，科学家在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（NO）原理，其脱硝机理示意图如图1所示。写出该脱硝原理总反应的化学方程式： 。    (2)氧化。按一定流速将含NO的废气通过溶液，NO可转化成被吸收。请写出NO与反应的离子方程式 。 (3)氢气催化还原。 主反应： 副反应： 某温度下的体积分数对还原NO反应的影响如图2所示。当的体积分数大于时，的体积分数呈下降趋势，原因是 。    (4)煤焦吸附。煤焦吸附还原含NO烟气。 将原煤经热解、冷却得到煤焦，NO的脱除主要含吸附和化学还原（）两个过程，煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附，其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S-500、S-900表示，相关信息如表： 煤焦 元素分析（％） C H S-500 80.79 2.76 S-900 84.26 0.82 则相同温度下，S-900对NO的脱除率比S-500的低，可能的原因是 。 (5)地下水中的可用还原法处理，可被还原为、NO、等。利用Zn和溶液反应模拟地下水的脱硝过程、探究脱硝原理及相关因素对脱硝速率的影响。模拟过程的实验装置如图3所示。实验时用0.1mol/L洗涤Zn粒，再用蒸馏水洗涤至接近中性；将溶液的pH调至2.5。    ①实验中通入的目的是 。 ②向上述溶液中加入足量洗涤后的Zn粒，写出Zn与溶液反应生成的离子方程式： 。 (6)有人研究了用纳米零价铁去除水体中。控制其他条件不变，用纳米零价铁还原水体中的，测得溶液中、、浓度随时间变化如图4所示。与初始溶液中氮浓度相比，反应过程中溶液中的总氮（、、）浓度减少，其可能原因是 。    ( 5 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点03 氮及其化合物 1．（2020-2021高一下·江苏苏州·期末）属于人工固氮的是 A．用N2和H2合成氨 B．闪电将空气中N2转化为NO C．用NH3和CO2合成尿素 D．豆科植物的根瘤固氮 【答案】A 【解析】工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，A正确；闪电时N2转化为NO，属于自然固氮，B错误；用NH3和CO2合成尿素，是氮的化合物之间的转换，不属于氮的固定，更不是人工固氮，C错误；豆科作物根瘤菌将N2转化为含氮化合物，属于生物固氮，D错误。 2．（2020-2021高一下·江苏宿迁·期末）下列物质性质与应用对应关系正确的是 A．氨气极易溶于水，可用作制冷剂 B．HNO3具有强氧化性，可用于制备硝酸铵 C．Fe(NO3)2具有还原性，可用作补铁剂 D．氨水溶液呈碱性，可使红色石蕊试纸变蓝 【答案】D 【解析】氨气易液化，且吸收大量热，可作为制冷剂，A错误；硝酸能与氨气反应，可以制备硝酸铵，B错误；硝酸亚铁中的硝酸根与氢离子具有强氧化性，不能与亚铁离子一起服用，C错误；红色石蕊遇碱变蓝，氨水溶液显碱性，D正确。 3． （2020-2021高一上·江苏如皋·期末）氮气性质稳定，常用作保护气。将游离态的氮转变为化合态氮的过程叫做氮的固定。下列是自然界或生产生活中存在的一些氮元素的转化：铵盐NH3N2→NONO2→HNO3硝酸盐。上述转化中，属于氮的固定的是 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】C 【解析】氮的固定指将N2转化为含氮化合物，符合要求的是反应③，而反应①②④均是含氮化合物之间的转化，不属于氮的固定，选C。 4．（2022-2023高一下·江苏扬州·期末）在给定条件下，下列物质间所示的转化可以实现的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】HCl是非氧化性的酸，Fe与HCl反应生成的是FeCl2，A错误；当Cu与浓HNO3反应时，产生的气体是NO2，与稀HNO3反应时产生的是NO，HNO3浓度不明，B错误；乙醇和钠反应生成乙醇钠和H2，能实现转化，C正确；NO不和水反应，只有NO2和水反应能转化为HNO3，D错误。 5．（2020-2021高一下·江苏南通·期末）一定温度下有关物质的转化如图所示，下列有关说法不正确的是 A．反应①实现了氮的固定 B．可循环使用 C．高温下煅烧的化学方程式为 D．图示转化可实现用获得和 【答案】A 【解析】以NH4Cl制取NH3和HCl，由图中箭头NH4Cl和MgO生成NH3和MgCl2，MgCl2水溶液通过蒸发浓缩，冷却结晶，得，高温下煅烧会发生水解，。反应①氮元素由化合态转为化合态，不是氮的固定，A错误；根据图象可得可循环使用，B正确；高温下煅烧会发生水解，化学方程式为，C正确；根据图象NH3和HCl箭头指向可得出：图示转化可实现用获得和，D正确。 6．（2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末）下列有关化学现象和原理或结论表述正确的是 A．用氢氟酸蚀刻玻璃，是因为氢氟酸是强酸 B．常温下，浓硫酸可以用铁制容器储存，说明铁与冷的浓硫酸不反应 C．加热盛有少量固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，说明显碱性 D．0.5mol Fe和含1mol 的稀溶液充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液变红 【答案】C 【解析】HF为弱酸，但可以腐蚀玻璃，A错误；浓硫酸和铁发生钝化反应，在表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻碍反应的进一步进行，但不是不反应，B错误；加热碳酸氢铵，生成氨气、二氧化碳和水，氨气遇水生成氨水，使石蕊试纸变蓝，说明氨气显碱性，C正确；由Fe和稀反应的方程式：可知，0.5 mol Fe和含1 mol 的稀溶液充分反应后，则生成0.25 mol ，剩余0.25 mol Fe，而剩余的Fe与发生反应：，则0.25 mol 刚好反应完全，因此溶液中无Fe3+，则加入KSCN溶液后，溶液不变红，D错误。 7． （2020-2021高一下·江苏扬州·期末）下列过程不属于氮的固定的是 A．氢气与氮气合成氨 B．氨和二氧化碳合成CO(NH2)2 C．雷雨天时氮气与氧气反应生成NO D．大豆根瘤菌将氮气转化为氨态氮肥 【答案】B 【解析】氢气与氮气合成氨，氮元素由单质转化为氮的化合物，属于氮的固定，A不符合题意；氨和二氧化碳合成CO(NH2)2，是氮元素的化合物的转化，不属于氮的固定，B符合题意；雷雨天时氮气与氧气反应生成NO，是氮元素由单质转化为氮的化合物，属于氮的固定，C不符合题意；大豆根瘤菌将氮气转化为氨态氮肥，是氮元素由单质转化为氮的化合物，属于氮的固定，D不符合题意。 8．（2020-2021高一下·江苏苏州·期末）最近科学家研究了一种在酸性介质中利用电解原理进行电化学固氮的方法，反应机理示意图如图，氨气在催化剂电极表面产生。下列说法不正确的是    A．过程中存在H+发生还原反应转化为H B．在该过程中，氮气分子中N≡N断裂产生N原子 C．在催化剂作用下，N2与H原子反应可能生成N2H4 D．与传统工业合成氨法比较，电化学固氮法具有条件温和的优点 【答案】B 【解析】由图可知H+转化为H化合价降低，发生还原反应，A正确；由图可知，N2生成了NH3，但是不存在N原子，B错误；由图可知，在反应过程存在N2H4，C正确；与传统工业合成氨法比较，电化学固氮法不需要高温高压，所以条件比较温和，D正确。 9．（2020-2021高一下·江苏连云港·期末）某兴趣小组利用如图所示装置进行铜片与硝酸反应的实验，先将铜片放入试管的底部，通过分液漏斗加入2mL浓硝酸，将产生的气体通入倒置于水槽里充满水的集气瓶中，反应一段时间后，用分液漏斗向试管中加5mL水，继续收集气体。下列有关说法不正确的是 A．硝酸在反应中既体现氧化性，又体现酸性 B．若铜片过量，继续用分液漏斗滴加稀硫酸，铜片表面无明显变化 C．如图中的分液漏斗可用长颈漏斗代替，但长颈漏斗的下端须插入液面以下 D．试管中前后两次实验得到的气体不同，集气瓶中前后两次收集到的气体相同 【答案】B 【解析】试管中反应的化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，硝酸在反应中既体现氧化性，又体现酸性，A正确；由于试管溶液中存在Cu(NO3)2，加入稀硫酸相当于增加H+浓度，在酸性条件下具有氧化性，能与过量的Cu反应，则观察到铜片有溶解，B错误；试管中发生的反应产生NO2气体，若用长颈漏斗代替，为防止气体从漏斗溢出，长颈漏斗的下端须插入液面以下，C正确；第一次实验是浓硝酸和Cu反应产生NO2，NO2进入集气瓶中和水反应生成硝酸和NO，收集的气体是NO，第二次实验是稀硝酸和Cu反应产生NO，NO难溶于水，集气瓶收集的气体是NO，故反应得到的气体不同，收集的气体相同，D正确。 10．（2022-2023高一下·江苏淮阴中学·期末）活性炭吸附脱硝法工艺如图所示。下列说法错误的是 A．NOx是来自于汽油等化石燃料的不完全燃烧，肆意排放会造成酸雨、光化学烟雾 B．活性炭的作用是加快反应速率 C．NH3的流入速度需要结合入口烟气的组成进行调节 D．该工艺过程的优点之一是无二次污染 【答案】A 【解析】氮氧化物的产生是因为高温高压下，空气中氮气与氧气反应生成的，汽油中不含氮元素，A错误；氨气和氮气在活性炭的催化作用下转化更快，B正确；氨气的流速不能过快，也不能过慢，与烟气的组成有关，当烟气中氮氧化物含量高时，可增加流速，C正确；该过程排放的气体对大气无污染，D正确。 11．（2020-2021高一下·江苏连云港·期末）科学研究人员提出在有机碳源和微生物的作用下，可以实现大气中的氮循环(如图所示)，减少对环境的污染。下列说法正确的是 A．转化成属于氮的固定 B．图中氮的化合价仅有0、+3、+5 C．转化过程中被甲醇氧化为N2 D．与反应的离子方程式为： 【答案】D 【解析】 转化成不是N由游离态转化为化合态，不属于氮的固定，A错误；图中氮的化合价除有0、+3、+5，图中还有-3价，B错误；转化过程中被甲醇还原为N2，C错误；与反应生成氮气和水，离子方程式为：，D正确。 12．（2020-2021高一下·江苏扬州·期末）通常状况下，NH3是具有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化成液氨，且它极易溶于水形成氨水，工业上常用氨气制备硝酸。下列关于氨气和硝酸的说法正确的是 A．浓硝酸应存放于棕色瓶内 B．氨气分子中存在离子键 C．液氨是混合物 D．实验室可用浓硝酸和铁制取氢气 【答案】A 【解析】浓硝酸见光会分解，故应保存在棕色试剂瓶中，A正确；氨气分子易液化，说明沸点低，推测氨气分子只存在氮氢共价键，B不正确；液氨是氨气的液态形式，是纯净物，C不正确；浓硝酸具有强氧化性和金属反应生成氮的氧化物，不会产生氢气，D不正确。 13．（2020-2021高一下·江苏南京六校联考·期末）为了测定铁铜合金的组成，将15.2g铁、铜合金加入200mL某浓度的稀硝酸中，待合金完全溶解后，共收集到NO气体4.48L(标准状况下)，并测得反应后溶液中H+的浓度为0.5mol·L-1。若反应前后溶液的体积变化忽略不计，则下列判断正确的是 A．反应后的溶液中可继续溶解铁铜合金质量最多为1.9g B．上述合金中铁与铜的质量之比为2：3 C．合金中，铁的质量分数为63.2% D．原硝酸的物质的量浓度为c(HNO3)=4.5mol·L-1 【答案】D 【解析】，则转移电子为，故金属共失去电子0.6mol，故失去1mol电子时合金的质量=，反应后Fe3+0.1mol，Cu2+0.15mol，HNO30.1mol由于要求是最多溶解合金的质量，所以应该让铁铜都变成+2价，根据方程式可知0.1mol硝酸还可以得到电子=，对应合金质量=，但是此时溶液中还有Fe3+0.1mol，还可以溶解更多的合金，A错误；反应后溶液中的c(H+)= 0.5mol/L，则反应后，Fe被氧化生成Fe(NO3)3，设合金中Cu为mol，Fe为mol，则：，解得=0.15，=0.1，故Fe的质量为，Cu的质量为，其质量比=，B错误；合金中，铁的质量分数=，C错误；反应生成Cu(NO3)2、Fe(NO3)3和NO，还有剩余的硝酸，根据N原子守恒，故，D正确。 14．（2020-2021高一下·江苏徐州·期末）氮、铁两种元素可以在细菌作用下发生氧化还原反应，实现两种元素在自然界的循环，循环中的部分转化如图所示。 (1)题图所示的氮循环中，属于氮的固定的有 (填字母)。 a.反硝化过程    b.硝化过程    c.转化为 (2)农业生产过程中使用的铵态氮肥，是水体中铵态氮元素的来源之一、 ①检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是 。 ②实验室制备少量氨气反应的化学方程式为 。 (3)铵态氮()与亚硝态氮()在氨氧化细菌的作用下反应生成氮气，若产生氮气，则转移电子的物质的量为 。 (4)题图所示土壤中的铁循环可用于水体脱氮(将氮元素从水体中除去)，用离子方程式表示利用土壤中的铁循环脱除水体中铵态氮的原理： 。 (5)与硝态氮()反应脱氮生成，反应后的溶液为和的混合溶液。为检验溶液中含有和，相应的实验方案为 (实验中可选用的试剂：溶液、溶液、溶液)。 【答案】（1）c (2) ①取少量样品于试管中，加入溶液并加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明样品中存在 ② （3）0.06 （4） （5）取少量混合溶液于试管中，滴入溶液呈红色，说明有；取少量溶液于试管中，滴入混合溶液，紫红色褪色，说明有 【解析】氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，硝化过程是将转化为，转化为，反硝化过程正好和硝化过程相反，铁循环脱除水体中氨态氮过程是Fe3+和反应生成Fe2+和N2，Fe2+和、H+反应生成Fe3+。 (1)氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的方法，即氮气→含氮化合物或离子。反硝化过程正好和硝化过程相反，属于含氮化合物的转化，不属于固氮，a不符合题意；硝化过程是将转化为，转化为，属于含氮化合物的转化，不属于固氮，b不符合题意；N2转化为氨态氮，属于人工固氮，c符合题意。(2)①检验的原理是先将转化为NH3，再根据氨气的性质用湿润的红色石蕊试纸检验氨气，方法为：取少量样品于试管中，加入溶液并加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明样品中存在。②实验室制备少量氨气用的试剂为氢氧化钙和氯化铵，反应的化学方程式为。(3)氧化生成H2O和N2，离子方程式为+N2↑+2H2O，转化为氮气时，氮元素的化合价从-3价升高到0价，1mol转化为氮气时，氮元素的化合价从+3价升高到0价，当生成1mol氮气时，转移3mole-，即n(e-)=3n(N2)=3×0.02mol=0.06mol。(4)由图可知：铁循环脱除水体中铵态氮的原理是Fe3+和反应生成Fe2+、N2和H+，离子方程式为。(5)检验溶液中含有和，相应的实验方案为取少量混合溶液于试管中，滴入溶液呈红色，说明有；取少量溶液于试管中，滴入混合溶液，紫红色褪色，说明有。 15．（2022-2023高一下·江苏扬州·期末）氮及其化合物的转化具有重要应用。 (1)实验室模拟用浓硫酸脱除氮氧化物，装置如图所示，实验开始后装置C中发生反应：。 ①A装置中发生反应的离子方程式是 ，B装置的作用是 。 ②理论上应相同时间内控制a、b处通入气体的物质的量之比为 。 (2)已知：(浓)。请补充完整由Na2SO3固体制备纯净的NOHSO4晶体的实验方案：向一定量Na2SO3固体中加入 ，制得SO2；向浓硝酸中缓慢通入SO2， ，将反应后得到的混合物过滤、洗涤、干燥。(操作须进行尾气吸收，须选用的试剂有：18 mol·LH2SO4溶液，0.5 mol·LNaOH溶液) (3)一定条件下，NH3在钒(V)催化剂作用下可脱除气体中的NO，可能的反应机理如图所示：    ①步骤1中O-H被削弱，形成的化学键是 。 ②若反应中参加反应的，则总反应的化学方程式为 。 【答案】(1) ① 除去水蒸汽 ② 3∶1 (2) 一定量18 mol·LH2SO4溶液充分反应 用0.5 mol·LNaOH溶液吸收剩余的气体 (3) ①N-H ② 【解析】A装置中，NO2与水反应，生成硝酸和NO； B装置中，NO用浓硫酸干燥； C装置中，NO、NO2在浓硫酸中混合，并与浓硫酸发生反应，生成NOHSO4，尾气用气囊收集后进行处理。（1）①A装置中，NO2与水反应，生成硝酸和NO，发生反应的离子方程式是，B装置是NO的干燥装置，作用是除去水蒸汽。②依据发生的反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO、，可建立关系式：3NO2(a处)——NO——NO2(b处)，则理论上应相同时间内控制a、b处通入气体的物质的量之比为3∶1。（2）制取SO2时，发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑；SO2有毒，是大气污染物，通常使用NaOH溶液进行尾气处理。则由Na2SO3固体制备纯净的NOHSO4晶体的实验方案：向一定量Na2SO3固体中加入一定量18 mol·LH2SO4溶液充分反应，制得SO2；向浓硝酸中缓慢通入SO2，用0.5 mol·LNaOH溶液吸收剩余的气体，将反应后得到的混合物过滤、洗涤、干燥。（3）①从图中可以看出，步骤1中，O-H中的O原子与NH3分子中的N原子间形成共价键，则O-H被削弱，形成的化学键是N-H。②若反应中参加反应的n(NH3):n(NO)=1:1，则依据得失电子守恒，n(NH3):n(NO)：n(O2)=4:4:1，从而得出总反应的化学方程式为。 16．（2022-2023高一下·江苏淮安·期末）氮及其化合物是重要的化工原料，研究其性质、用途和转化具有重要意义。 回答下列问题：    (1)X属于 (填“离子”或“共价”)化合物；常温下，NO2为 (填颜色)气体。 (2)物质N2H4(肼)可作为火箭发动机的燃料，已知在298K、101kPa时1g液态肼燃烧生成氮气和液态水，释放19.44kJ的热量，写出表示其燃烧热的热化学方程式 。 (3)农业上常用物质R作氮肥，实验室检验物质R中阳离子的方法为 (写出操作过程和现象)。 (4)硫可与Q的浓溶液反应，硫转化为 (化学式)。 (5)氮的氧化物(NOx)是常见的大气污染物之一，NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。当物质Y与NO2的物质的量之比为1:1时，与足量氨气能在催化剂作用下发生反应，生成两种无污染的物质，该反应的化学方程式为 。 【答案】(1)共价 红棕色 (2)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)  △H=-622.08 kJ∙mol-1 (3)取少量R的溶液，加入足量浓NaOH溶液并加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝，则表明生成氨气，从而证明R中含有铵根离子 (4)H2SO4 (5)2NH3+NO+NO22N2+3H2O 【解析】从图中可以看出，X为N元素显-3价的氢化物，则其为NH3；Y为N元素显+2价的氧化物，则其为NO；Q为N元素显+5价的含氧酸，则其为HNO3；R为含有-3价N元素的盐，则其为铵盐。（1）由分析可知，X为NH3，属于共价化合物；常温下，NO2为红棕色气体。（2）在298K、101kPa时，1g液态肼燃烧生成氮气和液态水，释放19.44kJ的热量，则1mol液态肼(32g)完全燃烧生成氮气和液态水时，放热19.44kJ/g×32g/mol=622.08 kJ∙mol-1，则表示其燃烧热的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-622.08 kJ∙mol-1。（3）农业上常用物质R作氮肥，检验物质R中阳离子即，实验室常用浓NaOH溶液检验，方法为：取少量R的溶液，加入足量浓NaOH溶液并加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝，则表明生成氨气，从而证明R中含有铵根离子。（4）由分析可知，Q为HNO3，浓硝酸具有强氧化性，硫可与浓硝酸反应，硫转化为H2SO4。（5）当物质Y(NO)与NO2的物质的量之比为1:1时，与足量氨气能在催化剂作用下发生反应，生成N2和H2O，该反应的化学方程式为2NH3+NO+NO22N2+3H2O。 17．（2022-2023高一下·江苏前黄高级中学·期末）“纳米零价铁”体系可将烟气中难溶的氧化为或。 (1)制备纳米零价铁：将溶液与溶液混合可生成纳米零价铁、、和水，该反应的化学方程式为 。(中元素均为价)。 (2)的氧化：在一定温度下，将溶液和溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的氧化。 ①催化分解产生，在溶液将氧化为的机理如图1所示，的化学式为 。(提示：中为价，中为价) ②与反应生成和一种液体，则化学方程式为 。 ③纳米零价铁的作用是 。 ④脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于时，脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。 (3)氧化产物的吸收：在酸性条件下氧化后的产物被溶液吸收，转化为 (填化学式)。 【答案】(1) (2) ① ② ③Fe与溶液反应产生 ④的分解(速率随温度升高而加快)，浓度减小，脱除率降低 (3) 【解析】（1）将FeSO4溶液与碱性NaBH4溶液混合可生成纳米零价铁、H2和NaBO2等，铁元素化合价由+2降低为0， NaBH4中H元素化合价由-1升高为0，根据得失电子守恒，该反应的化学方程式为：。（2）①由图1知，H2O2+Y→HO2·+X，反应中O化合价从-1升高到，则Y中铁元素化合价降低，Y的化学式为FeCl3；②NO被H2O2氧化为HNO3，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O；③纳米零价铁与HCl溶液反应产生Fe2+；④H2O2的分解速率随温度升高而加快，H2O2浓度减小，所以温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势。（3）Ca(OH)2和HNO3反应中和生成Ca(NO3)2和水。 18．（2022-2023高一下·江苏常州高级中学·期末）有效去除大气中的氮氧化物（）和水体中的氮是环境保护的重要课题。 (1)乙烯还原。目前，科学家在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（NO）原理，其脱硝机理示意图如图1所示。写出该脱硝原理总反应的化学方程式： 。    (2)氧化。按一定流速将含NO的废气通过溶液，NO可转化成被吸收。请写出NO与反应的离子方程式 。 (3)氢气催化还原。 主反应： 副反应： 某温度下的体积分数对还原NO反应的影响如图2所示。当的体积分数大于时，的体积分数呈下降趋势，原因是 。    (4)煤焦吸附。煤焦吸附还原含NO烟气。 将原煤经热解、冷却得到煤焦，NO的脱除主要含吸附和化学还原（）两个过程，煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附，其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S-500、S-900表示，相关信息如表： 煤焦 元素分析（％） C H S-500 80.79 2.76 S-900 84.26 0.82 则相同温度下，S-900对NO的脱除率比S-500的低，可能的原因是 。 (5)地下水中的可用还原法处理，可被还原为、NO、等。利用Zn和溶液反应模拟地下水的脱硝过程、探究脱硝原理及相关因素对脱硝速率的影响。模拟过程的实验装置如图3所示。实验时用0.1mol/L洗涤Zn粒，再用蒸馏水洗涤至接近中性；将溶液的pH调至2.5。    ①实验中通入的目的是 。 ②向上述溶液中加入足量洗涤后的Zn粒，写出Zn与溶液反应生成的离子方程式： 。 (6)有人研究了用纳米零价铁去除水体中。控制其他条件不变，用纳米零价铁还原水体中的，测得溶液中、、浓度随时间变化如图4所示。与初始溶液中氮浓度相比，反应过程中溶液中的总氮（、、）浓度减少，其可能原因是 。    【答案】(1) (2) (3)过量氢气与氮气反应生成了氨气 (4)s-900热解温度更高，煤焦中氢碳质量比比值小，表面官能团减少，不利于吸附 (5) ①排尽装置中的空气，防止空气中的氧气影响脱硝反应 ② (6)部分硝酸根被还原为氮气或一氧化氮逸出水体 【解析】（1）由图示可知，反应前后未发生变化，即在作催化剂下反应生成，作氧化剂，作还原剂，根据氧化还原反应中电子得失守恒可得：。（2）NO通过溶液，NO可转化成被吸收，中N元素化合价由+2价升高至+5价，失去3个电子；中Cl元素化合价由+3价降至-1价，得到4个电子。根据电子转移守恒以及电荷守恒可得该反应的离子方程式为：。（3）由图示可知，当氢气的体积分数于时，的体积分数呈下降趋势，但氨气的体积分数呈上升趋势，说明生成的氮气与氢气反应生成了氨气。 （4）煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附，其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。相同温度下，S -500对NO的脱除率比S -900的高，可能的原因是：热解温度高，煤焦 H / C 比值小，表面官能团减少、 S -900的比表面积小，吸附能力弱。（5）①实验中通入的目的是排尽装置中的空气，防止空气中的氧气影响脱硝反应；②向溶液中加入足量洗涤后的Zn粒，为氧化剂被还原为，则中N元素由+5价降为-3价，得到8个电子，Zn由0价升高至+2价，失去2个电子，根据得失电子守恒以及电荷守恒可得该反应的离子方程式为：。 （6）中N元素处于最高价态+5价，只有氧化性，可被纳米零价铁还原为等，其中为难溶于水的气体，会逸出水体，从而使溶液中的总氮（、、）浓度减少。 ( 5 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$