专题7 第三单元 专题突破4 氮及其化合物的性质与转化-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中化学必修第二册（苏教版2019)

专题突破4氮及其化合物的性质与转化 1.(2022·浙江杭州高一月考)下列物质的转 所示。下列说法不正确的是 化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完 盐「 酸 成的是 ( 氧化物 单质 ①NO2→NO ②N02→HN03 ③N2→N02 氢化物 -3-20+2+4+5 ④N2→NO ⑤N2→NH A.常温下，a的水溶液pH>7 A.① B.②⑤ C.④ D.③④ B.一定条件下，b可以转化为a或c,该过程 2.(2022·湖南长沙高一调研)合成氨及其相关 属于氮的固定 工业中，部分物质间的转化关系如图所示，下 C.一定条件下，c、d、e之间存在转化关系：c 列说法错误的是 ( →d→e 甲 氨肥 D.实验室用e的浓溶液与Cu反应制备d,可 H ①，溶液垃选了热地成 用排水法收集 P 5.(2022·江苏无锡高一月考)科学家研究发现 A.Ⅱ、Ⅲ和V是工业上制取硝酸的过程 含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大 B.图中氮肥含氮量17.5% 气中的氨有关，转化关系如图所示： C.在I、Ⅳ、V、M处流程中，物质被循环利用 D.反应V的化学方程式为NH+CO2+ NO.JOLN.O HOHNOS NH.NO. H,O+NaCl =NaHCO+NH,CI NH 机颗 s0,s0,H0H,s0 NHS0物 3.(2023·江西萍乡安源中学高一期中)自然界 中的氮循环部分过程如图所示，有关循环过 颗粒物 雾旋 程的说法中，正确的是 ( ) (1)图中物质溶于水溶液呈碱性的是 N(大气) 反硝化 (2)工业上利用氨气制备一氧化氮，反应的化 固氮 学方程式为 0 NHNH 硝化 NO:.NO (3)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂 氨化 瓶，并放置在阴凉处，其原因为 动植物蛋同化 (用化学方程式表示)。 A.氮元素可通过氨化过程从无机物转移到有 (4)氨气与一氧化氮(N0)在一定条件下反应 机物中 可生成对空气无污染的物质，该反应的化学 B.硝化过程的反应物中，NH,属于盐 方程式为 C.反硝化过程中，必须有02的参与 (5)往含有0.5molH2S04、0.2 mol HNO,的混合 D.固氮过程中，N2可能作还原剂 酸溶液中加入32g铜粉，充分反应后能收集到 4.(2023·广东惠州博罗中学高一月考)部分含 标准状况下 L的NO气体。 氮物质的分类与相应氮元素化合价关系如图 必修第二册·SJ学霸054 专题7真题集训 1.(2023·湖北卷)2023年5月10日，天舟六号 4.(2020·全国卷Ⅲ)喷泉实验装置如图所示。 货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进 应用下列各组气体一溶液，能出现喷泉现象 入高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推 的是 进剂的是 ( A.液氮-液氢 B.液氧-液氢 C.液态NO2-肼 D.液氧-煤油 溶液 2.(2023·江苏卷)氨及其化合物的转化具有重 要应用。下列说法不正确的是 ( ) A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产 选项 气体 溶液 A H,S 稀盐酸 物：HNO,(稀)CN00NO, B HCI 稀氨水 B.工业制硝酸过程中的物质转化：N2 C NO 稀H,S0 D 饱和NaHCO,溶液 02 C02 →NO HNO, 放电或高温 5.(高考组合题)下列说法正确的是 () C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反 A.(2021·浙江1月选考)工业制备硝酸的 应：2N0+2C0催化剂X,+2C0, 主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔 D.实验室制备少量NH,的原理：2NH,CI+ B.(2022·浙江6月选考)浓硝酸与铁在常温 Ca(0H),△CaCL,+2NH,↑+2H,0 下不能反应，所以可用铁质容器贮运浓 硝酸 3.(2023·广东卷)1827年，英国科学家法拉第 C.(2021·山东卷)向浓HNO,中插人红热的 进行了NH喷泉实验。在此启发下，兴趣小 炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓HNO 组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以 反应生成NO, 达到预期目的的是 ( D.(2021·浙江6月选考)应避免铵态氮肥 NH 与草木灰混合施用 H,0 E.(2021·河北卷)浓HNO,和稀HN0,与 P.O Cu反应的还原产物分别为NO2和N0,故 图 图2 稀HNO,氧化性更强 6,(2022·北京卷节选)利用如图所示装置（夹 持装置略)进行实验，b中现象不能证明a中 求水 产物生成的是 () 图3 图4 A.图1：喷泉实验 B.图2：干燥NH C.图3：收集NH D.图4：制备NH 专题7学霸055一N0+NO:+C02,②NOH溶液与N0,NO2反应的化学方程 V生成的NH,C受热分解生成NH,可循环利用.反应M生成的碳 式为2NaOH+N0+N02—2NaN02+H,0.当n(N0)=n(N02)时， 酸氢钠受热分解生成纯碱，水和二氧化碳，二氧化碳在上述流程中 气体刚好能被充分吸收，当n(NO,)<m(NO)时，剩余的NO不能 能被再次利用，C正确：氢气和二氧化碳通人氯化钠溶液可以析出 被NaOH溶液吸收.氢氧化物的吸收率降低，因此曲线Ⅱ表示NO 溶解度较小的碳酸氢钠品体，发生反应：NH1+C0,+H,O+NaC 的物质的量大于NO,的物质的量：NOH溶液浓度越大黏稠度越 =NHCO3!+NH,CI,D正确 高.当NaOH溶液浓度高于0.5l·L.-1后，黏调度越来越高，不利 3.D解析：由图可知，氯元素可通过氨化过程从有机物转移到无机 于对氨氧化物的吸收 物中，A错误：氨气属于气态氢化物，不属于盐，B错误：反硝化过 第3关（练思雏宽度） 程中，硝酸根离子，亚硝酸根离子转化为氨气，氨元素的化合价降 8.（1)4H,+50,篮化制0+6H,0(2)+3C0g+N0+N0, 低被还原.应有还原剂参与，不可能有氧气参与，C错误：由图可 知，固氨过程中，氟气转化为硝酸根离子，亚硝酸根离子时.氨元素 2N05+C0,(3)2HN03+3NaN02=3NaNO1+2N0T+H20碱 的化合价升高被氧化，氮气为反应的还原剂.D正确 吸收(4)①1.5≤x<2②(5-2x)：(2x-3) 4.D解析：根据N元素化合价及物质类别可知：4为氨气，b为氨 解析：(1)工业上NH催化氧化，可生成NO等，则反应的化学方程 气、c为一氧化氮、d为二氧化氮，e为硝酸：氮元素的氢化物 化剂 式为4NH+50,△ 4N0+6H20。(2)NaN02中，Na显+1价，0 为NH,溶于水生成弱碱一水合氨，常温下水溶液星碱性，pH>7, 故A正确：氮的固定是指游离态的氮元素转化为化合态，故B正 显-2价，则依据化合物中各元素化合价的代数和为0的原则，可 确：N0与02反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO,故C正确： 得出N元素的化合价为+3，“碱吸收”过程中，NO、NO,被Na2C0 实验室可用浓硝酸与铜反应生成NO,,但NO2能溶于水且与水反 吸收，转化为NaN02和C02,发生反应的离子方程式为C0+ 应，不能用排水法收集，故D错误 NO+NO,=2N05+C02。(3)母液I“转化"时，HNO,与NaNO2发 生复分解反应，同时生成的HNO2又发生歧化反应，从而生成 5.（1)NH,(2)4H,+50,催化剂4N0+6H,0(3)40,(滚) NaNO,和N0等，化学方程式为2HNO3+3NaNO一3NaNO,+ 发云2H,0+40,f+0,f(④)4NH,+6N0一定条件5N,+6H,0 光服 2N0↑+H20,“转化”时产生的气体为NO,应导入碱吸收循环利 (5)4.48 用.(4)①从反应N0+N02+2N0H=2NaN02+H20,2N02+ 解析：(1)NH极易溶于水，NH3与H20反应产生NH1·H20, 2Na0H—NaN02+NN0,+H,0可以看出，n(NO,):n(NO)≥ NH·H,0电离产生NH,O州，使溶液显碱性，故图中物质溶于水 1:1,则N0.中x的收值范围为1.5≤x<2:②NO.通入足量NaOH 溶液呈碱性的是NH,。(2)NH,具有还原性，与O2在催化剂存在 溶液中，充分反应后气体没有利余，则O,全部转化为 的条件下反应产生N0、H,0,根据电子转移守恒、原子守恒，可得 NaN01,NaN0,依据得失电子守恒可得，(2x-3)·n(NO,)=(5- 2)·m(N0),反应后溶液中n(N0):n(NO)=(5-2x):(2x-3)。 反应的化学方程式为4NH,+50,能化剂40+6H,0。(3)实验室 专题突破4氮及其化合物的性质与转化 长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，这是由于 浓硝酸不稳定，受热或光照会发生分解反应产生H,0,N02,02,反 1.C解析：①NO2一N0,二氧化氯与水反应生成硝酸和一氧化氯，二 应的化学方程武为4HN0,(来)一2H,0+4N0,+0,↑。(4)氨气 氧化氨既作氧化剂又作还原剂，不需要加人氧化剂：②NO,一 与一氧化氮(N0)在一定条件下发生氧化还原反应可生成对空气 HNO,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氯，二氧化氢既作氧 无污染的物质N2,H0,该反应的化学方程式为4NH,+6NO 化剂又作还原剂，不需要加人氧化剂：③N2一→NO2,N2不能酒过一 步反应生成NO2:④N2→N0需要加入氧化剂O,且能通过一步反 一定条件5N,+6H,0.(5)Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3C+ 应完成：⑤N,,NH,需要加人还原剂：故选C 8H+2N05=3Cu2+2N0↑+4H,0,n(Cu)= 32g 2.B解析：氨气和氢气可以合成氨，所以甲是氨气，氨气和二氧化碳 64g·mn7 通人氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠品体，加热分解 0.5mol.n(H')=2m(H2S0,)+n(HN03)=0.5mol×2+0.2mol= 可以得到碳酸钠：氨气和氧气反应，催化氧化得到NO,NO遇到氧 1,2mol.n(NO)=n(HNO3)=0.2mol。根据物质反应转化关系可 气变为二氧化氨，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸和氨气反应得 知0.2olNO发生反应消耗0.8molH°，0.3 mol Cu,Cu,H过量 到硝酸铵.属于一种氨肥.所以乙是NO.丙是NO,,丁是NaHCO, 因此NO不足量，完全反应转化为N0气体，其物质的量是02m, 工业制硝酸是用氨气和氧气发生催化氧化反应生成NO,O再与 其在标准状况下体积V(N0)=02×22.4L·m=4.48L。 氧气反应生成NO,二氧化氨和水反应生成硝酸，则Ⅱ、Ⅲ和V是 专题7真题集训 工业上制取硝酸的过程，A正确：图中氨肥是硝酸铵NH,NO,,含氨 14×2 1.A解析：成然氯气在一定的条件下可以与氢气反应，面且是放热 量为14+1x4+14+16×3*10%=35%,B错误：反应1生成N,循 反应，但是，由于N=N键能很大，该反应的速率很慢，氢气不能在 环利用，反应W的NO,和水反应生成NO可进人■循环利用，反应 氮气中燃烧，在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体，因 必修第二册·SJ学霸26