专题06 含氮物质间的转化-【压轴题】2024-2025学年高一化学同步培优训练（苏教版2019必修第二册）

专题06 含氮物质间的转化 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、自然界的氮循环 为了促进氮的良性循环，要注意维护生态平衡，保护森林、植树绿化、增强生态系统对有害物质的吸收能力，不能过度使用含氮化肥以免污染土壤和水体；控制化石燃料燃烧排放的氮氧化物进入大气。 二、氮及其化合物的转化关系 1．价类二维图 2．方程式再书写 写出下列反应的化学方程式，是离子反应的写离子方程式。 (1)N2和H2的反应： N2+3H22NH3。 (2)实验室利用NH4Cl固体、Ca(OH)2固体混合加热制备NH3： 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2。 (3)NH3的催化氧化： 4NH3+5O24NO+6H2O。 (4)NO2溶于水： 3NO2+H2O===2H++2N+NO。 (5)把NH3通入水中： NH3+H2ONH3·H2ON+OH-。 (6)Cu和稀HNO3的反应： 3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O。 (7)Cu和浓HNO3的反应： Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O。 (8)C和浓HNO3的反应： C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。 (9)浓硝酸见光分解(化学方程式)： 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。 【例1】（23-24高三上·广东广州·阶段检测）部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．a可经催化氧化生成c B．b既可被氧化，也可被还原 C．d与水反应只生成e D．“雷雨发庄稼”包括b→c→d→e的转化 【例2】（23-24高一下·安徽池州·期中）探究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系图如下。回答下列问题： (1)实验室常用与制取物质A，A的电子式为 ，该反应的化学方程式为 。 (2)在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是 。 (3)常温下，物质C的浓溶液可与铜反应，写出该反应的离子方程式： 。 (4)有一盛满和混合气体的12mL试管倒立于足量的水中，经过足够长时间后，试管内仍然剩余2mL气体，则原混合气体中的体积是 。 【例3】（22-23高一下·新疆塔城·阶段检测）华北地区雾霾时有发生，这与汽车尾气、工业生产排放的大量有害气体有关。下列反应中，B、C是空气质量监测的物质，其中C是红棕色气体，D是强酸(部分反应条件和产物已略去)。 (1)若A是气体单质，则A生成B的化学方程式为 。 (2)若A为气态氢化物且水溶液呈碱性，则A的化学式为 ，写出A在生产生活中的一种用途 。 (3)D的浓溶液与锌反应的化学方程式为 ，在此反应中体现了硝酸 性和 性。 1．（23-24高一下·山东聊城·期中）部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列说法错误的是 A．b→a的过程为氮的固定 B．a与e反应生成一种盐 C．工业．上可通过a→c→d→e的转化制备硝酸 D．标准状况下，3.36L d与水完全反应转移的电子数为0.15 2．（23-24高一下·河北邯郸·阶段检测）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下图表示。下列说法正确的是 A．①、②均属于固氮反应 B．③中的含氮物质转化属于氮的还原 C．海洋中的反硝化作用不参与自然界的氮循环 D．反应④的离子方程式可能为 3．（24-25高一上·北京房山·期末）物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含氮物质的“价—类”二维图的部分信息。下列说法不正确的是 A．从的转化是人工固氮的重要方法 B．Y的化学式为 C．从，必需加入氧化剂 D．使用和X制备硝酸铵氮肥时，氮元素的化合价没有发生变化 4．（24-25高一上·安徽合肥·期中）我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A．气体为 B．气体不可直接通入溶液中 C．溶液中含有杂质，不能循环使用 D．得到悬浊液的反应为 5．（24-25高一上·江苏无锡·期中）水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化，用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列说法错误的是 A．反应①为非氧化还原反应 B．反应②的离子方程式为： C．反应②每生成1molN2，转移6mol电子 D．CO2在该反应中能够循环利用 6．（24-25高一上·北京海淀·期末）水体中的局部氮循环如下图所示，其中含氮物质转化方向与水深有关。 下列说法不正确的是 A．图中涉及的反应均为氧化还原反应 B．反硝化过程中含氮物质被还原 C．不同水深含氮物质转化方向不同，可能与溶氧量有关 D．步骤①中，每生成，转移4mol电子 7．（24-25高一上·湖北武汉·阶段检测）是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示，已知的还原产物为。浓的还原产物为。 下列说法错误的是 A．途径①所用混酸中与的物质的量之比最好为3：2 B．在所得混合气体中可能为 C．相对于途径①、③，途径②对环境更友好 D．有多种选择，但还原性须强于 8．（24-25高一上·河北石家庄·阶段检测）某固体物质X中可能含有Fe、CuO、NaCl、Na2CO3和KNO3中的若干种，为确定其组成，取物质X做如下实验，过程中所加试剂均过量。下列说法正确的是 A．固体2可能是Fe、Cu的混合物 B．用焰色试验确定物质X是否含有KNO3，直接观察颜色为紫色 C．物质X中一定含有NaCl和Na2CO3 D．气体2一定是混合物 9．（23-24高一下·湖南长沙·阶段检测）合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法正确的是 A．可用排空气法收集气体1 B．相同条件下，5L气体1、2的混合气(体积比为)与在一定条件下转化为对环境无害的物质，反应方程式为 C．在饱和NaCl溶液中先通入过量，再通入过量可得到固体1 D．用烧碱溶液可以鉴别气体2和溴蒸气 10．（24-25高一上·浙江金华·阶段检测）氨是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是 A．物质是氧气，工业上可直接采用通空气 B．为避免氮氧化物污染环境，可采用溶液吸收尾气 C．在联合制碱法中，采取先通氨气后通二氧化碳，目的是提高氨气的转化率 D．合成氨是一种人工固氮 11．（24-25高一上·广东茂名·阶段检测）一种利用水合肼()对反应设备进行脱氧处理的路径如下图所示。下列有关说法不正确的是 A．过程I中，是氧化产物 B．过程II中，N元素化合价没发生改变 C．过程III中，消耗NaClO与生成的物质的量之比为 D．理论上，脱氧处理过程中不需要补充CuO 12．（23-24高一下·河南·阶段检测）如图是N、S及其化合物的“价一类二维图”。下列说法正确的是 A．在一定条件下，a可将c、d还原为b B．造成的酸雨雨水在空气中放置一段时间pH会增大 C．a与浓e、与浓均能发生氧化还原反应 D．常温下，铁与浓e和浓均不反应 13．（24-25高一上·辽宁沈阳·阶段检测）固氮是将游离态的氮转化为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图所示。下列叙述正确的是 A．转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态 B．反应①中，每生成1个，转移6个电子 C．反应③中，氧化产物与还原产物之比为4：1 D．整个过程中的总反应可表示为： 14．（23-24高一下·广东茂名·期末）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 则下列说法错误的是 A．氧化炉中发生反应的化学方程式： B．图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为 C．工业中为了盛装大量浓硝酸，可选择铝、铜作为罐体材料 D．为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，可用废NaOH溶液吸收 15．（23-24高一下·河北保定·期中）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。海洋中的氮循环起始于氮的固定，循环过程可用如图表示。下列关于海洋氮循环的说法不正确的是 A．海洋中存在游离的氮 B．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 C．海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是② D．向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量 16．（23-24高一上·安徽·期末）一种新型合成氨的方法如图所示。下列说法错误的是 A．过程①与工业合成氨反应均属于“氮的固定” B．的水溶液能导电，属于电解质 C．该过程的总反应为 D．过程②和③均属于非氧化还原反应 17．（23-24高一下·广东广州·期末）氨是一种重要的化工原料，下图为合成氨以及由氨制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的 A．提高合成塔中的反应温度，可以实现N2全部转化为NH3 B．氨分离器中，可通过加压或降温使氨液化分离 C．向吸收塔和氧化炉中通入的A 为空气 D．氧化炉中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4 18．（23-24高一下·福建泉州·阶段检测）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___________(填字母)。 A．工业合成NH3需要在高温、高压、催化剂下进行 B．NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥 C．NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥 D．NH3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 mol·L-1。 (3)氨气催化氧化形成NO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污染，通常用以下两种方法处理： ①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO3＋2NO2=NaNO3＋ ＋CO2(完成化学方程式)。 ②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。 19．（23-24高一下·天津静海·阶段检测）回答下列问题。 Ⅰ.如图是氨元素的几种价态与物质类别的对应关系： (1)从氢元素化合价解析，N2具有氧化性和还原性。写出以N2生成A的化学反应方程式： ，这个反应N2体现了 性。 (2)实验室制取B的化学方程式为 。 Ⅱ.某化学兴鲤小组为搬究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。(已知：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，药品足量) (3)装置A中盛放浓硫酸仪器名称是 。 (4)装置E的现象是 ，表现了SO2的 。 (5)F装置的作用是 。 20．（23-24高一下·黑龙江双鸭山·期中）硫、氮的氧化物都会引起环境问题，越来越引起人们的重视．如图是硫、氮元素的各种价态与物质类别的对应关系： 回答下列问题： (1)从硫元素的化合价变化的角度判断，图中只有还原性的含硫化合物为 （填化学式）； (2)若将通入紫色石蕊溶液中可观察到的现象为 ； (3)根据A对应的化合价和物质类别，A为 （写分子式）； (4)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别，若要除去铁制品表面的铜镀层应选择 ，反 应的离子方程式为 ； (5)工业生产中利用氨水吸收和，流程如图所示： 被吸收过程的离子方程式是 ； (6)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：；；若用某溶液恰好完全吸收含和的大气污染物，则的物质的量为 ．若所得溶液中，则原混合气体中和物质的量之比 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 含氮物质间的转化 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、自然界的氮循环 为了促进氮的良性循环，要注意维护生态平衡，保护森林、植树绿化、增强生态系统对有害物质的吸收能力，不能过度使用含氮化肥以免污染土壤和水体；控制化石燃料燃烧排放的氮氧化物进入大气。 二、氮及其化合物的转化关系 1．价类二维图 2．方程式再书写 写出下列反应的化学方程式，是离子反应的写离子方程式。 (1)N2和H2的反应： N2+3H22NH3。 (2)实验室利用NH4Cl固体、Ca(OH)2固体混合加热制备NH3： 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2。 (3)NH3的催化氧化： 4NH3+5O24NO+6H2O。 (4)NO2溶于水： 3NO2+H2O===2H++2N+NO。 (5)把NH3通入水中： NH3+H2ONH3·H2ON+OH-。 (6)Cu和稀HNO3的反应： 3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O。 (7)Cu和浓HNO3的反应： Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O。 (8)C和浓HNO3的反应： C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。 (9)浓硝酸见光分解(化学方程式)： 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。 【例1】（23-24高三上·广东广州·阶段检测）部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．a可经催化氧化生成c B．b既可被氧化，也可被还原 C．d与水反应只生成e D．“雷雨发庄稼”包括b→c→d→e的转化 【答案】C 【解析】部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示，价态和物质分类解析得到，a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2，e为HNO3。A．NH3可经催化氧化生成NO，氨气和氧气反应生成NO和水，故A正确；B．N2中氮元素化合价0价，可以升高，也可以降低，既可被氧化，也可被还原，故B正确；C．NO2与水反应生成HNO3和NO，故C错误；D．“雷雨发庄稼”氮气先与氧气在闪电条件下反应生成NO，继续被氧化为二氧化氮，再与水反应生成硝酸，包括N2→NO→NO2→HNO3的转化，故D正确；故选：C。 【例2】（23-24高一下·安徽池州·期中）探究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系图如下。回答下列问题： (1)实验室常用与制取物质A，A的电子式为 ，该反应的化学方程式为 。 (2)在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是 。 (3)常温下，物质C的浓溶液可与铜反应，写出该反应的离子方程式： 。 (4)有一盛满和混合气体的12mL试管倒立于足量的水中，经过足够长时间后，试管内仍然剩余2mL气体，则原混合气体中的体积是 。 【答案】(1) (2) (3) (4)4mL或1.2 mL 【解析】A为-3价的氢化物，即NH3，B为+4价氮的氧化物，即NO2，C为+5价酸，即为HNO3。 （1）NH3的电子式为：；实验室制取氨气的化学方程式为：； （2）NH3在催化剂和加热的条件下被O2氧化为NO，化学方程式为：； （3）浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、水和NO2，离子方程式为：； （4）可能发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，3NO2+H2O=2HNO3+NO，若剩余气体为O2，则10mL混合气体以NO2和O2体积比为：4:1全部溶解，则消耗O2的体积为2mL，则混合气体中氧气体积为4mL；若反应后气体为NO，根据化学方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO，消耗NO2的体积为6mL，则6mL混合气体以NO2和O2体积比为：4:1全部溶解，则消耗氧气体积为：1.2mL，故答案为：4mL或1.2mL。 【例3】（22-23高一下·新疆塔城·阶段检测）华北地区雾霾时有发生，这与汽车尾气、工业生产排放的大量有害气体有关。下列反应中，B、C是空气质量监测的物质，其中C是红棕色气体，D是强酸(部分反应条件和产物已略去)。 (1)若A是气体单质，则A生成B的化学方程式为 。 (2)若A为气态氢化物且水溶液呈碱性，则A的化学式为 ，写出A在生产生活中的一种用途 。 (3)D的浓溶液与锌反应的化学方程式为 ，在此反应中体现了硝酸 性和 性。 【答案】(1) (2) 合成硝酸或制冷剂或氮肥 (3) 氧化性 酸性 【解析】B、C是空气质量监测的物质，其中C是红棕色气体，则C是，D是强酸，所以B是NO，D是硝酸，则A是氮气或氨气；（1）若A是气体单质，则A为氮气，B为一氧化氮，则氮气与氧气生成一氧化氮的化学方程式为；（2）若A为气态氢化物，溶于水呈碱性，则A为氨气，化学式为，氨气在生产生活中的一种用途是合成硝酸或氮肥或作制冷剂；（3）根据解析，D为硝酸，浓硝酸与锌的化学方程式为，该反应中，硝酸作氧化剂，体现了氧化性，同时提供酸性条件生成硝酸盐，体现了其酸性。 1．（23-24高一下·山东聊城·期中）部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列说法错误的是 A．b→a的过程为氮的固定 B．a与e反应生成一种盐 C．工业．上可通过a→c→d→e的转化制备硝酸 D．标准状况下，3.36L d与水完全反应转移的电子数为0.15 【答案】D 【解析】根据物质类型和氮元素化合价可知a是、b是、c是NO、d是或、e是。A．氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮的过程，b是单质，a是，故b→a的过程为氮的固定，A正确；B．与反应生成，B正确；C．工业上通过氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，即工业上可以通过的转化制备硝酸，C正确；D．与水反应的化学方程式为：，该反应的电子转移数为2个电子，则标况下3.36L即0.15mol 反应转移电子数为0.1，D错误；故答案选D。 2．（23-24高一下·河北邯郸·阶段检测）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下图表示。下列说法正确的是 A．①、②均属于固氮反应 B．③中的含氮物质转化属于氮的还原 C．海洋中的反硝化作用不参与自然界的氮循环 D．反应④的离子方程式可能为 【答案】D 【解析】A．固氮是人为的条件下或自然环境中将氮元素的单质转化为化合物的过程，①中是N2在水及空气中的变化，不属于固氮反应，A错误；B．③中铵根中的N由-3价升高到0价，属于氮的氧化，B错误；C．根据题干信息可知，海洋中的反硝化作用是自然界氮循环的一部分，C错误；D．据题意知反应④是铵根离子被氧化成亚硝酸根和N2O，离子方程式符合反应事实，遵循原子守恒、电子守恒及电荷守恒，D正确；故选D。 3．（24-25高一上·北京房山·期末）物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含氮物质的“价—类”二维图的部分信息。下列说法不正确的是 A．从的转化是人工固氮的重要方法 B．Y的化学式为 C．从，必需加入氧化剂 D．使用和X制备硝酸铵氮肥时，氮元素的化合价没有发生变化 【答案】C 【解析】由图可知，X是NH3，Y是N2O5，据此解答。A．的转化为工业合成氨，是人工固氮的重要方法，A正确；B．Y是+5价氮的氧化物，则Y的化学式为N2O5，B正确；C．从，发生的反应可以是：，该反应中既是氧化剂也是还原剂，不需要加入氧化剂，C错误；D．使用和NH3制备硝酸铵氮肥时，发生反应：，氮元素的化合价没有发生变化，D正确；故选C。 4．（24-25高一上·安徽合肥·期中）我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A．气体为 B．气体不可直接通入溶液中 C．溶液中含有杂质，不能循环使用 D．得到悬浊液的反应为 【答案】D 【解析】向饱和食盐水中先通入极易溶于水的氨气使溶液呈碱性，再通入二氧化碳，二氧化碳与氯化钠溶液、氨气反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，过滤、洗涤、低温干燥得到碳酸氢钠；碳酸氢钠受热煅烧得到碳酸钠；向滤液中加入氯化钠，降低氯化铵的溶解度，结晶析出氯化铵固体，过滤得到氯化铵固体和含有氯化钠的滤液。A．由解析可知，气体X为极易溶于水的氨气，故A错误；B．由解析可知，气体Y是可以直接通入溶液中的二氧化碳，故B错误；C．由解析可知，溶液B中含有可以循环使用的氯化钠，故C错误；D． 由解析可知，得到悬浊液的反应为二氧化碳与氯化钠溶液、氨气反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，反应的化学方程式为，故D正确；故选D。 5．（24-25高一上·江苏无锡·期中）水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化，用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列说法错误的是 A．反应①为非氧化还原反应 B．反应②的离子方程式为： C．反应②每生成1molN2，转移6mol电子 D．CO2在该反应中能够循环利用 【答案】B 【解析】反应①的反应方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO，反应②为2NH3+3HClO=N2+3H2O+3HCl，反应③为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；A．反应①的反应方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO，没有元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，故A正确；B．反应②的化学方程式为2NH3+3HClO=N2+3H2O+3HCl，HClO是弱酸，需保留化学式，离子方程式为2NH3+3HClO=N2+3H2O+3H++3Cl-，故B错误；C．反应②的化学方程式为2NH3+3HClO=N2+3H2O+3HCl，每生成1mol N2，N元素由-3价升高到了0价，需要2molNH3，转移6mol电子，故C正确；D．反应①消耗CO2，反应③产生CO2，CO2在该反应中能够循环利用，故D正确；故选：B。 6．（24-25高一上·北京海淀·期末）水体中的局部氮循环如下图所示，其中含氮物质转化方向与水深有关。 下列说法不正确的是 A．图中涉及的反应均为氧化还原反应 B．反硝化过程中含氮物质被还原 C．不同水深含氮物质转化方向不同，可能与溶氧量有关 D．步骤①中，每生成，转移4mol电子 【答案】D 【解析】A．由图中转化关系可知，图中涉及的反应，元素化合价都发生了变化，故均为氧化还原反应，故A正确；B．由图中转化关系可知，反硝化过程→NO→N2O，含N物质化合价均降低，被还原，故B正确；C．表层水中氧气浓度大，含氮物质转化以硝化过程为主，发生氧化反应；底层水中氧气浓度小，含氮物质转化以反硝化过程为主，发生还原反应，所以不同水深含氮物质转化方向不同，可能与溶氧量有关，故C正确；D．步骤①中生成NH2OH，氮的化合价由-3价升高到-1价，每生成1molNH2OH，转移2mol电子，故D错误；答案选D。 7．（24-25高一上·湖北武汉·阶段检测）是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示，已知的还原产物为。浓的还原产物为。 下列说法错误的是 A．途径①所用混酸中与的物质的量之比最好为3：2 B．在所得混合气体中可能为 C．相对于途径①、③，途径②对环境更友好 D．有多种选择，但还原性须强于 【答案】B 【解析】A．Cu与混酸反应的离子反应为:，从方程式知，硝酸根离子由硝酸提供，氢离子由硝酸和硫酸提供，所以硝酸为2mol时，硫酸为3mol，用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2，A正确；B．在发生反应，在所得混合气体X中O2为0.5mol，B错误；C．途径①、③中的还原产物为，浓的还原产物为，均会污染环境；途径②的优点是制取等质量胆矾需要的硫酸少、途径2无污染性气体产生，C正确；D．与反应生成氢氧化铜沉淀，在加热条件下若要将氢氧化铜还原为，Y可以为还原性物质，且还原性必须大于还原产物，如Y可以是葡萄糖，D正确；故选B。 8．（24-25高一上·河北石家庄·阶段检测）某固体物质X中可能含有Fe、CuO、NaCl、Na2CO3和KNO3中的若干种，为确定其组成，取物质X做如下实验，过程中所加试剂均过量。下列说法正确的是 A．固体2可能是Fe、Cu的混合物 B．用焰色试验确定物质X是否含有KNO3，直接观察颜色为紫色 C．物质X中一定含有NaCl和Na2CO3 D．气体2一定是混合物 【答案】D 【解析】固体物质X加H2O，得到固体1和溶液1，可知X中含有不溶于水的固体，加过量盐酸后还有不溶于盐酸的固体2，可知X中同时含有Fe、CuO，则固体2的成分是生成的Cu，溶液1加入盐酸，生成气体1，可知X中含有Na2CO3。物质X加入盐酸得到气体2和溶液3，没有剩余固体，结合上述解析，可知X中一定含有KNO3，则气体2是H2、CO2、NO等混合气体，溶液3加硝酸银溶液产生白色沉淀，不能说明物质中一定含有NaCl，据此解析解答。A．经解析，固体1是Fe、CuO的混合物，加入过量盐酸后，固体2中不可能有Fe剩余，固体2的成分是反应生成的Cu，A错误；B．经解析，物质X中一定含有KNO3，通过焰色试验检验钾离子需要透过蓝色钴玻璃，B错误；C．经解析物质X中一定含有Na2CO3，不一定含有NaCl，C错误；D．经解析气体2是H2、CO2、NO等混合气体，D正确；答案选D。 9．（23-24高一下·湖南长沙·阶段检测）合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法正确的是 A．可用排空气法收集气体1 B．相同条件下，5L气体1、2的混合气(体积比为)与在一定条件下转化为对环境无害的物质，反应方程式为 C．在饱和NaCl溶液中先通入过量，再通入过量可得到固体1 D．用烧碱溶液可以鉴别气体2和溴蒸气 【答案】B 【解析】由图可知氨气催化氧化生成NO，则气体1为NO，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，则气体2为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸和氨气生成硝酸铵；氨气与氯化钠、二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，则固体1为碳酸氢钠，受热分解生成的固体2为碳酸钠。A．NO可与空气中的氧气反应生成二氧化氮，不能用排空气法收集，A错误；  B．相同条件下，气体的物质的量与体积成正比，则可以认为1molNO、4mol和6molNH3发生氧化还原反应，转化为对环境无害的物质，结合质量守恒，反应生成5.5molN2和9molH2O，方程式正确，B正确；   C．二氧化碳在水中溶解度不大，氨气在水中溶解度大，因此应先通入过量氨气使得溶液显碱性，可以吸收更多二氧化碳，C错误；  D．二氧化氮和溴蒸气都能被氢氧化钠溶液反应而吸收，不可以用烧碱溶液可以鉴别两者，D错误； 故选B。 10．（24-25高一上·浙江金华·阶段检测）氨是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是 A．物质是氧气，工业上可直接采用通空气 B．为避免氮氧化物污染环境，可采用溶液吸收尾气 C．在联合制碱法中，采取先通氨气后通二氧化碳，目的是提高氨气的转化率 D．合成氨是一种人工固氮 【答案】C 【解析】氮气和氢气在合成塔中合成氨气，进入氨分离器得到氨气，氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，NO和空气中氧气混合吸收得到硝酸，最后尾气处理；A．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸，X为O2，工业上可直接采用通空气，故A正确；B．为避免氮氧化物污染环境，可采用溶液吸收尾气，发生的反应有： NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2，故B正确；C．在联合制碱法中，采取先通氨气后通二氧化碳，是因为氨气极易溶于水，使溶液呈碱性，有利于吸收二氧化碳，便于析出NaHCO3晶体，故C不正确；D．合成氨是将游离态的氮转化为化合态的氮，是一种人工固氮，故D正确；答案选C。 11．（24-25高一上·广东茂名·阶段检测）一种利用水合肼()对反应设备进行脱氧处理的路径如下图所示。下列有关说法不正确的是 A．过程I中，是氧化产物 B．过程II中，N元素化合价没发生改变 C．过程III中，消耗NaClO与生成的物质的量之比为 D．理论上，脱氧处理过程中不需要补充CuO 【答案】C 【解析】A．N元素化合价由价升为0价，为氧化产物，A正确；B．过程II中，N元素化合价未发生改变，均为-3价，B正确；C．过程III中，Cl元素化合价由价降为价，N元素化合价由价升为价，根据化合价升降守恒，故消耗NaClO与生成的物质的量之比为，C错误；D．CuO是脱氧处理过程中的催化剂，理论上不需要补充，D正确；故选C。 12．（23-24高一下·河南·阶段检测）如图是N、S及其化合物的“价一类二维图”。下列说法正确的是 A．在一定条件下，a可将c、d还原为b B．造成的酸雨雨水在空气中放置一段时间pH会增大 C．a与浓e、与浓均能发生氧化还原反应 D．常温下，铁与浓e和浓均不反应 【答案】A 【解析】根据图示，a为，b为，c为NO，d为，e为；为，为S，为，为、为，据此解答：A．a为，b为，c为NO，d为，根据元素化合价以及氧化还原反应规律可知，在一定条件下，a可将c，d还原为b，A正确；B．溶于水生成，会被空气氧化生成硫酸，pH会降低，B错误；C．与浓硝酸不能发生氧化还原反应，可以与浓硫酸发生氧化还原反应，C错误；D．常温下，Fe遇浓硝酸和浓硫酸均会发生钝化反应，生成的氧化物会阻止反应进一步发生，不是不反应，D错误；故选A。 13．（24-25高一上·辽宁沈阳·阶段检测）固氮是将游离态的氮转化为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图所示。下列叙述正确的是 A．转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态 B．反应①中，每生成1个，转移6个电子 C．反应③中，氧化产物与还原产物之比为4：1 D．整个过程中的总反应可表示为： 【答案】D 【解析】反应①中Li和氮气反应生成，反应②为Li3N+3H2O=NH3↑+3LiOH，反应③反应为4LiOH4Li+O2↑+2H2O；A．转化过程中H元素化合价始终只有+1价，故A错误；B．反应①中，Li和氮气反应生成，锂元素化合价从0升高至+1价，每生成1个，转移3个电子，故B错误；C．反应③反应为4LiOH4Li+O2↑+2H2O，锂元素化合价降低，Li是还原产物，氧元素化合价降低，氧气是氧化产物，反应③中，氧化产物与还原产物之比为1:4，故C错误；D．整个过程的反应物有N2和H2O，生成物有NH3和O2，总反应可表示为，故D正确；故答案为：D。 14．（23-24高一下·广东茂名·期末）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 则下列说法错误的是 A．氧化炉中发生反应的化学方程式： B．图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为 C．工业中为了盛装大量浓硝酸，可选择铝、铜作为罐体材料 D．为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，可用废NaOH溶液吸收 【答案】C 【解析】氮气和氢气合成塔中合成氨气，含有氨气的混合气体进入氨分离器得到氨气，氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，NO和空气中氧气结合生成，、和水反应得到硝酸，最后尾气处理防止污染环境，以此来解析。A．氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，氧化炉中发生反应的化学方程式：，A正确；B．流程解析可知M为空气，氨气的催化氧化需要，NO和水反应生成需要；吸收塔发生反应：，，与NO反应生成，被吸收生成，所以空气的作用是：将使NO充分转化为，B正确；C．铜与浓硝酸易发生反应，浓硝酸腐蚀铜制容器，不能用铜作为盛放浓硝酸的罐体材料，常温下浓硝酸使铝、铁钝化，可选择铝、铁作为盛放浓硝酸的罐体材料，C错误；D．生产硝酸工业的尾气中含有NO、气体，可根据反应：，，故可以使用废NaOH溶液作吸收剂，D正确；故选C。 15．（23-24高一下·河北保定·期中）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。海洋中的氮循环起始于氮的固定，循环过程可用如图表示。下列关于海洋氮循环的说法不正确的是 A．海洋中存在游离的氮 B．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 C．海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是② D．向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量 【答案】B 【解析】A．在海洋表面水中溶解了少量的氮气，因此海洋中存在游离态的氮，故A正确；B．由图可知海洋中氮的循环起始于氮气转化为，该过程中N的化合价降低转化为铵根离子，被还原，故B错误；C．氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮，因此海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②，故C正确；D．根据转化关系，硝酸根离子增多，反硝化作用增强，因此向海洋排放含的废水会影响海洋中亚硝酸根离子含量，进而影响的含量，故D正确；故选B。 16．（23-24高一上·安徽·期末）一种新型合成氨的方法如图所示。下列说法错误的是 A．过程①与工业合成氨反应均属于“氮的固定” B．的水溶液能导电，属于电解质 C．该过程的总反应为 D．过程②和③均属于非氧化还原反应 【答案】B 【解析】A．过程①中氮气和镁反应，生成氮化镁，与工业合成氨都是从游离态到化合态，属于氮的固定，A正确；B．氨溶于水生成一水合氨，一水合氨是电解质电离出铵根和氢氧化根，氨气是非电解质，B错误；C．该过程中氮气和氯化氢反应生成氨气和氯气，总反应为，C正确；D．过程②中氮化镁水解和过程③是酸碱中和反应，均属于非氧化还原反应，D正确；答案选B。 17．（23-24高一下·广东广州·期末）氨是一种重要的化工原料，下图为合成氨以及由氨制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的 A．提高合成塔中的反应温度，可以实现N2全部转化为NH3 B．氨分离器中，可通过加压或降温使氨液化分离 C．向吸收塔和氧化炉中通入的A 为空气 D．氧化炉中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4 【答案】A 【解析】合成塔内通入N2和H2，反应生成NH3，该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，进入氨分离器的是N2、H2、NH3，分离出NH3后，N2、H2进入合成塔，循环利用，NH3进入氧化炉，进行催化氧化，生成NO，NO进入吸收塔，同时向吸收塔内通入氧气和水，发生反应：4NO+O2+2H2O=4HNO3，最后进行尾气处理，用碱液吸收尾气。A．N2和H2反应生成NH3，该反应为可逆反应，反应物N2不能完全转化为NH3，故A错误；B．氨气的沸点比N2和H2的沸点都要低，加压降温能将氨气液化，氨气氨分离器中，可通过加压或降温使氨液化分离，故B正确；C．吸收塔通入氧气和水，发生反应：4NO+O2+2H2O=4HNO3，氧化炉中通入A的目的是氧化氨气和NO，通入的A 为空气，故C正确；D．氧化炉中发生反应为，氨气是还原剂，氧气是氧化剂，反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4，故D正确；故选：A。 18．（23-24高一下·福建泉州·阶段检测）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___________(填字母)。 A．工业合成NH3需要在高温、高压、催化剂下进行 B．NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥 C．NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥 D．NH3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 mol·L-1。 (3)氨气催化氧化形成NO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污染，通常用以下两种方法处理： ①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO3＋2NO2=NaNO3＋ ＋CO2(完成化学方程式)。 ②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。 【答案】(1)CD (2)(或0.045) (3)4NH3＋5O24NO＋6H2O (4)氧化 (5) NaNO2 1∶3 【解析】氮气和氢气在合成塔中合成氨，氨进入氧化炉发生催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气、水在吸收塔中反应生成硝酸；（1）A．工业合成NH3需要在高温高压下催化剂作用下反应生成氨气，故A正确； B．氨气是工业生产的基础原料，NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥，故B正确； C．NH3可和浓硫酸、氯化钙反应，不能用浓硫酸或无水氯化钙干燥，故C错误； D．NH3受热不易分解，故D错误； 故答案为：CD； （2）设烧瓶的体积为VL，标准状况下，Vm=22.4L/mol，则溶液的物质的量浓度c==mol/L； （3）在Pt作催化剂、加热条件下氨气和氧气发生催化氧化生成NO和水，根据反应物、生成物及反应条件书写反应方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O； （4）在常温下能使铝、铁钝化，说明浓硝酸具有很强的氧化性； （5）①纯碱溶液与NO2的反应原理结合原子守恒和电子守恒得到为：Na2CO3+2NO2═NaNO3+NaNO2+CO2； ②设6molNO和NO2混合气体中含有NOxmol，含有NO2ymol，所以x+y=6，再根据得失电子守恒可得2x+4y=21，联立两方程解得x=，y=，混合气体中NO和NO2的物质的量之比为：=1：3，用通式NOx表示氮氧化物与氨气反应，化学方程式为2xNH3+3NOx=N2+xH2O，则每摩尔氨可将mol的NOx转化为N2。 19．（23-24高一下·天津静海·阶段检测）回答下列问题。 Ⅰ.如图是氨元素的几种价态与物质类别的对应关系： (1)从氢元素化合价解析，N2具有氧化性和还原性。写出以N2生成A的化学反应方程式： ，这个反应N2体现了 性。 (2)实验室制取B的化学方程式为 。 Ⅱ.某化学兴鲤小组为搬究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。(已知：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，药品足量) (3)装置A中盛放浓硫酸仪器名称是 。 (4)装置E的现象是 ，表现了SO2的 。 (5)F装置的作用是 。 【答案】(1) N2+O22NO 还原性 (2)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑ (3)分液漏斗 (4) 红色褪去 漂白性 (5)吸收多余的SO2，防止污染空气 【解析】I.由图中N元素化合价及对应物质种类，可知B为氨气、A为NO、C为硝酸盐； Ⅱ.由实验装置可知，A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，B中氯水可氧化二氧化硫生成盐酸和硫酸，C中酸性高锰酸钾溶液可氧化二氧化硫，D中二氧化硫可氧化氢硫酸生成S沉淀，E中二氧化硫与品红化合生成无色物质，F中NaOH溶液可吸收尾气。 【解析】（1）A是NO，在放电条件下氮气和氧气化合生成NO，方程式为N2+O22NO，反应中氮元素化合价升高，被氧化，体现氮气的还原性； （2）B是氨气，化学式为NH3，实验室制备氨气的方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑； （3）由图可知，装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是分液漏斗； （4）二氧化硫具有漂白性，可以漂白品红，则装置E的现象是红色褪去；表现了SO2的漂白性； （5）F装置的作用是吸收多余的SO2，防止污染空气。 20．（23-24高一下·黑龙江双鸭山·期中）硫、氮的氧化物都会引起环境问题，越来越引起人们的重视．如图是硫、氮元素的各种价态与物质类别的对应关系： 回答下列问题： (1)从硫元素的化合价变化的角度判断，图中只有还原性的含硫化合物为 （填化学式）； (2)若将通入紫色石蕊溶液中可观察到的现象为 ； (3)根据A对应的化合价和物质类别，A为 （写分子式）； (4)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别，若要除去铁制品表面的铜镀层应选择 ，反 应的离子方程式为 ； (5)工业生产中利用氨水吸收和，流程如图所示： 被吸收过程的离子方程式是 ； (6)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：；；若用某溶液恰好完全吸收含和的大气污染物，则的物质的量为 ．若所得溶液中，则原混合气体中和物质的量之比 。 【答案】(1)、 (2)溶液变红色 (3) (4) 浓硝酸 (5) (6) 【解析】（1）元素处于最低价态时只有还原性，则图中只有还原性的含硫化合物为Na2S，H2S； （2）SO2与水反应生成亚硫酸，具有酸性，通入紫色石蕊溶液中可观察到的现象为溶液变红色； （3）A中氮为+5价，且属于氧化物，则A为N2O5； （4）浓、稀硝酸的性质既相似又有差别，稀硝酸能与铁和铜反应,常温下，铁遇浓硝酸钝化，所以若要除去铁制品表面的铜镀层应选择浓硝酸，除去铜同时可以减少铁制品的损失，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为； （5）由图可知，NO2被亚硫酸铵吸收产生氮气，离子方程式为：； （6）NO2、NO和NaOH反应后，N和Na均全部存在于NaNO2和NaNO3中，根据N原子守恒n(NaNO2)+n(NaNO3)=n(NO2)+n(NO)=(m+n)mol,因此n(Na+)也为(m+n)mol,再根据Na元素守恒，n(NaOH)=n(Na+)=(m+n)mol；若所得溶液中c()：c()=2：8，则n()：n()=2：8，当n()为2mol时，根据2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O，相应生成的n()=2mol、吸收的n(NO2)=4mol,那么NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O中生成的n()=(8-2)mol=6mol,则对应吸收的n(NO2)=3mol、n(NO)=3mol,所以原混合气体中n(NO2)=(4+3)mol=7mol、n(NO)=3mol,物质的量之比为3：7。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$