内容正文:
课时冲关十一 氮的循环
学生用书 P401
一、选择题:每题只有一个选项符合题意
1.依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断
下列说法不正确的是 ( )
A.X是N2O5
B.可用排水法收集NO、NO2 气体
C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D.由NH3→N2,从原理上看,可由NH3 与NO2 反
应实现
解析:B [由题图中氮元素及其化合物的转化
关系可知,X为+5价的氮对应的氧化物,故X
是N2O5,A说法正确;二氧化氮和水能发生反
应,不可用排水法收集 NO2 气体,B说法错误;
工业上以 NH3、空气、水为原料生产硝酸,C说
法正确;NH3 可与 NO2 反应生成氮气,反应的
化 学 方 程 式 为 8NH3 +6NO2 7N2 +
12H2O,D说法正确.]
2.(2025安阳市高三开学考)实验室制取 NH3
并探究其还原性,下列实验装置能达到实验目
的的是 ( )
A.制取NH3 B.干燥NH3
C.验 证 氨 气
的还原性
D.吸收尾气
解析:C [A.NaOH 溶液与 NH4Cl溶液发生
反应生成NH3H2O,不加热NH3H2O不易
分解出氨气,A错误;B.氨气是碱性气体,可与
浓 硫 酸 反 应,不 能 用 浓 硫 酸 干 燥,B 错 误;
C.NH3与CuO反应生成 N2、Cu和 H2O,黑色
的CuO转化为红色的Cu,N元素的化合价升
高,说明NH3 具有还原性,C正确;D.倒置漏斗
伸入 液 面 以 下,不 能 起 到 防 倒 吸 的 作 用,
D错误.]
3.N2O俗称“笑气”,曾用作可吸入性麻醉剂,下列
反应 能 产 生 N2O:3CO+2NO2 3CO2+
N2O.下列关于N2O的说法一定正确的是
( )
A.上 述 反 应,每 生 成 1 mol N2O,消 耗
1.5molCO
B.等物质的量N2O和CO2 含有相等的电子数
C.N2O只有氧化性,无还原性
D.N2O会迅速与人体血红蛋白结合,使人中毒
解析:B [根据方程式可知上述反应中,每生成
1molN2O,消 耗3molCO,A 错 误;N2O 和
CO2 的电子数相同,均是22个,因此等物质的
量的N2O和CO2 含有相等的电子数,B正确;
N2O中氮元素的化合价是+1价,处于中间价
态,既有氧化性,也有还原性,C错误;NO会迅
速与人体血红蛋白结合,使人中毒,但 N2O不
能,D错误.]
4.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分
别充满:①NH3,②NO2,进行喷泉实验.经充
分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为 ( )
A.①>② B.①<②
C.①=② D.不能确定
解析:C [在相同条件下,气体摩尔体积相同,
烧瓶的容积相同,则氨气、NO2 的物质的量相
等.NO2 能 与 水 反 应:3NO2 + H2O
2HNO3+NO,所以两烧瓶中溶质的物质的量之
比为3∶2,做喷泉实验时,两烧瓶中溶液的体积
分别为1烧瓶和23
烧瓶,所以溶液的体积比为3∶2,
所以各物质的物质的量浓度之比为
3
3
2
2
=1∶1.]
025
高考总复习 化学(LK)
5.将一铁、铜混合物粉末平均分成三等份,分别加
入到同浓度、不同体积的稀硝酸中,充分反应
后,收集到 NO气体的体积及剩余固体的质量
如表 (设反应前后溶液的体积不变,气体体积已
换算为标准状况时的体积):
实验
序号
稀硝酸的
体积/mL
剩余固体
的质量/g
NO的
体积/L
1 100 17.2 2.24
2 200 8.00 4.48
3 400 0 V
下列说法正确的是 ( )
A.表中V=7.84L
B.原混合物粉末的质量为25.6g
C.原混合物粉末中铁和铜的物质的量之比为2∶3
D.实验3所得溶液中硝酸的物质的量浓度为
0.875molL-1
解析:A [由第一组数据可知固体有剩余,硝酸
与 Fe、Cu 反 应,都 有:3Fe+8HNO3
3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,3Cu+8HNO3
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,根据化学方
程式得,n(HNO3)=4n(NO),加入100mL硝
酸溶 液 时,n(NO)=0.1mol,则n(HNO3)=
0.4mol,所 以c(HNO3)=4molL-1,由1、2
两组数据分析,两次剩余物的质量相差9.2g,
此时生成2.24LNO气体(转移0.3mol电子),
根据电子守恒得:若只溶解铁,消耗Fe的质量
为8.4g,若只溶解铜,消耗Cu的质量为9.6g,由
此现在消耗9.2g,介于两者之间,可知这9.2g中
应有Fe和Cu两种金属,设Fe和Cu的物质的
量分别为xmol和ymol,则
56x+64y=9.2
2x+2y=0.3{ 解
之得
x=0.05
y=0.1{ 所以9.2g中含铁质量是2.8g,
含铜的质量是6.4g,所以第一次实验反应消耗
的是Fe,反应后剩余金属为Fe和Cu,而第二次
实验后剩余金属只有铜,所以每一份固体混合
物的质量为:8.4g+17.2g=25.6g,其中含铁
为8.4g+2.8g=11.2g,含铜的质量为:6.4g+
8g=14.4g,所 以 铁 和 铜 的 物 质 的 量 之 比 为
11.2g÷56gmol-1∶14.4g÷64gmol-1
=8∶9;400mL硝酸的物质的量是:n(HNO3)
=0.4L×4molL-1=1.6mol,n(Fe)=
0.2mol,n(Cu)=0.225mol,根据得失电子守
恒和N元素守恒得:铜完全反应消耗硝酸的物
质 的 量 为:n (HNO3 )= n (NO)+
2n[Cu(NO3)2]=n(Cu)×2÷3+2n(Cu)×2=
0.6mol,铁完全反应消耗硝酸的最多的(生成
Fe3+)物 质 的 量 为:n(HNO3)=n(NO)+
3n[Fe(NO3)3]=n(Fe)+3n(Fe)=0.8mol,共
消耗硝 酸0.8mol+0.6mol=1.4mol,小 于
1.6mol,所 以 硝 酸 过 量,根 据 得 失 电 子 守 恒,
V(NO)=[2n(Cu)+3n(Fe)]÷3×22.4Lmol-1
=7.84L,A正确;根据前面的推算,每一份混
合物的质量是25.6g,原混合物粉末的质量为
25.6g×3=76.8g,B选项错误;根据前面的推
算,铁和铜的物质的量之比为8∶9,C选项错
误;根 据 前 面 的 推 算,实 验3消 耗 的 硝 酸 是
1.4mol,剩余0.2mol,所得溶液中硝酸的物质
的量浓度为0.2mol÷0.4L=0.5molL-1,D选
项错误.]
6.(2025惠州市模拟)氨既是一种重要的化工产
品,又是一种重要的化工原料.如图为合成氨
以及氨氧化制硝酸的流程示意图.下列说法不
正确的是 ( )
A.合成塔内发生的反应中有非极性键的断裂和
极性键的生成
B.氧化炉内发生的反应氧化剂与还原剂的物质
的量之比为5∶4
C.使用 NaOH 溶液吸收尾气中的氮氧化物,
NO和NO2 是酸性氧化物
D.向吸收塔中通入O2 的作用是氧化NO
解析:C [氮气和氢气合成氨,氨和氧气反应生
成一氧化氮和水,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和一氧化
氮.据此解答.A.合成塔内为氮气和氢气反应
生成氨,有氮气和氢气中的非极性键的断裂,和
氨中的极性键的形成,A正确;B.氧化炉内的反
应为4NH3+5O2
催化剂
△4NO+6H2O
,氨为还
原剂,氧气为氧化剂,则氧化剂和还原剂的物质
的量比为5∶4,B正确;C.一氧化氮和二氧化氮
都不是酸性氧化物,C错误;D.吸收塔中通入氧
气是为了使一氧化氮和氧气反应生成二氧化
氮,促进二氧化氮和水反应生成硝酸,D正确.]
125
第三章 物质的性质与转化
7.氮及其化合物的转化过程如下图所示,其中如
图为反应①过程中能量变化的曲线图.
下列分析合理的是 ( )
A.如图中c曲线是加入催化剂a时的能量变化
曲线
B.反应①的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92kJmol-1
C.在反应②中,若有1.25mol电子发生转移,
则参加反应的NH3 的体积为5.6L
D.催化剂a、b能提高化学反应①、②的化学反
应速率和平衡转化率
解析:B [A.使用催化剂能够降低反应的活化
能,加快反应速率,所以曲线d是加入催化剂a
时的能量变化曲线,A错误;B.根据图示可知反
应物比生成物的能量高出600kJ-508kJ=92kJ,
故反应①的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92kJmol-1,B正确;C.未
指明气体所处条件,因此不能根据电子转移的
物质的量确定气体的体积,C错误;D.催化剂能
加快化学反应的反应速率,但不能使化学平衡
发生移动,因此不能改变物质的平衡转化率,D
错误.]
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意
8.探究氨气及铵盐性质的过程
中,下列根据实验现象得出的
结论不正确的是 ( )
A.将集有氨的试管倒扣于水
槽中,液体迅速充满试管,
说明氨极易溶于水
B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液,加热产生使
湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明氨水
中含有NH+4
C.加热NH4HCO3 固体,观察到固体逐渐减少,
试管口有液滴产生,说明NH4HCO3 具有热
不稳定性
D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶
口出现少量的红棕色气体,说明氨催化氧化
的产物中有NO2
解析:BD [B项,因为氨水中存在氨分子,加热
氨逸出,也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能
证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨,错
误;D项,4NH3+5O2
Pt
△4NO+6H2O
,2NO+
O22NO2,NH3 的氧化产物应为 NO,在瓶
口出现红棕色气体,说明氨的催化氧化产物为
NO在瓶口遇空气生成NO2,错误.]
9.(2021河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存
和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物
造成的环境问题也日益受到关注.下列说法正
确的是 ( )
A.NO2 和SO2 均为红棕色且有刺激性气味的
气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2 和
PM2.5
C.植物直接吸收利用空气中的 NO和 NO2 作
为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的SO2 可采用石灰法进行脱除
解析:D [A项,SO2 为无色刺激性气味的气
体,错误.B项,汽车尾气中的主要大气污染物
为氮的 氧 化 物 和 碳 氢 化 合 物,在 空 气 中 形 成
PM2.5,错误.C项,豆科植物直接吸收利用空
气中的氮气作为肥料,实现氮的固定,错误.D
项,工业中的二氧化硫利用氧 化 钙 进 行 脱 除,
正确.]
10.(2025天津河东区模拟)某化学研究小组设
计利用硝酸工业尾气(只含 NO、NO2)制备亚
硝酸钠(NaNO2)的工艺流程如下.已知:NO
+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O,2NO2
+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O.
硝酸工业尾气 吸收→
↓
NaOH溶液
→ NaNO2→
下列说法错误
的是 ( )
A.NO2 是非电解质,也是酸性氧化物
B.用 硝 酸 尾 气 制 备 的 NaNO2 中 可 能 含
有NaNO3
C.尾气中 NO2 的含量越高,NaNO2 的纯度
越低
D.标准状态下,aL的硝酸尾气用NaOH溶液
完全吸收,至少消耗 a
22.4molNaOH
解析:A [A.NO2 不是酸性氧化物,A错误;
B.从已知的两个化学反应方程式可以看出尾气
中NO2 含量高于NO时,就有NaNO3 生成,B正
确;C.尾气中NO2 含量越高,生成的NaNO3 越
多,NaNO2 纯度越低,C正确;D.从已知的两个方
程式可以看出,氮氧化物和氢氧化钠参与反应的
比例均为1∶1,故消耗的氢氧化钠为 a22.4mol
,D
正确;故选A.]
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高考总复习 化学(LK)
11.氮元素的化合价与其形成物质类别的关系如
图所示.下列说法错误的是 ( )
A.b与O2 在一定条件下反应可以生成f
B.c既有氧化性,又有还原性
C.f的化学式一定为NO2
D.g与b可化合生成离子化合物
解析:AC [A.b为-3价氢化物 NH3,f为
+4价氧化物NO2,氨气催化氧化可生成的是
NO,故A错误;B.c为N2,氮气既可以被氧化
又可以被还原,则氮气既有还原性,又有氧化
性,故B正 确;C.f为+4价 氧 化 物,则f为
NO2 或N2O4,故C错误;D.g为+5价的酸
HNO3,b为NH3,二者反应生成离子化合物硝
酸铵,故D正确.]
三、非选择题
12.某化学自主实验小组通过实验研究NH3、NO2
的性质.
探究Ⅰ:利用如图所示装置探究NO2 能否被NH3
还原(K1、K2 为止水夹,夹持固定装置已略去)
(1)A装置中制取NH3 的化学方程式是
.
(2)甲、乙分别是 .
a.浓硫酸、碱石灰
b.碱石灰、碱石灰
c.碱石灰、无水氯化钙
d.五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2 能够被 NH3 还原,预期C装置中
能观察到的现象是 .
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 .
探究Ⅱ:探究NO2、O2 混合气体的喷泉实验.
(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图.
(6)G装置中浓硫酸有三种作用:混合NO2、O2
气体;干燥NO2、O2; .
(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行
喷泉实验,若混合气体全部被吸收,则所得溶
液物质的量浓度为 molL-1(保留两
位有效数字).
解析:(1)将浓氨水滴入生石灰中,由于CaO+
H2OCa(OH)2 放热且消耗了水,故促使
浓氨水放出氨气.
(2)干燥氨气只能用碱石灰,干燥二氧化氮可
用五氧化二磷固体或无水氯化钙.
(3)如果能反应,消耗NO2 使装置中混合气体
颜色变浅.
(4)由于 NH3、NO2 均能污染空气,所以与它
们相关的实验均应有尾气吸收装置.
(5)O2、NO2 密度比空气大,故应进气管短,出
气管长.
(6)观察气泡的速率控制混合气体的比例.
(7)烧 瓶 中 充 满 溶 液,由 反 应4NO2+O2+
2H2O4HNO3 恰好发生,HNO3 的物质的
量是恰好完全反应的NO2 和O2(体积比4∶1)
总物质的量的4
5
,溶液体积等于恰好完全反应
的NO2 和O2 的总体积,设烧瓶中恰好完全反
应的NO2 和O2 的总体积为V,则溶液浓度为
V
22.4Lmol-1
×45
V =
1
22.4×
4
5 mol
L-1,
即c(HNO3)≈0.036molL-1.
答案:(1)NH3H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2
(2)c
(3)C装置中混合气体颜色变浅
(4)缺少尾气吸收装置
(5) (进气管短,出气管长)
(6)观察气泡的速率,控制混合气体的比例
(7)0.036
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第三章 物质的性质与转化