重难点03 氮及其化合物（江苏专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编

重难点03 氮及其化合物 1．(22-23高一下·江苏常州联盟学校·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．(22-23高一下·江苏宿迁·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．N2性质不活泼，可作为粮食保护气 B．NH3具有还原性，可用作致冷剂 C．NO能被还原，可用于制备HNO3 D．NH4Cl受热易分解，可用作铁的除锈剂 3．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)下列装置用于实验室制氨气或验证氨气的化学性质，其中能达到实验目的的是 A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙除去氨气中的水蒸气 C．用装置丙验证氨气具有还原性 D．用装置丁吸收尾气 4．(22-23高一下·江苏苏州·期末)侯氏制碱法原理为。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是 A．制取氨气   B．制NaHCO3     C．分离NaHCO3   D．制Na2CO3 5．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·期末)下列氮及其化合物的性质与用途的对应关系正确的是 A．氯化铵溶液显酸性，可用作除锈剂 B．氨气具有还原性，可用作制冷剂 C．氮气的化学性质不活泼，可用于合成氨 D．硝酸铵易分解放出气体和大量热，可用作化肥 6．(22-23高一·江苏常州·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．氮气为无色气体，可用作焊接金属的保护气 B．硝酸受热易分解，可用于制 C．液氨汽化时吸收大量热，可用作制冷剂 D．磷酸难挥发，可用于保护金属免受腐蚀 7．(23-24高一下·江苏连云港·期末)实验室制氨气并验证其某些性质的实验装置如下图所示(夹持装置省略)，下列说法正确的是 A．实验室用装置甲和乙即可制得干燥的氨气 B．丙中氧化铜固体由黑色变为红色，能证明氨气具有还原性 C．丁中收集到无色液体是纯净的水 D．该实验尾气不需要处理可直接排入大气 8．(23-24高一下·江苏苏州·期末)氮及其化合物的转化关系如图所示，则下列说法不正确的是 A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有反应都是氧化还原反应 D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2 9．(22-23高一下·江苏无锡·调研)是一种重要的化工原料，制备途径如题图所示。下列说法正确的是    A．将途径①反应所得气体循环利用体现了绿色化学思想 B．途径②制备，被还原的硫酸的物质的量为 C．途径③制备，当过量时能完全反应 D．生成等量的，三种途径中参加反应的的物质的量为：①=②=③ 10．(22-23高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)氮化铬(CrN)常用作薄膜涂层。实验室制备氮化铬的反应原理为，装置如图所示(注：没食子酸可以吸收少量氧气)： 下列说法正确的是 A．装置①中的生石灰可以换成浓硫酸 B．装置⑤中产生的尾气冷却后有固体生成 C．装置④中的药品为无水氯化钙 D．装置③的作用是去除氧气，可将固体换为没食子酸溶液 11．(22-23高一下·江苏江阴·期末)以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，其工艺流程如下，下列说法不正确的是    A．反应①的化学方程式为 B．反应②是氧化还原反应 C．生成1.0molNH4NO3至少需要0.75molCH4 D．反应③理论上当时，恰好完全反应 12．(23-24高一下·江苏南通·期末)氮肥厂高浓度氨氮(和)废水可通过下列步骤实现氨氮的回收、处理。 步骤Ⅰ：向废水中加入石灰乳，调节pH至9，升温至30℃，通入空气。 步骤Ⅱ：微生物在弱碱性、有氧条件下，实现硝化过程：。 步骤Ⅲ：向硝化后的废水中加入，实现反硝化过程：。 下列说法正确的是 A．“步骤Ⅰ”中加入石灰乳后浓度增大 B．“步骤Ⅰ”中“升温至30℃，通入空气”可降低氨氮浓度 C．“步骤Ⅱ”中发生反应 D．“步骤Ⅲ”中利用了的氧化性 13．22-23高一·江苏常州·期末)向l3.6g由Cu和Cu2O组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250mL，当固体物质完全溶解后生成Cu(NO3)2和NO气体。在所得溶液中加入1.0L 0.5 mol/L NaOH溶液，生成沉淀质量为l9.6g，此时溶液呈中性且金属离子已完全沉淀。下列说法正确的是 A．原固体混合物中Cu与Cu2O的物质的量之比为1:1 B．原稀硝酸中HNO3的物质的量浓度为1.3 mol/L C．产生的NO的体积为2.24L D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.lmol 14．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·期末)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)下列有关的说法中，不正确的是___________(填字母)。 A．工业合成需要在高温、高压、催化剂下进行 B．可用来生产碳铵和尿素等化肥 C．可用浓硫酸或无水氯化钙干燥 D．受热易分解，须置于冷暗处保存 (2)易溶于水，标准状况下，用充满的烧瓶做喷泉实验(如图)，引发喷泉的方法是 。    (3)氨气在氧化炉中发生反应的化学方程式为 。 (4)工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，是因为在常温下，浓硝酸能使铝、铁等发生 现象，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，可用以下两种方法处理： ①可用ClO2将氮氧化物转化成。向含ClO2的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性，ClO2转化为去除氮氧化物效果更好的NaClO2，再通入NO气体进行反应。碱性条件下NaClO2去除NO反应的离子方程式为 。 ②氨转化法。已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol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 。 15．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)碳、氮、硫的单质及其化合物的转化和资源化利用是研究热点问题。 (1)与经催化重整，发生反应：。 相关键能数据如下表。 化学键 C-H C=O H-H C≡O 键能 413 745 436 1075 则该反应的 。 (2)煤燃烧排放的烟气中含有的和，能形成酸雨。对烟气进行脱硝、脱硫处理，可减少污染和实现废物资源化利用。 ①溶液在碱性条件下能将烟气中NO转化为，该过程的离子方程式为 。 ②催化还原氮氧化物的反应原理如图所示。 等物质的量的与NO与足量氨气在上述条件下充分反应，若转移18mol电子，则生成的物质的量为 。 (3)炭基材料是活性炭上载有活性成分，其催化转化为的活性高。 ①红外光谱表明，脱硫开始后催化剂表面出现的吸收峰，再通入后吸收峰消失。吸收峰消失的化学方程式为 。 ②催化转化为主要经过“吸附→反应→脱附”的过程。气体流速和温度一定，探究烟气中对炭基材料催化活性的影响，数据如图所示，浓度过高时，去除率下降，其可能原因是 。 (4)用NaOH溶液吸收所得溶液(和的混合物)来制备晶体，请补充完整实验方案。取一定体积上述溶液， ，洗涤、干燥得晶体。已知：溶液显碱性，溶解度如图。 16．(22-23高一下·江苏苏州·期末)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)下列有关的说法中，不正确的是___________(填字母)。 A．工业合成需要在高温、高压、催化剂下进行 B．可用来生产碳铵和尿素等化肥 C．可用浓硫酸或无水氯化钙干燥 D．受热易分解，须置于冷暗处保存 (2)易溶于水，标准状况下，用充满的烧瓶做喷泉实验(如图)，引发喷泉的方法是 。    (3)氨气在氧化炉中发生反应的化学方程式为 。 (4)工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，是因为在常温下，浓硝酸能使铝、铁等发生 现象，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，可用以下两种方法处理： ①可用ClO2将氮氧化物转化成。向含ClO2的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性，ClO2转化为去除氮氧化物效果更好的NaClO2，再通入NO气体进行反应。碱性条件下NaClO2去除NO反应的离子方程式为 。 ②氨转化法。已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol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 。 17．(23-24高一下·江苏扬州·期末)氮氧化物(NO、NO2)是当前环境保护研究的热点课题。 (1)氮氧化物大量排放对环境造成的影响有 (写出一点)。 (2)烟气中的NO经O3处理后更易被去除。NO与O3反应的化学方程式为NO+O3=NO2+O2室温下，固定NO的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)和n(NO2)随反应前n(O3)：n(NO)|的变化如图所示。当n(O3)：n(NO)>1时，反应后NO2的物质的量减少，原因是 。 (3)某小组为验证NO与炽热的铜粉(红色)发生反应：设计如图所示的方案： ①能证明NO和Cu反应的实验现象是 。 ②装置中每生成2.24L(标准状况)N2，，转移电子的物质的量是 mol。 ③已知：酸性KMnO4溶液吸收NO后会生成Mn2+、烧杯中发生反应的离子方程式为 。 (4)某含Fe2+化合物的溶液可吸收NO、NO2并使氮氧化物与Fe2+化合物结合。用该溶液处理含NO、NO2的烟气，相同条件下氮氧化物的去除率与烟气中氧气体积分数的关系如图所示。 ①烟气中氧气的体积分数介于0~2%时，氧气体积分数增大有利于NO转化为NO2，该反应的化学方程式为 。与NO相比，NO2更易被溶液吸收去除，原因是 。 ②烟气中氧气的体积分数介于2%~8%时，随着O2体积分数的上升，氮氧化物去除率减小，原因是 。 18．(22-23高一·江苏淮安中学·期末)研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。 Ⅰ．氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示：      (1)设备1、3中发生反应的化学方程式分别是 、 ；设备2中通入的物质A是 。 Ⅱ．氨氮废水的处理是当前科学研究的热点问题之一。氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：    (2)过程①的目的是将转化为，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，写出转化为的离子方程式： 。 (3)过程②中加入NaClO溶液可将氨氮化合物转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质的化学式分别为 、 。 (4)图中含余氯废水中含有NaClO，则X可选用 (填序号)的溶液达到去除余氯的目的。 a．KOH        b．        c．        d． 19．(22-23高一下·江苏常州高级中学·期末)工业尾气中的氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。常用的处理方法有选择性催化还原法、氧化吸收法和液相络合还原法等。 (1)NH3在固态FeTiOx表面还原NO的机理如图所示。    ①理论上处理1 mol NO同时消耗O2的物质的量为 。 ②若工业尾气中同时含SO2，将会使NO的去除率下降，可能的原因是 。 (2)ClO2氧化吸收法。将含NO尾气通入ClO2溶液中，ClO2能将NO氧化为NO2，NO2溶于水反应生成HNO2和HNO3。研究发现，吸收后尾气无NO，但随着ClO2浓度增大吸收后尾气中NO2增多。可能原因是ClO2降低了NO2在水中的溶解度，请设计实验进行验证 。 (3)液相络合还原法。Fe(Ⅱ)EDTA溶液将尾气中的NO快速络合生成Fe(Ⅱ)EDTA (NO)，再用尿素(或铁碳混合物)将络合的NO还原。 ①pH=7时，尿素将NO还原为N2的化学方程式为 。 ②若向“Fe(Ⅱ)EDTA+CO(NH2)2”体系中添加Na2SO3，该条件下Na2SO3对NO无还原能力，但NO的脱除率变化如图所示。添加Na2SO3能使NO脱除率增大的原因是 。    20．(22-23高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)氨是工业生产硝酸的重要原料，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)氨气在“氧化炉”中所发生反应的化学方程式为 。 (2)“吸收塔”尾部会有含NO、等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理： ①纯碱溶液吸收法：纯碱溶液与的反应中生成两种钠盐并产生大量气泡，写出该反应的离子方程式 。 ②氨转化法：已知7mol氨恰好能将含NO和共6mol的混合气体完全转化为，则混合气体中NO和的物质的量之比为 。 (3)国家规定氮氧化物的排放标准不超过400mg/L。氮氧化物可以用酸性硫酸亚铁溶液来吸收，反应原理为；。现测定某地下水脱硝过程中氮氧化物的排放量：收集500.00mL排放的气体，缓慢通过250.00mL 0.6240mol/L酸性溶液(过量)，充分反应，量取吸收气体后的溶液25.00mL。置于锥形瓶中，用0.2000mol/L。酸性溶液与之反应，重复上述实验操作3次，平均消耗酸性溶液的体积为15.00mL。试通过计算分析地下水脱硝过程中氮氧化物的排放是否符合国家标准 (写出计算过程)。已知：①与酸性溶液不反应；②(未配平)。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点03 氮及其化合物 1．(22-23高一下·江苏常州联盟学校·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】A．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，故A正确； B．闪电时N2转化为NO，属于自然固氮，故B错误； C．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，故C错误； D．豆科作物根瘤菌将N2转化为含氮化合物，属于生物固氮，故D错误； 故答案为A。 2．(22-23高一下·江苏宿迁·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．N2性质不活泼，可作为粮食保护气 B．NH3具有还原性，可用作致冷剂 C．NO能被还原，可用于制备HNO3 D．NH4Cl受热易分解，可用作铁的除锈剂 【答案】A 【解析】A．N2性质不活泼，可作为粮食保护气防止粮食被氧化，性质与用途有对应关系，故A正确； B．氨气易液化，可用作制冷剂，性质与用途不对应，故B错误； C．NO中N的化合价为+2价，硝酸的N为+5价，NO被氧化才能生成硝酸，故C错误； D．氯化铵水解呈酸性，可用作除锈剂，故D错误； 答案选A。 3．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)下列装置用于实验室制氨气或验证氨气的化学性质，其中能达到实验目的的是 A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙除去氨气中的水蒸气 C．用装置丙验证氨气具有还原性 D．用装置丁吸收尾气 【答案】C 【解析】A．氯化铵溶液和氢氧化钠溶液在加热的条件下反应，有氨气生成，图中没有加热装置，A不符合题意； B．氨气是碱性气体，能和浓硫酸反应，不能用该装置去除氨气中的水蒸气，B不符合题意； C．氨气具有还原性，氧化铜与氨气反应的化学方程式为：，C符合题意； D．氨气极易溶于水，会引起倒吸，D不符合题意； 故选C。 4．(22-23高一下·江苏苏州·期末)侯氏制碱法原理为。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是 A．制取氨气   B．制NaHCO3     C．分离NaHCO3   D．制Na2CO3 【答案】C 【解析】A．直接加热氯化铵固体无法制得氨气，应加热氯化铵与消石灰固体混合物制备氨气，选项A错误； B．制备碳酸氢铵时，应将二氧化碳通入溶有氨气的饱和食盐水中，否则无法制得碳酸氢钠，选项B错误； C．分离碳酸氢钠固体时，应用过滤的方法分离，选项C正确； D．碳酸氢钠受热分解制备碳酸钠时，应在试管中加热碳酸氢钠，不能在烧杯中加热碳酸氢钠，选项D错误； 答案选C。 5．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·期末)下列氮及其化合物的性质与用途的对应关系正确的是 A．氯化铵溶液显酸性，可用作除锈剂 B．氨气具有还原性，可用作制冷剂 C．氮气的化学性质不活泼，可用于合成氨 D．硝酸铵易分解放出气体和大量热，可用作化肥 【答案】A 【解析】A．氯化铵为强酸弱碱盐，铵根离子水解，溶液显酸性，故可以除去铁锈，用作除锈剂，选项A正确； B．液氨汽化吸收大量的热，所以可以做制冷剂，与其还原性无关，选项B错误； C．合成氨是氢气和氮气高温高压催化剂反应生成氨气，利用的是氮气的氧化性,和氮气的化学性质不活泼无关，选项C错误； D．硝酸铵可用作化肥，与易分解放出气体和大量热无关，选项D错误； 答案选A。 6．(22-23高一·江苏常州·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．氮气为无色气体，可用作焊接金属的保护气 B．硝酸受热易分解，可用于制 C．液氨汽化时吸收大量热，可用作制冷剂 D．磷酸难挥发，可用于保护金属免受腐蚀 【答案】C 【解析】A．N2的化学性质稳定，可避免金属与氧气接触发生氧化反应而作为保护气，与氮气为无色气体无关，A项错误； B．硝酸为酸，与氨水反应生成硝酸铵，可用于制NH4NO3，与硝酸受热易分解的性质无关，B项错误； C．液氨汽化时吸收大量的热，具有制冷作用，常用作制冷剂，C项正确； D．磷酸可与铁反应，在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜，所以可用于保护金属免受腐蚀，与其难挥发性无关，D项错误。 答案选C。 7．(23-24高一下·江苏连云港·期末)实验室制氨气并验证其某些性质的实验装置如下图所示(夹持装置省略)，下列说法正确的是 A．实验室用装置甲和乙即可制得干燥的氨气 B．丙中氧化铜固体由黑色变为红色，能证明氨气具有还原性 C．丁中收集到无色液体是纯净的水 D．该实验尾气不需要处理可直接排入大气 【答案】B 【解析】A．由分析可知，装置甲中缺少酒精灯，不能完成氯化铵与氢氧化钙固体共热反应制备氨气的实验目的，故A错误； B．由分析可知，装置丙中氨气与氧化铜共热反应生成铜、氮气和水，反应中氮元素的化合价升高被氧化，氨气表现还原性，故B正确； C．由分析可知，装置丁用于冷凝收集反应生成的水，极易溶于水的氨气溶于水得到氨水，故C错误； D．由分析可知，尾气中含有未反应的氨气，应用稀硫酸吸收，不能直接排入大气，否则会污染空气，故D错误； 故选B。 8．(23-24高一下·江苏苏州·期末)氮及其化合物的转化关系如图所示，则下列说法不正确的是 A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有反应都是氧化还原反应 D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2 【答案】D 【解析】A．工业上是用氨催化氧化方法制取硝酸，路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，A正确； B．雷电固氮就是空气中的N2与O2在电火花作用下反应产生NO，NO被O2氧化产生NO2，NO2被水吸收得到硝酸，故路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径，B正确； C．在上述反应中都存在N元素化合价的变化，因此都是氧化还原反应，C正确； D．氮气与氧气在高温或放电时反应产生NO，无法一步得到二氧化氮，D错误； 故答案为：D。 9．(22-23高一下·江苏无锡·调研)是一种重要的化工原料，制备途径如题图所示。下列说法正确的是    A．将途径①反应所得气体循环利用体现了绿色化学思想 B．途径②制备，被还原的硫酸的物质的量为 C．途径③制备，当过量时能完全反应 D．生成等量的，三种途径中参加反应的的物质的量为：①=②=③ 【答案】A 【解析】A．途径①反应中产生一氧化氮有害气体，循环使用，体现了绿色化学思想，故A正确； B．途径②铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸为发生氧化还原反应，故B错误； C．随反应不断进行，浓硫酸变为稀硫酸，反应不能继续进行，过量时不能完全反应，故C错误； D．根据反应方程式，生成等量的，三种途径中参加反应的的物质的量为：①=②＜③，故D错误； 答案选A。 10．(22-23高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)氮化铬(CrN)常用作薄膜涂层。实验室制备氮化铬的反应原理为，装置如图所示(注：没食子酸可以吸收少量氧气)： 下列说法正确的是 A．装置①中的生石灰可以换成浓硫酸 B．装置⑤中产生的尾气冷却后有固体生成 C．装置④中的药品为无水氯化钙 D．装置③的作用是去除氧气，可将固体换为没食子酸溶液 【答案】B 【解析】A．装置①为制备NH3的发生装置，若加入浓硫酸会发生中和反应生成(NH4)2SO4，不能产生NH3，A项错误； B．装置⑤实验室制备氨化铬，产生的尾气为HCl和未反应的NH3，冷却后会产生NH4Cl固体，B项正确； C．装置④为干燥装置，无水氯化钙可与反应生成CaCl2•8NH3，不能用于干燥NH3，C项错误； D．装置③的作用是去除氧气，没食子酸可与NH3发生反应，使气体无法通过，D项错误； 答案选B。 11．(22-23高一下·江苏江阴·期末)以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，其工艺流程如下，下列说法不正确的是    A．反应①的化学方程式为 B．反应②是氧化还原反应 C．生成1.0molNH4NO3至少需要0.75molCH4 D．反应③理论上当时，恰好完全反应 【答案】B 【分析】由题给流程可知，催化剂作用下天然气的主要成分甲烷与水反应生成二氧化碳和氢气，反应的化学方程式为，蒸馏分离液态空气得到氮气和氧气；催化剂作用下氢气与氮气反应生成氨气，反应的化学方程式为N2+3H2 2NH3，氨气一定条件下与二氧化碳反应生成尿素，与氧气发生催化氧化反应生成硝酸铵，反应的化学方程式为2NH3+2O2NH4NO3+H2O。 【解析】A．由分析可知，反应①为的化学方程式为催化剂作用下天然气的主要成分甲烷与水反应生成二氧化碳和氢气，反应的化学方程式为，故A正确； B．由分析可知，反应②为氨气一定条件下与二氧化碳反应生成尿素，反应的化学方程式为CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O，反应中没有元素发生化合价变化，该反应属于非氧化还原反应，故B错误； C．由分析可知，生成硝酸铵的转化关系为NH4NO3~2NH3~3H2~CH4，则生成1mol硝酸铵至少需要0.75mol，故C正确； D．由分析可知，氨气与氧气发生催化氧化反应生成硝酸铵，反应的化学方程式为2NH3+2O2NH4NO3+H2O，由方程式可知，反应中氨气和氧气的物质的量比为1：1，故D正确； 故选B。 12．(23-24高一下·江苏南通·期末)氮肥厂高浓度氨氮(和)废水可通过下列步骤实现氨氮的回收、处理。 步骤Ⅰ：向废水中加入石灰乳，调节pH至9，升温至30℃，通入空气。 步骤Ⅱ：微生物在弱碱性、有氧条件下，实现硝化过程：。 步骤Ⅲ：向硝化后的废水中加入，实现反硝化过程：。 下列说法正确的是 A．“步骤Ⅰ”中加入石灰乳后浓度增大 B．“步骤Ⅰ”中“升温至30℃，通入空气”可降低氨氮浓度 C．“步骤Ⅱ”中发生反应 D．“步骤Ⅲ”中利用了的氧化性 【答案】B 【解析】A．“步骤Ⅰ”中加入石灰乳Ca(OH)2中OH-能与反应，造成其浓度减小，A错误； B．“步骤Ⅰ”中“升温至30℃，通入空气” ，发生反应的离子方程式，氨气逸出，可降低氨氮浓度，B正确； C．“步骤Ⅱ”中在弱碱性、有氧条件下，铵根离子氧化得到硝酸根离子，发生反应，C错误； D．步骤Ⅲ中加入实现反硝化过程，氮元素化合价降低，则是还原剂，利用其还原性，D错误； 故选B。 13．22-23高一·江苏常州·期末)向l3.6g由Cu和Cu2O组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250mL，当固体物质完全溶解后生成Cu(NO3)2和NO气体。在所得溶液中加入1.0L 0.5 mol/L NaOH溶液，生成沉淀质量为l9.6g，此时溶液呈中性且金属离子已完全沉淀。下列说法正确的是 A．原固体混合物中Cu与Cu2O的物质的量之比为1:1 B．原稀硝酸中HNO3的物质的量浓度为1.3 mol/L C．产生的NO的体积为2.24L D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.lmol 【答案】D 【解析】向所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1L，溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，n（NaNO3）=n（NaOH）=0.5mol/L×1L=0.5mol，沉淀为Cu（OH）2，质量为19.6g，其物质的量为：19.6g÷98g/mol=0.2mol，根据铜元素守恒有n（Cu）+2n（Cu2O）=n[Cu（OH）2]，所以反应后的溶液中n[[Cu（NO3）2]=n[Cu（OH）2]=0.2mol。 A．设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量有64x+144y=13.6，根据铜元素守恒有x+2y=0.2，联立方程解得x=0.1，y=0.05，则：n（Cu）：n（Cu2O）=0.1mol：0.05mol=2：1，故A错误； B．根据N元素守恒可知n（HNO3）=n（NO）+n（NaNO3），根据电子转移守恒可知：3n（NO）=2n（Cu）+2n（Cu2O），所以3n（NO）=2×0.1mol+2×0.05mol，解得n（NO）=0.1mol，根据Na元素可知n（NaNO3）=n（NaOH）=0.5mol/L×1L=0.5mol，所以n（HNO3）=n（NO）+n（NaNO3）=0.1mol+0.5mol=0.6mol，所以原硝酸溶液的浓度为：0.6mol÷0.25L=2.4mol/L，故B错误； C．由B中计算可知n（NO）=0.1mol，所以标准状况下NO的体积为：0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故C错误； D．反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硝酸铜反应，剩余的氢氧化钠与硝酸反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知反应后溶液中n（HNO3）+2n[[Cu（NO3）2]=n（NaNO3），所以n（HNO3）=n（NaNO3）-2n[[Cu（NO3）2]=0.5mol-2×0.2mol=0.1mol，故D正确； 故答案选D。 14．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·期末)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)下列有关的说法中，不正确的是___________(填字母)。 A．工业合成需要在高温、高压、催化剂下进行 B．可用来生产碳铵和尿素等化肥 C．可用浓硫酸或无水氯化钙干燥 D．受热易分解，须置于冷暗处保存 (2)易溶于水，标准状况下，用充满的烧瓶做喷泉实验(如图)，引发喷泉的方法是 。    (3)氨气在氧化炉中发生反应的化学方程式为 。 (4)工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，是因为在常温下，浓硝酸能使铝、铁等发生 现象，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，可用以下两种方法处理： ①可用ClO2将氮氧化物转化成。向含ClO2的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性，ClO2转化为去除氮氧化物效果更好的NaClO2，再通入NO气体进行反应。碱性条件下NaClO2去除NO反应的离子方程式为 。 ②氨转化法。已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol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 。 【答案】(1)CD (2)打开夹子，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热气体膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉 (3)4NH3+5O24NO+6H2O (4) 钝化 氧化 (5) 3+4NO+4OH-=4+3Cl-+2H2O 1:3 【解析】（1）A．工业合成NH3需要在高温、高压，催化剂作用下反应生成氨气，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，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，C错误； D．NH3受热不易分解，D错误； 故答案为：CD； （2）加热时烧瓶内压强增大，气体体积膨胀，当氨气与水接触时，因氨气极易溶于水而导致烧瓶内压强迅速减小而形成喷泉，故答案为：打开夹子，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热气体膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉； （3）氨气进入氧化炉催化氧化生成一氧化氮，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O； （4）浓硝酸具有很强的氧化性，在常温下能使铝、铁钝化，即在Al、Fe表面形成一层致密的氧化物保护膜，故工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，故答案为：钝化；氧化； （5）①碱性条件下NaClO2去除NO反应生成NaNO3和NaCl，根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式为：3+4NO+4OH-=4+3Cl-+2H2O，故答案为：3+4NO+4OH-=4+3Cl-+2H2O ②氨转化法，已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol的混合气体完全转化为N2，设6混合气体中国NO的物质的量为xmol，则NO2为(6-x)mol，根据氧化还原反应中电子守恒可知，2x+4(6-x)=7×[0-(-3)]，解得x=1.5mol，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1.5mol：(6-1.5)mol=1:3，故答案为：1:3； 15．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)碳、氮、硫的单质及其化合物的转化和资源化利用是研究热点问题。 (1)与经催化重整，发生反应：。 相关键能数据如下表。 化学键 C-H C=O H-H C≡O 键能 413 745 436 1075 则该反应的 。 (2)煤燃烧排放的烟气中含有的和，能形成酸雨。对烟气进行脱硝、脱硫处理，可减少污染和实现废物资源化利用。 ①溶液在碱性条件下能将烟气中NO转化为，该过程的离子方程式为 。 ②催化还原氮氧化物的反应原理如图所示。 等物质的量的与NO与足量氨气在上述条件下充分反应，若转移18mol电子，则生成的物质的量为 。 (3)炭基材料是活性炭上载有活性成分，其催化转化为的活性高。 ①红外光谱表明，脱硫开始后催化剂表面出现的吸收峰，再通入后吸收峰消失。吸收峰消失的化学方程式为 。 ②催化转化为主要经过“吸附→反应→脱附”的过程。气体流速和温度一定，探究烟气中对炭基材料催化活性的影响，数据如图所示，浓度过高时，去除率下降，其可能原因是 。 (4)用NaOH溶液吸收所得溶液(和的混合物)来制备晶体，请补充完整实验方案。取一定体积上述溶液， ，洗涤、干燥得晶体。已知：溶液显碱性，溶解度如图。 【答案】(1)+120kJ/mol (2) 6mol (3) 当氧气浓度过高，占据催化剂过多的活性位点，导致二氧化硫和一氧化氮不能更好的被吸附，从而导致脱硫率下降 (4)加热浓缩，控制温度在40℃以下冷却结晶 【解析】（1）反应热=反应物总键能-生成物总键能=4×413+2×745-2×1075-2×436=+120kJ/mol； （2）①NaClO2溶液在碱性条件下能将烟气中NO转化为，离子方程式为：； ②等物质的量的NO2与NO与足量氨气在上述条件下充分反应，方程式为：，生成2molN2转移6mol电子，若转移18mol电子，则生成N2的物质的量为6mol； （3）①红外光谱表明，脱硫开始后催化剂表面出现VOSO4的吸收峰，再通入O2后VOSO4吸收峰消失，VOSO4吸收峰消失的化学方程式为； ②O2浓度过高时，去除率下降，其原因可能：当氧气浓度过高，占据催化剂过多的活性位点，导致二氧化硫和一氧化氮不能更好的被吸附，从而导致脱硫率下降； （4）制备Na2SO4⋅10H2O晶体，取一定体积上述溶液，加热浓缩，控制温度在40℃以下冷却结晶，洗涤、干燥得Na2SO4⋅10H2O晶体。 16．(22-23高一下·江苏苏州·期末)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)下列有关的说法中，不正确的是___________(填字母)。 A．工业合成需要在高温、高压、催化剂下进行 B．可用来生产碳铵和尿素等化肥 C．可用浓硫酸或无水氯化钙干燥 D．受热易分解，须置于冷暗处保存 (2)易溶于水，标准状况下，用充满的烧瓶做喷泉实验(如图)，引发喷泉的方法是 。    (3)氨气在氧化炉中发生反应的化学方程式为 。 (4)工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，是因为在常温下，浓硝酸能使铝、铁等发生 现象，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，可用以下两种方法处理： ①可用ClO2将氮氧化物转化成。向含ClO2的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性，ClO2转化为去除氮氧化物效果更好的NaClO2，再通入NO气体进行反应。碱性条件下NaClO2去除NO反应的离子方程式为 。 ②氨转化法。已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol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 。 【答案】(1)CD (2)打开夹子，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热气体膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉 (3)4NH3+5O24NO+6H2O (4) 钝化 氧化 (5) 3+4NO+4OH-=4+3Cl-+2H2O 1:3 【解析】（1）A．工业合成NH3需要在高温、高压，催化剂作用下反应生成氨气，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，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，C错误； D．NH3受热不易分解，D错误； 故答案为：CD； （2）加热时烧瓶内压强增大，气体体积膨胀，当氨气与水接触时，因氨气极易溶于水而导致烧瓶内压强迅速减小而形成喷泉，故答案为：打开夹子，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热气体膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉； （3）氨气进入氧化炉催化氧化生成一氧化氮，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O； （4）浓硝酸具有很强的氧化性，在常温下能使铝、铁钝化，即在Al、Fe表面形成一层致密的氧化物保护膜，故工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，故答案为：钝化；氧化； （5）①碱性条件下NaClO2去除NO反应生成NaNO3和NaCl，根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式为：3+4NO+4OH-=4+3Cl-+2H2O，故答案为：3+4NO+4OH-=4+3Cl-+2H2O ②氨转化法，已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol的混合气体完全转化为N2，设6混合气体中国NO的物质的量为xmol，则NO2为(6-x)mol，根据氧化还原反应中电子守恒可知，2x+4(6-x)=7×[0-(-3)]，解得x=1.5mol，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1.5mol：(6-1.5)mol=1:3，故答案为：1:3； 17．(23-24高一下·江苏扬州·期末)氮氧化物(NO、NO2)是当前环境保护研究的热点课题。 (1)氮氧化物大量排放对环境造成的影响有 (写出一点)。 (2)烟气中的NO经O3处理后更易被去除。NO与O3反应的化学方程式为NO+O3=NO2+O2室温下，固定NO的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)和n(NO2)随反应前n(O3)：n(NO)|的变化如图所示。当n(O3)：n(NO)>1时，反应后NO2的物质的量减少，原因是 。 (3)某小组为验证NO与炽热的铜粉(红色)发生反应：设计如图所示的方案： ①能证明NO和Cu反应的实验现象是 。 ②装置中每生成2.24L(标准状况)N2，，转移电子的物质的量是 mol。 ③已知：酸性KMnO4溶液吸收NO后会生成Mn2+、烧杯中发生反应的离子方程式为 。 (4)某含Fe2+化合物的溶液可吸收NO、NO2并使氮氧化物与Fe2+化合物结合。用该溶液处理含NO、NO2的烟气，相同条件下氮氧化物的去除率与烟气中氧气体积分数的关系如图所示。 ①烟气中氧气的体积分数介于0~2%时，氧气体积分数增大有利于NO转化为NO2，该反应的化学方程式为 。与NO相比，NO2更易被溶液吸收去除，原因是 。 ②烟气中氧气的体积分数介于2%~8%时，随着O2体积分数的上升，氮氧化物去除率减小，原因是 。 【答案】(1)(硝酸型)酸雨；光化学烟雾；破坏臭氧层 (2)O3将NO2氧化为更高价态氮氧化物 (3) 玻璃管中粉末由红色变为黑色 0.4 3MnO+5NO+4H＋=3Mn2＋+2H2O+5NO (4) 2NO+O2=2NO2 NO2在溶液中的溶解度更大 氧气将Fe2＋氧化 【解析】（1）氮氧化物大量排放对环境造成的影响主要包括硝酸型)酸雨，光化学烟雾，破坏臭氧层，‌形成二次颗粒物、‌土壤酸化、‌水体富营养化、‌生态系统失衡等； （2）当n(O3)：n(NO)>1时，O3具有强氧化性，能够将NO2氧化为更高价态氮氧化合物，导致NO2的物质的量减小； （3）①，由铜粉(红色)变成氧化铜（黑色），能证明NO和Cu反应的实验现象是：玻璃管中粉末由红色变为黑色； ②反应中N由+2价变为了0价，2个NO共转移了4个电子，每生成2.24L(标准状况)N2，即生成0.1mol N2，转移电子的物质的量是0.4mol；③酸性KMnO4溶液吸收NO后会被还原生成Mn2+、NO被氧化生成，离子方程式为； （4）NO转化为NO2，该反应的化学方程式为：2NO+O2=2NO2； NO不与水反应，NO2可与水反应且NO2在水中溶解度大，故易被溶液吸收去除；随着O2体积分数的上升虽然可以增加NO转化成NO2，但Fe2+有可能被氧气将Fe2＋氧化成Fe3+，则氮氧化合物无法与Fe2+化合； 18．(22-23高一·江苏淮安中学·期末)研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。 Ⅰ．氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示：      (1)设备1、3中发生反应的化学方程式分别是 、 ；设备2中通入的物质A是 。 Ⅱ．氨氮废水的处理是当前科学研究的热点问题之一。氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：    (2)过程①的目的是将转化为，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，写出转化为的离子方程式： 。 (3)过程②中加入NaClO溶液可将氨氮化合物转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质的化学式分别为 、 。 (4)图中含余氯废水中含有NaClO，则X可选用 (填序号)的溶液达到去除余氯的目的。 a．KOH        b．        c．        d． 【答案】(1) 空气或 (2) (3) (4)b 【解析】（1）设备1中和发生催化氧化生成NO和H2O，化学方程式为；设备3中和发生反应生成硝酸铵，化学方程式为；设备2中发生的反应为，所以通入的物质A是或空气。 （2）和碱反应放出，反应的离子方程式为； （3）过程②中加入NaClO溶液可将氨氮化合物转化为无毒物质，反应的化学方程式为，所以含氮元素、氯元素的物质的化学式分别为、NaCl。 （4）含余氯废水中含有NaClO，要除去NaClO，需用还原剂把NaClO还原为氯化钠，所以需加入还原性物质，故选b。 19．(22-23高一下·江苏常州高级中学·期末)工业尾气中的氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。常用的处理方法有选择性催化还原法、氧化吸收法和液相络合还原法等。 (1)NH3在固态FeTiOx表面还原NO的机理如图所示。    ①理论上处理1 mol NO同时消耗O2的物质的量为 。 ②若工业尾气中同时含SO2，将会使NO的去除率下降，可能的原因是 。 (2)ClO2氧化吸收法。将含NO尾气通入ClO2溶液中，ClO2能将NO氧化为NO2，NO2溶于水反应生成HNO2和HNO3。研究发现，吸收后尾气无NO，但随着ClO2浓度增大吸收后尾气中NO2增多。可能原因是ClO2降低了NO2在水中的溶解度，请设计实验进行验证 。 (3)液相络合还原法。Fe(Ⅱ)EDTA溶液将尾气中的NO快速络合生成Fe(Ⅱ)EDTA (NO)，再用尿素(或铁碳混合物)将络合的NO还原。 ①pH=7时，尿素将NO还原为N2的化学方程式为 。 ②若向“Fe(Ⅱ)EDTA+CO(NH2)2”体系中添加Na2SO3，该条件下Na2SO3对NO无还原能力，但NO的脱除率变化如图所示。添加Na2SO3能使NO脱除率增大的原因是 。    【答案】(1) 0.25 mol SO2、O2可与NH3形成(NH4)2SO4 [或(NH4)2SO3]，覆盖在催化剂表面；SO2还可还原O=Fe(Ⅲ)，使催化剂活性降低，NO脱除率下降 (2)相同温度下，用同体积的ClO2水溶液和水作吸收液，将相同体积的NO2用相同速率分别通入吸收液，检验吸收后气体中NO2的量 (3) Na2SO3可防止将Fe(Ⅱ)EDTA氧化为Fe(Ⅲ)EDTA 【解析】（1）①根据图示可知反应的总方程式为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O，在反应中，每有4 mol NO发生反应，会消耗1 mol O2，故理论上处理1 mol NO同时消耗O2的物质的量为0.25 mol； ②若工业尾气中同时含SO2，将会使NO的去除率下降，可能的原因是SO2、O2可与NH3形成(NH4)2SO4 [或(NH4)2SO3]，覆盖在催化剂表面；SO2还可还原O=Fe(Ⅲ)，使催化剂活性降低，NO脱除率下降； （2）要设计实验进行验证将NO通入含有ClO2的溶液中除去效果比不含有的水中NO2浓度大，反应速率快，要采用控制变量的方法，设计实验为：相同温度下，用同体积的ClO2水溶液和水作吸收液，将相同体积的NO2用相同速率分别通入吸收液，检验吸收后气体中NO2的量； （3）①在溶液pH=7时，尿素CO(NH2)2与NO发生氧化还原反应产生N2、CO2、H2O，根据电子守恒、原子守恒，可知反应的化学方程式为：； ②若向“Fe(Ⅱ)EDTA+CO(NH2)2”体系中添加Na2SO3，该条件下Na2SO3对NO无还原能力，但NO的脱除率变化如图所示。添加Na2SO3能使NO脱除率增大，是由于Na2SO3可防止将Fe(Ⅱ)EDTA氧化为Fe(Ⅲ)EDTA。 20．(22-23高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)氨是工业生产硝酸的重要原料，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)氨气在“氧化炉”中所发生反应的化学方程式为 。 (2)“吸收塔”尾部会有含NO、等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理： ①纯碱溶液吸收法：纯碱溶液与的反应中生成两种钠盐并产生大量气泡，写出该反应的离子方程式 。 ②氨转化法：已知7mol氨恰好能将含NO和共6mol的混合气体完全转化为，则混合气体中NO和的物质的量之比为 。 (3)国家规定氮氧化物的排放标准不超过400mg/L。氮氧化物可以用酸性硫酸亚铁溶液来吸收，反应原理为；。现测定某地下水脱硝过程中氮氧化物的排放量：收集500.00mL排放的气体，缓慢通过250.00mL 0.6240mol/L酸性溶液(过量)，充分反应，量取吸收气体后的溶液25.00mL。置于锥形瓶中，用0.2000mol/L。酸性溶液与之反应，重复上述实验操作3次，平均消耗酸性溶液的体积为15.00mL。试通过计算分析地下水脱硝过程中氮氧化物的排放是否符合国家标准 (写出计算过程)。已知：①与酸性溶液不反应；②(未配平)。 【答案】(1) (2) 1：3 (3)根据电子守恒可得关系式，则，与氮氧化物反应的，若全部是NO，根据NO与反应的离子方程式可知：，则NO的含量：；若全部是，根据与反应的离子方程式可知，则的含量：，故地下水脱硝过程中氮氧化物的排放量符合国家排放标准 【分析】氮气和氢气生成氨气，氨气在“氧化炉”中所发生反应的反应为氨气的催化氧化生成NO，NO吸收水和空气生成硝酸，以此分析； 【解析】（1）氨气在“氧化炉”中所发生反应的反应为氨气的催化氧化生成NO； 故答案为：； （2）①NO2既为氧化剂也为还原剂，生成、，； 故答案为：； ②7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol的混合气体完全转化为N2，设NO的物质的量是xmol ，NO2的物质的量是(6- x)mol ，反应过程中转移的电子数是2x+(6-x)4=21，所以x=1.5mol ，混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1：3； 故答案为：1：3； （3）根据电子守恒可得关系式，则，与氮氧化物反应的，若全部是NO，根据NO与反应的离子方程式可知，则NO的含量；若全部是，根据与反应的离子方程式可知，则NO2的含量：，故地下水脱硝过程中氮氧化物的排放量符合国家排放标准； 故答案为：见具体步骤。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$