课时跟踪检测（三十六） 喷泉实验与含氮物质间的相互转化（练习）-【创新方案】2026年高考化学一轮复习Ⅰ

课时跟踪检测（三十六） 喷泉实验与含氮物质间的相互转化 1．自然界中时刻存在着氮的转化。如图为N2分子在催化剂作用下发生一系列转化的示意图。 下列叙述正确的是 (　 ) A．N2→NH3、NH3→NO均属于氮的固定 B．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量 C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 D．在催化剂a作用下，氮原子发生了氧化反应 解析：选B　N2→NH3属于氮的固定，NH3→NO不属于氮的固定，A错误；催化剂可以提高化学反应速率，可以提高单位时间内生成物的产量，B正确；催化剂a作用下，N2→NH3断裂N≡N非极性共价键，催化剂b作用下，NH3→NO断裂N—H极性共价键，C错误；催化剂a作用下，N2→NH3氮原子化合价从0价降低至-3价，发生了还原反应，D错误。 2．已知X、Y、Z、E、F五种常见物质含有同一元素M，在一定条件下它们之间的转化如图所示。其中Z是NO，下列推断不合理的是 (　 ) A．X可能是一种氢化物 B．Y生成Z一定是化合反应 C．E可能是一种有色气体 D．F中M元素的化合价可能为+5 解析：选B　如果X是NH3，氧化可生成N2，N2与O2反应生成NO，X可能是一种氢化物，故A正确；Z为NO，如果Y是NH3，那么NH3与O2在催化剂的条件下可以生成NO，所以Y生成Z不一定是化合反应，故B错误；Z是NO，NO与O2反应产生红棕色的NO2气体，所以E可能是红棕色NO2，故C正确；F可以是HNO3，M元素的化合价可能为+5，故D正确。 3．自然界中氮的部分循环过程如图，下列有关说法正确的是 (　 ) A．过程①和②均属于自然固氮 B．X→Y发生化合反应 C．NH3→N发生氧化还原反应 D．若为硫循环，X在空气中点燃可得Y 解析：选B　依据自然界中氮的部分循环过程图可知，X为NO，Y为NO2，Z为HNO3，M为硝酸盐，N为铵盐。过程①可能是自然固氮，但过程②不属于氮的固定，A错误；X→Y发生的反应为2NO+O22NO2，是化合反应，B正确；NH3→N的过程元素化合价没有改变，所以不是氧化还原反应，C错误；若为硫循环，X为SO2，Y为SO3，X→Y的反应为2SO2+O22SO3，X在空气中点燃不能得到Y，D错误。 4．(2025·山东日照模拟)下列关于含氮化合物之间转化的离子方程式书写错误的是 (　 ) A．氧化物转化为酸：3NO2+H2O2H++2N+NO B．氧化物转化为两种盐：2NO2+2OH-N+N+H2O C．氢化物转化为络合物：4NH3+Cu(OH)2[Cu(NH3)4](OH)2 D．酸转化为氧化物：Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O 解析：选C　氢氧化铜和氨气反应生成[Cu(NH3)4]2+，离子方程式为Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-，C错误。 5．中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是 (　 ) A．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉 B．选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验 C．HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验 D．若烧杯内液体为水，用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸 解析：选D　由于气体溶于水或某种溶液(或与水、某种溶液反应)，导致烧瓶中的压强迅速减小，与外界产生足够的压强差，从而形成喷泉，A正确；CO2能与NaOH等强碱溶液反应，从而被吸收，能与外界产生压强差，故能形成喷泉，B正确；NH3和HCl属于极易溶于水的气体，SO2可以与NaOH溶液等反应，故均能形成喷泉，C正确；NO2和N2O4与水反应后有NO生成，故液体不能充满烧瓶，D错误。 6．喷泉是一种常见的现象，其产生原因是存在压强差。下面是某同学设计的四个不同的喷泉装置，则以下说法不正确的是 (　 ) A．若向图1烧瓶中充满HI(与HCl水溶性相似)气体，烧杯和胶头滴管中加入AgNO3溶液，则可以产生黄色喷泉 B．若向图2烧杯中加水，烧瓶中充满NH3，引发喷泉的操作是捂热上方的圆底烧瓶 C．若向图3装置的水槽中加入冰块或慢慢滴入浓硫酸都可以形成喷泉 D．图4所示的装置，若要在该装置中产生双喷现象，其操作方法可以是关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，当产生大量的白烟时再打开活塞c 解析：选C　若向题图1烧瓶中充满HI(与HCl水溶性相似)气体，烧杯和胶头滴管中加入AgNO3 溶液，AgNO3和HI反应生成黄色AgI沉淀，所以可以产生黄色喷泉，故A正确；若向题图2烧杯中加水，烧瓶中充满NH3，捂热上方的圆底烧瓶，气体膨胀，NH3与水接触，NH3迅速溶解，烧瓶内压强减小，形成喷泉，故B正确；若向题图3装置的水槽中加入冰块温度降低，氨水不能溢出NH3，压强不增大，不能形成喷泉，故C错误；题图4所示的装置关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，NH3溶于水，右侧烧瓶内压强减小，HCl进入右侧烧瓶，产生大量的白烟NH4Cl，此时两烧瓶内压强都减小，再打开活塞c，产生双喷现象，故D正确。 7．(2025·安徽阜阳一模)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为氮元素及其部分化合物的价类二维图。下列说法正确的是 (　 ) A．图中各物质均参与自然界循环 B．c、d均为酸性氧化物 C．f不能检验氯气管道是否漏气 D．实验室可用g的固体与NaOH固体加热制备f 解析：选A　图为氮元素及其部分化合物的价类二维图。由图可知，a为硝酸盐、b为HNO3、c为NO、d为NO2或N2O4、e为N2、f为NH3、g为铵盐。N2和O2通过放电生成NO，NO和O2生成NO2，NO2和水生成HNO3，HNO3进入土壤中转化为硝酸盐，硝酸盐可被植物转化为有机物，然后转化为NH3等，各物质均参与自然界循环，A正确；NO为不成盐氧化物，B错误；NH3和Cl2能发生反应生成白烟，能检验氯气管道是否漏气，C错误；实验室制取NH3时是将NH4Cl与Ca(OH)2混合加热，D错误。 8．(2025·广东深圳模拟)自然界中氮的循环意义重大。其中，部分含氮物质的转化关系呈现在氮及其化合物的价类二维图中。下列说法不正确的是 (　 ) A．a→b的转化是工业制硝酸的基础 B．既属于g又属于f的盐可用作氮肥 C．汽车中的三元催化器可促进尾气中的b、c向a转化 D．实验室中，常用f与强碱反应产生e来检验f中阳离子的存在 解析：选A　由N元素的化合价及物质所属类别，可确定a为N2、b为NO、c为NO2、d为HNO3、e为NH3、f为铵盐、g为硝酸盐。工业制硝酸的基础是氨的催化氧化，即NH3→NO，A错误；既属于g(硝酸盐)又属于f(铵盐)的盐为NH4NO3，它含氮量较高，可用作氮肥，B正确；NO、NO2是大气污染物，利用汽车中的三元催化器，可促进尾气中NO、NO2与CO作用，生成N2和CO2，C正确；实验室中，检验N时，常用铵盐与强碱在加热条件下反应，通过检验反应产生的NH3检验N的存在，D正确。 9．水体中过量氨氮(以NH3表示)或总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素总量)含量过高会导致水体富营养化。用次氯酸钠除去氨氮的一种原理如图所示，下列说法正确的是 (　 ) A．NaClO除去氨氮的总反应化学方程式： 2NH3+3NaClON2+3NaCl+3H2O B．整个过程中发生的反应都是氧化还原反应 C．在较高温度下，氨氮去除率会升高 D．NaClO投入过多，总氮去除率可能会升高 解析：选A　根据箭头方向可知，NH3、NaClO是反应物，NaCl、N2和水是生成物，根据元素守恒和得失电子守恒写出化学方程式为2NH3 + 3NaClON2+3NaCl+3H2O，A正确；其中NaClO与水反应、NaOH与HCl的反应中，元素的化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，B错误；NH3易挥发，温度较高时溶解度减小，氨氮去除率会降低，C错误；具有强氧化性的NaClO投入过多，会氧化部分NH3生成，总氮去除率可能会下降，D错误。 10．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。下列说法正确的是 (　 ) A．反应①使用催化剂可提高反应速率和甲烷的平衡转化率 B．反应②的原子利用率为100% C．生成1.0 mol NH4NO3至少需要0.75 mol CH4 D．理论上当n(NH3)∶n(O2)=4∶3时，反应③恰好完全反应 解析：选C　反应①使用催化剂可以提高反应速率，但不能提高甲烷的平衡转化率，A错误；反应②的化学方程式为CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O，则该反应的原子利用率小于100%，B错误；天然气经过各步转化，最终生成NH4NO3涉及的化学反应有CH4+2H2OCO2+4H2，N2+3H22NH3，2NH3+2O2NH4NO3+H2O，则有NH4NO3~2NH3~3H2~CH4，故生成1.0 mol NH4NO3至少需要0.75 mol CH4，C正确；反应③的化学方程式为2NH3+2O2NH4NO3+H2O，则理论上当n(NH3)∶n(O2)=1∶1时，恰好完全反应，D错误。 11．(15分)(2025·广东广州检测)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题： ⅰ．氨气的制备(实验装置如图所示) (1)实验室制备氨气的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (2)装置B中的干燥剂可以选用　　　　 　。(1分)  (3)气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是　　 　(填字母)，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3分)  ⅱ．氨气与二氧化氮的反应 (4)二氧化氮的制备：铜和浓硝酸产生NO2的离子方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (5)将ⅰ中收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂并充入(4)中产生的NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。 在一定温度下按图示装置进行实验。打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中，Y管中实验现象是　　　　　　；反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3分)  ⅲ．某氨氮废水(N、NH3·H2O)的生物法处理流程如图所示： (6)检验氨氮废水中含有N的方法是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (7)过程Ⅱ在硝化细菌作用下实现N→N→N的转化；称为硝化过程。在碱性条件下实现上述硝化过程的总反应的离子方程式为　　　　　　　　 　。(2分)  解析：A装置中Ca(OH)2和NH4Cl加热条件下反应生成NH3，生成的NH3经过B干燥后进入C中，干燥的NH3不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝，C中试纸无变化，D中NH3与水结合生成一水合氨，D中湿润的红色石蕊试纸变蓝。E中NH3与浓盐酸反应生成NH4Cl，E中出现白烟，F的作用为吸收多余的NH3，且进行了防倒吸处理。(2)B中的干燥剂不能与NH3反应，可选用碱石灰作干燥剂。(3)气体通过C、D装置时，试纸颜色发生变化的是D，原因为干燥的NH3没有碱性，NH3与湿润的红色石蕊试纸中的H2O反应生成一水合氨，一水合氨呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(5)NH3和NO2在催化剂作用下反应生成N2和H2O，因此可观察到Y管中红棕色气体颜色变浅，管壁上出现水珠，化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O。(6)检验N的方法为向氨氮废水中加入NaOH溶液，然后加热，若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明有N。(7)碱性条件下，N与氧气、OH-反应生成N和水，离子方程式为N+2O2+2OH-N+3H2O。 答案：(1)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O (2)碱石灰 (3)D　干燥的氨气没有碱性，氨气与湿润的红色石蕊试纸中的H2O反应生成一水合氨，一水合氨呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝 (4)Cu+4H++2NCu2++2NO2↑+2H2O (5)红棕色气体颜色变浅，管壁上出现水珠　8NH3+6NO27N2+12H2O (6)向氨氮废水中加入NaOH溶液，然后加热，若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明有N (7)N+2O2+2OH-N+3H2O 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $$