2026届高考化学一轮复习：《第16讲　氮及其重要化合物》巩固训练

高考化学一轮复习： 第16讲　氮及其重要化合物 【近年真题再现】 1. (2025年北京卷)下列反应中，体现NH还原性的是 A．NH4HCO3加热分解有NH3生成 B．NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成 C．Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解 D．(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀 2. (2025年北京卷)下列方程式与所给事实不相符的是 A．用盐酸除去铁锈：Fe2O3∙xH2O＋6H+＝2Fe3+＋(3＋x)H2O B．用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S：Cu2+＋S2-＝CuS↓ C．用乙醇处理废弃的Na：2C2H5OH＋2Na→2C2H5ONa＋H2↑ D．将NO2通入水中制备硝酸：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 3. (2025年山东卷)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时，通常加入少量CuSO4，反应原理如图所示。下列说法正确的是 A．N2是还原反应的产物 B．还原性：N2H4＜Fe2+ C．处理后溶液的pH增大 D．图示反应过程中起催化作用的是Cu2+ 4. (2025年山东卷)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是 A．NaN3的水溶液显碱性 B．N的空间构型为V形 C．NaN3为含有共价键的离子化合物 D．N的中心N原子所有价电子均参与成键 5. (2025年江苏卷)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是 A. 工业合成氨 B. 湿法炼铜 C. 高炉炼铁 D. 接触法制硫酸 6. (2025年湖北卷)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是 A．KNO3的熔点比K3PO4的低，因为KNO3的离子键更强 B．磷单质通常不以P2形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的H－O键极性小 D．P形成PF5而N形成NF3，因为P的价层电子轨道更多且半径更大 7. (2025年广东卷)按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是 A．a中有化合反应发生，并有颜色变化 B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C．c中溶液红色刚好褪去时，HCO恰好完全反应 D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 8. (2025年安徽卷)下列有关反应的化学方程式错误的是 A．氨在氧气中燃烧：4NH3＋3O2 2N2＋6H2O B．液氨与金属钠反应：2Na＋2NH3(l)＝2NaNH2＋H2↑ C．氨水溶解Cu(OH)2：Cu(OH)2＋4NH3＝[Cu(NH3)4](OH)2 D．浓氨水与HgCl2反应：HgCl2＋NH3＝Hg(NH2)Cl↓＋HCl 9. (2025年1月八省联考内蒙古卷)下列有关物质的工业制备反应正确的是 A. 侯氏制碱：2NaCl＋2NH3＋CO2＋H2O＝Na2CO3↓＋2NH4Cl B. 制硝酸：NaNO3＋HCl(浓)＝NaCl＋HNO3 C. 制氯气：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ D. 冶炼铝：Al2O3＋3H22Al＋3H2O 10. (2025年1月八省联考西北卷)下列物质在一定条件下的转化关系如图所示。E、G、Q、R均为气体，其中R为红棕色。下列说法正确的是 A．E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高 B．E的水溶液能导电，所以E是电解质 C．Q和E可用排水法收集 D．铜与不同浓度的T溶液反应均可生成Q 11. (2024年湖南卷)某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。 下列说法正确的是 A. 开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化 B. 锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO3反应生成了NO2 C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO D. 铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 12. (2024年河北卷)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选) 选项 气体 试剂 装置 A SO2 饱和Na2SO3溶液+浓硫酸 B Cl2 MnO2＋浓盐酸 C NH3 固体NH4Cl＋熟石灰 D CO2 石灰石+稀盐酸 13. (2024年广西卷)白磷(P4)是不溶于水的固体，在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是 A. 分子中每个P原子的孤电子对数均为1 B. 常保存于水中，说明白磷密度大于1g∙cm-3 C. 难溶于水，是因为水是极性分子，P4是非极性分子 D. 熔点低，是因为P4分子内的P－P键弱 14. (2024年广西卷)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．“反应1”中，每消耗0.1molNH4Cl，在25℃、101kPa下得到2.24LNH3 B．“反应2”中，每生成0.1molNO，转移电子数为0.5NA C．在密闭容器中进行“反应3”，0.1molNO充分反应后体系中有0.1NA个NO2 D．“反应4”中，为使0.1molNO2完全转化成HNO3，至少需要0.02NA个O2 15. (2024年重庆卷)某小组用下图中甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是 A. 若制取NH3，则a为浓氨水，b可为氧化钙 B. 若制取Cl2，则乙可盛饱和食盐水以除去HCl C. 若制取Cl2，则丙可作气体收集装置 D. 若制取NH3，则丁可盛水用作尾气处理装置 16. (2024年1月浙江卷)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应：2NO＋2CO2CO2＋N2，列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) A. 生成1molCO2转移电子的数目为2NA B．催化剂降低NO与CO反应的活化能 C．NO是氧化剂，CO是还原剂 D．N2既是氧化产物又是还原产物 17. (2024年6月浙江卷)下列说法不正确的是 A．Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多 B．Na2O2能与CO2反应产生O2，可作供氧剂 C．FeO有还原性，能被氧化成Fe3O4 D．HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中 18. (2024年6月浙江卷)下列说法不正确的是 A. 装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B. 图②标识表示易燃类物质 C. 装置③可用于制取并收集氨气 D. 装置④可用于从碘水中萃取碘 19．(2023年湖北卷)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是 A．液氮－液氢 B．液氧－液氢 C．液态NO2－肼 D．液氧－煤油 20．(2023年广东卷)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭 浓硫酸具有氧化性和脱水性 B 装有NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅 NO2转化为N2O4的反应吸热 C 久置空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2 漂白粉的有效成分是CaCO3 D 1mol·L－1 NaCl溶液导电性比同浓度醋酸强 NaCl溶液的pH比醋酸的高 21．(2023年广东卷)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是 A．喷泉实验 B．干燥NH3 C．收集NH3 D．制备NH3 22．(2023年北京卷)完成下述实验，装置或试剂不正确的是 实验室制Cl2 实验室收集C2H4 验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 除去CO2中混有的少量HCl A B C D 23. (2023年辽宁卷)下列有关物质的工业制备反应错误的是 A. 合成氨：N2＋3H22NH3 B. 制HCl：H2＋Cl22HCl C. 制粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO D. 冶炼镁：2MgO(熔融)2Mg＋O2↑ 24．(2023年湖北卷)利用如图所示的装置(夹持及加热装置略)制备高纯白磷的流程如下： 下列操作错误的是 A．红磷使用前洗涤以除去表面杂质 B．将红磷转入装置，抽真空后加热外管以去除水和氧气 C．从a口通入冷凝水，升温使红磷转化 D．冷凝管外壁出现白磷，冷却后在氮气氛围下收集 25. (2023年江苏卷)氮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物：HNO3(稀)NONO2 B. 工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3 C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CON2＋2CO2 D. 实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 26. (2025年1月浙江卷)磷是生命活动中不可或缺的元素。请回答： (1)关于ⅤA族元素原子结构的描述，下列说法正确的是_______。 A. 基态P原子3p轨道上的电子自旋方向相同 B. As3+的最外层电子数为18 C．P3+的半径小于P5+的半径 D. 电子排布为[Ne]3s13p4的P原子处于激发态 (2)某化合物的晶胞如图。 ①化学式是_______； ②将0.01mol该化合物加入到含少量石蕊的10mLH2O中，实验现象是_______(从酸碱性和溶解性角度推测)。 (3)两分子H3PO4(Ka3＝4.8×10-13)脱水聚合得到一分子H4P2O7(Ka3＝2.0×10-7)，从PO、HP2O的结构角度分析Ka3差异的原因_________________________________________。 (4)兴趣小组对某磷灰石[主要成分为Ca5(PO4)3OH、Ca5(PO4)3F、Ca5(PO4)3Cl和少量SiO2]进行探究，设计了两种制备H3PO4的方法： Ⅰ．用稍过量的浓H2SO4与磷灰石反应，得到H3PO4溶液、少量SiF4气体、渣(主要成分为CaSO4)。 Ⅱ．将磷灰石脱水、还原，得到的白磷(P4)燃烧后与水反应制得H3PO4溶液。 ①方法I，所得H3PO4溶液中含有的杂质酸是_______。 ②以方法Ⅰ中所得渣为硫源，设计实验制备无水Na2SO4，流程如下： 溶液A是_______，系列操作B是_______，操作C是_______。 ③方法Ⅱ中，脱水得到的Ca10(PO4)6O (足量)与炭(C)、SiO2高温下反应，生成白磷(P4)和另一种可燃性气体，该反应的化学方程式是_________________________________________。 27．(2024年北京卷)HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNO3。 (1)方法一：早期以硝石(含NaNO3)为氮源制备HNO3，反应的化学方程式为：H2SO4(浓)＋NaNO3＝NaHSO4＋HNO3↑。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_________。 (2)方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为___________________________。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入2nmolNO和nmolO2进行反应。在不同压强下(P1、P2)，反应达到平衡时，测得NO转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_________________________________________________________。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以N2为氨源直接制备HNO3，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成NO的电极反应式：__________________。 ②研究发现：N2转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．H2O→O2。iii的存在，有利于途径ii，原因是________________________________________________。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合N2分子结构解释原因___________________________。方法三为N2的直接利用提供了一种新的思路。 28. (2022年6月浙江卷)氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂，实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。 简要步骤如下： Ⅰ．在瓶A中加入100mL液氨和0.05gFe(NO3)3∙9H2O，通入氨气排尽密闭体系中空气，搅拌。 Ⅱ．加入5g钠粒，反应，得NaNH2粒状沉积物。 Ⅲ．除去液氨，得产品NaNH2。 已知：NaNH2几乎不溶于液氨，易与水、氧气等反应。 2Na＋NH3＝2NaNH2＋H2↑ NaNH2＋H2O＝NaOH＋NH3↑ 4NaNH2＋3O2＝2NaOH＋2NaNO2＋2NH3 请回答： (1) Fe(NO3)3∙9H2O的作用是 ；装置B的作用是 。 (2)步骤Ⅰ，为判断密闭体系中空气是否排尽，请设计方案 。 (3)步骤Ⅱ，反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大，可采取的措施有_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A. 步骤Ⅰ中，搅拌的目的是使Fe(NO3)3∙9H2O均匀地分散在液氨中 B. 步骤Ⅱ中，为判断反应是否已完成，可在N处点火，如无火焰，则反应己完成 C. 步骤Ⅲ中，为避免污染，应在通风橱内抽滤除去液氨，得到产品NaNH2 D. 产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中 (5)产品分析：假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质，可采用如下方法测定产品NaNH2纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序 。 准确称取产品NaNH2 xg→( )→( )→( )→计算 a．准确加入过量的水 b．准确加入过量的HCl标准溶液 c．准确加入过量的NH4Cl标准溶液 d．滴加甲基红指示剂(变色的pH范围4.4～6.2) e．滴加石蕊指示剂(变色的pH范围4.5～8.3) f．滴加酚酞指示剂(变色的pH范围8.2～10.0) g．用NaOH标准溶液滴定 h．用NH4Cl标准溶液滴定 i．用HCl标准溶液滴定 【拓展训练·巩固考点】 1．清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水)”的记载明确指出：“鼻冲水，……贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减……唯以此水瓶口对鼻吸其气，即遍身麻颤出汗而愈，虚弱者忌之。宜外用，勿服。”下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是 A．鼻冲水是弱电解质 B．鼻冲水滴入酚酞溶液中，溶液变红色 C．鼻冲水中含有分子和离子的种类为6种 D．存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－ 2．相同状况下，将装有NO2和空气的集气瓶，分别按如图甲、乙两种方式放置，中间用玻璃板隔开，抽掉玻璃板后，下列现象预测和分析不正确的是 选项 现象预测 分析 A 甲盛NO2的集气瓶较快变浅 NO2密度比空气大 B 乙盛空气的集气瓶出现红棕色 熵增的方向是自发的 C 所有集气瓶中气体颜色变浅 反应2NO2N2O4正向移动 D 若经过足够长的时间，所有瓶中颜色相同 最终可以达到平衡状态 3．磷化氢(PH3)具有能量密度高、可再生优势，常用作新能源材料。一种工业上利用副产法制备PH3的流程如图所示： 下列说法正确的是 A．白磷(P4)属于共价晶体 B．次磷酸钠是酸式盐 C．白磷与浓NaOH溶液反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3 D．流程中的每一步反应均属于氧化还原反应 4．实验室制备水合肼(N2H4∙H2O)溶液的反应原理为NaClO＋2NH3＝NaCl ＋N2H4∙H2O，N2H4∙H2O能与NaClO剧烈反应。下列装置和操作能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取Cl2 B. 用装置乙制备NaClO溶液 C. 用装置丙制备水合肼溶液 D. 用装置丁分离水合肼和NaCl混合溶液 5．氮及其化合物的相互转化对生产生活意义重大。NH3可发生如下转化： 下列说法不正确的是 A. 过程Ⅰ同时可生成副产物NH4Cl，可用作氮肥 B. 若试剂A是NaClO，其还原产物为NaCl C. 过程Ⅲ若有3molNH3生成，则转移20mol电子 D. 试剂B具有氧化性 6．含氮化合物过多蓄积会导致水体富营养化，需将其从水体中除去，该过程称为脱氮。常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法。 吹脱法：调节水体pH至8左右，然后持续向水中吹入空气。 折点氯化法：调节水体pH至6左右，向水中加入适量NaClO。 下列分析不正确的是 A. 含氨和铵盐的水体中存在平衡：NH＋OH－NH3∙H2ONH3＋H2O B. 吹脱法的原理是通过鼓气降低NH3浓度，从而降低水中NH3∙H2O与NH的含量 C. 折点氯化法除NH的原理为：2NH＋3ClO－＝N2↑＋3Cl－＋3H2O＋2H+ D. 吹脱法无法对含NO的水体脱氮，但折点氯化法可以对含NO的水体脱氮 7．《天工开物》中对硝石(KNO3)提纯有记载“硝化水干，倾于器内，经过一宿，即结成硝。欲去杂还纯，再入水煎炼。……倾入盆中，经宿结成白雪”，下列说法不正确的是 A. 硝石是白色粉末，易溶于水 B. 古籍中涉及的提纯方法是蒸馏 C. 硝石运输过程中不宜与酸类并车混运 D. 过度施用KNO3做复合化肥易造成水华污染 8．实验室用如图所示装置制备硝酸(加热装置已省略)。下列有关说法错误的是 A．制得的硝酸可盛装在无色透明的洁净试剂瓶中 B．KNO3换成KCl即可制备HCl C．冷却水的作用是促进硝酸蒸气冷凝，避免形成酸雾 D．反应温度如果过高，制得的HNO3可能会呈现黄色 9．某兴趣小组采用如图装置收集NO2、O2混合气体。将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，观察到混合气体全部被吸收。下列说法错误的是 A．G装置中虚线上导管实线图应是左高右低 B．可观察G装置内浓硫酸中气泡的生成速率，控制混合气体的比例 C．H装置中发生反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O D．实验后圆底烧瓶中所得溶液物质的量浓度约为0.036mol•L-1(保留两位有效数字) 10．关于氮气的性质的说法中，错误的是 A．氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在 B．通常情况下，氮气性质很不活泼 C．在反应3Mg＋N2＝Mg3N2中N2作氧化剂 D．放电条件下可与氧气反应生成二氧化氮 11．实验室采用如图装置制取氨气，正确的是 A．生成NH3 B．干燥NH3 C．收集NH3并验满 D．吸收多余NH3 12．为了防止NO、NO2、N2O4对大气的污染，常用氢氧化钠溶液进行吸收处理，现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体，能被1.0 mol·L－1的氢氧化钠溶液完全吸收，则消耗氢氧化钠溶液的体积最小为 A．(a＋b＋c) L B．(a＋b＋2c) L C．2(a＋b＋c) L D．3(a＋b＋c) L 13．空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程如图： N2NH3NONO2HNO3 硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的是 A．常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中 B．BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体 C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率 D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝1∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3 14．标准状况下，将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，充分反应后，下列叙述不正确的是(设试管中的溶质不往试管外扩散) A．溶液体积占试管容积的2/3 B．此反应中水既不作氧化剂也不作还原剂 C．试管内溶液中溶质的物质的量浓度为1/22.4 mol/L D．若将试管中的气体改为氯化氢或氨气，则水充满试管 15．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中不正确的是 A．实验一证明了NH3极易溶于水，氨气是碱性气体 B．实验二证明了浓氨水和浓盐酸均易挥发 C．两个实验均表现了NH3是碱性气体 D．两个实验均表现了NH3是还原性气体 16．在100 mL稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4 mol·L-1。向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计) A．0.15 mol·L-1 B．0.24 mol·L-1 C．0.30 mol·L-1 D．0.36 mol·L-1 17．某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行了如图实验。下列说法不正确的是 A．常温常压下，等体积的NO2和SO2的原子总数相同 B．图2中反应的现象是两气体混合后，颜色逐渐变浅最后消失 C．两气体混合后颜色消失的原因是SO2具有漂白性 D．图3中“有红棕色气体产生”说明NO2和SO2反应的产物中有NO 18．工业上常采用生物硝化法将NH转化为NO来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是 A．生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH＋2O2＝NO＋2H＋＋H2O B．长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化 C．检验NH所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸 D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH 19．某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是 A．①中固体可换为NH4Cl B．②中药品为P2O5 C．反应一段时间后，③中黑色固体变为红色 D．反应一段时间后，④中锥形瓶收集到液氨 20．某学习小组设计了如图的实验装置(夹持装置已省略)模拟常压下工业合成氨，并检验氨的生成。Y形管左侧支管中盛有NH4Cl与NaNO2的混合溶液，加热后生成N2及少量NH3。下列有关描述不正确的是 A．实验时，点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯 B．b处装置可用盛有碱石灰的U形管代替 C．硬质玻璃管中的石棉不可以增大混合气体与铁粉的接触面积 D．若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成 21．在四氯化碳中通入干燥的二氧化碳和氨气可以制备氨基甲酸铵(NH2COONH4)，反应的方程式为2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)　ΔH<0，实验装置如下图所示。 下列有关说法正确的是 A．装置Ⅰ中多孔隔板上可放置Na2CO3固体 B．装置Ⅱ的作用是除去HCl，装置中可使用饱和Na2CO3溶液 C．装置Ⅳ采用冷水浴可以减少气体的挥发，提高反应的平衡转化率 D．装置Ⅴ的作用是干燥NH3，装置中可使用碱石灰 22．将一定质量的Cu粉投入到400 mL 2 mol/L的稀硝酸中，待Cu粉完全溶解时，收集到标准状况下的NO气体2.688 L(假设硝酸的还原产物只有NO且气体全部逸出)，再向反应后的溶液中缓慢加入Fe粉，充分反应后溶液只含一种溶质。下列说法错误的是 A．加入铁粉后，最终溶液的溶质是Fe(NO3)2 B．最初的铜粉质量为11.52 g C．铜粉反应完后，溶液中的H＋浓度为0.8 mol/L D．至少需要加入铁粉8.4 g 23．如图是氮元素的价类图。下列有关说法正确的是 A．甲可以用浓硫酸干燥 B．乙合成NO2的过程属于氮的固定 C．丙转化为丁的反应是氧化还原反应 D．常温下可用铁制容器盛装丁的浓溶液 24．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不正确的是 A．合成氨采用400～500 ℃是为了提高原料转化率和反应速率 B．湿润的淀粉－KI试纸不可以鉴别气体2和溴蒸气 C．生成固体1的化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl D．1 L气体1、2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，混合气中二者的体积比为2∶1 25．下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是 A．浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色 B．硝酸能与FeO反应，只表现氧化性 C．硝酸可与Na2S反应制得H2S气体 D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色 26．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。 (1)一种利用MgO热分解NH4Cl的工艺，在制取NH3同时生成Mg(OH)Cl。相同投料比[n(MgO)∶n(NH4Cl)＝1∶1]、相同反应时间、不同反应温度，固态物质中氮元素质量分数与氯元素收率的结果如下。 已知：氯元素收率＝×100% ①氮元素质量分数的测定方法如下： 样品 NH3 计算样品氮元素质量分数 i．试剂X与操作a分别是______________、________________。 ii．用离子方程式表示H2SO4溶液的作用_______________________________________。 ②为探究380℃～480℃，氯元素收率随反应温度的升高而降低的原因。 i．甲同学设计实验：取少量Mg(OH)Cl固体于试管中，加热至380℃～480℃，将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口，试纸变红，甲同学得出结论：_______________________________________。 ii．乙同学认为380℃～480℃，氯元素收率随反应温度的升高而降低可能是因为：______________。 ③不考虑其他反应，分析400℃时固体的成分及其物质的量之比：_____。 (2)以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。 NH3 NO NO2 HNO3 ①第I步反应的化学方程式为______________________________。 ②制硝酸时会产生含有NO、NO2等大气污染物。用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体，该反应的化学方程式______________________。 27．工业上以NH3为原料按如下流程制取化合物A。 已知：水溶液中，ClO－可与NO反应生成Cl－ 请回答： (1)写出NH3催化氧化生成NO的化学方程式______________________________________________。 (2)等物质的量的HNO3与ClF反应除生成A外，另一种产物为HF。 ①电子衍射研究表明，气态HF中存在环状六聚体(HF)6，而其他卤素的气态氢化物却不存在，气态HF中存在环状六聚体(HF)6的原因是___________________________________________。 ②下列说法正确的是_____。 A．尾气的主要成分是NO，可用NaOH溶液直接吸收 B．ClF中的Cl呈零价 C．化合物A具有强氧化性 D．TiCl4与A反应能生成Ti(NO3)4 (3)①设计实验验证化合物A中含有Cl元素______________________________________。 ②写出实验过程中涉及的反应方程式______________________________。 28．红磷可用于制备半导体化合物及用作半导体材料掺杂剂，还可以用于制造火柴、烟火，以及三氯化磷等。 (1)研究小组以无水甲苯为溶剂，PCl5(易水解)和NaN3 (叠氮化钠)为反应物制备纳米球状红磷。该红磷可提高钠离子电池的性能。纳米球状红磷的制备装置如图所示(夹持、搅拌、加热装置己略)。 ①在氩气保护下，反应物在装置A中混匀后，于280℃加热12小时，反应物完全反应。A中发生的反应化学方程式为______________________________________。 ②经冷却、离心分离和洗涤得到产品，洗涤时先后使用乙醇和水，依次洗去的物质是_____和_____。 (2) PCl3是重要的化工原料，实验室利用红磷制取粗PCl3的装置如图，夹持装置已略，已知红磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5，PCl3遇水会强烈水解生成H3PO4，遇O2会生成POCl3。 PCl3、POCl3的熔沸点见下表。 物质 熔点/℃ 沸点/℃ PCl3 －112.0 75.5 POCl3 1.3 105.3 回答下列问题： ①装置B中的反应需要65~70℃，较适合的加热方式为___________。 ②制备Cl2可选用的仪器是_______(填标号)，其反应离子方程式为__________________________。 ③实验结束后，装置B中制得的PCl3粗产品中常混有POCl3、PCl5等。加入过量红磷加热可将PCl5转化为PCl3，通过___________(填操作名称)，即可得到较纯净的PCl3产品。 ④PCl3纯度测定 步骤Ⅰ：取wg上述所得PCl3产品，置于盛有蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100mL溶液； 步骤Ⅱ：取25.00mL上述溶液于锥形瓶中，先加入足量稀硝酸，一段时间后再加V1mLc1mol·L-1AgNO3溶液(过量)，使Cl－完全转化为AgCl沉淀(Ag3PO4可溶于稀硝酸)； 步骤Ⅲ：以硫酸铁溶液为指示剂，用c2mol·L-1KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液(AgSCN)难溶于水)，达到滴定终点时，共消耗V2mLKSCN溶液。 滴定终点的现象：________________________；产品中PCl3的质量分数为___________%。 29．肼(N2H4)可作火箭发射的燃料。某实验兴趣小组利用氨与次氯酸钠反应制备N2H4，并探究N2H4的性质，其制备装置如图所示。 回答下列问题： (1)仪器b的名称为______________，仪器a的作用是________________________________。 (2)装置A试管中发生反应的化学方程式为__________________________________________。 (3)上述装置B、C间缺少一个装置，可能导致的结果是____________________。 (4)探究N2H4的性质。将制得的N2H4分离提纯后，进行如下实验。 [查阅资料]AgOH不稳定，易分解生成黑色的Ag2O，Ag2O可溶于氨水。 [提出假设]黑色固体可能是Ag、Ag2O中的一种或两种。 [实验验证]设计如下方案，进行实验。 操作 现象 结论 ⅰ．取少量黑色固体于试管中，加入足量①_________________，振荡 黑色固体部分溶解 黑色固体中有Ag2O ⅱ．取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硝酸，振荡 ②_____________ 黑色固体是Ag和Ag2O，则肼具有的性质是碱性和③____________ (5)实验制得的肼往往以N2H4∙H2O的形式存在于溶液中，其原因是________________________。 (6)肼又称联氨，是一种常用的还原剂，可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg联氨可除去水中溶解的O2的质量为 kg。 30．某学习小组为探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO，由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。 可选药品：浓硝酸、3 mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。 已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应：2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O。 请回答下列问题： (1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是_______________。 (2)实验的具体操作：先检查装置的气密性，再加入药品，然后______________，最后滴加浓硝酸。 (3)装置①中发生反应的化学方程式是______________________________________________。 (4)装置②的作用是___________________，发生反应的化学方程式是_______________________。 (5)该小组得出的结论所依据的实验现象是__________________________________________。 (6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验方案来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是________(填字母)。 a．加热该绿色溶液，观察颜色变化 b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化 c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化 d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化 第 19 页 共 19 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高考化学一轮复习： 第16讲　氮及其重要化合物 【近年真题再现】 1. (2025年北京卷)下列反应中，体现NH还原性的是 A．NH4HCO3加热分解有NH3生成 B．NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成 C．Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解 D．(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀 答案：B 解析：A．NH4HCO3分解生成NH3，氮的氧化态保持－3，未发生氧化还原反应，A不符合题意； B．NH中N(－3价)与NO中N(＋3价)反应生成N2(0价)，NH被氧化，体现还原性，B符合题意； C．水溶液中，NH可以直接结合Mg(OH)2弱电离的OH－，使沉淀溶解平衡向正向移动，则该Mg(OH)2溶解过程，无化合价变化，没有体现其还原性，C不符合题意； D．(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应，NH未参与氧化还原，D不符合题意； 2. (2025年北京卷)下列方程式与所给事实不相符的是 A．用盐酸除去铁锈：Fe2O3∙xH2O＋6H+＝2Fe3+＋(3＋x)H2O B．用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S：Cu2+＋S2-＝CuS↓ C．用乙醇处理废弃的Na：2C2H5OH＋2Na→2C2H5ONa＋H2↑ D．将NO2通入水中制备硝酸：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 答案：B 解析：A．铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ，能溶于盐酸生成FeCl3和水，离子方程式为：Fe2O3·xH2O＋6H+＝2Fe3+＋(3+x)H2O，A正确； B．H2S为弱酸，离子方程式不能拆成离子，离子方程式为：Cu2+＋H2S＝CuS↓＋2H+，B错误； C． 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气，化学方程式正确，C正确； D．NO2与水反应生成硝酸和NO，化学方程式正确，D正确； 3. (2025年山东卷)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时，通常加入少量CuSO4，反应原理如图所示。下列说法正确的是 A．N2是还原反应的产物 B．还原性：N2H4＜Fe2+ C．处理后溶液的pH增大 D．图示反应过程中起催化作用的是Cu2+ 答案：C 解析：由图中信息可知，N2H4和Cu2+反应生成的[Cu(N2H4)2]2+是N2H4和Fe3O4反应的催化剂，[Cu(N2H4)2]2+是中间产物，该反应的离子方程式为N2H4＋2Fe3O4＋12H+N2↑＋6Fe2+＋8H2O，N2H4是还原剂，Fe3O4是氧化剂，Fe2+是还原产物。 A．该反应中，N2H4中N元素的化合价升高被氧化，因此，N2是氧化反应的产物，A不正确； B．在同一个氧化还原反应中，还原剂的还原性强于还原产物，因此，还原性的强弱关系为N2H4＞Fe2+，B不正确； C．由反应的离子方程式可知，该反应消耗H+，处理后溶液的pH增大，C正确； D．根据循环图可知，图示反应过程中起催化作用的是[Cu(N2H4)2]2+，D不正确； 4. (2025年山东卷)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是 A．NaN3的水溶液显碱性 B．N的空间构型为V形 C．NaN3为含有共价键的离子化合物 D．N的中心N原子所有价电子均参与成键 答案：B 解析：A．NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐，N水解生成OH－，溶液显碱性，A正确。 B．N与CO2是等电子体，两者结构相似 ，其中心原子均为sp杂化，其电空间构型均为直线型，而非V形，B错误。 C．NaN3为离子化合物(Na+与N通过离子键结合)，N内部三个N原子以共价键连接，C正确。 D．中心N原子通过sp杂化形成两个双键，无孤电子对，所有价电子参与成键，D正确。 5. (2025年江苏卷)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是 A. 工业合成氨 B. 湿法炼铜 C. 高炉炼铁 D. 接触法制硫酸 答案：A 解析：A．工业合成氨的反应为N2 和H2 反应生成NH3，氮气是直接反应物，A正确； B．湿法炼铜通过Fe置换CuSO4中的Cu，反应不涉及氮气，B错误； C．高炉炼铁中氮气作为空气成分进入高炉，但未参与还原铁矿石的主要反应，C错误； D．接触法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化，氮气未参与反应，D错误； 6. (2025年湖北卷)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是 A．KNO3的熔点比K3PO4的低，因为KNO3的离子键更强 B．磷单质通常不以P2形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的H－O键极性小 D．P形成PF5而N形成NF3，因为P的价层电子轨道更多且半径更大 答案：A 解析：A．熔点的差异源于离子键的强度。K3PO4中PO带3个负电荷，而KNO3中NO只带1个负电荷；离子电荷越高，静电引力越强，离子键越强，熔点越高。因此，K3PO4的离子键比KNO3更强，A错误； B．氮因原子半径小，p轨道有效重叠，能形成稳定的N≡N三键；磷原子半径大，p轨道重叠差，难以形成稳定的P≡P三键，因此倾向于形成P4四面体结构，B正确； C．含氧酸的酸性与O－H键极性有关。中心原子电负性越高，O－H键极性越大，越易解离H+；氮电负性高于磷，因此HNO3中O－H键极性大，酸性强；H3PO2中P电负性低，O－H键极性小，酸性弱，C正确； D．氮价层仅有2s和2p轨道，NF3的中心原子N形成sp3杂化后有3个σ键和1个孤对电子；磷有3d轨道可参与sp3d杂化，且原子半径大，能容纳5个配体，故形成PF5，D正确； 7. (2025年广东卷)按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是 A．a中有化合反应发生，并有颜色变化 B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C．c中溶液红色刚好褪去时，HCO恰好完全反应 D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 答案：C 解析：A．铜和稀硝酸反应，会生成NO，NO为无色气体，液面上方有氧气存在，NO与氧气反应，生成红棕色的NO2，属于化合反应，生成Cu(NO3)2为蓝色，有颜色变化，A正确； B．b中气体变红棕色时，说明有二氧化氮存在，存在2NO2N2O4的反应，所以所含氮氧化物至少有两种，B正确； C．酚酞的变色范围是8.2~10，c中溶液红色刚好褪去时，此时溶液可能呈弱碱性，所以不能判断HCO是否恰好完全反应，C错误； D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，会生成SO2，SO2通入碳酸氢钠溶液中，可生成NaHSO3，溶液显酸性，c中溶液颜色会褪去，D正确； 8. (2025年安徽卷)下列有关反应的化学方程式错误的是 A．氨在氧气中燃烧：4NH3＋3O2 2N2＋6H2O B．液氨与金属钠反应：2Na＋2NH3(l)＝2NaNH2＋H2↑ C．氨水溶解Cu(OH)2：Cu(OH)2＋4NH3＝[Cu(NH3)4](OH)2 D．浓氨水与HgCl2反应：HgCl2＋NH3＝Hg(NH2)Cl↓＋HCl 答案：D 解析：A．根据题干信息可知，氨可在氧气中燃烧生成N2，所给方程式符合反应原理，A正确； B．金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体，生成氨基钠和氢气，发生的是置换反应，所给方程式符合反应原理，B正确； C．根据题干信息可知，Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液，所给方程式符合反应原理，C正确； D．浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀，生成物应为NH4Cl，方程式为：HgCl2＋2NH3＝Hg(NH2)Cl↓＋NH4Cl，D错误。 9. (2025年1月八省联考内蒙古卷)下列有关物质的工业制备反应正确的是 A. 侯氏制碱：2NaCl＋2NH3＋CO2＋H2O＝Na2CO3↓＋2NH4Cl B. 制硝酸：NaNO3＋HCl(浓)＝NaCl＋HNO3 C. 制氯气：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ D. 冶炼铝：Al2O3＋3H22Al＋3H2O 答案：C 解析：A．侯氏制碱法是将氨气和二氧化碳通入到饱和食盐水中生成碳酸氢钠，再将生成的碳酸氢钠分解生成碳酸钠，其化学方程式为：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，A错误； B．工业制硝酸是利用氨的催化氧化将氨转化为NO，再与氧气反应生成NO2，最后用水吸收得到硝酸，具体的反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、H2O+3NO2=2HNO3+NO，B错误； C．工业制氯气是利用电解饱和食盐水的方法，其化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，C正确； D．工业冶炼金属铝是利用电解熔融氧化铝的原理，其化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑，D错误； 10. (2025年1月八省联考西北卷)下列物质在一定条件下的转化关系如图所示。E、G、Q、R均为气体，其中R为红棕色。下列说法正确的是 A．E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高 B．E的水溶液能导电，所以E是电解质 C．Q和E可用排水法收集 D．铜与不同浓度的T溶液反应均可生成Q 答案：A 解析：由图可知，E、G、Q、R、T均为含氮化合物，故E为NH3、G为N2、Q为NO，R为NO2，T为HNO3； A．由分析可知：E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高，A符合题意； B．E为NH3，NH3是非电解质，B不符合题意； C．E为NH3，NH3极易溶于水，不能排水集气，C不符合题意； D．铜和浓硝酸反应的还原产物是NO2，铜和稀硝酸反应的还原产物是NO，D不符合题意； 11. (2024年湖南卷)某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。 下列说法正确的是 A. 开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化 B. 锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO3反应生成了NO2 C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO D. 铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 答案：C 解析：A．金属铜与稀硝酸不会产生钝化。开始反应速率较慢，可能的原因是铜表面有氧化铜，故A项说法错误； B．由于装置内有空气，铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2，产生的NO2浓度逐渐增加，气体颜色逐渐变深，故B项说法错误； C．装置内氧气逐渐被消耗，生成的NO2量逐渐达到最大值，同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应3NO2+H2O＝2HNO3+NO，气体颜色变浅，故C项说法正确； D．由于该装置为密闭体系，生成的NO无法排出，逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗，铜丝与液面脱离接触，反应停止，故D项说法错误； 12. (2024年河北卷)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选) 选项 气体 试剂 装置 A SO2 饱和Na2SO3溶液+浓硫酸 B Cl2 MnO2＋浓盐酸 C NH3 固体NH4Cl＋熟石灰 D CO2 石灰石+稀盐酸 答案：C 解析：如图所示的气体发生装置可以为固液加热型反应，也可以是固液不加热型；右侧气体收集装置，长进短出为向上排空气法，短进长出为向下排空气法，装满水后短进长出为排水法； A．饱和Na2SO3溶液和浓硫酸反应可以制SO2，使用固液不加热制气装置，SO2密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，A不符合题意； B．MnO2和浓盐酸加热反应可以制Cl2，使用固液加热制气装置，Cl2密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，B不符合题意； C．固体NH4Cl与熟石灰加热可以制NH3需要使用固固加热制气装置，图中装置不合理，不能完成相应气体的发生和收集实验，C符合题意； D．石灰石(主要成分为CaCO3)和稀盐酸反应可以制CO2，使用固液不加热制气装置，CO2密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，D不符合题意； 13. (2024年广西卷)白磷(P4)是不溶于水的固体，在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是 A. 分子中每个P原子的孤电子对数均为1 B. 常保存于水中，说明白磷密度大于1g∙cm-3 C. 难溶于水，是因为水是极性分子，P4是非极性分子 D. 熔点低，是因为P4分子内的P－P键弱 答案：D 解析：A．白磷的分子式为P4，空间构型为正四面体，每个P原子采取sp3杂化，而每个P原子有5五个价电子，所以每个P原子还剩一对孤电子对，A正确； B．白磷在空气中容易自燃，保存于水中隔绝空气，故其密度大于水，B正确； C．白磷的分子式为P4，空间构型为正四面体，为非极性分子，水为极性分子，根据相似相溶原理，白磷难溶于水，C正确； D．白磷的分子式为P4，为非极性分子，属于分子晶体，分子间作用力较弱，故其熔点低，熔点低与其共价键强弱无关，D错误； 14. (2024年广西卷)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．“反应1”中，每消耗0.1molNH4Cl，在25℃、101kPa下得到2.24LNH3 B．“反应2”中，每生成0.1molNO，转移电子数为0.5NA C．在密闭容器中进行“反应3”，0.1molNO充分反应后体系中有0.1NA个NO2 D．“反应4”中，为使0.1molNO2完全转化成HNO3，至少需要0.02NA个O2 答案：B 解析：反应1为实验室制备氨气的反应，方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O，反应2是氨气的催化氧化，方程式为：4NH3＋5O24NO＋6H2O，反应3为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，方程式为：2NO＋O2＝2NO2，反应4为二氧化氮，氧气和水反应生成硝酸，4NO2＋2H2O＋O2＝4HNO3‌，以此解题。 A．根据分析可知，每消耗0.1molNH4Cl，生成0.1mol氨气，但是由于不是标准状况，则气体不是2.24L，A错误； B．根据分析可知，反应2方程式为：4NH3＋5O24NO＋6H2O，该反应转移20e－，则每生成0.1molNO，转移电子数为0.5NA，B正确； C．根据反应3，0.1molNO充分反应后生成0.1NA个NO2，但是体系中存在2NO2N2O4，则最终二氧化氮数目小于0.1NA，C错误； D．根据反应4可知，为使0.1molNO2完全转化成HNO3，至少需要0.025NA个O2，D错误； 15. (2024年重庆卷)某小组用下图中甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是 A. 若制取NH3，则a为浓氨水，b可为氧化钙 B. 若制取Cl2，则乙可盛饱和食盐水以除去HCl C. 若制取Cl2，则丙可作气体收集装置 D. 若制取NH3，则丁可盛水用作尾气处理装置 答案：D 解析：A．氧化钙和水反应放出大量热，促使氨水中一水合氨分解释放出氨气，A正确； B．饱和食盐水能抑制氯气溶解，且能吸收HCl，则制取Cl2，乙可盛饱和食盐水以除去HCl，B正确； C．氯气密度大于空气，则丙中气体长进短出，可作氯气气体收集装置，C正确； D．氨气极易溶于水，容易倒吸，没有防倒吸装置，D错误； 16. (2024年1月浙江卷)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应：2NO＋2CO2CO2＋N2，列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) A. 生成1molCO2转移电子的数目为2NA B．催化剂降低NO与CO反应的活化能 C．NO是氧化剂，CO是还原剂 D．N2既是氧化产物又是还原产物 答案：D 解析：NO中N的化合价为+2价，降低为0价的N2，1个NO得2个电子，作氧化剂，发生还原反应，CO中C为+2价，化合价升高为+4价的CO2，失去2个电子，作还原剂发生氧化反应； A．根据分析，1molCO2转移2NA的电子，A正确； B．催化剂通过降低活化能，提高反应速率，B正确； C．根据分析，NO是氧化剂，CO是还原剂，C正确； D．根据分析，N2为还原产物，CO2为氧化产物，D错误； 17. (2024年6月浙江卷)下列说法不正确的是 A．Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多 B．Na2O2能与CO2反应产生O2，可作供氧剂 C．FeO有还原性，能被氧化成Fe3O4 D．HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中 答案：A 解析：A．Al(OH)3呈两性，不溶于水，但可以与胃酸反应生成无毒物质，因此其能用于治疗胃酸过多，A不正确； B．Na2O2能与CO2反应产生O2，该反应能安全发生且不生成有毒气体，故Na2O2可作供氧剂，B正确； C．FeO有还原性，其中Fe元素的化合价为+2，用适当的氧化剂可以将其氧化成更高价态的Fe3O4，C正确； D．见光易分解的物质应保存在棕色试剂瓶中；HNO3见光易分解，故其应保存在棕色试剂瓶中，D正确； 18. (2024年6月浙江卷)下列说法不正确的是 A. 装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B. 图②标识表示易燃类物质 C. 装置③可用于制取并收集氨气 D. 装置④可用于从碘水中萃取碘 答案：C 解析：A．铜与浓硫酸反应方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，可用装置①制取，气态产物为SO2，可利用SO2的漂白性进行检验，故A正确； B．图②标识表示易燃类物质，故B正确； C．NH3的密度比空气小，应用向下排空气法进行收集，故C错误； D．萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差异进行分离混合物，装置④可用于从碘水中萃取碘，故D正确； 19．(2023年湖北卷)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是 A．液氮－液氢 B．液氧－液氢 C．液态NO2－肼 D．液氧－煤油 答案：A 解析：A．虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应，而且是放热反应，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，因此，液氮－液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意； B．氢气可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-液氢能作为火箭推进剂，B不符合题意； C．肼和NO2在一定的条件下可以发生剧烈反应，该反应放出大量的热，且生成大量气体，因此，液态NO2－肼能作为火箭推进剂，C不符合题意； D．煤油可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧－煤油能作为火箭推进剂，D不符合题意； 20．(2023年广东卷)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭 浓硫酸具有氧化性和脱水性 B 装有NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅 NO2转化为N2O4的反应吸热 C 久置空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2 漂白粉的有效成分是CaCO3 D 1mol·L－1 NaCl溶液导电性比同浓度醋酸强 NaCl溶液的pH比醋酸的高 答案：A 解析：A．蔗糖在浓硫酸作用下形成多孔炭主要是蔗糖在浓硫酸作用下脱水，得到碳和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，体现浓硫酸具有氧化性和脱水性，故A符合题意； B．装有NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅，降低温度，平衡向生成N2O4方向移动，则NO2转化为N2O4的反应为放热，故B不符合题意； C．久置空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2是由于次氯酸钙变质，次氯酸钙和空气中二氧化碳、水反应生成碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳，故C不符合题意； D．1mol·L－1 NaCl溶液导电性比同浓度醋酸强，氯化钠是强电解质，醋酸是弱电解质，导电性强弱与NaCl溶液的pH比醋酸的高无关系，故D不符合题意。 21．(2023年广东卷)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是 A．喷泉实验 B．干燥NH3 C．收集NH3 D．制备NH3 答案：B 解析：A．NH3极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故A能达到预期； B．P2O5为酸性氧化物，NH3具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，故B不可以达到预期； C．NH3的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，故C可以达到预期； D．CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使NH3挥发，可用此装置制备NH3，故D可以达到预期； 22．(2023年北京卷)完成下述实验，装置或试剂不正确的是 实验室制Cl2 实验室收集C2H4 验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 除去CO2中混有的少量HCl A B C D 答案：D 解析：A．MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2，固液加热的反应该装置可用于制备Cl2，A项正确； B．C2H4不溶于水，可选择排水收集，B项正确； C．挤压胶头滴管，水进入烧瓶将NH3溶解，烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉，红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质，C项正确； D．Na2CO3与HCl、CO2发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和NaHCO3溶液，D项错误； 23. (2023年辽宁卷)下列有关物质的工业制备反应错误的是 A. 合成氨：N2＋3H22NH3 B. 制HCl：H2＋Cl22HCl C. 制粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO D. 冶炼镁：2MgO(熔融)2Mg＋O2↑ 答案：D 解析：A．工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂的条件下反应生成的，反应方程式为N2＋3H22NH3，A正确； B．工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的，反应方程式为H2＋Cl22HCl，B正确； C．工业制粗硅是将SiO2与C在高温下反应生成粗硅，反应方程式为SiO2＋2CSi＋2CO，C正确； D．冶炼金属镁是电解熔融氯化镁，反应方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，D错误； 24．(2023年湖北卷)利用如图所示的装置(夹持及加热装置略)制备高纯白磷的流程如下： 下列操作错误的是 A．红磷使用前洗涤以除去表面杂质 B．将红磷转入装置，抽真空后加热外管以去除水和氧气 C．从a口通入冷凝水，升温使红磷转化 D．冷凝管外壁出现白磷，冷却后在氮气氛围下收集 答案：B 解析：A．红磷表面有被氧化生成的五氧化二磷，五氧化二磷可以溶于水，因此红磷在使用前应洗涤，A正确； B．红磷与氧气反应的温度为240℃左右，但是转化的白磷可以在40℃左右燃烧，因此，在红磷装入装置后应先在氮气氛的保护下加热外管除去水蒸气和氧气后再抽真空进行转化反应，B错误； C．从a口通入冷凝水后对反应装置加热升温，在冷凝管的下端就可以得到转化成的白磷，C正确； D．白磷易被空气中的氧气氧化，因此在收集白磷时应将反应装置冷却，再在氮气氛的条件下收集白磷，D正确； 25. (2023年江苏卷)氮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物：HNO3(稀)NONO2 B. 工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3 C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CON2＋2CO2 D. 实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 答案：B 解析：A．Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应2NO＋O2＝2NO2生成NO2，A正确； B．氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误； C．汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为2NO＋2CON2＋2CO2，C正确； D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH3，化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，D正确。 26. (2025年1月浙江卷)磷是生命活动中不可或缺的元素。请回答： (1)关于ⅤA族元素原子结构的描述，下列说法正确的是_______。 A. 基态P原子3p轨道上的电子自旋方向相同 B. As3+的最外层电子数为18 C．P3+的半径小于P5+的半径 D. 电子排布为[Ne]3s13p4的P原子处于激发态 (2)某化合物的晶胞如图。 ①化学式是_______； ②将0.01mol该化合物加入到含少量石蕊的10mLH2O中，实验现象是_______(从酸碱性和溶解性角度推测)。 (3)两分子H3PO4(Ka3＝4.8×10-13)脱水聚合得到一分子H4P2O7(Ka3＝2.0×10-7)，从PO、HP2O的结构角度分析Ka3差异的原因_________________________________________。 (4)兴趣小组对某磷灰石[主要成分为Ca5(PO4)3OH、Ca5(PO4)3F、Ca5(PO4)3Cl和少量SiO2]进行探究，设计了两种制备H3PO4的方法： Ⅰ．用稍过量的浓H2SO4与磷灰石反应，得到H3PO4溶液、少量SiF4气体、渣(主要成分为CaSO4)。 Ⅱ．将磷灰石脱水、还原，得到的白磷(P4)燃烧后与水反应制得H3PO4溶液。 ①方法I，所得H3PO4溶液中含有的杂质酸是_______。 ②以方法Ⅰ中所得渣为硫源，设计实验制备无水Na2SO4，流程如下： 溶液A是_______，系列操作B是_______，操作C是_______。 ③方法Ⅱ中，脱水得到的Ca10(PO4)6O (足量)与炭(C)、SiO2高温下反应，生成白磷(P4)和另一种可燃性气体，该反应的化学方程式是_________________________________________。 答案：(1)AD (2)① Ca3PCl3 ②溶液变蓝，有气体放出 (3) H3PO4中含有1个非羟基氧，H4P2O7含有2个非羟基氧，非羟基氧越多越易电离出氢离子 (4)①盐酸、氢氟酸 ②碳酸钠溶液；过滤、加硫酸、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤；加热脱水 ③2Ca10(PO4)6O＋30C＋20SiO220CaSiO3＋3P4＋30CO↑ 解析：(1)A．基态P原子价电子排布式为3s23p3，根据洪特规则，3p轨道上的3个电子自旋方向相同，故A正确； B．基态As原子价电子排布式为4s24p3，As3+的价电子排布式为4s2，最外层电子数为2，故B错误； C．P3+比P5+多一个电子层，所以P3+的半径大于P5+的半径，故C错误； D．基态P原子的电子排布式为[Ne]3s23p3的，电子排布为[Ne]3s13p4的P原子处于激发态，故D正确； 选AD。 (2)①根据均摊原则，晶胞中Cl原子数6×＝3、P原子数8×＝1、Ca原子数12×＝3，所以化学式是Ca3PCl3； ②Ca3PCl3中P显－3价，将0.01mol该化合物加入到含少量石蕊的10mLH2O中，反应生成氯化钙、氢氧化钙、PH3气体，溶液呈碱性，实验现象是溶液变蓝，有气体放出。 (3) H3PO4中含有1个非羟基氧，H4P2O7含有2个非羟基氧，非羟基氧越多越易电离出氢离子，所以H4P2O7的Ka3大于H3PO4的Ka3。 (4)①方法I中，Ca5(PO4)3OH、Ca5(PO4)3F、Ca5(PO4)3Cl和浓硫酸反应生成硫酸钙、磷酸、氢氟酸、盐酸，氢氟酸和SiO2反应生成SiF4气体和水，所得H3PO4溶液中含有的杂质酸是盐酸、氢氟酸。 ②碳酸钠和硫酸钙反应，硫酸钙转化为碳酸钙沉淀和硫酸钠，溶液A是碳酸钠溶液；过滤出碳酸钙，得硫酸钠、碳酸钠混合液，加硫酸除碳酸钠，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得Na2SO4∙xH2O，系列操作B是过滤、加硫酸、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，Na2SO4∙xH2O加热脱水得无水硫酸钠，操作C是加热脱水。 ③方法Ⅱ中，脱水得到的Ca10(PO4)6O (足量)与炭(C)、SiO2高温下反应，生成白磷(P4)和另一种可燃性气体，根据元素守恒，可燃性气体为CO，该反应的化学方程式是2Ca10(PO4)6O＋30C＋20SiO220CaSiO3＋3P4＋30CO↑。 27．(2024年北京卷)HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNO3。 (1)方法一：早期以硝石(含NaNO3)为氮源制备HNO3，反应的化学方程式为：H2SO4(浓)＋NaNO3＝NaHSO4＋HNO3↑。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_________。 (2)方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为___________________________。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入2nmolNO和nmolO2进行反应。在不同压强下(P1、P2)，反应达到平衡时，测得NO转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_________________________________________________________。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以N2为氨源直接制备HNO3，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成NO的电极反应式：__________________。 ②研究发现：N2转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．H2O→O2。iii的存在，有利于途径ii，原因是________________________________________________。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合N2分子结构解释原因___________________________。方法三为N2的直接利用提供了一种新的思路。 答案：(1)难挥发性 (2)①4NH3＋5O24NO＋6H2O ②2NO＋O22NO2，该反应正向气体分子总数减小，同温时，P1条件下NO转化率高于P2，故P1＞P2，x、y点转化率相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响 (3) ①N2－10e－＋6H2O＝2NO＋12H+ ②反应iii生成O2，O2将NO氧化成NO2，NO2更易转化成NO (4)N2中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程 解析：(1)浓硫酸难挥发，产物HNO3为气体，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。 (2)①第I步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O； ②2NO＋O22NO2，该反应正向气体分子总数减小，同温时，P1条件下NO转化率高于P2，故P1＞P2，根据V＝，x、y点转化率相同，则n相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响，故y点的容器容积小于x点的容器容积。 (3)①由电极a上的物质转化可知，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极a为阳极，电极反应式为N2－10e－＋6H2O＝2NO＋12H+； ②反应iii生成O2，O2将NO氧化成NO2，NO2更易转化成NO。 (4)N2中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。 28. (2022年6月浙江卷)氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂，实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。 简要步骤如下： Ⅰ．在瓶A中加入100mL液氨和0.05gFe(NO3)3∙9H2O，通入氨气排尽密闭体系中空气，搅拌。 Ⅱ．加入5g钠粒，反应，得NaNH2粒状沉积物。 Ⅲ．除去液氨，得产品NaNH2。 已知：NaNH2几乎不溶于液氨，易与水、氧气等反应。 2Na＋NH3＝2NaNH2＋H2↑ NaNH2＋H2O＝NaOH＋NH3↑ 4NaNH2＋3O2＝2NaOH＋2NaNO2＋2NH3 请回答： (1) Fe(NO3)3∙9H2O的作用是 ；装置B的作用是 。 (2)步骤Ⅰ，为判断密闭体系中空气是否排尽，请设计方案 。 (3)步骤Ⅱ，反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大，可采取的措施有_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A. 步骤Ⅰ中，搅拌的目的是使Fe(NO3)3∙9H2O均匀地分散在液氨中 B. 步骤Ⅱ中，为判断反应是否已完成，可在N处点火，如无火焰，则反应己完成 C. 步骤Ⅲ中，为避免污染，应在通风橱内抽滤除去液氨，得到产品NaNH2 D. 产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中 (5)产品分析：假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质，可采用如下方法测定产品NaNH2纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序 。 准确称取产品NaNH2 xg→( )→( )→( )→计算 a．准确加入过量的水 b．准确加入过量的HCl标准溶液 c．准确加入过量的NH4Cl标准溶液 d．滴加甲基红指示剂(变色的pH范围4.4～6.2) e．滴加石蕊指示剂(变色的pH范围4.5～8.3) f．滴加酚酞指示剂(变色的pH范围8.2～10.0) g．用NaOH标准溶液滴定 h．用NH4Cl标准溶液滴定 i．用HCl标准溶液滴定 答案：(1)催化 防止氧气、水进入密闭体系 (2)试管中加满水倒扣于水槽中，M处通入氨气，将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡，则空气尚未排尽，如未出现气泡，则说明空气已排尽 (3)分批少量加入钠粒；降低冷却液温度；适当增加液氨量(任写一种即可) (4)BC (5)bdg 解析：在硝酸铁催化下钠与液氨的反应来生成NaNH2和氢气，该反应是放热反应，为保证液氨处于微沸状态，需要用冷却液控制一定的温度。NaNH2易与水和氧气发生反应，所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系，导气口N与尾气处理连接装置再处理氨气等，据此结合实验原理分析解答。 (1)结合实验原理，根据实验操作中加入Fe(NO3)39H2O的用料很少，可推知，Fe(NO3)39H2O在反应中作催化剂，加快反应速率；结合已知信息可知，制备得到的NaNH2易与水和氧气发生反应，所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系，干扰NaNH2的制备， 故答案为：催化；防止氧气、水进入密闭体系； (2)结合氨气极易溶于水，空气中的氮气难溶于水，氧气不易溶于水的物理性质，所以为判断密封体系中空气是否排尽，可设计方案如下：试管中加满水倒扣于水槽中，M处通入氨气，将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡，则空气尚未排尽，如未出现气泡，则说明空气已排尽； (3)上述化学反应中，反应物的浓度、温度均可影响化学反应速率，所以为防止反应速率偏大，可实施的措施有：分批少量加入钠粒；降低冷却液温度；适当增加液氨量(任写一种即可)； (4)A．步骤I中，搅拌可使液体混合均匀，所以搅拌可使少量的催化剂Fe(NO3)39H2O均匀分散在液氨中，A正确； B．步骤II中，由于液氨处于微沸状态，故生成的氢气中混有一定量的氨气；氢气虽然是可燃性气体，由于氨气在空气中不能被点燃，当氨气中只有少量氢气时，则也不能被点然、不会产生火焰，且对易气体点火有安全隐患，B错误； C．步骤II中得到的粒状沉积物，颗粒较小，颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉淀，溶液不易透过，所以不适宜选用抽滤装置进行过滤，C错误； D．因为制备的产品NaNH2易与水和氧气发生反应，所以可密封保存于充满干燥氮气的瓶中，D正确； (5)题干信息中提到假设产品NaNH2的唯一杂质为NaOH，因为产品溶于水生成氢氧化钠和氨气，所以可设计利用盐酸标准溶液进行滴定，因滴定终点时，溶液中含氯化钠和氯化铵，所以需选用酸性条件下的酸碱指示剂判断滴定终点，过量的盐酸再利用氢氧化钠标准液反滴定，最终利用所测数据计算得出产品中NaNH2的纯度，故涉及的操作步骤为：准确称取产品xg →加入过量盐酸标准溶液→加入滴加甲基橙指示剂→用氢氧化钠标准溶液进行滴定，根据实验所测数据，计算产品纯度，故答案为：bdg。 【拓展训练·巩固考点】 1．清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水)”的记载明确指出：“鼻冲水，……贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减……唯以此水瓶口对鼻吸其气，即遍身麻颤出汗而愈，虚弱者忌之。宜外用，勿服。”下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是 A．鼻冲水是弱电解质 B．鼻冲水滴入酚酞溶液中，溶液变红色 C．鼻冲水中含有分子和离子的种类为6种 D．存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－ 答案：A 解析：鼻冲水是指氨水，为混合物，不属于电解质；氨水显碱性，滴入酚酞溶液中，溶液变红色；氨水中存在H2O、NH3∙H2O、NH、H+、OH－、NH3种类共6种；氨水存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，故选A。 2．相同状况下，将装有NO2和空气的集气瓶，分别按如图甲、乙两种方式放置，中间用玻璃板隔开，抽掉玻璃板后，下列现象预测和分析不正确的是 选项 现象预测 分析 A 甲盛NO2的集气瓶较快变浅 NO2密度比空气大 B 乙盛空气的集气瓶出现红棕色 熵增的方向是自发的 C 所有集气瓶中气体颜色变浅 反应2NO2N2O4正向移动 D 若经过足够长的时间，所有瓶中颜色相同 最终可以达到平衡状态 答案：C 解析：A．抽掉玻璃板后，甲盛二氧化氮的集气瓶较快变浅，说明甲中二氧化氮向下扩散速率比乙中空气向上扩散速率快，证明二氧化氮的密度比空气大，故A正确； B．气体混合时混乱度增大的熵增的过程，则抽掉玻璃板后，乙盛空气的集气瓶出现红棕色，说明熵增的方向是自发的，故B正确； C．抽掉玻璃板后，甲乙的体积均增大，二氧化氮浓度减小，所有集气瓶中气体颜色变浅，二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为气体体积减小的反应，压强减小，平衡向逆反应方向移动，不是正向移动，故C错误； D．经过足够长的时间，甲和乙中均达到相同的平衡状态，因为状态相同，所以瓶中气体颜色相同，故D正确； 3．磷化氢(PH3)具有能量密度高、可再生优势，常用作新能源材料。一种工业上利用副产法制备PH3的流程如图所示： 下列说法正确的是 A．白磷(P4)属于共价晶体 B．次磷酸钠是酸式盐 C．白磷与浓NaOH溶液反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3 D．流程中的每一步反应均属于氧化还原反应 答案：C 解析：由题给流程可知，白磷与过量浓氢氧化钠溶液在加热条件下发生氧化还原反应生成磷化氢和次磷酸钠，反应的化学方程式为：P4+3NaOH (浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2，反应生成的次磷酸钠和硫酸反应生成次磷酸，反应的化学方程式为：NaH2PO2+H2SO4=NaHSO4+H3PO2，次磷酸分解生成磷化氢和磷酸，反应的化学方程式为：2H3PO2=PH3↑+H3PO4，据此答题。 A．P4是4个磷原子构成的分子，白磷属于分子晶体，故A错误； B．H3PO2是一元酸，氢氧化钠溶液过量的情况下，白磷与氢氧化钠反应生成的NaH2PO2是正盐，不是酸式盐，故B错误； C．由分析可知，白磷与过量浓氢氧化钠溶液在加热条件下发生氧化还原反应生成磷化氢和次磷酸钠，反应的化学方程式为：P4+3NaOH (浓)+3 H2OPH3↑+3NaH2PO2，PH3中P化合价为-3，是还原产物，NaH2PO2 中P化合价为+1，是氧化产物，可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3， 故C正确； D．由分析可知，第二步中次磷酸钠和硫酸反应生成次磷酸的反应不涉及元素化合价变化，属于非氧化还原反应，故D错误； 4．实验室制备水合肼(N2H4∙H2O)溶液的反应原理为NaClO＋2NH3＝NaCl ＋N2H4∙H2O，N2H4∙H2O能与NaClO剧烈反应。下列装置和操作能达到实验目的的是 A. 用装置甲制取Cl2 B. 用装置乙制备NaClO溶液 C. 用装置丙制备水合肼溶液 D. 用装置丁分离水合肼和NaCl混合溶液 答案：B 解析：A．浓盐酸与二氧化锰制取氯气需要加热，A装置不满足条件，A不符合题意； B．氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠，B装置可达到实验目的，B符合题意； C．氨气可被次氯酸钠氧化，反应剧烈，NaClO过量，可氧化生成的N2H4·H2O，应将NaClO注入氨水，C装置不能达到实验目的 ，C不符合题意； D．N2H4·H2O沸点较低，溶于水，应该采取蒸馏的方式提纯，蒸馏时温度计测定馏分的温度、冷凝管中冷水下进上出，D装置不能达到实验目的，D不符合题意； 5．氮及其化合物的相互转化对生产生活意义重大。NH3可发生如下转化： 下列说法不正确的是 A. 过程Ⅰ同时可生成副产物NH4Cl，可用作氮肥 B. 若试剂A是NaClO，其还原产物为NaCl C. 过程Ⅲ若有3molNH3生成，则转移20mol电子 D. 试剂B具有氧化性 答案：C 解析：A．过程Ⅰ的化学方程式为4NH3＋COCl2＝CO(NH2)2＋2NH4Cl，故A正确； B．根据CO(NH2)2氮价态为－3价，N2H4氮元素价态为－2价，试剂A具有氧化性，若试剂A是NaClO，其还原产物为NaCl，故B正确； C．N2H4＋HNO3＝HN3＋2H2O，每生成3molNH3，则转移10mol电子，故C错误； D．根据NH2OH氮价态为－1价，NH3氮元素价态为－3价，试剂B具有氧化性，故D正确。 6．含氮化合物过多蓄积会导致水体富营养化，需将其从水体中除去，该过程称为脱氮。常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法。 吹脱法：调节水体pH至8左右，然后持续向水中吹入空气。 折点氯化法：调节水体pH至6左右，向水中加入适量NaClO。 下列分析不正确的是 A. 含氨和铵盐的水体中存在平衡：NH＋OH－NH3∙H2ONH3＋H2O B. 吹脱法的原理是通过鼓气降低NH3浓度，从而降低水中NH3∙H2O与NH的含量 C. 折点氯化法除NH的原理为：2NH＋3ClO－＝N2↑＋3Cl－＋3H2O＋2H+ D. 吹脱法无法对含NO的水体脱氮，但折点氯化法可以对含NO的水体脱氮 答案：D 解析：A．含氨和铵盐的水体中存在一水合氨的电离平衡及一水合氨的分解平衡，所以含有氨和铵盐的水体中存在平衡NH＋OH－NH3∙H2ONH3＋H2O，A正确； B．通过鼓气降低NH3溶解度从而降低其浓度，则NH＋OH－NH3∙H2ONH3＋H2O中平衡正向移动，从而降低水中NH3•H2O与NH4+的含量，B正确； C．NH中N元素为－3价，所以具有还原性，NaClO具有强氧化性，则NH能被NaClO氧化生成氮气和HCl，离子方程式为2NH＋3ClO－＝N2↑＋3Cl－＋3H2O＋2H+，C正确； D．吹脱法是利用物理方法脱氮，无法对含NO的水体脱氮，折点氯化法是利用ClO-的强氧化性将NO氧化成NO，N元素不能脱离水体，所以无法脱氮，D错误； 7．《天工开物》中对硝石(KNO3)提纯有记载“硝化水干，倾于器内，经过一宿，即结成硝。欲去杂还纯，再入水煎炼。……倾入盆中，经宿结成白雪”，下列说法不正确的是 A. 硝石是白色粉末，易溶于水 B. 古籍中涉及的提纯方法是蒸馏 C. 硝石运输过程中不宜与酸类并车混运 D. 过度施用KNO3做复合化肥易造成水华污染 答案：B 解析：A．KNO3是白色粉末，属于钾盐，易溶于水，故A正确； B．上述文献中提纯硝石的方法“欲去杂还纯，再入水煎炼。倾入盆中，经宿结成白雪”，是利用KNO3的易溶于水，且KNO3溶解度随温度的变化较大的特点，此提纯方法属于重结晶，故B错误； C．硝石(KNO3)中的硝酸根遇到酸会具有强氧化性，会与运输车的金属反应，故硝石运输过程中不宜与酸类并车混运，故C正确； D．过度施用KNO3会导致水体富营养化，易造成水华污染，故D正确； 8．实验室用如图所示装置制备硝酸(加热装置已省略)。下列有关说法错误的是 A．制得的硝酸可盛装在无色透明的洁净试剂瓶中 B．KNO3换成KCl即可制备HCl C．冷却水的作用是促进硝酸蒸气冷凝，避免形成酸雾 D．反应温度如果过高，制得的HNO3可能会呈现黄色 答案：A 解析：A．硝酸见光或受热易分解，故盛装在棕色的洁净试剂瓶中，故A错误； B．HCl也具有挥发性，故KNO3换成KCl，同样符合难挥发性酸制易挥发性酸的原理，可以制备HCl，故B正确； C．硝酸挥发易形成酸雾，冷却水可以促进硝酸蒸气冷凝，避免形成酸雾，故C正确； D．反应温度如果过高，制得的HNO3会分解得到NO2，NO2溶解在硝酸中会使溶液显黄色，故D正确； 9．某兴趣小组采用如图装置收集NO2、O2混合气体。将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，观察到混合气体全部被吸收。下列说法错误的是 A．G装置中虚线上导管实线图应是左高右低 B．可观察G装置内浓硫酸中气泡的生成速率，控制混合气体的比例 C．H装置中发生反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O D．实验后圆底烧瓶中所得溶液物质的量浓度约为0.036mol•L-1(保留两位有效数字) 答案：D 解析：A．氧气和二氧化氮的密度均比空气密度大，故应该进气管短，出气管长，即G装置中虚线上导管实线图应是左高右低，A正确； B．G装置中浓硫酸有三种作用：除了混合NO2、O2气体、干燥NO2、O2以外，还有观察气泡的速率，以便于控制混合气体的比例，B正确； C．铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，C正确； D．观察到混合气体全部被吸收，则烧瓶中充满溶液，反应4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3恰好完全反应，HNO3的物质的量等于NO2的物质的量，溶液体积等于NO2和O2的总体积。但是未说明气体是否处于标准状况下，不能确定其摩尔体积，也无法确定溶液的体积，从而无法计算所得溶液物质的量浓度，D错误； 10．关于氮气的性质的说法中，错误的是 A．氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在 B．通常情况下，氮气性质很不活泼 C．在反应3Mg＋N2＝Mg3N2中N2作氧化剂 D．放电条件下可与氧气反应生成二氧化氮 答案：D 解析：A.氮在自然界中存在游离态，如空气中的N2，也有化合态，如蛋白质中的氮，A正确； B.氮气分子内存在氮氮三键，键能很高，氮气化学性质稳定，一般不和其他物质发生反应，B正确； C.在反应3Mg＋N2===Mg3N2中，N元素化合价降低，N2作氧化剂，C正确； D.放电条件下氮气与氧气反应生成一氧化氮，D错误。 11．实验室采用如图装置制取氨气，正确的是 A．生成NH3 B．干燥NH3 C．收集NH3并验满 D．吸收多余NH3 答案：D 解析：A.氯化铵受热分解生成HCl和氨气，HCl和氨气在试管口遇冷又会化合生成氯化铵，不能用加热氯化铵来制取氨气，A错误； B.浓硫酸能与氨气反应，不能用浓硫酸来干燥氨气，B错误； C.氨气密度比空气小，应该用向下排空气法收集氨气，导管应该伸到试管底部，C错误； D.氨气极易溶于水，尾气吸收应采取防倒吸的措施，D正确。 12．为了防止NO、NO2、N2O4对大气的污染，常用氢氧化钠溶液进行吸收处理，现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体，能被1.0 mol·L－1的氢氧化钠溶液完全吸收，则消耗氢氧化钠溶液的体积最小为 A．(a＋b＋c) L B．(a＋b＋2c) L C．2(a＋b＋c) L D．3(a＋b＋c) L 答案：B 解析：根据方程式知，氮氧化物被NaOH吸收生成钠盐，无论生成硝酸钠还是亚硝酸钠，N、Na原子个数之比都是1∶1，根据N、Na原子关系式得V(NaOH)＝＝(a＋b＋2c) L；答案选B。 13．空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程如图： N2NH3NONO2HNO3 硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的是 A．常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中 B．BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体 C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率 D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝1∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3 答案：B 解析：A．常温下，浓硝酸可使铁、铝钝化，因此浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中，A正确； B．硝酸是氧化性酸，BaSO3固体能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸钡，硝酸被还原生成NO，B错误； C．根据化学平衡移动原理，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率，C正确； D．当V(NO2)∶V(O2)＝1∶1时，氧气过量，NO2能全部转化为HNO3，D正确。 14．标准状况下，将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，充分反应后，下列叙述不正确的是(设试管中的溶质不往试管外扩散) A．溶液体积占试管容积的2/3 B．此反应中水既不作氧化剂也不作还原剂 C．试管内溶液中溶质的物质的量浓度为1/22.4 mol/L D．若将试管中的气体改为氯化氢或氨气，则水充满试管 答案：A 解析：A项，将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，发生的反应为3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，溶液体积占试管容积的×＝，A错误；B项，反应3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO中，水既不是氧化剂又不是还原剂，B正确；C项，试管内溶液中溶质是硝酸，设试管容积为V L，浓度为＝1/22.4 mol/L，C正确；D项，若将试管中的气体换为氯化氢或者氨气，二者均易溶于水，因此水充满试管，D正确。 15．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中不正确的是 A．实验一证明了NH3极易溶于水，氨气是碱性气体 B．实验二证明了浓氨水和浓盐酸均易挥发 C．两个实验均表现了NH3是碱性气体 D．两个实验均表现了NH3是还原性气体 答案：D 解析：A．喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，使酚酞的溶液变红色， 证明氨气是碱性气体，A正确； B．实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成的白烟是氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水和浓盐酸都易挥发，B正确； C．氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体，C正确； D．第一个实验表现了NH3是极易溶于水，第二个实验表现了NH3是还原性气体，D不正确； 16．在100 mL稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4 mol·L-1。向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计) A．0.15 mol·L-1 B．0.24 mol·L-1 C．0.30 mol·L-1 D．0.36 mol·L-1 答案：B 解析：反应的离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜足量，由上述反应方程式可知，NO和H＋的物质的量之比为1∶4时，反应生成的铜离子物质的量最大，设HNO3、H2SO4各为x mol、y mol，则n(NO)∶n(H＋)＝x∶(x＋2y)＝1∶4，x＋y＝0.4 mol·L－1×0.1 L，解得x＝0.016 mol、y＝0.024 mol，由方程式可知，生成铜离子的物质的量为0.016 mol×＝0.024 mol，故铜离子的最大浓度为＝0.24 mol·L－1。 17．某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行了如图实验。下列说法不正确的是 A．常温常压下，等体积的NO2和SO2的原子总数相同 B．图2中反应的现象是两气体混合后，颜色逐渐变浅最后消失 C．两气体混合后颜色消失的原因是SO2具有漂白性 D．图3中“有红棕色气体产生”说明NO2和SO2反应的产物中有NO 答案：C 解析：A．常温常压下，等体积的NO2和SO2的物质的量相同，1 mol NO2和SO2原子总数都是3NA，A正确； B．由图2可知，NO2和SO2混合后气体颜色逐渐变浅最后消失，B正确； C．NO2和SO2发生氧化还原反应而气体颜色消失，不是SO2的漂白性造成的，C错误； D．图3中无色气体产生红棕色气体，为NO被氧气氧化转化为NO2，说明NO2和SO2反应的产物中有NO，D正确。 18．工业上常采用生物硝化法将NH转化为NO来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是 A．生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH＋2O2＝NO＋2H＋＋H2O B．长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化 C．检验NH所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸 D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH 答案：C 解析：根据流程图可知A项正确；NH4Cl水解呈酸性，长期过量使用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正确；检验NH应使用红色石蕊试纸，C项错误；由选项A可知，生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。 19．某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是 A．①中固体可换为NH4Cl B．②中药品为P2O5 C．反应一段时间后，③中黑色固体变为红色 D．反应一段时间后，④中锥形瓶收集到液氨 答案：C 解析：①中氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气，②为干燥装置，可为碱石灰等，③中在加热条件下，氨气与CuO发生氧化还原反应可生成氮气、水和铜，④可收集氨水，以此解答该题。 A.NH4Cl受热分解生成NH3和HCl气体，遇冷重新反应生成NH4Cl，无法制取NH3，故A错误； B.P2O5会与H2O、NH3反应生成(NH4)3PO4，不能用P2O5干燥氨气，故B错误； C.NH3具有还原性，可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质，则反应一段时间后，③中黑色固体变为红色，故C正确； D.液氨的沸点为－33.5 ℃，无法在冰中液化，氨气与氧化铜反应后生成水，过量的氨气可溶于水，故收集到的是氨水，故D错误。 20．某学习小组设计了如图的实验装置(夹持装置已省略)模拟常压下工业合成氨，并检验氨的生成。Y形管左侧支管中盛有NH4Cl与NaNO2的混合溶液，加热后生成N2及少量NH3。下列有关描述不正确的是 A．实验时，点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯 B．b处装置可用盛有碱石灰的U形管代替 C．硬质玻璃管中的石棉不可以增大混合气体与铁粉的接触面积 D．若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成 答案：BC 解析：A.实验时，为防止氢气和氧气混合后加热爆炸，用氮气排出装置内的空气后再加热铁粉，所以点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯，A正确； B.b装置的作用是吸收氨气并干燥气体，碱石灰不能吸收氨气，b处装置不能用盛有碱石灰的U形管代替，B错误； C.硬质玻璃管中的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积，加快反应速率，C错误； D.氨气溶于水，溶液呈碱性，若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成，D正确。 21．在四氯化碳中通入干燥的二氧化碳和氨气可以制备氨基甲酸铵(NH2COONH4)，反应的方程式为2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)　ΔH<0，实验装置如下图所示。 下列有关说法正确的是 A．装置Ⅰ中多孔隔板上可放置Na2CO3固体 B．装置Ⅱ的作用是除去HCl，装置中可使用饱和Na2CO3溶液 C．装置Ⅳ采用冷水浴可以减少气体的挥发，提高反应的平衡转化率 D．装置Ⅴ的作用是干燥NH3，装置中可使用碱石灰 答案：CD 解析：A.多孔隔板上应该放置难溶性固体，而Na2CO3易溶于水，所以多孔隔板上应该放置CaCO3固体，与稀盐酸制备CO2，A错误； B.装置Ⅱ的作用是除去CO2中的HCl杂质，可使用的是饱和的NaHCO3溶液，饱和Na2CO3溶液仍然会与CO2反应而损耗CO2，B错误； C.氨气是易挥发的气体，冷水浴可以减少NH3的挥发，且反应2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)　ΔH<0为放热反应，利用冷水浴降低温度，可促使平衡向正反应方向移动，从而提高反应的平衡转化率，C正确； D.浓硫酸与NH3可反应，所以不能用浓硫酸干燥NH3，要用碱石灰干燥NH3，故装置Ⅴ为装有碱石灰的干燥装置，D正确。 22．将一定质量的Cu粉投入到400 mL 2 mol/L的稀硝酸中，待Cu粉完全溶解时，收集到标准状况下的NO气体2.688 L(假设硝酸的还原产物只有NO且气体全部逸出)，再向反应后的溶液中缓慢加入Fe粉，充分反应后溶液只含一种溶质。下列说法错误的是 A．加入铁粉后，最终溶液的溶质是Fe(NO3)2 B．最初的铜粉质量为11.52 g C．铜粉反应完后，溶液中的H＋浓度为0.8 mol/L D．至少需要加入铁粉8.4 g 答案：D 解析：A.加入Cu：3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，还有剩余硝酸，向反应后的溶液中缓慢加入Fe粉，Fe与Cu(NO3)2反应生成Cu单质和Fe(NO3)2，Fe与稀硝酸反应也生成Fe(NO3)2、NO、H2O，而充分反应后溶液只含一种溶质，最终溶液的溶质只能是Fe(NO3)2，A项正确； B.由化学方程式3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知： 3Cu ～ 2NO 3×64g 2×22.4L 11.52g 2.668L 则最初的铜粉质量为11.52 g，B项正确； C.由反应方程式3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知： 3Cu ～ 8HNO3 ～ 2NO 3×64g 8mol 2×22.4L 0.48mol 2.668L 硝酸总的物质的量为0.4 L× 2 mol/L＝0.8 mol，则剩余硝酸物质的量为0.8 mol－0.48 mol＝0.32 mol，则铜粉反应完后，溶液中的H＋浓度为c(H＋)＝＝＝0.8 mol/L，C项正确； D.由题可知，Cu～ Cu(NO3)2～Fe～Fe(NO3)2，最终溶液的溶质是Fe(NO3)2，硝酸总的物质的量为0.4 L× 2 mol/L＝0.8 mol，则至少需要加入铁粉为×56 g/mol＝×56 g/mol＝19.04 g，D项错误。 23．如图是氮元素的价类图。下列有关说法正确的是 A．甲可以用浓硫酸干燥 B．乙合成NO2的过程属于氮的固定 C．丙转化为丁的反应是氧化还原反应 D．常温下可用铁制容器盛装丁的浓溶液 答案：D 解析：根据N元素的价类二维图，甲中N是－1价，乙为NO，丙为N2O5，丁为HNO3。 A.甲中N是－1价，易被氧化，不能用浓硫酸干燥，A错误； B.氮的固定为游离态氮转变为化合态氮，乙是化合态的氮，转化为NO2不是氮的固定，B错误； C.丙和丁中N元素均为＋5价，不是氧化还原反应，C错误； D.常温下铁遇浓硝酸钝化，可用铁制容器盛装浓硝酸，D正确。 24．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不正确的是 A．合成氨采用400～500 ℃是为了提高原料转化率和反应速率 B．湿润的淀粉－KI试纸不可以鉴别气体2和溴蒸气 C．生成固体1的化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl D．1 L气体1、2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，混合气中二者的体积比为2∶1 答案：AD 解析：A.合成氨反应为放热反应，温度越低，反应越向着正向移动，原料的转化率越高，所以400～500 ℃不利于提高原料的转化率，故A错误； B.气体2为NO2气体，NO2气体和溴蒸气都有较强的氧化性，都能使淀粉碘化钾试纸变蓝，故B正确； C.固体1为碳酸氢钠，氯化钠、二氧化碳、水和氨气可以生成碳酸氢钠固体，故方程式为：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl，故C正确； D.由分析可知：气体1为NO，气体2为NO2，1 L NO、NO2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，反应方程式为：2NH3＋NO＋NO22N2＋3H2O，NO、NO2的体积比等于化学计量数之比，为1∶1，故D错误。 25．下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是 A．浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色 B．硝酸能与FeO反应，只表现氧化性 C．硝酸可与Na2S反应制得H2S气体 D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色 答案：D 解析：硝酸是一种具有强氧化性的强酸，并且浓度越大，氧化性越强。浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故A错误；硝酸是一种强氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S，与FeO反应时表现氧化性和酸性，故B、C错误。 26．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。 (1)一种利用MgO热分解NH4Cl的工艺，在制取NH3同时生成Mg(OH)Cl。相同投料比[n(MgO)∶n(NH4Cl)＝1∶1]、相同反应时间、不同反应温度，固态物质中氮元素质量分数与氯元素收率的结果如下。 已知：氯元素收率＝×100% ①氮元素质量分数的测定方法如下： 样品 NH3 计算样品氮元素质量分数 i．试剂X与操作a分别是______________、________________。 ii．用离子方程式表示H2SO4溶液的作用_______________________________________。 ②为探究380℃～480℃，氯元素收率随反应温度的升高而降低的原因。 i．甲同学设计实验：取少量Mg(OH)Cl固体于试管中，加热至380℃～480℃，将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口，试纸变红，甲同学得出结论：_______________________________________。 ii．乙同学认为380℃～480℃，氯元素收率随反应温度的升高而降低可能是因为：______________。 ③不考虑其他反应，分析400℃时固体的成分及其物质的量之比：_____。 (2)以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。 NH3 NO NO2 HNO3 ①第I步反应的化学方程式为______________________________。 ②制硝酸时会产生含有NO、NO2等大气污染物。用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体，该反应的化学方程式______________________。 答案：(1)①i．浓NaOH溶液、加热 ii．NH3＋H+＝NH ②i．Mg(OH)Cl不稳定，380℃～480℃时分解产生HCl ii．NH4Cl分解速率过快，来不及与MgO反应，产生HCl逸出体系 ③n(MgO)∶n[Mg(OH)Cl]＝1∶3 (2)①4NH3＋5O24NO＋6H2O ②NO＋NO2＋(NH2)2CO＝2N2＋CO2＋2H2O 解析：(1)①由题给流程可知，向样品中加入浓氢氧化钠溶液，加热，使样品中的铵根离子转化为氨气，用过量硫酸溶液吸收反应生成的氨气后，再用氢氧化钠溶液测定溶液中过量的氢离子的物质的量，然后依据吸收氨气消耗硫酸的物质的量计算样品氮元素质量分数； i．由分析可知，试剂X与操作a分别是浓NaOH溶液和加热； ii．由分析可知，过量硫酸溶液的作用是充分吸收反应生成氨气，反应的离子方程式为NH3＋H+＝NH； ②i．取少量碱式氯化镁固体于试管中，加热至380°C~480°C，将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口，试纸变红说明碱式氯化镁受热分解生成氧化镁、氯化氢和水，反应生成的氯化氢使湿润的蓝色石蕊试纸变红色，故答案为：Mg(OH)Cl不稳定，380℃～480℃时分解产生HCl； ii．氯化铵不稳定受热易分解生成氨气和氯化氢，380°C~480°C时，氯元素收率随反应温度的升高而降低可能是因为氯化铵的分解速率过快，不能与氧化镁迅速反应，分解生成的氯化氢逸出反应体系导致氯元素收率降低，故答案为：NH4Cl分解速率过快，来不及与MgO反应，产生HCl逸出体系； ③设起始氧化镁和氯化铵的物质的量都为1mol，由图可知，400℃时氯元素收率为75%，则反应生成碱式氯化镁和消耗氧化镁的物质的量都为1mol×75%=0.75mol，则反应后固体中氧化镁和碱式氯化镁的物质的量比为(1mol－0.75mol)∶0.75mol＝1∶3； (2)①由题给流程可知，第I步发生的反应为催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O； ②由题意可知，等物质的量的一氧化氮和二氧化氮与尿素反应生成氮气、二氧化碳和水，反应的化学方程式为NO＋NO2＋(NH2)2CO＝2N2＋CO2＋2H2O，故答案为：NO＋NO2＋(NH2)2CO＝2N2＋CO2＋2H2O。 27．工业上以NH3为原料按如下流程制取化合物A。 已知：水溶液中，ClO－可与NO反应生成Cl－ 请回答： (1)写出NH3催化氧化生成NO的化学方程式______________________________________________。 (2)等物质的量的HNO3与ClF反应除生成A外，另一种产物为HF。 ①电子衍射研究表明，气态HF中存在环状六聚体(HF)6，而其他卤素的气态氢化物却不存在，气态HF中存在环状六聚体(HF)6的原因是___________________________________________。 ②下列说法正确的是_____。 A．尾气的主要成分是NO，可用NaOH溶液直接吸收 B．ClF中的Cl呈零价 C．化合物A具有强氧化性 D．TiCl4与A反应能生成Ti(NO3)4 (3)①设计实验验证化合物A中含有Cl元素______________________________________。 ②写出实验过程中涉及的反应方程式______________________________。 答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O (2)①HF之间通过氢键缔合形成六聚体 ②CD (3)①取适量ClNO3于试管中加入适量NaNO2溶液充分反应，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，证明A中存在Cl元素 ② ClNO3＋NO＋H2O＝Cl－＋2H+＋2NO，Ag+＋Cl－＝AgCl↓ 解析：该流程中，NH3催化氧化生成NO，NO发生氧化反应生成NO2，NO2在吸收塔中和水反应生成HNO3和NO尾气，HNO3和ClF反应生成ClNO3，以此解答。 (1)NH3催化氧化生成NO和水，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 (2)①气态HF中存在环状六聚体(HF)6的原因是HF之间通过氢键缔合形成六聚体； ②A．尾气的主要成分是NO，NO不和NaOH溶液反应，不能用NaOH溶液直接吸收，故A错误； B．ClF中的Fe为-1价，Cl为+1价，故B错误； C．等物质的量的HNO3与ClF反应除生成A外，另一种产物为HF，由原子守恒可知A为ClNO3，A中Cl元素为+1价，具有强氧化性，故C正确； D．TiCl4与ClNO3发生复分解反应生成Ti(NO3)4，故D正确； 故选CD。 (3)①ClNO3中Cl元素为+1价，需要转化为Cl-才能检验，由已知信息可以推知，ClNO3和NaNO2反应可以生成HCl、NaNO3、HNO3，验证化合物A中含有Cl元素的方法为：取适量ClNO3于试管中加入适量NaNO2溶液充分反应，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，证明A中存在Cl元素； ②实验过程中涉及的反应方程式：ClNO3＋NO＋H2O＝Cl－＋2H+＋2NO，Ag+＋Cl－＝AgCl↓。 28．红磷可用于制备半导体化合物及用作半导体材料掺杂剂，还可以用于制造火柴、烟火，以及三氯化磷等。 (1)研究小组以无水甲苯为溶剂，PCl5(易水解)和NaN3 (叠氮化钠)为反应物制备纳米球状红磷。该红磷可提高钠离子电池的性能。纳米球状红磷的制备装置如图所示(夹持、搅拌、加热装置己略)。 ①在氩气保护下，反应物在装置A中混匀后，于280℃加热12小时，反应物完全反应。A中发生的反应化学方程式为______________________________________。 ②经冷却、离心分离和洗涤得到产品，洗涤时先后使用乙醇和水，依次洗去的物质是_____和_____。 (2) PCl3是重要的化工原料，实验室利用红磷制取粗PCl3的装置如图，夹持装置已略，已知红磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5，PCl3遇水会强烈水解生成H3PO4，遇O2会生成POCl3。 PCl3、POCl3的熔沸点见下表。 物质 熔点/℃ 沸点/℃ PCl3 －112.0 75.5 POCl3 1.3 105.3 回答下列问题： ①装置B中的反应需要65~70℃，较适合的加热方式为___________。 ②制备Cl2可选用的仪器是_______(填标号)，其反应离子方程式为__________________________。 ③实验结束后，装置B中制得的PCl3粗产品中常混有POCl3、PCl5等。加入过量红磷加热可将PCl5转化为PCl3，通过___________(填操作名称)，即可得到较纯净的PCl3产品。 ④PCl3纯度测定 步骤Ⅰ：取wg上述所得PCl3产品，置于盛有蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100mL溶液； 步骤Ⅱ：取25.00mL上述溶液于锥形瓶中，先加入足量稀硝酸，一段时间后再加V1mLc1mol·L-1AgNO3溶液(过量)，使Cl－完全转化为AgCl沉淀(Ag3PO4可溶于稀硝酸)； 步骤Ⅲ：以硫酸铁溶液为指示剂，用c2mol·L-1KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液(AgSCN)难溶于水)，达到滴定终点时，共消耗V2mLKSCN溶液。 滴定终点的现象：________________________；产品中PCl3的质量分数为___________%。 答案：(1)①10NaN3＋2PCl52P＋15N2↑＋10NaCl ②甲苯 ；NaCl (2)①水浴加热(或水浴) ②c；2MnO＋16H+＋10Cl－＝2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O或MnO2＋4H+＋2Cl－＝Mn2+＋Cl2↑＋2H2O ③蒸馏 ④当滴入最后半滴标准液后，溶液变成红色，且半分钟内不褪色；或 解析：先通入干燥的二氧化碳排出装置内的空气，防止氧气氧化，加入红磷，高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰、氯化钾和水，氯气中含有氯化氢和水蒸气杂质，用浓硫酸干燥，在B装置反应生成三氯化磷，碱石灰吸收尾气和防止空气中水蒸气进入到B装置中。 (1)①在氧气保护下，反应物在装置A中完全反应，PCl5和NaN3反应生成红磷、N2和NaCl，其反应的化学方程式为10NaN3＋2PCl52P＋15N2↑＋10NaCl； ②根据反应可知，得到的产物上站有甲苯和NaCl，用乙醇洗去甲苯，用水洗去NaCl，答案： 甲苯；NaCl； (2)①装置B中的反应需要65~70℃，不能用酒精灯直接加热，则较适合的加热方式为水浴加热；答案：水浴加热； ②a、b适合块状固体和液体在常温下反应生成气体的反应，应选用KMnO4和浓盐酸制取氯气，用c装置，其反应的离子方程2MnO＋16H+＋10Cl－＝2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O或MnO2＋4H+＋2Cl－＝Mn2+＋Cl2↑＋2H2O，答案：c；2MnO＋16H+＋10Cl－＝2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O或MnO2＋4H+＋2Cl－＝Mn2+＋Cl2↑＋2H2O； ③实验结束后，装置B中制得的PCl3粗产品中常混有POCl3、PCl5等，加入过量红磷加热可将PCl5转化为PCl3，根据PCl3和POCl3的沸点相差较大，则通过蒸馏方法得到较纯净的PCl3产品；答案：蒸馏； ④三价铁和硫氰根离子反应生成红色物质，故滴定终点的现象是：当滴入最后半滴标准液后，溶液变成红色，且半分钟内不褪色； 根据PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3，则步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为PCl3＋3H2O＝H3PO3＋3HCl，产品中PCl3的质量分数为×100%＝或，答案：或。 29．肼(N2H4)可作火箭发射的燃料。某实验兴趣小组利用氨与次氯酸钠反应制备N2H4，并探究N2H4的性质，其制备装置如图所示。 回答下列问题： (1)仪器b的名称为______________，仪器a的作用是________________________________。 (2)装置A试管中发生反应的化学方程式为__________________________________________。 (3)上述装置B、C间缺少一个装置，可能导致的结果是____________________。 (4)探究N2H4的性质。将制得的N2H4分离提纯后，进行如下实验。 [查阅资料]AgOH不稳定，易分解生成黑色的Ag2O，Ag2O可溶于氨水。 [提出假设]黑色固体可能是Ag、Ag2O中的一种或两种。 [实验验证]设计如下方案，进行实验。 操作 现象 结论 ⅰ．取少量黑色固体于试管中，加入足量①_________________，振荡 黑色固体部分溶解 黑色固体中有Ag2O ⅱ．取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硝酸，振荡 ②_____________ 黑色固体是Ag和Ag2O，则肼具有的性质是碱性和③____________ (5)实验制得的肼往往以N2H4∙H2O的形式存在于溶液中，其原因是________________________。 (6)肼又称联氨，是一种常用的还原剂，可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg联氨可除去水中溶解的O2的质量为 kg。 答案：(1)恒压滴液漏斗 导气和防倒吸 (2)Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O (3)肼的产率降低 (4)①氨水 ②黑色固体全部溶解，产生无色气体，无色气体迅速变为红棕色 ③还原性 (5) N2H4能与H2O形成氢键 (6)1 解析：装置A中用NH4Cl和Ca(OH)2固体制取氨气，C装置中用高锰酸钾和浓盐酸制取氯气，氯气通入NaOH溶液中制取NaClO，NaClO和氨气反应生成肼。 (1)仪器b的名称为恒压滴液漏斗，仪器a的作用是导气和防倒吸。 (2)装置A试管中发生反应产生氨气，化学方程式为Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O (3)浓盐酸有挥发性，C中产生的氯气中混有HCl，HCl会与B中NaOH溶液反应，导致肼的产率降低。 (4)根据“Ag2O可溶于氨水”和“黑色固体部分溶解”即可知道操作1加入的试剂是氨水；根据结论“黑色固体是Ag和Ag2O”可知，加入稀硝酸后的现象是黑色固体全部溶解，产生无色气体NO，无色气体迅速变为红棕色的NO2；黑色固体中Ag的存在说明肼具有还原性，Ag2O由AgOH分解产生，AgOH的存在说明肼具有碱性。 (5)肼分子中有氮原子，氮原子上连有氢原子，能与水分子形成氨键，肼往往以N2H4∙H2O的形式存在于溶液中。 (6)联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀，发生的反应为N2H4＋O2＝N2＋2H2O，理论上1kg联氨可除去水中溶解的氧气的质量为1kg。 30．某学习小组为探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO，由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。 可选药品：浓硝酸、3 mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。 已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应：2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O。 请回答下列问题： (1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是_______________。 (2)实验的具体操作：先检查装置的气密性，再加入药品，然后______________，最后滴加浓硝酸。 (3)装置①中发生反应的化学方程式是______________________________________________。 (4)装置②的作用是___________________，发生反应的化学方程式是_______________________。 (5)该小组得出的结论所依据的实验现象是__________________________________________。 (6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验方案来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是________(填字母)。 a．加热该绿色溶液，观察颜色变化 b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化 c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化 d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化 答案：(1)3 mol·L－1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液　 (2)打开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹，将装置⑤中的导管末端伸入倒置的烧瓶内　 (3)Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　(4)将NO2转化为NO；3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO (5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色　 (6)acd 解析：(1)根据装置特点和实验目的，装置⑤收集NO，装置④盛放浓硝酸，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2，因为要验证稀HNO3不能氧化NO，所以装置③中应该盛放3 mol·L－1稀硝酸。 (2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓HNO3之前需要通入一段时间的CO2赶走装置中的空气，同时也需将装置⑤中的导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。 (5)NO通过稀HNO3后，若无红棕色NO2产生，说明稀HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3的装置③液面上方没有颜色变化即可说明。装置④中盛放的是浓HNO3，若浓HNO3能氧化NO，则装置④的液面上方会产生红棕色气体。 (6)要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色，可设计将溶解的NO2赶走(a、c方案)，再观察颜色变化，也可在饱和Cu(NO3)2溶液中通入NO2，观察比较反应后的颜色变化(d方案)，确定是不是因为溶有NO2引起的。 第 5 页 共 40 页 学科网（北京）股份有限公司 $