专题02 含氮物质之间的转化关系（重难点训练）化学沪科版2020必修第一册

专题02 含氮物质之间的转化关系 建议时间：25分钟 突破一 氮在自然界中的循环 1．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是 A．人类活动参与了氮循环 B．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．氮元素均被氧化 2．自然界中需要细菌参与的氮循环过程如图示。下列说法正确的是 A．根瘤菌可参与过程② B．硝化细菌可参与过程⑥ C．过程①、③均属于固氮过程 D．过程④、⑤过程中氮元素均被还原 3．自然界中的局部氮循环如下图所示。 回答下列问题： （1）氮气的电子式为 。 （2）上图各含氮物质的转化途径中，属于氮的固定的是 (填数字序号)。 （3）NH3是氮循环中的重要物质，工业合成NH3的化学方程式为 。 （4）某化工厂出现泄蹈，大量氨水进入循环水系统，使循环水中含氯杀菌剂(有效成分为Cl2)的杀菌效果降低、硝化作用增强，导致循环水的pH上升，最终造成设备腐蚀。 ①下列有关氨对循环水影响的说法中，正确的是 (填标号)。 A．循环水的pH上升与氨水的碱性有关 B．过量氨进入循环水后，不会导致水体富营养化 C．过量氨进入循环水后，水中和含量会升高 D．为减少氨对杀菌剂杀菌效果的影响，可以改用非氧化性杀菌剂 ②通过检测循环水中的c()可判断循环水的水质是否恶化，c()检测利用的是酸性条件下I-被氧化为I2，同时生成的气体遇空气变红棕色，该反应的离子方程式为 。 （5）含的废水可用二硫化亚铁(FeS2)处理，在反硝化细菌的作用下发生以下反应，请将离子方程式补充完整： 。 ___________+___________ FeS2+___________ H+___________N2↑+___________ +___________ Fe3+___________ 该反应中被氧化的物质为 。 4．氮元素是生命的基础，也是参与生态平衡和物质循环的重要元素。氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%。氮肥对于提高农作物产量有重要作用，若使用不合理可能会对环境和农业生产带来一定的负面影响。 （1）写出N2分子的结构式 ，解释氮气化学性质稳定的原因 。 （2）天然固氮的方式有生物固氮和大气固氮。大气固氮是在放电或高温下，空气中的N2转化为HNO3的过程。将下列N2转化为HNO3的过程补充完整。 ①为 ，②为 。 A．NH3 B．NO    C．N2O5 D．H2O （3）1787年，有化学家提出氨是由氮、氢元素组成的，于是出现了大量以氮气和氢气为原料合成氨的研究。然而，直到1913年，人类才实现了合成氨的工业化生产。写出工业合成氨的化学方程式 。 （4）甲、乙两组同学用干燥的圆底烧瓶各收集一瓶氨气，根据下图喷泉实验的装置进行实验都观察到美丽的红色喷泉。 ①此喷泉实验之所以成功发生，利用了氨气的性质是 ，因而才造成烧瓶内外悬殊的气压差。 ②酚酞溶液显“红色”说明氨气的水溶液呈 性。 （5）以氨气为原料可制得铵态氮肥。下列属于铵态氮肥的是 。 A．KNO3 B．NH4Cl C．尿素[CO(NH2)2] （6）铵盐均为易溶于水的白色晶体，是植物生长非常重要的氮肥之一。但若保存或使用不当，可能肥效降低，也可能对环境、农业生产带来负面影响。关于铵态氮肥的保存和使用，请分别给出一条建议 。 突破二 不同价态含硫物质的转化关系的推断 5．在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A． B．浓 C． D． 6．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下，下列说法不正确的是 A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 B．甲、乙、丙在反应中均做还原剂 C．反应Ⅳ的另一种产物可循环使用 D．反应V，N元素化合价未发生改变 7．以和为原料制备主要过程如图所示。已知为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．0.1molA完全氧化为B和C时，消耗标准状况下体积为2.8L B．1.7gA和1.8gC含有的共价键数目分别为和 C．和充分反应生成A分子的数目是 D．0.1molD与、C完全转化为时，转移电子数目为 8．如图所示是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，下列说法错误的是 A．物质B可与物质A反应 B．物质B可经催化氧化直接生成物质A C．物质A、物质均为自然固氮 D．和物质C常用于检验，则C为 9．低温等离子体(NTP)技术可有效脱除烟气中的NO，其原理是在高压放电条件下，O2产生自由基(O·)，自由基将NO氧化为NO2，再用Na2CO3溶液吸收，实验装置如下图所示。下列说法不正确的是 A．氮元素既有被氧化的过程又有被还原的过程 B．高压电源的功率越大，NO的脱除效果一定越好 C．尾气吸收采用气、液逆流的方式可提高NO2脱除率 D．单位时间内生成的自由基(O·)越多，越有利于NO的转化 10．氮氧化物会导致光化学烟雾和酸雨，在的催化作用下，可将还原为无污染的气体，反应历程如图。下列说法错误的是    A．该过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 B．图中的总反应可表示为 C．的稳定性比的弱 D．是中间产物 突破三 实验探究氮及其化合物的性质与转化 11．实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是 选项 试剂 元素不同价态间的转化 a b c A 硫酸 亚硫酸钠 新制氯水 B 稀硫酸 硫化亚铁 氯化铁溶液 C 浓硝酸 铜片 水 D 浓盐酸 高锰酸钾 溴化钾溶液 12．可用作脱硝剂。某科研小组为了探究能否被还原，设计的装置如图所示(夹持、加热装置已略去，、为止水夹)，下列说法不正确的是 A．固体X可以是碱石灰 B．甲、乙试剂均可以是无水氯化钙 C．实验时宜先通入，再通入有利于减少空气对实验的干扰 D．装置C的反应中n(还原剂)∶n(氧化剂)=4∶3 13．某小组探究NH3的催化氧化，实验装置如图，③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟。下列分析正确的是 A．①中固体药品可用KClO3代替，②中固体药品可为NH4Cl B．③、④中现象说明③中的反应是 C．④中白烟的主要成分是NH4Cl D．一段时间后，⑤中溶液可能变蓝 14．氮氧化物()是大气污染物之一，处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。 （1）用装置A制备，其中发生反应的化学方程式为 ；装置B内的试剂是 。 （2）装置D中发生反应的离子方程式是 ，铜丝可抽动的优点是 。 （3）装置M中，在催化剂的催化作用下，和充分反应生成两种对环境友好的物质，该反应中和的物质的量之比为 。 15．氮元素对动植物有重要作用，研究氮的循环和转化对生产和生活有重要的意义。 （1）氨基钠(NaNH2)是一种化工原料，实验室可用氨气和钠反应制得，某化学实验小组用如图装置制备氨基钠(部分夹持仪器已略去)。 已知：常温下，氨基钠为白色晶体。熔点为：，沸点为。露置于空气中易吸收水分而失效。回答下列问题： a．实验开始时，应先点燃 (填①或③)处酒精灯。 b．试管中发生的化学反应方程式为： 。 c．装置⑤的作用是 。 d．写出三颈烧瓶内发生的化学反应方程式为： 。 e．该装置存在一处缺陷、请指出来： 。 （2）某实验小组研究氨气与二氧化氮的反应，将充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入(两端用夹子、夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 a．打开，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中，观察到Y中红棕色气体逐渐变浅，反应方程式为： 。 b．将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温。Y管中有少量水珠。打开，观察到Z中NaOH溶液产生倒吸现象，原因是： 。 突破四 有关氮及其化合物的无机综合题 16．在如图所示的物质转化关系中，A是常见的气态氢化物，也是一种重要的化工产品、化工原料，B是能使带火星的木条复燃的无色、无味气体，E的相对分子质量比D的大17，合成A以及制取E的流程示意图如图所示，G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。 （1）A的电子式为 。 （2）反应A＋B→C的化学方程式 。 （3）反应E＋G→C的离子反应方程式 。 （4）D＋F→E中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 （5）实验室保存E的浓溶液时用棕色试剂瓶，请用化学方程式解释原因 。 （6）有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，其中，。取100mL该混合溶液与12.8g铜粉反应，标准状况下生成NO的体积为 L。 17．下图是氮的化合物的“价类二维图”。 （1）写出实验室制取氨气的化学方程式： 。 （2）图中方框中的化学式为 ，一水合氨电离可使溶液显碱性，写出一水合氨的电离方程式： 。 （3）写出和在加热催化剂条件下生成的化学方程式： 。 （4）向盛有少量溶液的试管中加入溶液并加热，在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸，实验现象是 。 （5）将和稀硝酸充分反应，生成的气体体积为 L(在标准状况下)，用排水法收集该气体，将收集到的气体的试管倒立于水槽中缓缓通入 (标准状况)使恰好完全反应，写出观察到的现象： 。 18．染料化工企业产生的废水中含有高浓度的氨氮(氨和铵盐)成分，直接排放会造成环境污染。实验小组探索下列方法对氨氮废水进行处理。 （1）“吹脱”步骤中，在废水池的底部吹入大量热气泡，其目的是 。 （2）“氧化”步骤中加入了微生物，被氧化为。反应的化学方程式为 。 （3）“沉淀”步骤中将剩余的转化为沉淀，发生反应的离子方程式为 。在农业生产中具有重要应用价值，其原因是 。 （4）工业上常用溶液吸收处理氮的氧化物尾气。已知：不能直接与溶液反应，请写出下列化学反应方程式。 ①被溶液吸收的反应： ； ②和混合气体被溶液吸收的反应： 。 建议时间：20分钟 1．氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 A．自然固氮、人工固氮都是将转化为 B．工业制硝酸过程中的物质转化： C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应： D．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：(稀) 2．自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是 A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定 B．在催化剂a作用下，N2发生了氧化反应 C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 D．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量 3．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起始于氮的固定，过程可用下图表示。 下列关于海洋氮循环的说法正确的是 A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③ C．海洋中的硝化作用可能有氧气的参与 D．中只含离子键 4．甲、乙、丙、丁、戊、己为短周期元素组成的常见物质，其中甲、乙、丙、戊在常温下均为气体，甲和丁为原子总数不大于4的分子，乙为单质。它们之间的转化关系如图。下列说法正确的是 A．甲易溶于水，溶液显碱性 B．丙与乙反应时无明显现象 C．气体戊可通过排水法收集 D．戊与丁生成己的反应为化合反应 5．研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-物质类别关系如图，以下说法不正确的是 A．物质A转化为NO发生氧化还原反应 B．标准状况下，3.36 L物质B与水完全反应，电子转移0.1 mol C．物质C的浓溶液与Cu反应的离子方程式为 D．的检验方法是取少量溶液于试管中，加NaOH后加热，生成气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 6．氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是 A．反应①属于人工固氮 B．该转化过程总反应的反应物是和，产物是和 C．反应⑤在无水环境中进行时，有白烟产生 D．反应②属于氧化还原反应 7．锅炉水中溶解的氧气易对锅炉造成腐蚀，为了保证锅炉安全正常使用，常使用联氨()处理锅炉水中溶解的氧，部分转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应①②③④均属于氧化还原反应 B．反应②中，每生成46.4gFe3O4，同时生成2.8gN2 C．反应③的方程式为2Fe3O4+N2H4=N2+6FeO+2H2O D．反应①的电子转移可表示为 8．氮氧化物会严重污染大气，所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应方程式如下： ①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O ②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O （1）在反应①中，参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为 。 （2）在反应②中，氧化产物是 ，还原产物是 (填化学式)。 （3）在反应①②中，参加反应的NaOH均为2mol时，两个反应转移电子数的关系是① ②(填“”、“”或“”) （4）自来水中的NO危害人类健康。为了降低自来水中NO的浓度，某研究人员提出两种方案。 ①方案a：微碱性条件下，用Fe(OH)2还原NO，产物之一是NH3。生成3.4gNH3的同时会生成 mol Fe(OH)3。 ②方案b：碱性条件下，用Al粉还原NO，产物之一是N2。发生的反应如下所示，配平离子方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目： 。 Al+ NO+OH-—AlO+N2↑+H2O 9．回答下列问题。 Ⅰ．氮在自然界中的转化是一个复杂的过程，如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。 （1）循环图中能够说明含氮有机物可以转化为无机物的是 (填转化序号)。 （2）循环图中转化④的反应之一可表示为，其中X为 。 Ⅱ．和是重要的工业产品，下图是合成氨和氨氧化制硝酸的工艺流程。 （3）工业上，常用和制备，在实验室以下图装置作发生装置制备氨气，写出对应的化学方程式 。 （4）氧化炉中发生反应的化学方程式是 。 （5）尾气中的少量NO、可以用来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体。现有和NO混合的气体(体积比为1∶1)，处理3mol混合气体需要的为 mol。 （6）某化学兴趣小组为测定空气中含量，用如图所示装置进行定量分析：若实验中气体流速为a L/min，酸性溶液的体积为b L，其浓度为c mol/L。从气体通入到紫色恰好褪去，用时5min。此过程的离子方程式为 ，此次取样的空气中含量为 。 10．氮和氮的化合物与人类有密切关系。回答下列问题： （1）下列属于氮的固定的是___________(填序号)。 A．工业上由NH3合成HNO3 B．雷雨“发”庄稼 C．硝酸盐在细菌作用下生成氮气 D．豆类植物根瘤菌合成氨 （2）利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如下图所示： NO2被吸收的离子方程式为 。 （3）NSR(NOx储存还原)工作原理：NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如下图所示。 通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原，写出NO、O2、BaO生成Ba(NO3)2的化学方程式 。 （4）CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应，用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下： 该反应中还原产物为 ，当生成1molCO2时，转移电子 mol。 建议时间：5分钟 1．（2025·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 2．（2022·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．自然固氮、人工固氮都是将转化为 B．侯氏制碱法以、、、为原料制备和 C．工业上通过催化氧化等反应过程生产 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 3．（2023·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： B．工业制硝酸过程中的物质转化： C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应： D．实验室制备少量的原理： 4．（2022·天津卷）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是 A．甲是空气中体积分数最大的成分 B．乙是引起温室效应的气体之一 C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D．反应(Ⅱ)中NO是氧化剂 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 含氮物质之间的转化关系 建议时间：25分钟 突破一 氮在自然界中的循环 1．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是 A．人类活动参与了氮循环 B．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．氮元素均被氧化 【答案】D 【解析】A．人类活动如人工固氮参与了氮循环，A正确；B．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如制造蛋白质，B正确；C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化，C正确；D．人工固氮合成氨反应中，氮元素被还原，D错误；故选D。 2．自然界中需要细菌参与的氮循环过程如图示。下列说法正确的是 A．根瘤菌可参与过程② B．硝化细菌可参与过程⑥ C．过程①、③均属于固氮过程 D．过程④、⑤过程中氮元素均被还原 【答案】A 【解析】A．由题干转化关系图可知，过程②为空气中的N2在根瘤菌的作用下转化为NH3，然后被植物吸收利用，即根瘤菌可参与过程②，A正确；B．硝化细菌时将铵态氮转化为硝酸盐，而过程⑥是将硝酸盐转化为N2，即应该是反硝化细菌可参与过程⑥，B错误；C．氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮的过程，结合题干转化关系图可知，过程①属于固氮过程，③不属于固氮过程，C错误；D．由题干转化关系图可知，过程④、⑤过程中氮元素的化合价均升高，则均被氧化，D错误；故答案为：A。 3．自然界中的局部氮循环如下图所示。 回答下列问题： （1）氮气的电子式为 。 （2）上图各含氮物质的转化途径中，属于氮的固定的是 (填数字序号)。 （3）NH3是氮循环中的重要物质，工业合成NH3的化学方程式为 。 （4）某化工厂出现泄蹈，大量氨水进入循环水系统，使循环水中含氯杀菌剂(有效成分为Cl2)的杀菌效果降低、硝化作用增强，导致循环水的pH上升，最终造成设备腐蚀。 ①下列有关氨对循环水影响的说法中，正确的是 (填标号)。 A．循环水的pH上升与氨水的碱性有关 B．过量氨进入循环水后，不会导致水体富营养化 C．过量氨进入循环水后，水中和含量会升高 D．为减少氨对杀菌剂杀菌效果的影响，可以改用非氧化性杀菌剂 ②通过检测循环水中的c()可判断循环水的水质是否恶化，c()检测利用的是酸性条件下I-被氧化为I2，同时生成的气体遇空气变红棕色，该反应的离子方程式为 。 （5）含的废水可用二硫化亚铁(FeS2)处理，在反硝化细菌的作用下发生以下反应，请将离子方程式补充完整： 。 ___________+___________ FeS2+___________ H+___________N2↑+___________ +___________ Fe3+___________ 该反应中被氧化的物质为 。 【答案】（1） （2）①② （3） （4）ACD 2I-+2+4H+=I2+2NO+2H2O （5）6NO+2FeS2+4H+3N2↑+4SO+2Fe3++2H2O FeS2 【解析】（1）氮气的电子式为：。 （2）氮的固定是将空气中游离的氮转变成氮的化合物的过程，有自然固氮和人工固氮之分，即将N2转化为其他含N化合物，从图上看，①②分别属于自然固氮和人工固氮。 （3）工业上用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下合成氨气化学方程式为：。 （4）①A．循环水pH的波动中，pH的上升与氨水的碱性有关，故A正确；B．水体富营养化是指含N、P的营养盐含量过多而引起的水质污染现象，故过量氨进入循环水后，会导致水体富营养化，故B错误；C．过量氨进入循环水后，会与水系统中的硝化细菌和氧气等发生硝化作用，生成和，故和含量会升高，故C正确；D．氨具有还原性，对杀菌剂杀菌效果的有很大的影响，为保证杀菌效果，可以改用非氧化性杀菌剂，故D正确；故选ACD。 ②I-被氧化为I2，同时生成的气体遇空气变红棕色，该气体为NO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：4H++2I-+2=I2+2NO+2H2O。 （5）由离子方程式可知中N由+5价变为0价，化合价下降14×5=70，FeS2中S由-1价升高到+6，化合价升高10×7=70，此时化合价升降已经相等，则Fe元素化合价不变，反应生成5Fe2+，再根据电荷守恒可得6+2FeS2+4 H+3N2↑+4+2Fe3++2H2O，该反应中被氧化的物质为FeS2。 4．氮元素是生命的基础，也是参与生态平衡和物质循环的重要元素。氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%。氮肥对于提高农作物产量有重要作用，若使用不合理可能会对环境和农业生产带来一定的负面影响。 （1）写出N2分子的结构式 ，解释氮气化学性质稳定的原因 。 （2）天然固氮的方式有生物固氮和大气固氮。大气固氮是在放电或高温下，空气中的N2转化为HNO3的过程。将下列N2转化为HNO3的过程补充完整。 ①为 ，②为 。 A．NH3 B．NO    C．N2O5 D．H2O （3）1787年，有化学家提出氨是由氮、氢元素组成的，于是出现了大量以氮气和氢气为原料合成氨的研究。然而，直到1913年，人类才实现了合成氨的工业化生产。写出工业合成氨的化学方程式 。 （4）甲、乙两组同学用干燥的圆底烧瓶各收集一瓶氨气，根据下图喷泉实验的装置进行实验都观察到美丽的红色喷泉。 ①此喷泉实验之所以成功发生，利用了氨气的性质是 ，因而才造成烧瓶内外悬殊的气压差。 ②酚酞溶液显“红色”说明氨气的水溶液呈 性。 （5）以氨气为原料可制得铵态氮肥。下列属于铵态氮肥的是 。 A．KNO3 B．NH4Cl C．尿素[CO(NH2)2] （6）铵盐均为易溶于水的白色晶体，是植物生长非常重要的氮肥之一。但若保存或使用不当，可能肥效降低，也可能对环境、农业生产带来负面影响。关于铵态氮肥的保存和使用，请分别给出一条建议 。 【答案】（1）   氮气分子中含氮氮三键，断裂需较大能量 （2）B D （3）N2+3H22NH3 （4）极易溶于水 碱 （5）B （6）铵态氮肥应放阴凉处密封，使用时不要与碱性物质如草木灰混合使用以免发生反应而使肥效损失 【解析】（1）氮原子与氮原子之间形成三对共用电子对，氮气分子的结构式为；氮气分子中含氮氮三键，断裂需较大能量，因此氮气化学性质稳定； （2），氮气与氧气在高温或闪电条件下生成一氧化氮，故①为B；二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮，故②为D； （3）工业合成氨的化学方程式N2+3H22NH3； （4）利用了氨气极易溶于水的性质造成烧瓶内外悬殊的气压差从而形成喷泉；氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨是一元弱碱使溶液呈碱性，酚酞溶液变红； （5）铵态氮肥含有铵根离子，故选B； （6）根据铵盐的性质可知在使用铵态氮肥时应放阴凉处密封，使用时不要与碱性物质如草木灰混合使用以免发生反应而使肥效损失。 突破二 不同价态含硫物质的转化关系的推断 5．在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A． B．浓 C． D． 【答案】D 【解析】A．一氧化氮和水不反应，A错误；B．浓硝酸被铜还原为二氧化氮，B错误；C．氮气和氧气反应生成一氧化氮，C错误；D．氨气、二氧化碳和饱和氯化钠溶液生成碳酸氢钠，D正确；故选D。 6．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下，下列说法不正确的是 A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 B．甲、乙、丙在反应中均做还原剂 C．反应Ⅳ的另一种产物可循环使用 D．反应V，N元素化合价未发生改变 【答案】B 【分析】合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下，甲为N2，反应Ⅰ为N2+3H22NH3，反应Ⅱ为4NH3+5O24NO+6H2O，乙为NO，Ⅲ为2NO+O2=2NO2，丙为NO2，Ⅳ为3NO2+H2O=2HNO3+NO，Ⅴ为NH3+HNO3=NH4NO3，据此分析判断。 【解析】A．分析可知，甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确；B．甲为N2，反应中做氧化剂，乙为NO，反应中做还原剂，丙NO2，反应中既作氧化剂也做还原剂，B错误；C．反应Ⅳ的另一种产物NO可循环使用，C正确；D．反应Ⅴ为NH3+HNO3=NH4NO3，N元素化合价未发生改变，D正确；故答案为：B。 7．以和为原料制备主要过程如图所示。已知为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．0.1molA完全氧化为B和C时，消耗标准状况下体积为2.8L B．1.7gA和1.8gC含有的共价键数目分别为和 C．和充分反应生成A分子的数目是 D．0.1molD与、C完全转化为时，转移电子数目为 【答案】C 【分析】氮气和氢气反应生成氨气，即A为NH3，氨气发生催化氧化，得到NO和H2O，即C为H2O，B为NO，NO被氧化成NO2，NO2、氧气、水生成硝酸，据此分析； 【解析】A．氨气与氧气发生4NH3+5O24NO+6H2O，消耗0.1mol氨气同时，消耗氧气的物质的量为mol=0.125mol，即标况下消耗氧气的体积为0.125mol×22.4L/mol=2.8L，故A说法正确；B．根据上述分析，A为NH3，C为H2O，1.7g氨气中所含共价键数目为=0.3NA，1.8g水中所含共价键数目为=0.2NA，故B说法正确；C．合成氨是可逆反应，不能进行到底，因此生成氨气物质的量小于0.2mol，故C说法错误；D．NO2、O2、水反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3，消耗0.1molNO2转移电子数目为0.1mol×1×NA=0.1NA，故D说法正确；答案为C。 8．如图所示是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，下列说法错误的是 A．物质B可与物质A反应 B．物质B可经催化氧化直接生成物质A C．物质A、物质均为自然固氮 D．和物质C常用于检验，则C为 【答案】C 【分析】由图可知，B为氨气，A为一氧化氮，C为硝酸盐。 【解析】A．氨气和一氧化氮发生氧化还原反应，A正确; B．氨气和氧气催化氧化反应生成一氧化氮和水，B正确;C．将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程为氮的固定，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，不属于自然固氮，C错误;D．实验室通常采用硝酸酸化的硝酸银检验氯离子，D正确;故选C。 9．低温等离子体(NTP)技术可有效脱除烟气中的NO，其原理是在高压放电条件下，O2产生自由基(O·)，自由基将NO氧化为NO2，再用Na2CO3溶液吸收，实验装置如下图所示。下列说法不正确的是 A．氮元素既有被氧化的过程又有被还原的过程 B．高压电源的功率越大，NO的脱除效果一定越好 C．尾气吸收采用气、液逆流的方式可提高NO2脱除率 D．单位时间内生成的自由基(O·)越多，越有利于NO的转化 【答案】B 【解析】A．NO→NO2时氮元素被氧化，用Na2CO3溶液吸收NO2生成硝酸钠和亚硝酸钠，氮元素既被氧化又被还原，故A正确；B．高压电源的功率越大，氮气和氧气可能会生成NO，烟气中NO的脱除效果将减弱，故B错误；C．尾气吸收采用气、液逆流的方式使气体与溶液充分接触，可提高NO2脱除率，故C正确；D．自由基(O·)将NO氧化为NO2，单位时间内生成的自由基(O·)越多，越有利于NO的转化，故D正确；故选B。 10．氮氧化物会导致光化学烟雾和酸雨，在的催化作用下，可将还原为无污染的气体，反应历程如图。下列说法错误的是    A．该过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 B．图中的总反应可表示为 C．的稳定性比的弱 D．是中间产物 【答案】B 【解析】A．该过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成，如氧气生成水、NO生成N2，涉及到极性键和非极性键的断裂和形成，A正确；B．从图示可知，该反应的总反应为4NH3+4NO+O24N2+6H2O，B错误；C．N的非金属性弱于O的非金属性，则NH3的稳定性比H2O弱，C正确；D．从图示可知，反应过程中Fe2+先生成后又转化为Fe3+，因此Fe2+为中间产物，D正确；故答案选B。 突破三 实验探究氮及其化合物的性质与转化 11．实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是 选项 试剂 元素不同价态间的转化 a b c A 硫酸 亚硫酸钠 新制氯水 B 稀硫酸 硫化亚铁 氯化铁溶液 C 浓硝酸 铜片 水 D 浓盐酸 高锰酸钾 溴化钾溶液 【答案】D 【解析】A．硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2，没有发生氧化还原反应，S的化合价没有变化，故A不符合题意； B．稀硫酸和硫化亚铁生成H2S，铁的化合价没有变化，故B不符合题意； C．浓硝酸和铜片生成NO2，N元素从+5价转化为+4价，NO2和水反应生成HNO3和NO，N元素化合价从+4变为+5和+2，故C不符合题意； D．浓盐酸和高锰酸钾生成Cl2，Cl元素化合价从-1价变为0价，Cl2和溴化钾溶液反应为，Cl元素化合价从0价变为-1价，故D符合题意； 故答案选D 。 12．可用作脱硝剂。某科研小组为了探究能否被还原，设计的装置如图所示(夹持、加热装置已略去，、为止水夹)，下列说法不正确的是 A．固体X可以是碱石灰 B．甲、乙试剂均可以是无水氯化钙 C．实验时宜先通入，再通入有利于减少空气对实验的干扰 D．装置C的反应中n(还原剂)∶n(氧化剂)=4∶3 【答案】B 【分析】由实验装置图可知，装置A中浓氨水与碱石灰或氧化钙反应制备氨气，装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气；装置E中浓硝酸与铜反应制备二氧化氮，装置D中盛有的五氧化二磷或硅胶用于干燥二氧化氮，装置C中氨气与二氧化氮做催化剂作用下反应生成氮气和水。 【解析】A．由分析可知，固体X为碱石灰或氧化钙或氢氧化钠固体均可，A正确； B．干燥氨气不可能是无水氯化钙，因为无水氯化钙吸收氨气会生成八氨氯化钙，故B错误； C．二氧化氮的密度比空气大，所以实验时先通入二氧化氮排尽装置中的空气，有利于氨气充分与二氧化氮反应，可以减少空气对实验的干扰，故C正确； D．C中反应为，还原剂与氧化剂的物质的量比为4∶3，故D正确； 故答案为：B。 13．某小组探究NH3的催化氧化，实验装置如图，③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟。下列分析正确的是 A．①中固体药品可用KClO3代替，②中固体药品可为NH4Cl B．③、④中现象说明③中的反应是 C．④中白烟的主要成分是NH4Cl D．一段时间后，⑤中溶液可能变蓝 【答案】D 【分析】由实验装置图可知，装置①中高锰酸钾受热分解制备氧气，装置②中氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气，装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，反应生成的一氧化氮在装置④中与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水蒸气反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，会有白烟产生，装置⑤中氮的氧化物溶于水与氧气反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成硝酸铜，使溶液呈蓝色。 【解析】A．二氧化锰做催化剂作用下氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，所以装置①中高锰酸钾固体不能用氯酸钾替代，氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，在试管口遇冷又生成氯化铵堵塞导管，所以②中固体药品不能用氯化铵替代，故A错误；B．由分析可知，③中发生的是氨气在催化剂作用下与氧气反应生成一氧化氮，故B错误；C．由分析可知，④中白烟的主要成分是硝酸铵，不是氯化铵，故C错误；D．由分析可知，装置⑤中氮的氧化物溶于水与氧气反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成硝酸铜，使溶液呈蓝色，故D正确；故选D。 14．氮氧化物()是大气污染物之一，处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。 （1）用装置A制备，其中发生反应的化学方程式为 ；装置B内的试剂是 。 （2）装置D中发生反应的离子方程式是 ，铜丝可抽动的优点是 。 （3）装置M中，在催化剂的催化作用下，和充分反应生成两种对环境友好的物质，该反应中和的物质的量之比为 。 【答案】（1） 碱石灰 （2） 可控制反应的发生与停止 （3）4∶3 【分析】A装置利用氯化铵和氢氧化钙固体共热来产生氨气，化学方程式为：，B用于干燥氨气，B中为碱石灰，D装置利用Cu与浓硝酸反应产生二氧化氮，离子方程式为：，装置C用无水氯化钙进行干燥，NO2和NH3进入M中反应，在催化剂的催化作用下，和充分反应生成两种对环境友好的物质，即生成N2和H2O，化学方程式为：。 【解析】（1）A装置利用氯化铵和氢氧化钙固体共热来产生氨气，化学方程式为：；B用于干燥氨气，B中为碱石灰； （2）D装置利用Cu与浓硝酸反应产生二氧化氮，离子方程式为：；铜丝可抽动的优点是可控制反应的发生与停止； （3）M中在催化剂的催化作用下，和充分反应生成两种对环境友好的物质，即生成N2和H2O，化学方程式为：，和的物质的量之比为4∶3。 15．氮元素对动植物有重要作用，研究氮的循环和转化对生产和生活有重要的意义。 （1）氨基钠(NaNH2)是一种化工原料，实验室可用氨气和钠反应制得，某化学实验小组用如图装置制备氨基钠(部分夹持仪器已略去)。 已知：常温下，氨基钠为白色晶体。熔点为：，沸点为。露置于空气中易吸收水分而失效。回答下列问题： a．实验开始时，应先点燃 (填①或③)处酒精灯。 b．试管中发生的化学反应方程式为： 。 c．装置⑤的作用是 。 d．写出三颈烧瓶内发生的化学反应方程式为： 。 e．该装置存在一处缺陷、请指出来： 。 （2）某实验小组研究氨气与二氧化氮的反应，将充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入(两端用夹子、夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 a．打开，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中，观察到Y中红棕色气体逐渐变浅，反应方程式为： 。 b．将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温。Y管中有少量水珠。打开，观察到Z中NaOH溶液产生倒吸现象，原因是： 。 【答案】（1）① 吸收氨气并防止空气中的水蒸气进入 没有处理氢气的装置 （2） 反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压 【分析】装置①用于制备氨气，化学方程式为：，装置②用于干燥氨气，氨气和Na在装置③中发生反应，④用于冷凝回流，⑤用于吸收多余的氨气，防止其污染环境，同时可防止空气中的水分进入装置③，H2为可燃气体，应在装置⑤后增加处理氢气的装置。 【解析】（1）a．实验刚开始时，应先点燃①处的酒精灯，排尽装置内的空气，再点燃③处的酒精灯； b．试管中氯化铵和氢氧化钙在加热的条件下制备氨气，化学方程式为：； c．装置⑤用于吸收多余的氨气，防止其污染环境，同时可防止空气中的水分进入装置③； d．三颈烧瓶中NH3和Na在加热的条件下生成NaNH2和H2，化学方程式为：； e．H2为可燃气体，该装置缺乏处理H2的装置； （2）a．Y中红棕色气体逐渐变浅，即NO2与NH3在催化剂作用下发生反应，化学方程式为：； b．由方程式可知，反应为气体分子数减少的反应，反应结束后，装置内压强减小，导致倒吸。 突破四 有关氮及其化合物的无机综合题 16．在如图所示的物质转化关系中，A是常见的气态氢化物，也是一种重要的化工产品、化工原料，B是能使带火星的木条复燃的无色、无味气体，E的相对分子质量比D的大17，合成A以及制取E的流程示意图如图所示，G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。 （1）A的电子式为 。 （2）反应A＋B→C的化学方程式 。 （3）反应E＋G→C的离子反应方程式 。 （4）D＋F→E中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 （5）实验室保存E的浓溶液时用棕色试剂瓶，请用化学方程式解释原因 。 （6）有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，其中，。取100mL该混合溶液与12.8g铜粉反应，标准状况下生成NO的体积为 L。 【答案】（1） （2） （3） （4）1∶2 （5） （6）2.24 【分析】A是常见的气态氢化物，也是一种重要的化工产品、化工原料，则A为；B是能使带火星的木条复燃的无色、无味气体，则B为氧气；G是一种紫红色金属单质，G为Cu；根据转化关系，A和B反应生成C和F，和氧气反应生成NO和；C和B反应生成D，则C为NO，D为，F为；D和F反应生成E，即和反应生成和NO，E的相对分子质量比D的大17，则E为。 【解析】（1）A为，电子式为：； （2）根据分析可知，A和B反应生成C的化学方程式为：； （3）E和G反应生成C，即Cu和稀硝酸的反应，则Cu和稀硝酸的离子反应方程式为：； （4）D和F生成E的方程式为：，氮元素化合价由中的+4价，升高到中氮的化合价+5价，发生氧化反应，由中的+4价，降低到NO中氮的化合价+2价，发生还原反应，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为：1：2； （5）浓硝酸用棕色试剂瓶是因为浓硝酸不稳定，光照或加热易分解，分解的方程式为：； （6）硫酸的浓度为2mol/L，硝酸的浓度为1mol/L，取100mL该混合溶液中，12.8gCu的物质的量为，由方程式，可知硝酸根不足，故标况下生成NO的体积应根据硝酸根计算，即产生0.1molNO,体积为。 17．下图是氮的化合物的“价类二维图”。 （1）写出实验室制取氨气的化学方程式： 。 （2）图中方框中的化学式为 ，一水合氨电离可使溶液显碱性，写出一水合氨的电离方程式： 。 （3）写出和在加热催化剂条件下生成的化学方程式： 。 （4）向盛有少量溶液的试管中加入溶液并加热，在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸，实验现象是 。 （5）将和稀硝酸充分反应，生成的气体体积为 L(在标准状况下)，用排水法收集该气体，将收集到的气体的试管倒立于水槽中缓缓通入 (标准状况)使恰好完全反应，写出观察到的现象： 。 【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O （2）N2O3 NH3•H2ONH+OH- （3）4NH3+5O24NO+6H2O （4）产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝 （5）0.896 0.672 试管内的无色气体变为红棕色，试管内液面上升，最终试管内充满液体 【解析】（1）实验室制备氨气是利用固体氢氧化钙和氯化铵加热反应生成，反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。 （2）图中方框中N为+3价，属于氧化物，化学式为N2O3，一水合氨是弱碱，部分电离，氨水的电离方程式为NH3•H2ONH+OH-。 （3）氨催化氧化生成NO和水，化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。 （4）向盛有少量溶液的试管中加入溶液并加热，在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸，由于反应中产生氨气，故实验现象是：产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝。 （5）稀硝酸和铜反应生成硝酸铜和一氧化氮、水，离子方程式3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，3.84gCu的物质的量为0.06mol，生成NO的物质的量为0.04mol，标况下的体积为V=nVm=0.04mol×22.4L/mol=0.896L，NO不溶于水，且不与水反应，同时NO的密度与空气相近，因而NO只能用排水集气法收集；一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，故NO与氧气在溶液中生成硝酸的总反应方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3，因NO为0.04mol，可与0.03mol氧气反应，标况下的体积为0.672L，可观察到试管内的无色气体变为红棕色，试管内液面上升，最终试管内充满液体，故答案为：0.896； 0.672；试管内的无色气体变为红棕色，试管内液面上升，最终试管内充满液体。 18．染料化工企业产生的废水中含有高浓度的氨氮(氨和铵盐)成分，直接排放会造成环境污染。实验小组探索下列方法对氨氮废水进行处理。 （1）“吹脱”步骤中，在废水池的底部吹入大量热气泡，其目的是 。 （2）“氧化”步骤中加入了微生物，被氧化为。反应的化学方程式为 。 （3）“沉淀”步骤中将剩余的转化为沉淀，发生反应的离子方程式为 。在农业生产中具有重要应用价值，其原因是 。 （4）工业上常用溶液吸收处理氮的氧化物尾气。已知：不能直接与溶液反应，请写出下列化学反应方程式。 ①被溶液吸收的反应： ； ②和混合气体被溶液吸收的反应： 。 【答案】（1）加热并搅拌废水，促进氨水分解和挥发 （2） （3） 磷酸镁铵含有植物生长所需要的氮、磷、镁元素 （4） 【分析】从信息和流程知，处理氨氮废水时，在废水池的底部吹入大量热空气，把废液中的氨水分解挥发后转变成氨气，通入空气加入了微生物，把NH3氧化为N2，剩余的氨氮通过和MgCl2及Na2HPO4反应产生NH4MgPO4•6H2O沉淀而除去，根据质量守恒写出反应的方程式，据此分析回答。 【解析】（1）一水合氨不稳定受热易分解，在废水池的底部吹入大量热气泡；热气可促使氨水分解，而底部通入的气体在逸出的过程中还起到搅拌作用，有助于氨气挥发，故答案为：加热并搅拌废水，促进氨水分解和挥发； （2）NH3被氧化化合价升高为N2的过程中，通入空气提供氧气，微生物起催化剂作用，反应的化学方程式为：； （3）“沉淀“步骤中将剩余的NH3•H2O转化为NH4MgPO4•6H2O沉淀，根据质量守恒写出发生反应的离子方程式为：；因NH4MgPO4•6H2O是一种复合肥，而且所含有的Mg也是植物生长所需要微量元素，因此在农业生产中具有重要应用价值； （4）①被溶液吸收生成硝酸钠、亚硝酸钠和二氧化碳，反应方程式为：； ②NO和NO2发生归中反应与溶液生成含氧酸盐是亚硝酸钠、二氧化碳，反应方程式为：。 建议时间：20分钟 1．氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 A．自然固氮、人工固氮都是将转化为 B．工业制硝酸过程中的物质转化： C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应： D．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：(稀) 【答案】D 【解析】A．自然固氮、人工固氮都是将转化为含氮的化合物，故A错误；B．工业制硝酸过程中的物质转化是氮气转化为氨气，氨气发生催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，故B错误；C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应是一氧化氮和一氧化碳反应生成氮气和二氧化碳，，故C错误；D．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物，铜稀硝酸反应生成NO气体，NO遇空气转化为NO2，故D正确；选D。 2．自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是 A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定 B．在催化剂a作用下，N2发生了氧化反应 C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 D．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量 【答案】D 【解析】A．氮的固定是指氮由游离态转变为化合态，N2→NH3的反应为氮的固定，但NH3→NO的反应没有氮气参与，不属于氮的固定，故A错误； B．由示意图可知，在催化剂a作用下，氮元素化合价降低被还原，氮气发生还原反应，故B错误； C．由示意图可知，催化剂a的表面只发生了非极性共价键的断裂，没有发生极性共价键的断裂，故C错误； D．使用催化剂a、b可加快反应速率，能提高单位时间内生成物的产量，故D正确； 故选D。 3．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起始于氮的固定，过程可用下图表示。 下列关于海洋氮循环的说法正确的是 A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③ C．海洋中的硝化作用可能有氧气的参与 D．中只含离子键 【答案】C 【解析】A．海洋中的氮循环起始于氮溶解，A错误；B．固氮作用为游离态氮转化为化合态氮，海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，B错误；C．海洋中的硝化作用中氮化合价升高，发生氧化反应，则可能有氧气的参与，C正确；D．NH4NO3中的铵根离子中存在氮氢共价键、硝酸根离子中存在氮氧共价键，D错误；故选C。 4．甲、乙、丙、丁、戊、己为短周期元素组成的常见物质，其中甲、乙、丙、戊在常温下均为气体，甲和丁为原子总数不大于4的分子，乙为单质。它们之间的转化关系如图。下列说法正确的是 A．甲易溶于水，溶液显碱性 B．丙与乙反应时无明显现象 C．气体戊可通过排水法收集 D．戊与丁生成己的反应为化合反应 【答案】A 【分析】甲、乙、丙、丁、戊、己为短周期元素组成的常见物质，其中甲、乙、丙、戊在常温下均为气体，甲和丁为原子总数不大于4的10e-分子，乙为单质，结合转化关系分析可知，甲为NH3，乙为O2，丁为H2O，丙为NO，戊为NO2，己为HNO3，据此分析判断。 【解析】A．甲为NH3易溶于水，形成的一水合氨溶液显碱性，故A正确；B．丙与乙反应时生成红棕色气体二氧化氮，有明显现象，故B错误；C．气体戊为NO2，二氧化氮和水反应，不能通过排水法收集，故C错误；D．戊与丁生成己的反应为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，不是化合反应，故D错误；故选：A。 5．研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-物质类别关系如图，以下说法不正确的是 A．物质A转化为NO发生氧化还原反应 B．标准状况下，3.36 L物质B与水完全反应，电子转移0.1 mol C．物质C的浓溶液与Cu反应的离子方程式为 D．的检验方法是取少量溶液于试管中，加NaOH后加热，生成气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 【答案】C 【解析】A．A为氨气转化成NO，N的化合价升高，发生氧化还原反应，故A正确； B．标准状况下，3.36 L物质二氧化氮与水完全反应，根据化学方程式：67.2LNO2~2mole-，电子转移为（3.36÷67.2×2）mol=0.1 mol，故B正确； C．硝酸浓溶液被铜还原为二氧化氮，方程式为：，故C错误； D．的检验需要将其转化为氨气再检验：取少量溶液于试管中，加NaOH后加热，生成气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D正确； 故选C。 6．氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是 A．反应①属于人工固氮 B．该转化过程总反应的反应物是和，产物是和 C．反应⑤在无水环境中进行时，有白烟产生 D．反应②属于氧化还原反应 【答案】D 【解析】A．反应①为游离态氮转化为氮的化合物，属于人工固氮，A正确；B．由图可知，该转化过程总反应的反应物是和，产物是和，B正确；C．反应⑤为氨气和氯化氢生成氯化铵固体颗粒，有白烟产生，C正确；D．反应②为氮化镁和氯化铵生成氨气和氯化镁，反应中没有元素化合价改变，不属于氧化还原反应，D错误；故选D。 7．锅炉水中溶解的氧气易对锅炉造成腐蚀，为了保证锅炉安全正常使用，常使用联氨()处理锅炉水中溶解的氧，部分转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应①②③④均属于氧化还原反应 B．反应②中，每生成46.4gFe3O4，同时生成2.8gN2 C．反应③的方程式为2Fe3O4+N2H4=N2+6FeO+2H2O D．反应①的电子转移可表示为 【答案】B 【解析】A．反应①②③④中均有元素化合价发生变化，都是氧化还原反应，A正确；B．反应②中N2H4与Fe2O3反应生成Fe3O4、N2和H2O，化学方程式为N2H4+6Fe2O3=4Fe3O4+N2+2H2O，生成46.4gFe3O4，即生成0.2mol四氧化三铁，同时生成0.05mol氮气，质量为1.4g，B错误；C．反应③是Fe3O4与N2H4反应生成N2、FeO和水，综合来看Fe3O4中的铁为+价，1个Fe3O4转化为3个FeO得到2个电子，1个N2H4转化为1个氮气失去4个电子，因此Fe3O4和N2H4的系数比为2:1，再根据原子守恒可得方程式为2Fe3O4+N2H4=N2+6FeO+2H2O，C正确；D．反应①中N2H4与O2反应生成N2和水，1个N2H4失去2×2e-生成1个氮气，一个O2得到2×2e-生成2个水，用电子转移可表示为，D正确；故答案选B。 8．氮氧化物会严重污染大气，所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应方程式如下： ①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O ②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O （1）在反应①中，参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为 。 （2）在反应②中，氧化产物是 ，还原产物是 (填化学式)。 （3）在反应①②中，参加反应的NaOH均为2mol时，两个反应转移电子数的关系是① ②(填“”、“”或“”) （4）自来水中的NO危害人类健康。为了降低自来水中NO的浓度，某研究人员提出两种方案。 ①方案a：微碱性条件下，用Fe(OH)2还原NO，产物之一是NH3。生成3.4gNH3的同时会生成 mol Fe(OH)3。 ②方案b：碱性条件下，用Al粉还原NO，产物之一是N2。发生的反应如下所示，配平离子方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目： 。 Al+ NO+OH-—AlO+N2↑+H2O 【答案】（1）23:15 （2） NaNO3 NaNO2 （3）= （4）1.6 【解析】（1）反应①中NO2中N元素化合价降低，所以NO2为氧化剂，NO中N元素化合价升高，所以NO为还原剂，参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为23:15； （2）根据反应②方程式可知，NO2中N元素化合价升高生成NaNO3，所以NaNO3为氧化产物，N元素化合价降低生成NaNO2，所以NaNO2为还原产物； （3）反应①中2molNaOH参加反应，消耗1molNO，转移1mol电子；反应②中2molNaOH参加反应，生成1molNaNO2，所以也转移1mol电子，即两个反应转移电子数的关系是：=； （4）①根据题意Fe(OH)2与NO反应时，NO被还原为NH3，3.4gNH3的物质的量为0.2mol，根据N元素化合价的变化可知转移1.6mol电子，根据电子守恒可知有1.6molFe(OH)3生成； ②反应中Al元素的化合价由0价升至+3价，N元素的化合价由+5价降至0价，根据电子守恒可知，反应时Al与NO的系数比为5：3，再结合元素守恒可知化学方程式为10Al+6 NO+4OH-=10AlO+3N2↑+2H2O，该反应中Al失去电子，根据Al元素化合价的变化可知，10份Al参与反应转移30份电子，所以用单线桥标出电子转移的方向和数目为。 9．回答下列问题。 Ⅰ．氮在自然界中的转化是一个复杂的过程，如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。 （1）循环图中能够说明含氮有机物可以转化为无机物的是 (填转化序号)。 （2）循环图中转化④的反应之一可表示为，其中X为 。 Ⅱ．和是重要的工业产品，下图是合成氨和氨氧化制硝酸的工艺流程。 （3）工业上，常用和制备，在实验室以下图装置作发生装置制备氨气，写出对应的化学方程式 。 （4）氧化炉中发生反应的化学方程式是 。 （5）尾气中的少量NO、可以用来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体。现有和NO混合的气体(体积比为1∶1)，处理3mol混合气体需要的为 mol。 （6）某化学兴趣小组为测定空气中含量，用如图所示装置进行定量分析：若实验中气体流速为a L/min，酸性溶液的体积为b L，其浓度为c mol/L。从气体通入到紫色恰好褪去，用时5min。此过程的离子方程式为 ，此次取样的空气中含量为 。 【答案】（1）⑥ （2） （3） （4） （5）3 （6） 【解析】（1）循环图中动植物蛋白质属于有机物，能够说明含氮有机物可以转化为无机物的是⑥； （2）根据原子守恒和电荷守恒，可知X为； （3）实验室制氨气一般用固体氢氧化钙和氯化铵加热制备氨气，化学方程式为； （4）氧化炉中氨气催化氧化的化学方程式是； （5）NO、NO2可以用NH3来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体，产物为氮气和水，NO2和NO混合的气体(体积比为1∶1)与氨气反应的化学方程式为，可知处理3 mol 混合气体需要的NH3为3mol； （6）SO2与酸性溶液反应的离子方程式为；消耗高锰酸钾物质的量为bcmol，根据化学方程式，混合气体中SO2物质的量为，质量为160bcg，通入的气体总体积为5aL，此次取样的空气中含量为 10．氮和氮的化合物与人类有密切关系。回答下列问题： （1）下列属于氮的固定的是___________(填序号)。 A．工业上由NH3合成HNO3 B．雷雨“发”庄稼 C．硝酸盐在细菌作用下生成氮气 D．豆类植物根瘤菌合成氨 （2）利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如下图所示： NO2被吸收的离子方程式为 。 （3）NSR(NOx储存还原)工作原理：NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如下图所示。 通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原，写出NO、O2、BaO生成Ba(NO3)2的化学方程式 。 （4）CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应，用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下： 该反应中还原产物为 ，当生成1molCO2时，转移电子 mol。 【答案】（1）BD （2） （3） （4）N2 2 【解析】（1）固氮是指将游离态的氮元素转化为化合态的氮元素；A．工业上由NH3合成HNO3，不符合固氮的定义；B．雷雨“发”庄稼指N2和O2放电条件下生成NO，符合固氮的定义；C．硝酸盐在细菌作用下生成氮气，是氮的化合态转化为游离态，不符合固氮的定义；D．豆类植物根瘤菌合成氨，是将氮气转化为氨，属于生物固氮，符合固氮的定义；故答案为：BD； （2）NO2被吸收的反应物为NO2、NH4HSO3，二氧化氮中氮元素为+4价，生成物有氮气，所以亚硫酸氢根离子中硫被氧化成硫酸根离子，反应为； （3）由图示可知BaO和NOx反应生成Ba(NO3)2，Ba(NO3)2再还原为N2，则储存NOx的物质为BaO；储存时，氧化钡、一氧化氮和氧气反应生成Ba(NO3)2的化学方程式是2BaO+4NO+3O2=2 Ba(NO3)2； （4）过程Ⅰ氮氧键断裂，过程Ⅱ生成的化学键有碳氧键、氮氮键，CO与NO在Rh催化剂下反应生成CO2和N2，反应方程式为：，氮元素化合价降低，NO被还原，还原产物是N2；碳元素从+2价升高至+4价，生成1molCO2时，转移电子2mol。 建议时间：5分钟 1．（2025·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； 故选A。 2．（2022·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．自然固氮、人工固氮都是将转化为 B．侯氏制碱法以、、、为原料制备和 C．工业上通过催化氧化等反应过程生产 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 【答案】A 【解析】A．自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2会转化为NO，A错误； B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正确； C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C正确； D．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确； 故选A。 3．（2023·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： B．工业制硝酸过程中的物质转化： C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应： D．实验室制备少量的原理： 【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，C正确； D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量，化学方程式为，D正确。 故选B。 4．（2022·天津卷）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是 A．甲是空气中体积分数最大的成分 B．乙是引起温室效应的气体之一 C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D．反应(Ⅱ)中NO是氧化剂 【答案】C 【分析】甲和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳，再根据元素守恒，则甲为氮气。 【解析】A．甲是氮气，氮气空气中体积分数最大的成分，故A正确； B．乙是二氧化碳，则乙是引起温室效应的气体之一，故B正确； C．由于氮气含有氮氮三键，因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，故C错误； D．一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化氮中氮化合价降低，因此反应(Ⅱ)中NO是氧化剂，故D正确。 综上所述，答案为C。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $