专题08 氮的循环（期末复习专项训练）高一化学上学期鲁科版

专题08 氮的循环 题型1氮气及氮的固定 题型2氮氧化物 题型3氨的性质 题型4氨气的制备（重点） 题型5氨的喷泉实验（重点） 题型6 硝酸的性质及用途（重点） 题型7 硝酸盐的性质 题型8 铵盐的性质及铵根的检验（难点） 题型9 氮及其化合物的转化关系（难点） 题型1 氮气及氮的固定 1．【考查氮元素的存在及用途】（24-25高一上·江西九江·期末）九江三中一年一度科技文化艺术节“跳蚤市场游园”活动异常火爆，各种“烘烤炸煮”美食挑逗味蕾。其中空气炸锅的工作原理是让高温空气吹烤食物，达到煎炸效果。高温空气中含量最多的是 A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】B 【详解】高温空气和普通空气中各成分的含量—致。由于空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，所以高温空气中含量最多的是N2，故合理选项是B。 解题要点 1、物理性质：无色无味气体，密度比空气小，难溶于水。 2、空气中氮气的体积分数约占78%。 3、氮气的化学性质： ①N2＋3MgMg3N2，N2表现氧化性。 ②N2＋3H22NH3，N2表现氧化性。 ③N2＋O22NO，N2表现还原性。 氮的固定：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫作氮的固定（fixation of nitrogen）， 简称固氮。 2．【考查氮同族元素结构与性质】氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意图。请回答下列问题。 (1)N2常用作保护气(如填充灯泡、焊接保护等)，原因是 。 (2)氧化炉中发生反应的方程式为 。 (3)A为 (填化学式)，向吸收塔中持续通入A的作用为 。 (4)为避免硝酸工业尾气中氮的氧化物(以NO2为例)污染环境，可在“尾气处理装置”中盛装NaOH溶液(生成产物之一为NaNO2)，相关反应的化学方程式为 。也可以用碳酸钠溶液吸收NO2，放出无色无味的气体，试写出对应的化学方程式 。 (5)汽车尾气中含有NO，NO产生的原因是 (用化学方程式表示)。 【答案】(1)N2中存在N≡N，所以N2的化学性质稳定常用作保护气 (2)4NH3+5O24NO+6H2O (3) O2 氧气与NO和水发生化学反应生成HNO3，目的是氧化NO，使NO尽量充分转化为HNO3 (4) (5)N2+O2 2NO 【详解】（1）氮的原子序数为7，最外层为五个电子，N2中存在N≡N，所以N2的化学性质稳定常用作保护气； （2）合成塔中产生NH3，氨气在氧化炉中发生催化氧化，反应的方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O； （3）A为空气中的O2；氧气与NO和水发生化学反应生成HNO3，目的是氧化NO，使NO尽量充分转化为HNO3； （4）NO2气体可污染环境，尾气处理装置中加入NaOH溶液，吸收的化学方程式为：；碳酸钠溶液和二氧化氮反应生成硝酸钠、亚硝酸钠、二氧化碳，则溶液吸收的化学方程式：； （5）汽车发动机在高温高压放电的条件下空气中的N2与O2发生反应生成NO，化学方程式为：N2+O2 2NO。 3．【考查氮气组成、结构与性质】（24-25高一上·黑龙江·期末）安装催化转化器可减少燃油汽车排放的CO、NO有害气体。CO和NO在经过催化转化器时相互反应，示意图如图所示。为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．1molN2含有的共用电子对数是 B．反应方程式为 C．常温常压下，1molCO2的质量是44g/mol D．常温常压下，NO与CO的密度之比为15：14 【答案】C 【详解】A．氮气分子中存在氮氮叁键，1mol N2含有3mol共用电子对，数目为，A正确； B．根据进出分子可知，CO、NO为反应物，N2、CO2为生成物，故反应方程式为，B正确； C．常温常压下，1mol CO2的质量是1mol×44g/mol=44g，C错误； D．同温同压下，NO与CO的密度之比等于摩尔质量之比，故为30：28=15：14，D正确；故选C 。 4．【考查氮的固定】（24-25高一上·北京大兴·期末）阅读短文，回答问题。 氨气()是重要的无机化工产品之一，工业合成是人类科学技术领域的重大突破，它使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展。在电子工业中，可用于半导体制造过程中的清洗、制备氮化硅(SiN)等半导体材料。还可用于制备硝酸，在灼热催化剂的作用下，被氧化成NO，然后NO继续与反应生成，通入水制备硝酸，进一步制得氮肥。还可以和在一定温度和压强下合成尿素。 1909年，德国化学家哈伯以和为原料，在高温、高压和铁触媒作催化剂的条件下合成获得成功，但是，合成过程能耗大、产生污染，且产率低。 2023年，中国科研团队通过将N₂氧化重整制备NO，再通过NO电催化还原合金作催化剂)合成取得新进展，合金催化剂在更广泛的电压范围内对合成具有较好的选择性，是一种更绿色、更经济的合成氨策略。 (1)和合成尿素属于 变化(填“物理”或“化学”)。 (2)关于的叙述正确的是 (填序号)。 a．具有还原性 b．制硝酸的过程中的物质转化为如下所示： (3)依据以上短文，判断下列说法是否正确(填“是”或“否”)。 ①可用于制备氮化硅(SiN)等半导体材料。 ②工业合成使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面。 ③哈伯以和为原料合成的过程能耗大、产生污染，且产率低。 (4)中国科研团队合成的优点有 。 【答案】(1)化学 (2)ab (3)是 是 是 (4)更绿色、更经济(答案合理给分) 【详解】（1）和合成尿素产生了新物质，属于化学变化； （2）a．中N为-3价，处于最低价态，有还原性，a项正确； b．发生催化氧化反应，生成的NO与O2发生反应，溶于水生成，b项正确； 答案选ab； （3）①半导体材料为Si，由短文第一段中“在电子工业中，可用于半导体制造过程中的清洗、制备氮化硅(SiN)等半导体材料。”可知可用于制备氮化硅(SiN)等半导体材料是正确的，选择“是”； ②根据短文第一段中“氨气()是重要的无机化工产品之一，工业合成是人类科学技术领域的重大突破，它使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展。”可知，工业合成使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面是正确的，选择“是”； ③短文中第二段中“1909年，德国化学家哈伯以和为原料，在高温、高压和铁触媒作催化剂的条件下合成获得成功，但是，合成过程能耗大、产生污染，且产率低。”可知哈伯以和为原料合成的过程能耗大、产生污染，且产率低是正确的，选择“是”； （4）由短文最后一段中“2023年，中国科研团队通过将N2氧化重整制备NO，再通过NO电催化还原(合金作催化剂)合成取得新进展，合金催化剂在更广泛的电压范围内对合成具有较好的选择性，是一种更绿色、更经济的合成氨策略。”可知，中国科研团队合成的优点是更绿色，更经济。 题型2 氮氧化物 1．【考查一氧化氮的物理性质】（24-25高一上·河北保定·期末）下列叙述中正确的是 ①易液化，液氨常用作制冷剂    ②可用铁、铝制容器盛装浓硝酸和稀硝酸 ③氨气极易溶于水，氨气可做喷泉实验    ④所有的氮氧化物均易溶于水 ⑤铵盐受热分解一定都会产生氨气    ⑥氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸 A．①②③④⑤⑥ B．①③⑥ C．①②③ D．①②③④ 【答案】B 【详解】①NH3易液化，液氨气化吸热，常用作制冷剂，正确； ②铁、铝在常温下遇浓硝酸发生钝化，可盛装浓硝酸，但稀硝酸会腐蚀金属，不可用，错误； ③NH3极易溶于水，可形成喷泉实验，正确； ④NO难溶于水，并非所有氮氧化物均易溶，错误； ⑤部分铵盐（如NH4NO3）受热分解可能生成N2O等，不一定产生NH3，错误； ⑥N2化学性质稳定，常温下不燃烧也不支持燃烧，且不能供呼吸，正确； ①③⑥正确，故选B。 解题要点 1、一氧化氮（NO）：无色无味气体，有毒，难溶于水。 2NO + O2 = 2NO 收集只能用排水法。 2、二氧化氮（NO2）：红棕色有刺激性气味气体，有毒，易溶于水，易液化。 3NO2＋H2O ===2HNO3＋NO 收集只能用向上排空气法。 3、验证某无色气体是NO的方法：向无色气体中通入空气(或氧气)，无色气体变为红棕色。 2．【考查一氧化氮的化学性质】（24-25高一上·福建宁德·期末）某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其它成分)，设计了流程如下： 下列说法中正确的是 A．固体1中主要含有CaCO3、CaSO3 B．向气体1中通入的空气需要过量 C．捕获剂捕获的气体主要是CO，防止污染空气 D．通过处理含的废水，可生成标况下33.6 L无污染气体 【答案】C 【详解】A．固体1含有碳酸钙、亚硫酸钙、过量的石灰乳，A错误； B．若空气过量反应生成硝酸钠，硝酸钠不与含铵根离子的溶液反应，B错误； C．由以上分析可以知道，捕获剂所捕获的气体主要是一氧化碳，可防止污染空气，C正确； D．亚硝酸钠和铵根离子的溶液反应生成的无污染的气体氮气，发生反应的离子方程式为，反应生成3mol N2，标准状况下氮气体积为67.2L，D错误； 故选C。 3．【考查二氧化氮的化学性质】（24-25高一上·北京海淀·期末）利用“预氧化—氨法”对钢铁烧结烟气(主要成分为、和NO)进行协同脱硫脱硝的流程示意图如下： 已知：①雾化器可通过高速气流将液体分散为微小液滴。 ②该流程条件下，氧化能力相近的氧化剂与不同还原剂反应的快慢如下表所示： 还原剂 NO 反应快慢 极慢 快 极慢 快 (1)将溶液雾化后再通入氧化反应器的目的是 。 (2)氧化反应器是对烧结烟气中的NO进行氧化处理的设备，写出将NO转化为的化学方程式： 。 (3)以溶液为吸收剂，调节其初始pH为7.0，从喷淋吸收塔顶部淋入，对从下方通入的氧化烟气进行吸收。 ①写出溶液吸收的离子方程式： 。 ②吸收剂中初始物质的量浓度与烟气处理效果的关系如图所示，随着初始物质的量浓度的上升，脱硝率大幅提高，烟气分析仪测定处理后烟气中含量显著提升，写出溶液吸收的离子方程式： 。 ③氧化剂用量与烟气处理效果的关系如图所示： i．解释氧化剂/NO物质的量比较低时，脱硝率较低的原因； 。 ii．氧化剂用量过大，烟气的脱硫率和脱硝率都会显著下降，解释其原因： 。 (4)该流程可生成一种可作氮肥的副产物，其化学式为 。 【答案】(1)增大接触面积，提高反应速率 (2) (3) 氧化剂不足，不能将不溶于水的NO充分转化为易溶于水的 氧化剂用量过大，发生分解，部分与烟气一起进入吸收塔中，发生反应，减少，减少了对和的吸收 (4)(或) 【详解】（1）过氧化氢溶液雾化后再通入氧化反应器可以增大反应物的接触面积，有利于提高反应速率，故答案为：增大接触面积，提高反应速率； （2）由分析可知，氧化反应器中通入过氧化氢微小液滴的目的是与烧结烟气中的一氧化氮反应转化为二氧化氮，反应的化学方程式为，故答案为：； （3）①由分析可知，下方通入烟气中的二氧化硫与顶部淋入亚硫酸铵溶液反应生成亚硫酸氢铵，反应的离子方程式为，故答案为：； ②由题意可知，亚硫酸铵溶液吸收二氧化氮的反应为亚硫酸铵溶液与二氧化氮反应生成氮气和硫酸铵，反应的离子方程式为； ③氧化剂/NO物质的量比较低时，氧化剂不足，不能将不溶于水的一氧化氮充分转化为易溶于水的二氧化氮，导致烟气中一氧化氮浓度较高，使得脱硝率较低；氧化剂用量过大，过氧化氢发生分解生成的氧气与烟气一起进入吸收塔中，氧气与亚硫酸根离子发生反应，反应使得亚硫酸根离子浓度减少，减少了对二氧化硫和二氧化氮的吸收，导致烟气的脱硫率和脱硝率都会显著下降，故答案为：氧化剂不足，不能将不溶于水的NO充分转化为易溶于水的；氧化剂用量过大，发生分解，部分与烟气一起进入吸收塔中，发生反应，减少，减少了对和的吸收； （4）由分析可知，吸收塔得到的溶液中含有可以作氮肥的副产物硫酸铵和硫酸氢铵，故答案为：(或)。 4．【考查氮氧化物的相关计算】如图为氮及其化合物的类别与化合价对应的关系图。 (1)实验室制取氨气。 ①用氯化铵和熟石灰共热制取氨气的化学方程式是 。 ②可用向下排空气法收集氨气的原因是 。 ③用水吸收多余的氨气时，如将导管直接插入水中，会产生倒吸现象，产生该现象的原因是 。 (2)完成下列能生成NO的化学方程式： ①体现N元素的还原性： a．汽车尾气中产生的NO：。 b．氨被氧气催化氧化： 。 ②体现N元素的氧化性： 。 (3)NO2易溶于水。将体积为V mL的试管充满NO2后倒扣在水中，见下图。 ①NO2溶于水发生反应的化学方程式是 。 ②使试管中NO2完全被水吸收(液体充满试管)的操作是缓缓通入 mL氧气。 【答案】(1) 氨气密度小于空气密度，一般情况下不与空气中的成分发生反应， 氨气易溶于水，使装置中的压强小于外界的压强，从而引起倒吸 (2) (3) 【详解】（1）①氯化铵和熟石灰共热制取氨气的化学方程式是：； ②氨气密度小于空气密度，一般情况下不与空气中的成分发生反应，可用向下排空气法收集； ③氨气易溶于水，使装置中的压强小于外界的压强，从而引起倒吸； （2）①氨气被氧气催化氧化为NO，化学方程式为：； ②铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，化学方程式：，硝酸中+5价N降为+2价，体现氧化性； （3）①二氧化氮可以和水之间反应，生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为：； ②NO2与水和氧气反应生成硝酸，发生反应的方程式为：，所以使试管中NO2完全被水吸收的操作是：向试管中通入氧气。 解题要点 NOx与O2、H2O混合的计算方法 1、电子守恒法 n(NOx)×(5－2x)＝n(O2)×4 2、总反应式法 ①NO和O2与H2O反应，用4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3计算。 ②NO2和O2与H2O反应，用4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3计算。 3、原子守恒法 4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5＋H2O===2HNO3等效。当混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。 N(N)∶N(O) 5．【考查氮氧化物的相关计算】将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，原混合气体中N2与NO2的体积比为 A．1:1 B．1:2 C．1:3 D．3:1 【答案】C 【详解】N2与不溶于水，NO2与水发生化学反应，生成的NO不溶于水，气体体积减少，设原试管气体体积为V，发生反应气体减少，原混合气体中NO2的体积为x，，解得，则N2体积为，原混合气体中N2与NO2的体积比为:=1:3，故选C；答案为C。 6．【考查氮氧化物的危害及处理方法】（24-25高一上·北京顺义·期末）能同时对汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种污染物起催化净化作用的催化剂称为三效催化剂。某种三效催化剂涉及的物质的转化关系如图 下列说法正确的是 A．还原过程中，CxHy发生还原反应 B．还原过程中，净化0.1molCO，理论上需消耗Ba(NO3)210.44g C．储存过程中，BaO作还原剂 D．储存过程中，当NOx中x=2时，反应的NO2和O2的物质的量之比为4﹕1 【答案】D 【详解】A．根据图示，还原过程中，CxHy中C元素化合价升高生成CO2，CxHy发生氧化反应，故A错误； B．还原过程中，CO被氧化为CO2，碳元素化合价由+2升高为+4，Ba(NO3)2中N元素化合价由+5降低为0，根据得失电子守恒，净化0.1molCO，需消耗0.04mol，消耗Ba(NO3)2的质量为10.44g，由于还原过程中CxHy也被还原，所以消耗Ba(NO3)2的质量大于10.44g，故B错误； C．储存过程中，BaO和NOx、O2反应生成Ba(NO3)2，BaO中元素化合价不变，NOx中N元素化合价升高，NOx作还原剂，O2作氧化剂，故C错误； D．储存过程中，当NOx中x=2时，N元素化合价由+4升高为+5、O2中O元素化合价由0降低为-2，根据得失电子守恒，反应的NO2和O2的物质的量之比为4﹕1，故D正确；选D。 题型3 氨的性质 1．【考查氨的组成、结构】（24-25高一上·浙江杭州·期末）化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成，为了研究其组成，设计并完成如下实验： 已知：气体甲可使湿润的pH试纸变蓝。 请回答下列问题。 (1)气体甲的电子式为 ；化合物M的化学式为 。 (2)白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是 (用化学方程式解释)。 (3)反应液中金属阳离子的检验方法是 。 【答案】(1) Fe4N (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (3)取适量反应液于试管中，滴入几滴铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀，说明含有亚铁离子，反之则无（合理即可） 【详解】（1）由分析可知，气体甲为NH3，故其电子式为，由分析可知，化合物M的化学式为Fe4N，故答案为：；Fe4N； （2）白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （3）反应液中金属阳离子即Fe2+，检验方法是：取适量反应液于试管中，滴入几滴铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀，说明含有亚铁离子，反之则无（合理即可），故答案为：取适量反应液于试管中，滴入几滴铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀，说明含有亚铁离子，反之则无（合理即可）。 解题要点 1、物理性质：无色，刺激性气味气体，密度比空气小，极易溶于水，在通常情况下，1体积水可溶解700体积的氨。溶于水的氨与水反应生成一水合氨（NH3·H2O），一水合氨是一种弱碱，不稳定，受热容易分解生成氨气。 2、化学性质： （1） 与水的反应 氨气溶于水呈碱性原因的反应方程式为NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－。 （2） 氨气与酸反应 a． 蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为产生白烟，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式分别为HCl＋NH3===NH4Cl、HNO3＋NH3===NH4NO3。 b． 氨气通入酸的本质反应为NH3＋H＋===NH。 （3） NH3的还原性——氨的催化氧化 化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。该反应是工业制HNO3的基础反应。 2．【考查氨的物理性质及用途】（24-25高一上·山东菏泽·期末）下列物质性质与应用对应关系正确的是 A．NH3具有还原性，可用作制冷剂 B．SO2具有弱氧化性，可用作葡萄酒添加剂 C．Na2O2可与CO2反应放出O2，可用作供氧剂 D．钠和钾的合金具有还原性，可用作原子反应堆的导热剂 【答案】C 【详解】A．用作制冷剂是因为其易液化的物理性质，而非还原性，A错误； B．在葡萄酒中主要利用其还原性（抗氧化），而非弱氧化性，B错误； C．与反应生成，可直接作为供氧剂，性质与应用对应正确，C正确； D．钠钾合金用作导热剂是因液态下导热性好，与还原性无关，D错误； 故选C。 3．【考查氨的碱性】（24-25高一上·上海·期末）如下图所示，向固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。 （1）浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为 。 （1）浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是 (写化学式，一种即可)。写出鉴定此物质中正离子的实验方法和现象： 。 【答案】（1） （2） 或 取少量白色固体于试管中，加入一定量浓NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可说明固体中存在 【解析】（1）浓氨水滴到NaOH固体上，有氨气逸出，氨气与盐酸挥发的HCl反应生成固体氯化铵，反应为：； （2）浓硫酸难挥发，能与氨气反应生成硫酸盐，则一段时间后浓硫酸的液滴中生成的白色固体为或；铵根离子检验方法：取少量白色固体于试管中，加入一定量浓NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可说明固体中存在。 4．【考查氨与氯化氢反应的实验】（24-25高一上·北京房山·期末）某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质。 (1)A中发生的化学反应方程式为 。 (2)C中用圆底烧瓶收集氨气时，氨气的进气口为 (填“a”或“b”)。 (3)若观察到装置C中的烧瓶内产生了红色喷泉，说明了氨气具有的性质是 。 (4)为防止环境污染，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填序号)。 ① ② ③ ④ (5)向D中NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上玻璃片。 ①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为 。 ②检验白烟中阳离子的方法是：收集少量白烟形成的固体于试管中 。 ③液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应有：和 。 【答案】(1) (2)a (3)氨气极易溶于水，且氨的水溶液呈碱性 (4)②④ (5) NH3+HCl=NH4Cl 加入浓氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放置试管口，若变蓝，可证明 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 【详解】（1）实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气，反应的化学方程式为：； （2）氨气的密度比空气的小，用向下排空气法收集，则氨气的进气口为a； （3）若观察到装置C中的烧瓶内产生了红色喷泉，说明氨气具有的性质是：氨气极易溶于水，且氨的水溶液呈碱性； （4）尾气处理时不能用密闭的装置①，且导管口距液面太远，不利于氨气的吸收；装置②、④能防止倒吸且能吸收多余氨气，装置③会发生倒吸，故选②④； （5）①向D中NaOH固体上滴几滴浓氨水，氢氧化钠溶解放热，使氨气从氨水逸出，氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体而出现白烟，反应的化学方程式为：NH3+HCl=NH4Cl； ②浓盐酸液滴附近出现的白烟是氯化铵，检验其阳离子(即铵根离子)的方法是：收集少量白烟形成的固体于试管中，加入浓氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放置试管口，若变蓝，可证明； ③FeSO4与NH3⋅H2O反应生成白色沉淀，发生的反应为：Fe2++2NH3⋅H2O=Fe(OH)2↓+2，然后迅速变成灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，是因为氢氧化亚铁被氧气氧化生成Fe(OH)3，发生的反应为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 5．【考查氨的还原性】（24-25高一上·山东威海·期末）部分含S或N物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．存在a一步生成b或c的转化 B．c、d、e、h均能与溶液反应 C．g受热分解可生成两种微粒 D．与f的稀溶液不反应，加入i后可观察到有气泡产生 【答案】B 【详解】A．（a）可经氧化一步生成（b），也可被催化氧化一步生成(c)，转化合理，故A不符合题意； B．c（）是不成盐氧化物，与溶液不反应，故B符合题意； C．g（）受热分解为和，和均为微粒，合理，故C不符合题意； D．与f()的稀溶液不反应，加入i（硝酸盐）后，硝酸盐电离出，此时与、稀硫酸电离出的反应，方程式为，所以会看到气泡冒出，推断合理，故D不符合题意； 故选B。 6．【考查氨与水的反应】（24-25高一上·河南南阳·期末）某小组用甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用(夹持装置略)。 下列说法错误的是 A．若制备SO2，则甲中a、b分别为10%稀硫酸和Na2SO3 B．若制备Cl2，则乙中可用CaCl2作干燥剂 C．若制备NO2，则丙可作气体收集装置 D．若制备NH3，则丁可作尾气处理装置 【答案】A 【详解】A．SO2易溶于水，制备SO2时，若使用10%稀硫酸，生成的SO2很难逸出，甲中a、b应分别为70%的硫酸和Na2SO3固体，A错误； B．若制备Cl2，Cl2中常混有水蒸气，乙为干燥管，其中的干燥剂应能吸收水蒸气，但不吸收氯气，则乙中可用CaCl2作干燥剂，B正确； C．NO2的密度比空气大，且与空气中的O2、CO2等不发生反应，若制备NO2，则丙可作气体收集装置，C正确； D．NH3极易溶于水且会产生倒吸，但NH3不溶于CCl4，NH3从CCl4中逸出后，被上层的水吸收，则若制备NH3，丁可作尾气处理装置，D正确； 故选A。 题型4 氨气的制备（重点） 1．【考查氨的实验室制法】（24-25高一上·福建宁德·期末）某小组欲探究NH3还原Fe2O3的固体产物。装置如下图所示。 回答下列问题： (1)装置A中盛装浓氨水的仪器名称为 。写出装置A中反应的化学方程式为 。烧瓶中的生石灰可以用 (填药品名称)代替。 (2)装置B中试剂宜选择 (填标号)。 A．浓硫酸      B．碱石灰       C．无水CuSO4 (3)点燃C处酒精灯之前要先通入一段时间的氨气，其目的是 。 (4)实验中当观察到装置C中红色粉末全部变为黑色粉末M时，熄灭C处酒精灯，继续通入气体至玻璃管冷却，硬质玻璃管内壁有水珠。小组进一步探究M成分(假设M不含FeO)： ①提出假设：小组提出如下三种假设，请你补充第二种假设。 假设1：M是Fe． 假设2：M是 。 假设3：M是Fe和Fe3O4混合物。 ②设计实验： 序号 实验与现象 实验结论 i 甲同学用强磁铁接近黑色粉末，发现能吸附黑色粉末。 假设1成立 ii 乙同学取少量黑色粉末溶于稀硫酸，再滴加KSCN溶液，未见溶液变红色。 假设3一定不成立 上述实验结论错误的是 (填序号)。 (5)丙同学取8.6 g上述黑色粉末于烧瓶中，加入250 mL 1 mol·L−1的盐酸恰好使固体粉末完全溶解，收集到560 mL(标准状态)氢气。向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变红色。根据相关数据，回答下列问题。 ①8.6 g黑色粉末中含铁元素的质量为 g。 ②M的成分是 (填化学式)。 【答案】(1)分液漏斗 氢氧化钠 (2)B (3)排尽装置内的空气 (4)Fe3O4 i、ii (5) 7 Fe和Fe3O4 【详解】（1）装置A中盛装浓氨水，根据图中装置可知该装置为分液漏斗；装置A中反应的化学反应为浓氨水和生石灰的反应，故该反应为：；烧瓶中的生石灰可以用氢氧化钠等碱性物质代替，氢氧化钠溶于水放热促进氨水分解； （2）A．浓硫酸为酸性干燥剂，不能干燥碱性气体，故A错误； B．碱石灰为碱性干燥剂，可以干燥碱性气体，故B正确； C．无水CuSO4可以检验产物中是否有水生成，不用于干燥气体，故C错误； 故答案选B。 （3）氨气为可燃气体，当装置内存在空气的时候，加热会发生爆炸，故作用为排尽装置内的空气； （4）氨气还原氧化铁，固体可能是铁的单质或化合物，且不含氧化亚铁，则M可能为铁和四氧三铁的其中一种或都有，故假设2：M是Fe3O4；实验i，由于铁和四氧化三铁，都能磁铁吸引，不能确定黑色的成分，故实验i错误，实验ii，由于四氧化三铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，硫酸铁和铁粉反应又生成硫酸亚铁，滴加硫氰化钾不变红，不能说明假设3不成立，故实验i、ii结论错误； （5）根据题意可知，最终溶液为氯化亚铁溶液，最终溶液为溶液，根据电荷守恒，，可计算出铁元素总物质的量，则8.6 g黑色粉末中，含铁元素的质量为：，所以铁元素质量为7g，铁元素物质的量为0.125 mol，氧元素的质量为1.6 g，物质的量为0.1 mol，故M的成分是Fe和Fe3O4； 解题要点 2．【考查氨的实验室快速制法】（23-24高一上·江苏南通·期末）氮元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。氮的氧化物有等，氮的氢化物有等。易液化，能与多种物质发生反应。将金属钠投入液氮中有产生，可与酸反应制得铵盐，可通过催化氧化生产，强碱条件下能被氧化生成水合肼，其制备的反应原理为。回答下列问题： （1）下列说法正确的是 A．液具有碱性，可用作制冷剂 B．转化为其它含氮的化合物，可看作氮的固定 C．氨气可以用湿润的蓝色石蕊试纸来检验 D．金属钠与液氨反应体现了的氧化性 （2）下列关于实验室制备水合肼的装置、操作或原理不正确的是 A．装置甲中试剂可以选择生石灰 B．装置乙作为反应过程的安全瓶 C．装置丙制备水合肼时氨气从口进入 D．装置丁可用于吸收多余的尾气 （3）下列关于氮元素的转化关系说法不正确的是 A．工业制硝酸过程中的物质转化： B．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物： C．汽车尾气催化转化器中发生的反应： D．实验室制备少量的原理： 【答案】（1）D （2）C （3）A 【解析】（1）A．液不具有碱性，可用作制冷剂，故A错误； B．氮的固定指的是单质转化化合物的过程，所以转化为其它含氮的化合物，不可看作氮的固定，错误； C．氨气不可以用湿润的蓝色石蕊试纸来检验，用湿润的紫色石蕊试纸来检验，故C错误 D．金属钠与液氨反应体现了的氧化性，金属钠失去电子体现还原性，氨气体现氧化性，故D正确； 答案选D。 （2）A．装置甲中试剂可以选择生石灰，浓氨水和生石灰反应会生成氨气，故A正确； B．装置乙作为反应过程的安全瓶，防倒吸，故B正确； C．装置丙制备水合肼时氨气从a口进入，故C错误；     D．因为氨气极易溶于水，所以装置丁可用于吸收多余的尾气，故D正确； 答案选C。 （3）A．工业制硝酸过程中的物质转化：，氨气催化氧化生成一氧化氮，故A错误； B．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：，稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，遇空气变红，故B正确； C．汽车尾气催化转化器中发生的反应：，根据化学方程式配平，可知正确，故C正确； D．实验室制备少量用氯化铵和氢氧化钙加热，方程式为：，故D正确； 答案选A。 解题要点 氨的实验室快速制法 原理：采用加热浓氨水，或常温下将浓氨水滴到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上，制取NH3。 氨气的吸收装置——注意：防倒吸 3．【考查氨的实验室制法】（24-25高一上·山东菏泽·期末）某小组在常压、酒精灯加热和还原铁粉催化条件下进行氨的合成。实验原理为NaNO2＋NH4Cl NaCl＋N2↑＋2H2O，该反应为放热反应，实验装置如图所示(夹持装置略)。下列说法错误的是 A．实验开始后，应先点燃酒精灯，预热催化剂1～2分钟再通入反应气体 B．因NH4Cl和NaNO2反应放热，故应将冰醋酸缓缓加入小广口瓶中 C．为避免尾气造成环境污染，应将装置Ⅲ更换为图Ⅳ所示装置 D．在通风橱中进行该反应，若稀硫酸和锌粒产生的H2足够多，能避免NH3引起的倒吸 【答案】AC 【详解】A．实验开始时应先排除装置内的氧气，然后再点燃酒精灯，否则会因有氧气和氢气发生爆炸，A错误。 B．因NH4Cl和NaNO2反应放热，而冰醋酸的沸点低易挥发，所以应将冰醋酸缓缓加入小广口瓶中，B正确。 C．根据氨气极易溶于水判断，但氢气如果过量，而其中Ⅳ的装置是密封的，所以不能用于气体的尾气收集，C错误。 D．因为氨气极易溶于水，而氢气不溶于水，所以若稀硫酸和锌粒产生的H2足够多，能避免NH3性质检验时可能引起的倒吸，D正确。故选AC。 4．【考查氨的实验室制法】（24-25高一上·山东枣庄·期末）下列装置用于实验室中制取氨气并干燥的实验，装置正确且能达到实验目的的是 A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙干燥氨气 C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气 【答案】C 【详解】A．NH4Cl受热分解生成的氨气和氯化氢在试管口遇冷又会生成NH4Cl，不能用于制备氨气，故A不能达到目的； B．氨气可以和硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，故B不能达到目的； C．氨气的密度比空气小，要使用向下排空气方法收集，导气管应伸入到烧瓶底部，同时烧瓶口放一团棉花防止氨气与空气形成对流，故C能达到目的； D．苯的密度比水的密度小，在上层，氨气直接通入到水中，会发生倒吸，则图中装置不能吸收多余的氨气，故D不能达到目的；答案选C。 题型5 氨的喷泉实验（重点） 1．【考查氨的喷泉实验】（24-25高一上·北京昌平·期末）下列实验操作中，能达到实验目的的是 A．制NaHCO3晶体 B．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液 C．验证NH3易溶于水且溶液具有碱性 D．分离粗盐中的Na2SO4杂质 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．NaHCO3受热易分解，蒸干NaHCO3溶液最终得到Na2CO3，A错误； B．溶液转移时需要玻璃棒引流，B错误； C．将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶，打开止水夹，若产生红色喷泉，可证明NH3易溶于水且溶液具有碱性，C正确； D．硫酸钠易溶于水，不能用过滤的方法分离粗盐中的Na2SO4杂质，D错误；故选C。 2．【考查氨的喷泉实验】（24-25高一上·北京丰台·期末）常温下，1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示的喷泉实验，下列分析不正确的是 A．圆底烧瓶中的溶液呈红色，说明氨水呈碱性 B．喷泉停止后，圆底烧瓶内剩余少量气体，是因为的溶解已达到饱和 C．实验过程中，不涉及氧化还原反应 D．改用和NaOH溶液也能形成喷泉 【答案】B 【详解】A．圆底烧瓶中的液体呈红色说明呈碱性，原因是，A正确； B．用排空气法收集的气体不一定纯净，NH3极易溶于水，该实验中氨气的溶解远没有达到饱和状态，则圆底烧瓶内剩余少量气体，不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和，而是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质，B错误； C．结合选项A可知，实验过程中，不涉及氧化还原反应，C正确； D．改用和NaOH溶液也能形成喷泉，因为反应使装置内压强急剧减少，远小于外界大气压，故水通过长导管被压入烧瓶引发喷泉，D正确；故选B。 3．【考查氨的喷泉实验】（24-25高一上·北京海淀·期末）下图是喷泉实验装置图，下列说法不正确的是 A．该实验说明氨气极易溶于水，且溶解速度快 B．形成喷泉的原因是烧瓶内压强小于外界大气压 C．烧瓶中的溶液呈红色的原因： D．若烧杯中盛放酒精，则不会有喷泉形成 【答案】D 【详解】A．用氨气做喷泉实验，说明氨气极易溶于水，且溶解速度快，A正确； B．由于氨气极易溶于水，造成烧瓶内压强小于外界大气压，大气压把酚酞溶液压入到圆底烧瓶中形成喷泉，B正确； C．氨气溶于水形成氨水，氨水电离出OH-离子，使酚酞变红色，方程式为：，C正确； D．氨气也能与酒精形成氢键，也易溶于酒精，烧杯中若是酒精，也能形成喷泉，D错误；答案选D。 4．【考查氨的喷泉实验】下列实验操作或装置正确的是 A．图甲可用于实验室制备 B．图乙装置可用于完成过滤操作 C．图丙可用于验证氨气在水中的溶解性 D．图丁表示为配制一定物质的量浓度NaOH溶液时称量溶质的操作 【答案】C 【详解】A．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口又化合生成氯化铵，A错误； B．过滤时需要用玻璃棒引流，不能直接倾倒，图甲装置中过滤时没有用玻璃棒引流，B错误； C．氨气极易溶于水，则圆底烧瓶中压强减小，气球膨胀变大，C正确； D．称量NaOH时，应将NaOH固体放入小烧杯中，以防止NaOH受潮附在纸上或仪器上，D错误；故选C。 题型6 硝酸的性质及用途（重点） 1．【考查硝酸的物理性质】浓硝酸、浓盐酸和浓硫酸分别暴露在空气中，下列说法正确的是 A．质量都减少，质量分数都减少 B．浓硫酸质量增大，质量分数减少 C．浓硝酸质量减少，质量分数增大 D．浓硝酸、浓盐酸质量增大，质量分数减少 【答案】B 【详解】A．浓硫酸具有吸水性，能吸收空气中的水蒸气而使溶液质量增大，A错误； B．浓硫酸具有吸水性，能吸收空气中的水蒸气而使溶剂质量增大，从而溶质质量分数变小，B正确； C．浓硝酸具有挥发性，易挥发出溶质而导致溶质质量减小，质量分数减小，C错误； D．浓盐酸具有挥发性，易挥发出溶质氯化氢而导致溶液质量减小，浓硝酸具有挥发性，易挥发出溶质而导致溶液质量减小，D错误；故选B。 解题要点 1、硝酸的物理性质：无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与水任意比互溶。 2、硝酸的化学性质： (1)不稳定性 ①反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑ ②市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中。 (2)强氧化性 ①与不活泼金属反应 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 ②常温下，浓硝酸使Fe、Al钝化。常温下浓硝酸可用铁桶盛装。 ③与非金属反应 如浓硝酸与C的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ④与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等还原性物质。 3、硝酸与金属反应的规律： (1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。 (2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2、NH3、NH。 (3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。 (4)浓硝酸与金属反应时，若铜过量，反应开始时浓硝酸被还原为NO2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物变为NO。 2．【考查硝酸的不稳定性】（24-25高一上·山东枣庄·期末）在实验室里，下列试剂的储存正确的是 A．金属钠可存在四氯化碳中 B．过氧化钠固体可存在敞口的试剂瓶中 C．浓硝酸须密封储存在棕色瓶中 D．氯化铁溶液的试剂瓶中须放少量铁屑 【答案】C 【详解】A．金属钠易与空气中的氧气、水蒸气反应，金属钠的密度小于四氯化碳，四氯化碳不能隔绝金属钠与空气的接触，所以金属钠不能存在四氯化碳中，否则金属钠会变质，故A错误； B．过氧化钠能与空气中的二氧化碳、水蒸气反应，所以过氧化钠固体不能存在敞口的试剂瓶中，否则过氧化钠会变质，故B错误； C．浓硝酸遇光易分解生成二氧化氮、氧气和水，所以浓硝酸须密封储存在棕色瓶中，避光保存，故C正确； D．氯化铁溶液能与铁反应生成氯化亚铁，所以氯化铁溶液的试剂瓶不能放少量铁屑，否则氯化铁溶液会变质，故D错误；故选C。 3．【考查硝酸的强氧化性】（24-25高一上·河北廊坊·期末）铁系催化剂价格低廉，催化性能优异，工业上常利用铁屑法生产硝酸铁。为淡紫色晶体，在125℃会分解成铁系催化剂中常用的活性组分。铁屑法生产硝酸铁的工艺流程如下： 已知：可溶于NaOH溶液，产生和 下列说法不正确的是 A．碳酸钠溶液显碱性，可用于食用碱或工业用碱 B．“反应”中若铁屑过量，产品的纯度会降低 C．“一系列操作”为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 D．工业尾气处理过程可表示为： 【答案】C 【详解】A．碳酸钠水解生成氢氧根，溶液呈碱性，碳酸钠可用于食用碱或工业用碱，A项正确； B．铁屑过量可能导致Fe与硝酸铁进一步反应生成硝酸亚铁，引入Fe2+杂质，降低硝酸铁纯度，B项正确； C．硝酸铁的溶解度随温度升高显著增大，通常需通过蒸发浓缩、冷却结晶析出晶体、过滤、洗涤、干燥，而非直接蒸发结晶，C项错误； D．可溶于NaOH溶液，产生和，则工业尾气处理过程可表示为：，D项正确；答案选C。 4．【考查硝酸的酸性】（24-25高一上·陕西西安·期末）下列离子方程式书写正确的是 A．溶液腐蚀铜线路板： B．石灰石溶于醋酸中： C．氧化铝与氢氧化钾溶液反应： D．氧化铁与稀硝酸反应： 【答案】C 【详解】A．溶液腐蚀铜线路板：，A错误； B．醋酸是弱酸，石灰石溶于醋酸中：，B错误； C．氧化铝能溶于氢氧化钾溶液：，C正确； D．氧化铁与稀硝酸发生氧化还原反应：，D错误；故选C。 5．【考查硝酸的制备】（24-25高一上·福建三明·期末）氮及其化合物在工农业生产中有重要用途。 Ⅰ、农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料。某化学兴趣小组设计如图1所示装置制备氨气并探究其性质。 (1)装置甲中发生反应的化学方程式为 。 (2)把装置丙中的浓盐酸挤入广口瓶中，可观察到的现象为 。 (3)图2中可代替装置丁用于吸收多余氨气的是 (填标号)。 (4)该兴趣小组利用压强传感器测定氨气喷泉实验中的压强变化情况，实验装置如图3所示。待三颈烧瓶充满后，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口，关闭，将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中，打开，完成喷泉实验，三颈烧瓶内压强变化曲线如图4所示。下列说法错误的是______(填标号)。 A．制取氨气时烧瓶中的可以换成 B．可用蓝色石蕊试纸置于三颈烧瓶口处验满 C．实验进行到点时喷泉最剧烈 D．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，可能是因为收集的氨气不纯 Ⅱ、硝酸是一种重要的化工原料，某工厂制硝酸的流程如图所示。 (5)上述转化中，属于氮的固定的是反应 (填“ⅰ”、“ⅱ”或“ⅲ”)。 (6)“氧化炉”中反应ⅱ的化学方程式为 。 (7)“吸收塔”中发生的反应为，理论上生成需消耗标准状况下的体积为 。 【答案】(1) (2)产生白烟 (3)CD (4)AB (5)ⅰ (6) (7)6.72 【详解】（1）装置甲中氯化铵和熟石灰共热产生氨气，反应的化学方程式为。 （2）把装置丙中的浓盐酸挤入广口瓶中，发生，可观察到的现象为产生白烟。 （3）A．为封闭环境，不能尾气处理，A错误； B．NH3极易溶于水，导管插入水中引起倒吸，不能进行尾气处理， B错误； C．氨气不溶于四氯化碳、逸出的氨气被上层的水充分吸收，同时可以防止倒吸现象的发生，C正确； D．可以充分吸收NH3，同时可以防止倒吸现象的发生，D正确； 故合理选项是CD； （4）A．固体为CaO能够与氨水中的水反应或遇水放热，且溶液呈碱性，使氨气溶解度降低，则可制备氨气，而CaCl2能与氨气反应，故制取氨气时烧瓶中的不可以换成，A说法错误； B．氨水呈碱性，遇到石蕊显蓝色，则可用湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口c处验满，不可用蓝色石蕊试纸，B说法错误； C．由瓶内压强变化曲线可知，O点时容器内外压强差最大，则喷泉最剧烈，C说法正确； D．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，则存在有未溶解的气体，由于三颈烧瓶内的氨气是用排空气法收集的，则可能是因为收集的氨气不纯，D说法正确； 答案为AB。 （5）氮的固定为游离态氮转化为化合态氮，故属于氮的固定的是：i。 （6）“氧化炉”中“发生反应为氨气和氧气催化氧化生成NO和水，反应ⅱ的化学方程式为。 （7）“吸收塔”中发生的反应为，理论上生成需消耗氧气为0.3mol，标准状况下的体积为。 题型7 硝酸盐的性质 1．【考查硝酸盐的氧化性】根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将少量铜粉加入稀硫酸中，无明显现象，再加入KNO3溶液 铜粉溶解 KNO3与铜粉反应 B 向某溶液中加入稀的NaOH溶液 湿润的红色石蕊试纸不变色 原溶液中不含有 C 将浓硫酸加入蔗糖中 形成多孔碳 浓硫酸具有氧化性和脱水性 D 向某溶液中加入稀硫酸，产生的气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊 原溶液中可能含有 A．A B．B C．C D．D 【答案】CD 【详解】A．将少量铜粉加入稀硫酸中，无明显现象，再加入KNO3溶液，看到铜粉溶解，这是由于在酸性条件下具有强氧化性，会将Cu氧化为Cu2+，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，而不能说是KNO3与铜粉反应，A错误； B．向某溶液中加入稀的NaOH溶液，湿润的红色石蕊试纸不变色，可能是溶液中不含有，也可能是溶液浓度很小，含有的少，与加入的NaOH反应只产生NH3·H2O，没有分解产生NH3气体，因此不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，因此不能据此判断溶液中是否含有，B错误； C．蔗糖分子式是C12H22O11，该物质是有机物，将浓硫酸加入蔗糖中，蔗糖变为多孔碳，蔗糖中的H、O两种元素被脱去，此时浓硫酸表现脱水性；同时浓硫酸又将使部分C单质氧化反应产生CO2气体逸出，浓硫酸被还原产生SO2气体逸出，从而使剩余的固体碳多孔，在该反应中浓硫酸表现脱水性和强氧化性，C正确； D．向某溶液中加入稀硫酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该气体可能是CO2，也可能是SO2，因此原溶液中可能含有、，也可能含有、，D正确； 故合理选项是CD。 2．【考查硝酸盐的不稳定性】（24-25高一上·江苏南通·期末）颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，可用于处理废水中的硝态氮。以铁屑(含少量杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下： (1)写出“酸溶”时发生的氧化还原反应的离子方程式： 、。 (2)固体经灼烧后得到红棕色固体和混合气体，若，则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为 。 (3)“还原”中使用的还原剂为，在“还原”前要对装置进行充分干燥处理，不得留有水，其原因是 (用化学方程式表示)。 (4)纳米铁粉因其高比表面积、优异的吸附性、较强的还原性和反应活性等优点被广泛应用于污染物的去除。催化剂协同纳米铁粉能将水体中的硝酸盐转化为，其催化还原反应的过程如图1所示。 ①从电子转移的角度，硝酸盐()转化为的过程可以描述为 。 ②为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体为4.2，当时，随减小，生成率逐渐降低，结合图1和图2分析原因： 。 【答案】(1) (2) (3) (4)纳米零价铁在催化剂表面失去电子变为亚铁离子，在催化剂层中氢离子得电子变为氢原子，在酸性条件下氢原子还原硝酸根离子变为NH，NH失去氢原子后，两个氮原子生成氮气 减小，H+离子浓度增大，会生成更多的H，使硝酸根被还原的中间产物NH更多地与H反应生成，减少了氮气的生成 【详解】（1）铁屑中含少量杂质，加硫酸后生成硫酸铁，铁离子具有氧化性，“酸溶”时发生两个氧化还原反应，离子方程式为：、； （2）固体经灼烧后得到红棕色固体和混合气体，若，根据得失电子守恒和原子守恒配平，“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为：； （3）“还原”中使用的还原剂为，在“还原”前要对装置进行充分干燥处理，不得留有水，是因为高温条件下铁与水蒸气反应，获得的铁粉中混有杂质，方程式为：； （4）①根据图1所示，纳米零价铁在催化剂表面失去电子变为亚铁离子，在催化剂层中氢离子得电子变为氢原子，在酸性条件下氢原子还原硝酸根离子变为NH，NH失去氢原子后，两个氮原子生成氮气； ②当时，随减小，生成率逐渐降低，结合图1和图2可以看出，减小，H+浓度增大，会生成更多的H，使硝酸根被还原的中间产物NH更多地与H反应生成，减少了氮气的生成。 3．【考查硝酸盐的不稳定性】硝酸铵常用作化肥和化工原料，工业上制备硝酸铵的简要流程如图： (1)中和器中主要反应的化学方程式为 (2)制备硝酸铵采用加压中和法还是常压中和法？同时说明原因 (3)在不同的反应条件下，中和器中硝酸浓度与硝酸铵含量存在如图关系： [不利用中和热及在不同情况下利用中和热时生产硝铵溶液中NH4NO3的含量1－HNO3和NH3(70℃)；2－HNO3和NH3(50℃)；3－HNO3(50℃)和NH3(20℃)；4－HNO3和NH3(20℃)] ①按图中的数据分析，要使中和器中硝酸铵含量达到90%以上，原料最佳温度和硝酸最佳含量是 A．70℃；58%                     B．HNO3(50℃)，NH3(20℃)；56% C． 50℃；56%                     D．  20℃；58% ②中和器中产品检测时，工作人员发现N2浓度明显高于正常空气带入的N2浓度，试用化学方程式表示中和器中生成N2的最有可能的过程 、 ③以下制备硝酸铵分析不正确的是 A．硝酸铵制备中应利用反应的中和热用于预热原料和浓缩硝酸铵溶液。 B．采用真空蒸发器有利于获得较高浓度的硝酸铵溶液和较大颗粒的硝酸铵晶体析出。 C． 已知NH3与HNO3的气相反应很不彻底，工艺中应尽量使反应在液相中进行，可将硝酸持续匀速地通入预先装有液氨的中和器中反应。 D．充分回收、重复利用蒸发器的蒸气和冷凝液中的产品，可以降低原料损耗。 【答案】NH3+HNO3=NH4NO3 采用加压中和法。原因是加压可以增大反应的速率和提高产率 A 4HNO3=4NO2+O2+2H2O 6NO2+8NH3=7N2+12H2O BC 【详解】(1)氨气属于碱性气体、硝酸具有酸性，所以碱性气体氨气和硝酸反应生成硝酸铵，反应方程式为NH3+HNO3=NH4NO3； (2)压强越大单位体积内活化分子个数越多，则化学反应速率越快，该反应前后气体计量数减小，则增大压强可以提高产率，所以采用加压中和法； (3)①要使中和器中硝酸铵含量达到90%以上，硝酸的含量越低越好，根据图知，温度为70℃、硝酸含量为58%最好，答案选A； ②HNO3易分解生成NO2、O2、H2O，NO2、NH3能发生氧化还原反应生成N2，发生的反应为4HNO3=4NO2+O2+2H2O、6NO2+8NH3=7N2+12H2O； ③A、中和时放出的热量预热原料能加快化学反应速率，浓缩溶液需要加热，所以硝酸铵制备中应利用反应的中和热用于预热原料和浓缩硝酸铵溶液，从而减少资源浪费，A正确，不符合题意； B、结晶速率越慢得到的颗粒越大，采用真空蒸发器增大蒸发速率，虽然有利于获得较高浓度的硝酸铵溶液，但得到较小颗粒的硝酸铵晶体析出，B错误，符合题意； C、将硝酸持续匀速地通入预先装有液氨的中和器中反应，放出的热量会使得液氨气化，会导致氨的转化率降低，不利于硝酸铵的制取，C错误，符合题意； D、充分回收、重复利用蒸发器的蒸气和冷凝液中的产品，增大原料的利用，从而可以降低原料损耗，D正确，不符合题意；答案为：BC。 题型8 铵盐的性质及铵根的检验（难点） 1．【考查铵盐的物理性质】下列施用铵态氮肥的方法中，错误的是 A．在农作物的生长过程中使用化肥碳酸氢铵后要立即盖上泥土 B．铵态氮肥不能与草木灰混合使用 C．铵态氮肥应贮藏在避光、干燥和阴凉处 D．为了让氮肥迅速地被农作物吸收，宜在高温天进行施肥 【答案】D 【详解】A．化肥碳酸氢铵不稳定，受热易分解产生氨气逸出，导致肥效降低，因此在农作物的生长过程中使用化肥碳酸氢铵后要立即盖上泥土，A正确； B．草木灰主要成分是碳酸钾，其水溶液显碱性，铵态氮肥能与草木灰混合使用时会发生反应产生氨气，导致肥效降低，因此不能混合使用，B正确； C．铵态氮肥易溶于水，且受热、光照易发生分解反应产生氨气，故应贮藏在避光、干燥和阴凉处，C正确； D．高温天进行施肥，铵态氮肥分解产生氨气，氨气有刺激性气味，会导致人发生危险，而且会导致肥效降低，因此应该在凉爽天气施肥，D错误；故合理选项是D。 2．【考查铵盐的不稳定性】（24-25高一上·江苏·期末）铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图所示： 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。回答下列问题： (1)“碱溶”时生成Na[Al(OH)4]的离子方程式为 。 (2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，生成白色的沉淀。写出发生反应的离子方程式： 。 (3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作为电极的石墨易消耗，原因是 。 (4)冰晶石-熔体电解法仍然是目前工业生产金属铝的唯一方法。实验室利用以下装置能达到制备Al2O3的实验目的是 (填字母)。 (5)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是 。 【答案】(1)Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- (2)[Al(OH)4]-+HC=Al(OH)3↓+C+H2O (3)石墨电极被产生的O2氧化 (4)D (5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏铝粉表面的Al2O3薄膜 【详解】（1）“碱溶”时，Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-； （2）“过滤Ⅰ”所得滤液为Na[Al(OH)4]溶液，加入NaHCO3溶液，生成的白色沉淀是Al(OH)3，则该过程的离子方程式为[Al(OH)4]-+=Al(OH)3↓++H2O； （3）根据图可知，该过程有O2产生，容易氧化作为电极的石墨，故石墨易消耗； （4）A．硫酸与CaCO3反应生成的微溶CaSO4包裹在反应物表面，阻止反应的进一步发生，A不能达到实验目的； B．气体应“长进短出”，B不能达到实验目的； C．“过滤”时漏斗下端应紧靠烧杯内壁，防止液滴飞溅，C不能达到实验目的； D．在坩埚中加热Al(OH)3固体，使其分解生成Al2O3，D能达到实验目的； 故选D。 （5）加热时，NH4Cl分解生成HCl和NH3，HCl可以破坏铝表面的氧化铝薄膜，有利于反应进行。 3．【考查铵盐与碱反应】（24-25高一上·四川眉山·期末）下列各组离子一定能大量共存的是 A．无色溶液中：Na+、Fe3+、Cl﹣、SO B．含大量Fe3+的溶液中：NH、K+、NO、OH- C．强碱性溶液中：Na+、K+、NO、CO D．酸溶液中：K+、Ca2+、Cl﹣、HCO 【答案】C 【详解】A．Fe3+的溶液呈黄色，无色溶液中Fe3+不能大量存在，故A错误； B．含大量Fe3+的溶液中：NH与OH-能反应生成，Fe3+与OH-能反应生成Fe(OH)3，能反应即不能大量共存，故B错误； C．强碱性溶液中：Na+、K+、NO、CO之间不反应，能大量共存，故C正确； D．酸溶液中：H++ HCO=CO2+H2O，即酸溶液中HCO不能大量存在，故D错误；故答案为：C。 解题要点 1、铵盐的物理性质：铵盐都是无色固体，均易溶于水。 2、铵盐的化学性质 4．【考查铵根的检验】（24-25高一上·湖南永州·期末）下列实验操作、现象和结论均正确的是 实验操作 现象 结论 A 向装有某待测液的试管中滴加NaOH溶液，将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口 试纸未变红色 待测液中不含 B 将煤干馏后得到的气体产物通入酸性溶液中 溶液由紫红色变成无色 气体产物中含有不饱和烃 C 浓硫酸滴在木板表面 木板表面逐渐变黑 浓硫酸具有吸水性 D 向淀粉溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，几分钟后，再加入少量新制的氢氧化铜 无砖红色沉淀 淀粉未发生水解 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．检测需在加热条件下用湿润的红色石蕊试纸，蓝色石蕊试纸检测碱性气体，颜色变化不明显且无法变红，A错误； B．煤干馏产生的焦炉气中含少量不饱和烃（如乙烯、丙烯），酸性KMnO4溶液可被不饱和烃氧化，导致溶液褪色，B正确； C．浓硫酸使木材炭化是脱水性而非吸水性，C错误； D．检测淀粉水解产物，要先加入氢氧化钠溶液调节水解液至碱性再加入少量新制的氢氧化铜，未中和溶液中的硫酸，硫酸会直接与新制氢氧化铜中和，无法检测水解产物，D错误； 故答案选B。 解题要点 5．【考查常见氮肥及其应用】（24-25高一上·北京丰台·期末）铵盐和硝酸是重要的化工原料。 (1)铵盐可以作化肥。 ①是含氮量较高的氮肥，可由和 (填化学式)直接制取。 ②可作氮肥，其保存和使用的方法合理的是 (填序号)。 A．保存要注意防雨防晒 B．不能与酸性肥料一起使用 C．与碱性肥料使用效果更佳 ③检验某化肥中含有：取少量样品于试管中，加少量水溶解，再加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体能使 ，说明含有。 (2)利用硝酸制备硝酸铜。 某工厂利用固体废渣(主要含Cu和CuO，还含有少量和)制取的部分工艺流程如图。 已知：①在酸性溶液中不稳定，会转变成Cu和。②是酸性氧化物，难于水和酸。 ①酸溶过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。 ②试剂X应选用 (填序号)。 A．NaOH        B．        C．CuO ③若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为 。 ④将酸溶使用的稀硝酸改为10%和20%稀硝酸的混合液，其中作氧化剂，基本无氮氧化物排放，写出固体废渣中Cu与该混合液反应的离子方程式 。 【答案】(1) AB 湿润的红色石蕊试纸变蓝 (2) BC 【详解】（1）①是含氮量较高的氮肥，可由和发生反应：直接制取； ②A．不稳定、易发生分解反应：，易潮解并且在潮湿条件下分解加快，因此需要密封存放，防雨防晒，避免受潮和高温，A正确； B．碳酸氢铵不能与酸性肥料一起使用，酸会加快分解，降低肥效，同时造成环境污染，B正确； C．是弱酸性盐，与碱性肥料（如）混合，会发生化学反应：，加快分解，导致氨气挥发，使氮肥流失，C错误； 答案选AB。 ③检验某化肥中含有，取少量样品于试管中，加少量水溶解，再加入浓NaOH溶液，加热，发生反应，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明含有； （2）固体废渣中加入稀硝酸酸溶，反应后溶液中含有，硝酸被还原生成NO，不与硝酸反应为沉淀。随后加入X中和过量的硝酸，生成硝酸铜和水，过滤后废渣为，滤液为硝酸铜溶液。 ①酸溶过程中，铜被氧化为，稀硝酸被还原为，离子方程式为：； ②由分析可知，X的作用是中和过量的硝酸，为了避免引入杂质离子，试剂X可以选用含铜元素的碱性物质，则答案答案选BC； ③由分析可知，若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为； ④将酸溶使用的稀硝酸改为10%和20%稀硝酸的混合液，其中作氧化剂，被还原为，基本无氮氧化物排放，说明稀硝酸只体现酸性，铜单质被氧化为，离子方程式为：； 6．【考查氨氮废水的处理】（24-25高一上·山东菏泽·期末）氮是自然界中的重要元素之一，研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。回答下列问题： Ⅰ．高浓度氨氮废水(主要含、NH3·H2O)是造成河流富营养化的主要因素。某氮肥厂处理氨氮废水的方案如图所示。 (1)“氧化池”中NaClO溶液在碱性条件下将废水中的氧化为无污染气体，该反应的离子方程式为 。 (2)将一定量的氨氮废水与不同物质的量的NaClO混合，测得溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性含氮化合物中氮元素的总量)去除率与NaClO物质的量的变化关系如图所示。 当n(NaClO)>n1时，水体中总氮去除率下降的原因可能是 。 (3)“硝化池”是在硝化菌的作用下实现→ →转化，在碱性条件下被氧气氧化成的总反应的离子方程式为 。 Ⅱ． (4)“NH3-CaSO4”法可用于吸收燃煤发电厂的CO2，并获得产品(NH4)2SO4，反应原理为CO2＋CaSO4＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋(NH4)2SO4；反应物NH3常用两种固体物质进行实验室制备，化学反应方程式为 。 (5)实验室中搭建如图所示装置，应用上述原理模拟生产硫酸铵，操作时应先从 (填“a”或“b”)通入气体 (填化学式)至饱和，然后通入另一种气体，当液体由红色变为浅红色时，立即停止通入，不继续通至过量的原因可能是 (用离子方程式表示)。 【答案】(1)3ClO-+2+2OH-=3Cl-+N2↑+5H2O (2)有部分NH3被氧化成或 (3)+2O2+2OH-=+3H2O (4) (5) a NH3 CaCO3+H2O +CO2=Ca2++2 【详解】（1）NaClO溶液在碱性条件下将废水中的氧化为无污染气体，反应中氯化合价由+1变为-1、氮化合价由-3变为0，结合电子守恒，该反应的离子方程式为：3ClO-+2+2OH-=3Cl-+N2↑+5H2O； （2）当n(NaClO)>n1时，次氯酸钠使得部分NH3被氧化成或，导致水体中总氮去除率下降； （3）在碱性条件下被氧气氧化成，反应中氮化合价由-3变为+5、氧分子中氧化合价由0变为-2，结合电子守恒，总反应的离子方程式为：+2O2+2OH-=+3H2O； （4）氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气，； （5）氨气极易溶于水，需要存在防倒吸装置，则氨气从a处通入至饱和使得溶液显碱性，碱性溶液能吸收更多二氧化碳，然后通入另一种气体二氧化碳，当液体由红色变为浅红色时，立即停止通入，不继续通至过量的原因可能是碳酸钙和过量二氧化碳生成可溶性碳酸氢钙引入杂质：CaCO3+H2O +CO2=Ca2++2。 题型9 氮及其化合物的转化关系（难点） 1．【考查氮及其化合物的转化关系】（24-25高一上·上海静安·期末）已知氮元素及其化合物的转化关系如图所示，回答下列问题。 (1)①～④各步转化中，属于氮的固定的是 (填序号)。 (2)氨水中含有 、 、 分子，以及含有 、 、 离子。 (3)检验的实验所依据的原理是_______。 ①铵根离子与OH-发生反应产生氨气 ②氨气极易溶于水 ③NH3·H2O电离产生和OH- ④石蕊在碱性环境中变为蓝色 A．②④ B．①③④ C．①②④ D．①②③④ (4)除去下列物质中含有的少量杂质(括号中的物质)的方法中错误的是_______。 A．H2(HCl)：通过水洗涤 B．NO2(NO)：通入过量氧气 C．NO(NH3)：通过水洗涤 D．NaCl(I2)：加热 (5)为让氨气尽可能地转化为硝酸，通入氧气与氨气物质的量之比理论最佳为： 。 【答案】(1)① (2)氨分子 一水合氨分子 水分子 铵根离子 氢氧根离子 氢离子 (3)D (4)B (5)2：1 【详解】（1）氮的固定是将N2转化为含氮元素化合物的过程。在上述①～④各步转化中，属于氮的固定的是①； （2）NH3溶于水，大部分与水反应产生NH3·H2O，存在可逆反应：NH3+H2O NH3·H2O； 产生的NH3·H2O有少部分发生电离产生、OH-，存在电离平衡：NH3·H2O+OH-；同时溶液中的水能够极微弱的电离产生OH-、H+，也存在电离平衡：H2OH++OH-。故在氨水中含有H2O、NH3、NH3·H2O三种分子，同时含有、OH-、H+三种离子；也可以用名称写为存在氨分子、一水合氨分子、水分子三种分子，以及铵根离子、氢氧根离子、氢离子三种离子； （3）①铵根离子与OH-发生反应产生NH3·H2O，NH3·H2O不稳定，受热会分解产生氨气， ①符合题意； ②氨气极易溶于水，在室温下，1体积水溶解700体积氨气，因此在用铵盐与碱制取NH3时及检验的存在时，要进行加热操作，②符合题意； ③NH3·H2O是一元弱碱，能够微弱电离产生和OH-，电离方程式为：NH3·H2O+OH-，该反应是可逆反应，将铵盐与碱混合，也会产生NH3·H2O，③符合题意； ④石蕊试液是酸碱指示剂，在碱性环境中变为蓝色，在酸性环境中会变为红色，可以利用湿润的红色石蕊试纸，通过检验NH3的产生来检验的存在，④符合题意； 综上所述可知：说法正确的是①②③④，故合理选项是D； （4）A．HCl极易溶于水，而H2不溶于水，故可以使用水作除杂试剂，将混合气体通过水洗涤来除去H2中的杂质HCl，A正确； B．NO能够与O2反应产生NO2，发生反应：2NO+O2=2NO2，但是通入O2的量不容易控制。如果通入的O2过量，会导致反应后NO2中混入新杂质气体O2，因此不能用通入过量氧气的方法除去NO2气体的杂质NO，B错误； C．NH3极易溶于水，而NO气体不能溶于水，因此可以使混合气体通过水洗涤来除去NO中的杂质NH3，C正确； D．I2受热升华，I2变为气体逸出，而NaCl受热无变化，仍然是固体物质，因此可以通过加热方法除去NaCl中的杂质I2，D正确； 故合理选项是B； （5）NH3催化氧化反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，产生的NO与O2反应产生NO2，发生反应：2NO+O2=2NO2，产生的NO2被水吸收得到HNO3、NO，该反应方程式为：3NO2+H2O=HNO3+NO，则NH3氧化反应产生的NO完全转化为HNO3的化学方程式为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，再结合NH3氧化的化学方程式4NH3+5O24NO+6H2O，将这两个方程式叠加，可得总反应方程式为：NH3+2O2=HNO3+H2O，n(O2)：n(NH3)=2：1，故为让氨气尽可能地转化为硝酸，通入氧气与氨气物质的量之比理论最佳为2：1。 2．【考查氮及其化合物的转化关系】（24-25高一上·福建宁德·期末）氮及其化合物与生产、生活、环境等密切相关。部分含氮物质的转化关系如图所示，回答下列问题。 (1)由N2转化成NO过程中，氮元素 (填“被氧化”或“被还原”)。 (2)图中物质溶于水，溶液呈碱性的是 (写分子式)。 (3)写出NH3转化成NO的化学方程式为 。 (4)图中关于NO2和HNO3的相互转化，下列说法正确的是______(填标号)。 A．由NO2转化为HNO3，实现了氮的固定 B．工业上利用NO2与H2O反应制取HNO3 C．不加入还原剂，也可实现HNO3转化为NO2 D．由硝酸转化成等物质的量的NO2时，消耗碳单质和铜单质的物质的量相同 (5)纳米铁粉可用于处理含氧酸性废水中的NO，反应原理如图所示。 ①反应Ⅰ中体现了纳米铁粉的 (填“氧化性”或“还原性”)。 ②反应Ⅱ中生成N2的离子方程式为 。在铁粉总量一定的条件下，废水中的溶解氧过多不利于NO的去除，原因是 。 (6)NH4NO3受撞击生成和NO2的物质的量之比为，则生成1 mol N2时，转移电子的物质的量为 mol。 【答案】(1)被氧化 (2)NH3 (3)4NH3+5O24NO+6H2O (4)BC (5)还原性 10Fe2++2+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O 若氧气过多，会将Fe2+氧化为Fe3+，Fe2+过少不利于还原 (6)4 【详解】（1）由N2转化成NO过程中，氮元素化合价升高，由0价升高到+2价，氮元素被氧化，故答案为：被氧化； （2）氨气溶于水生成的一水合氨为一元弱碱，N2、NO难溶于水，NO2、HNO3溶于水后的溶液呈酸性，故答案为：NH3； （3）NH3发生催化氧化反应生成NO，化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O； （4）A．氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的过程，由NO2转化为HNO3，是化合物之间转化，不是氮的固定，A错误； B．工业上利用NO2与H2O反应生成NO和HNO3，是工业制备硝酸的反应，B正确； C．不加入还原剂，也可实现HNO3转化为NO2，如浓硝酸见光分解生成二氧化氮、氧气和水，C正确； D．由硝酸转化成等物质的量的NO2时，氮元素化合价由+5价降低到+4价，碳和浓硝酸反应，碳元素化合价由0价升高到+4价，铜和浓硝酸反应，铜元素化合价0价升高到+2价，则消耗碳单质和铜单质的物质的量不相同，D错误； 故答案为：BC； （5）①反应Ⅰ中铁元素化合价升高，体现了纳米铁粉的还原性，故答案为：还原性； ②根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒，反应Ⅱ中生成N2的离子方程式为：10Fe2++2+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O，在铁粉总量一定的条件下，废水中的溶解氧过多不利于的去除，原因是：若氧气过多，会将Fe2+氧化为Fe3+，Fe2+过少不利于还原。 （6）NH4NO3受撞击生成N2和NO2的物质的量之比为3：2，结合得失电子守恒和原子守恒可得到反应的化学方程式：4NH4NO33N2+2NO2+8H2O，若参与反应的NH4NO3为4mol，则有4molN原子的化合价由-3升至0价，有2molN原子的化合价由+5降至+4价，有2molN原子的化合价由+5降至0价，故每生成3mol N2，转移电子12mol，则生成1mol N2时，转移电子的物质的量为4mol。 3．【考查氮及其化合物的价类二维图】（24-25高一上·山东枣庄·期末）分类是学习的一种重要方法，“价-类”二维图对学习化学知识具有重要的指导意义。物质的化学反应常与外界条件密切相关。回答下列问题： (1)Q为一种单质，含有同一元素的X、Y、Z、E、M五种物质，一定条件下有以下的转化关系。 ①若E为红棕色气体，则气体Z的收集方法为 。 ②若Y为淡黄色固体单质，写出Z→E的化学反应方程式 。 (2)浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸是工业常用的三种酸。 ①将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的试剂瓶分别敞口放置空气中一段时间，质量增加且浓度变稀的是 ；常温下能用铝或铁罐储运的是 。 ②盐酸既有酸性，又能表现氧化性和还原性，其还原产物是 ；若足量的Zn与浓硫酸反应，生成气体的化学式为 。 ③将足量的铜与一定量的浓硝酸反应。反应开始时，观察到的现象除Cu溶解及溶液变色外还有 ；反应结束后，向容器中再加入少量的稀硫酸，反应的离子方程式为 。 【答案】(1)排水法 2SO2+O22SO3 (2)浓硫酸 浓硫酸和浓硝酸 H2 SO2和H2 生成红棕色气体 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O 【详解】（1）①若E为红棕色气体，可知X为NH3、Q为O2、Y为N2、Z为NO、E为NO2、M为HNO3；气体NO的收集方法为：排水法； ②若Y为淡黄色固体单质，可推知X为H2S、Q为O2、Y为S、Z为SO2、E为SO3、M为H2SO4，Z→E的化学反应方程式：2SO2+O22SO3； （2）①浓硫酸有吸水性，敞口放置空气中一段时间，质量增加且浓度变稀，而浓硝酸和浓盐酸易挥发，敞口放置在空气中，质量会减小；常温下，铝和铁都能溶于浓盐酸，铝和铁在浓硫酸和浓硝酸中会钝化，故浓硫酸和浓硝酸常温下能用铝或铁罐储运； ②盐酸中氢元素的化合价降低变为H2，其还原产物是H2；若足量的Zn与浓硫酸反应，开始生成的气体是SO2，浓硫酸变为稀硫酸后生成H2，生成气体的化学式为SO2和H2； ③铜与浓硝酸反应产生硝酸铜、二氧化氮与水，所以反应开始观察到的现象除Cu溶解及溶液变色外还有生成红棕色气体；反应结束后，向容器中再加入少量的稀硫酸，相当于氢离子结合溶液中的硝酸根离子形成硝酸，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O。 解题要点 氮及其化合物的价类二维图 4．【考查氮及其化合物的价类二维图】（24-25高一下·安徽六安·期末）“价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质，为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路，下图是硫、氮的“价—类”二维图，则下列说法正确的是 A．a与g的水溶液会发生反应 B．c和j均为酸性氧化物 C．h转化为i只能通过人工固氮实现 D．常温下，e和k的浓溶液均不能与铝反应 【答案】A 【详解】A．a为H2S，属于酸；g为NH3，其水溶液显碱性，故能发生反应生成铵盐，A项正确； B．与碱反应只生成一种盐和水的氧化物为酸性氧化物，c为SO2，能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物；j为NO2或N2O4，不是酸性氧化物，B项错误； C．h是氮气，i为NO，氮气转化为 NO 并非只能通过人工固氮，在雷雨天气时，空气中的氮气和氧气会在闪电(高能作用)的激发下发生化学反应生成一氧化氮，C项错误； D．e和k的浓溶液即浓硫酸、浓硝酸，常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，在铝的表面形成致密的氧化膜而阻止内层的金属发生反应，并不是不反应，D项错误；故选A。 5．【考查硝酸及硝酸铵的工业制备】（24-25高一上·湖北武汉·期末）我国芒硝()资源丰富。工业上以芒硝为原料可制备和，实验室模拟其流程如下。 (1)转化Ⅰ的化学方程式为 。 (2)转化Ⅱ中加入的作用为 。 (3)转化Ⅲ加热时用到的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒、 。 (4)M的化学式为 。 (5)测定产品的纯度：称取1.250g样品，配成100mL溶液，每次取出配制的溶液20.00mL，用NaOH溶液滴定，以酚酞作指示剂。三次实验平均消耗NaOH溶液的体积为20.00mL。 Ⅰ．配制溶液的步骤有：①称量；②计算；③摇匀；④溶解；⑤待溶液恢复到室温；⑥洗涤；⑦定容；⑧转移。正确的操作顺序为： 。 ②→①→④→_______→_______→_______→_______→_______→_______→③(填标号，步骤可重复) Ⅱ．三次实验平均消耗NaOH溶液的体积为20.00mL。所得产品的纯度为 (保留四位有效数字)。 (6)检验滤液中是否含有的方法是 。 【答案】(1)2H2O+Na2SO4+2NH3+2CO2=2NaHCO3+(NH4)2SO4 (2)增大钠离子和硫酸根的浓度，有利于固体的结晶析出 (3)坩埚 (4)NH3 (5) ⑤⑧③⑥⑧⑦ 96.00% (6)在试管中取少量滤液，滴加NaOH浓溶液，加热，将湿润的红色石蕊始终放在试管口，若试纸变蓝，则证明滤液中有铵根，否则无铵根 【详解】（1）由分析可知，Na2SO4溶液中通入NH3、CO2通过转化Ⅰ然后过滤得到NaHCO3，滤液中含有(NH4)2SO4，转化I的化学方程式为2H2O+Na2SO4+2NH3+2CO2=2NaHCO3+(NH4)2SO4； （2）由上述分析可知，转化Ⅱ中加入的作用为增大钠离子和硫酸根的浓度，有利于固体的结晶析出； （3）转化Ⅲ是对固体进行加热分解，应在坩埚中进行，加热时用到的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒、坩埚； （4）由上述分析可知，M的化学式为NH3； （5）配制溶液的步骤有：计算；称量；溶解；待溶液恢复到室温；转移；摇匀；洗涤；转移；定容；摇匀；正确的操作顺序为：②①④⑤⑧③⑥⑧⑦③； 三次实验平均消耗NaOH溶液的体积为20.00mL，NaHSO4和NaOH以1：1反应，则20.00mL待测液中n(NaHSO4)=n(NaOH)=0.020L×0.1000mol/L=0.002mol,则100mL待测液中n(NaHSO4)=0.002mol×5=0.01mol，所得产品NaHSO4的纯度为 =96.00%； （6）检验滤液中是否含有的方法是：在试管中取少量滤液，滴加NaOH浓溶液，加热，将湿润的红色石蕊始终放在试管口，若试纸变蓝，则证明滤液中有铵根，否则无铵根。 解题要点 硝酸及硝酸铵的工业制备流程图： 6．【考查硝酸及硝酸铵的工业制备】氮是生物体的重要组成元素，也是维持高等动植物生命活动的必需元素。研究氮的循环和转化对生产和生活有重要的价值。 Ⅰ.某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。 (1)设备1中发生反应的化学方程式是 。 (2)同温同压下，理论上设备1与设备2中消耗空气的体积比为 。 Ⅱ.工业制硝酸时尾气中含有、，可用以下方法吸收： (3)水吸收法。用水吸收的缺陷是 (用化学方程式和必要的文字说明) (4)溶液吸收法。发生的反应有：，→ (填化学式，不需要配平方程式)。 (5)用不同浓度的溶液吸收含量不同的尾气(表示尾气中的体积百分含量)，测得氮氧化物吸收率与溶液浓度的关系如图所示。 ①依据测得的关系图，下列说法正确的是 (填序号)。 A．溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大 B．含量越大，氮氧化物的吸收率越大 ②当小于时，通入适量能提升氮氧化物的吸收率，原因是 。 【答案】(1) (2) (3)，有转化成没被吸收掉 (4) (5) B 据图可知，氮氧化物的吸收率随的含量增大而增大。将氧化成使其含量增大，从而增大氮氧化物的吸收率 【详解】（1）设备1中氨气和氧气催化生成NO和水，反应为； （2）设备2中反应为NO和氧气水反应生成硝酸，，则同温同压下，理论上设备1与设备2中消耗空气的体积比为； （3）二氧化氮和水生成硝酸和污染气体一氧化氮，，有转化成没被吸收掉； （4）氢氧化钠和二氧化氮生成亚硝酸钠，氮元素化合价降低，则还有部分氮元素化合价升高生成硝酸钠，故填； （5）①A．由图可知，当氢氧化钠浓度超过一定程度时，溶液对氮氧化物的吸收率随氢氧化钠浓度的增大而减小，A错误； B．由图可知，含量越大，氮氧化物的吸收率越大，B正确；故选B； ②据图可知，氮氧化物的吸收率随的含量增大而增大，将氧化成使其含量增大，从而增大氮氧化物的吸收率，故当小于时，通入适量能提升氮氧化物的吸收率。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 氮的循环 题型1氮气及氮的固定 题型2氮氧化物 题型3氨的性质 题型4氨气的制备（重点） 题型5氨的喷泉实验（重点） 题型6 硝酸的性质及用途（重点） 题型7 硝酸盐的性质 题型8 铵盐的性质及铵根的检验（难点） 题型9 氮及其化合物的转化关系（难点） 题型1 氮气及氮的固定 1．【考查氮元素的存在及用途】（24-25高一上·江西九江·期末）九江三中一年一度科技文化艺术节“跳蚤市场游园”活动异常火爆，各种“烘烤炸煮”美食挑逗味蕾。其中空气炸锅的工作原理是让高温空气吹烤食物，达到煎炸效果。高温空气中含量最多的是 A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 解题要点 1、物理性质：无色无味气体，密度比空气小，难溶于水。 2、空气中氮气的体积分数约占78%。 3、氮气的化学性质： ①N2＋3MgMg3N2，N2表现氧化性。 ②N2＋3H22NH3，N2表现氧化性。 ③N2＋O22NO，N2表现还原性。 氮的固定：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫作氮的固定（fixation of nitrogen）， 简称固氮。 2．【考查氮同族元素结构与性质】氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意图。请回答下列问题。 (1)N2常用作保护气(如填充灯泡、焊接保护等)，原因是 。 (2)氧化炉中发生反应的方程式为 。 (3)A为 (填化学式)，向吸收塔中持续通入A的作用为 。 (4)为避免硝酸工业尾气中氮的氧化物(以NO2为例)污染环境，可在“尾气处理装置”中盛装NaOH溶液(生成产物之一为NaNO2)，相关反应的化学方程式为 。也可以用碳酸钠溶液吸收NO2，放出无色无味的气体，试写出对应的化学方程式 。 (5)汽车尾气中含有NO，NO产生的原因是 (用化学方程式表示)。 3．【考查氮气组成、结构与性质】（24-25高一上·黑龙江·期末）安装催化转化器可减少燃油汽车排放的CO、NO有害气体。CO和NO在经过催化转化器时相互反应，示意图如图所示。为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．1molN2含有的共用电子对数是 B．反应方程式为 C．常温常压下，1molCO2的质量是44g/mol D．常温常压下，NO与CO的密度之比为15：14 4．【考查氮的固定】（24-25高一上·北京大兴·期末）阅读短文，回答问题。 氨气()是重要的无机化工产品之一，工业合成是人类科学技术领域的重大突破，它使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展。在电子工业中，可用于半导体制造过程中的清洗、制备氮化硅(SiN)等半导体材料。还可用于制备硝酸，在灼热催化剂的作用下，被氧化成NO，然后NO继续与反应生成，通入水制备硝酸，进一步制得氮肥。还可以和在一定温度和压强下合成尿素。 1909年，德国化学家哈伯以和为原料，在高温、高压和铁触媒作催化剂的条件下合成获得成功，但是，合成过程能耗大、产生污染，且产率低。 2023年，中国科研团队通过将N₂氧化重整制备NO，再通过NO电催化还原合金作催化剂)合成取得新进展，合金催化剂在更广泛的电压范围内对合成具有较好的选择性，是一种更绿色、更经济的合成氨策略。 (1)和合成尿素属于 变化(填“物理”或“化学”)。 (2)关于的叙述正确的是 (填序号)。 a．具有还原性 b．制硝酸的过程中的物质转化为如下所示： (3)依据以上短文，判断下列说法是否正确(填“是”或“否”)。 ①可用于制备氮化硅(SiN)等半导体材料。 ②工业合成使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面。 ③哈伯以和为原料合成的过程能耗大、产生污染，且产率低。 (4)中国科研团队合成的优点有 。 题型2 氮氧化物 1．【考查一氧化氮的物理性质】（24-25高一上·河北保定·期末）下列叙述中正确的是 ①易液化，液氨常用作制冷剂    ②可用铁、铝制容器盛装浓硝酸和稀硝酸 ③氨气极易溶于水，氨气可做喷泉实验    ④所有的氮氧化物均易溶于水 ⑤铵盐受热分解一定都会产生氨气    ⑥氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸 A．①②③④⑤⑥ B．①③⑥ C．①②③ D．①②③④ 解题要点 1、一氧化氮（NO）：无色无味气体，有毒，难溶于水。 2NO + O2 = 2NO 收集只能用排水法。 2、二氧化氮（NO2）：红棕色有刺激性气味气体，有毒，易溶于水，易液化。 3NO2＋H2O ===2HNO3＋NO 收集只能用向上排空气法。 3、验证某无色气体是NO的方法：向无色气体中通入空气(或氧气)，无色气体变为红棕色。 2．【考查一氧化氮的化学性质】（24-25高一上·福建宁德·期末）某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其它成分)，设计了流程如下： 下列说法中正确的是 A．固体1中主要含有CaCO3、CaSO3 B．向气体1中通入的空气需要过量 C．捕获剂捕获的气体主要是CO，防止污染空气 D．通过处理含的废水，可生成标况下33.6 L无污染气体 3．【考查二氧化氮的化学性质】（24-25高一上·北京海淀·期末）利用“预氧化—氨法”对钢铁烧结烟气(主要成分为、和NO)进行协同脱硫脱硝的流程示意图如下： 已知：①雾化器可通过高速气流将液体分散为微小液滴。 ②该流程条件下，氧化能力相近的氧化剂与不同还原剂反应的快慢如下表所示： 还原剂 NO 反应快慢 极慢 快 极慢 快 (1)将溶液雾化后再通入氧化反应器的目的是 。 (2)氧化反应器是对烧结烟气中的NO进行氧化处理的设备，写出将NO转化为的化学方程式： 。 (3)以溶液为吸收剂，调节其初始pH为7.0，从喷淋吸收塔顶部淋入，对从下方通入的氧化烟气进行吸收。 ①写出溶液吸收的离子方程式： 。 ②吸收剂中初始物质的量浓度与烟气处理效果的关系如图所示，随着初始物质的量浓度的上升，脱硝率大幅提高，烟气分析仪测定处理后烟气中含量显著提升，写出溶液吸收的离子方程式： 。 ③氧化剂用量与烟气处理效果的关系如图所示： i．解释氧化剂/NO物质的量比较低时，脱硝率较低的原因； 。 ii．氧化剂用量过大，烟气的脱硫率和脱硝率都会显著下降，解释其原因： 。 (4)该流程可生成一种可作氮肥的副产物，其化学式为 。 4．【考查氮氧化物的相关计算】如图为氮及其化合物的类别与化合价对应的关系图。 (1)实验室制取氨气。 ①用氯化铵和熟石灰共热制取氨气的化学方程式是 。 ②可用向下排空气法收集氨气的原因是 。 ③用水吸收多余的氨气时，如将导管直接插入水中，会产生倒吸现象，产生该现象的原因是 。 (2)完成下列能生成NO的化学方程式： ①体现N元素的还原性： a．汽车尾气中产生的NO：。 b．氨被氧气催化氧化： 。 ②体现N元素的氧化性： 。 (3)NO2易溶于水。将体积为V mL的试管充满NO2后倒扣在水中，见下图。 ①NO2溶于水发生反应的化学方程式是 。 ②使试管中NO2完全被水吸收(液体充满试管)的操作是缓缓通入 mL氧气。 解题要点 NOx与O2、H2O混合的计算方法 1、电子守恒法 n(NOx)×(5－2x)＝n(O2)×4 2、总反应式法 ①NO和O2与H2O反应，用4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3计算。 ②NO2和O2与H2O反应，用4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3计算。 3、原子守恒法 4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5＋H2O===2HNO3等效。当混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。 N(N)∶N(O) 5．【考查氮氧化物的相关计算】将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，原混合气体中N2与NO2的体积比为 A．1:1 B．1:2 C．1:3 D．3:1 6．【考查氮氧化物的危害及处理方法】（24-25高一上·北京顺义·期末）能同时对汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种污染物起催化净化作用的催化剂称为三效催化剂。某种三效催化剂涉及的物质的转化关系如图 下列说法正确的是 A．还原过程中，CxHy发生还原反应 B．还原过程中，净化0.1molCO，理论上需消耗Ba(NO3)210.44g C．储存过程中，BaO作还原剂 D．储存过程中，当NOx中x=2时，反应的NO2和O2的物质的量之比为4﹕1 题型3 氨的性质 1．【考查氨的组成、结构】（24-25高一上·浙江杭州·期末）化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成，为了研究其组成，设计并完成如下实验： 已知：气体甲可使湿润的pH试纸变蓝。 请回答下列问题。 (1)气体甲的电子式为 ；化合物M的化学式为 。 (2)白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是 (用化学方程式解释)。 (3)反应液中金属阳离子的检验方法是 。 解题要点 1、物理性质：无色，刺激性气味气体，密度比空气小，极易溶于水，在通常情况下，1体积水可溶解700体积的氨。溶于水的氨与水反应生成一水合氨（NH3·H2O），一水合氨是一种弱碱，不稳定，受热容易分解生成氨气。 2、化学性质： （1） 与水的反应 氨气溶于水呈碱性原因的反应方程式为NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－。 （2） 氨气与酸反应 a． 蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为产生白烟，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式分别为HCl＋NH3===NH4Cl、HNO3＋NH3===NH4NO3。 b． 氨气通入酸的本质反应为NH3＋H＋===NH。 （3） NH3的还原性——氨的催化氧化 化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。该反应是工业制HNO3的基础反应。 2．【考查氨的物理性质及用途】（24-25高一上·山东菏泽·期末）下列物质性质与应用对应关系正确的是 A．NH3具有还原性，可用作制冷剂 B．SO2具有弱氧化性，可用作葡萄酒添加剂 C．Na2O2可与CO2反应放出O2，可用作供氧剂 D．钠和钾的合金具有还原性，可用作原子反应堆的导热剂 3．【考查氨的碱性】（24-25高一上·上海·期末）如下图所示，向固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。 （1）浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为 。 （1）浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是 (写化学式，一种即可)。写出鉴定此物质中正离子的实验方法和现象： 。 4．【考查氨与氯化氢反应的实验】（24-25高一上·北京房山·期末）某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质。 (1)A中发生的化学反应方程式为 。 (2)C中用圆底烧瓶收集氨气时，氨气的进气口为 (填“a”或“b”)。 (3)若观察到装置C中的烧瓶内产生了红色喷泉，说明了氨气具有的性质是 。 (4)为防止环境污染，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填序号)。 ① ② ③ ④ (5)向D中NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上玻璃片。 ①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为 。 ②检验白烟中阳离子的方法是：收集少量白烟形成的固体于试管中 。 ③液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应有：和 。 5．【考查氨的还原性】（24-25高一上·山东威海·期末）部分含S或N物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．存在a一步生成b或c的转化 B．c、d、e、h均能与溶液反应 C．g受热分解可生成两种微粒 D．与f的稀溶液不反应，加入i后可观察到有气泡产生 6．【考查氨与水的反应】（24-25高一上·河南南阳·期末）某小组用甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用(夹持装置略)。 下列说法错误的是 A．若制备SO2，则甲中a、b分别为10%稀硫酸和Na2SO3 B．若制备Cl2，则乙中可用CaCl2作干燥剂 C．若制备NO2，则丙可作气体收集装置 D．若制备NH3，则丁可作尾气处理装置 题型4 氨气的制备（重点） 1．【考查氨的实验室制法】（24-25高一上·福建宁德·期末）某小组欲探究NH3还原Fe2O3的固体产物。装置如下图所示。 回答下列问题： (1)装置A中盛装浓氨水的仪器名称为 。写出装置A中反应的化学方程式为 。烧瓶中的生石灰可以用 (填药品名称)代替。 (2)装置B中试剂宜选择 (填标号)。 A．浓硫酸      B．碱石灰       C．无水CuSO4 (3)点燃C处酒精灯之前要先通入一段时间的氨气，其目的是 。 (4)实验中当观察到装置C中红色粉末全部变为黑色粉末M时，熄灭C处酒精灯，继续通入气体至玻璃管冷却，硬质玻璃管内壁有水珠。小组进一步探究M成分(假设M不含FeO)： ①提出假设：小组提出如下三种假设，请你补充第二种假设。 假设1：M是Fe． 假设2：M是 。 假设3：M是Fe和Fe3O4混合物。 ②设计实验： 序号 实验与现象 实验结论 i 甲同学用强磁铁接近黑色粉末，发现能吸附黑色粉末。 假设1成立 ii 乙同学取少量黑色粉末溶于稀硫酸，再滴加KSCN溶液，未见溶液变红色。 假设3一定不成立 上述实验结论错误的是 (填序号)。 (5)丙同学取8.6 g上述黑色粉末于烧瓶中，加入250 mL 1 mol·L−1的盐酸恰好使固体粉末完全溶解，收集到560 mL(标准状态)氢气。向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变红色。根据相关数据，回答下列问题。 ①8.6 g黑色粉末中含铁元素的质量为 g。 ②M的成分是 (填化学式)。 解题要点 2．【考查氨的实验室快速制法】（23-24高一上·江苏南通·期末）氮元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。氮的氧化物有等，氮的氢化物有等。易液化，能与多种物质发生反应。将金属钠投入液氮中有产生，可与酸反应制得铵盐，可通过催化氧化生产，强碱条件下能被氧化生成水合肼，其制备的反应原理为。回答下列问题： （1）下列说法正确的是 A．液具有碱性，可用作制冷剂 B．转化为其它含氮的化合物，可看作氮的固定 C．氨气可以用湿润的蓝色石蕊试纸来检验 D．金属钠与液氨反应体现了的氧化性 （2）下列关于实验室制备水合肼的装置、操作或原理不正确的是 A．装置甲中试剂可以选择生石灰 B．装置乙作为反应过程的安全瓶 C．装置丙制备水合肼时氨气从口进入 D．装置丁可用于吸收多余的尾气 （3）下列关于氮元素的转化关系说法不正确的是 A．工业制硝酸过程中的物质转化： B．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物： C．汽车尾气催化转化器中发生的反应： D．实验室制备少量的原理： 解题要点 氨的实验室快速制法 原理：采用加热浓氨水，或常温下将浓氨水滴到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上，制取NH3。 氨气的吸收装置——注意：防倒吸 3．【考查氨的实验室制法】（24-25高一上·山东菏泽·期末）某小组在常压、酒精灯加热和还原铁粉催化条件下进行氨的合成。实验原理为NaNO2＋NH4Cl NaCl＋N2↑＋2H2O，该反应为放热反应，实验装置如图所示(夹持装置略)。下列说法错误的是 A．实验开始后，应先点燃酒精灯，预热催化剂1～2分钟再通入反应气体 B．因NH4Cl和NaNO2反应放热，故应将冰醋酸缓缓加入小广口瓶中 C．为避免尾气造成环境污染，应将装置Ⅲ更换为图Ⅳ所示装置 D．在通风橱中进行该反应，若稀硫酸和锌粒产生的H2足够多，能避免NH3引起的倒吸 4．【考查氨的实验室制法】（24-25高一上·山东枣庄·期末）下列装置用于实验室中制取氨气并干燥的实验，装置正确且能达到实验目的的是 A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙干燥氨气 C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气 题型5 氨的喷泉实验（重点） 1．【考查氨的喷泉实验】（24-25高一上·北京昌平·期末）下列实验操作中，能达到实验目的的是 A．制NaHCO3晶体 B．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液 C．验证NH3易溶于水且溶液具有碱性 D．分离粗盐中的Na2SO4杂质 A．A B．B C．C D．D 2．【考查氨的喷泉实验】（24-25高一上·北京丰台·期末）常温下，1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示的喷泉实验，下列分析不正确的是 A．圆底烧瓶中的溶液呈红色，说明氨水呈碱性 B．喷泉停止后，圆底烧瓶内剩余少量气体，是因为的溶解已达到饱和 C．实验过程中，不涉及氧化还原反应 D．改用和NaOH溶液也能形成喷泉 3．【考查氨的喷泉实验】（24-25高一上·北京海淀·期末）下图是喷泉实验装置图，下列说法不正确的是 A．该实验说明氨气极易溶于水，且溶解速度快 B．形成喷泉的原因是烧瓶内压强小于外界大气压 C．烧瓶中的溶液呈红色的原因： D．若烧杯中盛放酒精，则不会有喷泉形成 4．【考查氨的喷泉实验】下列实验操作或装置正确的是 A．图甲可用于实验室制备 B．图乙装置可用于完成过滤操作 C．图丙可用于验证氨气在水中的溶解性 D．图丁表示为配制一定物质的量浓度NaOH溶液时称量溶质的操作 题型6 硝酸的性质及用途（重点） 1．【考查硝酸的物理性质】浓硝酸、浓盐酸和浓硫酸分别暴露在空气中，下列说法正确的是 A．质量都减少，质量分数都减少 B．浓硫酸质量增大，质量分数减少 C．浓硝酸质量减少，质量分数增大 D．浓硝酸、浓盐酸质量增大，质量分数减少 解题要点 1、硝酸的物理性质：无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与水任意比互溶。 2、硝酸的化学性质： (1)不稳定性 ①反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑ ②市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中。 (2)强氧化性 ①与不活泼金属反应 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 ②常温下，浓硝酸使Fe、Al钝化。常温下浓硝酸可用铁桶盛装。 ③与非金属反应 如浓硝酸与C的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ④与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等还原性物质。 3、硝酸与金属反应的规律： (1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。 (2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2、NH3、NH。 (3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。 (4)浓硝酸与金属反应时，若铜过量，反应开始时浓硝酸被还原为NO2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物变为NO。 2．【考查硝酸的不稳定性】（24-25高一上·山东枣庄·期末）在实验室里，下列试剂的储存正确的是 A．金属钠可存在四氯化碳中 B．过氧化钠固体可存在敞口的试剂瓶中 C．浓硝酸须密封储存在棕色瓶中 D．氯化铁溶液的试剂瓶中须放少量铁屑 3．【考查硝酸的强氧化性】（24-25高一上·河北廊坊·期末）铁系催化剂价格低廉，催化性能优异，工业上常利用铁屑法生产硝酸铁。为淡紫色晶体，在125℃会分解成铁系催化剂中常用的活性组分。铁屑法生产硝酸铁的工艺流程如下： 已知：可溶于NaOH溶液，产生和 下列说法不正确的是 A．碳酸钠溶液显碱性，可用于食用碱或工业用碱 B．“反应”中若铁屑过量，产品的纯度会降低 C．“一系列操作”为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 D．工业尾气处理过程可表示为： 4．【考查硝酸的酸性】（24-25高一上·陕西西安·期末）下列离子方程式书写正确的是 A．溶液腐蚀铜线路板： B．石灰石溶于醋酸中： C．氧化铝与氢氧化钾溶液反应： D．氧化铁与稀硝酸反应： 5．【考查硝酸的制备】（24-25高一上·福建三明·期末）氮及其化合物在工农业生产中有重要用途。 Ⅰ、农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料。某化学兴趣小组设计如图1所示装置制备氨气并探究其性质。 (1)装置甲中发生反应的化学方程式为 。 (2)把装置丙中的浓盐酸挤入广口瓶中，可观察到的现象为 。 (3)图2中可代替装置丁用于吸收多余氨气的是 (填标号)。 (4)该兴趣小组利用压强传感器测定氨气喷泉实验中的压强变化情况，实验装置如图3所示。待三颈烧瓶充满后，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口，关闭，将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中，打开，完成喷泉实验，三颈烧瓶内压强变化曲线如图4所示。下列说法错误的是______(填标号)。 A．制取氨气时烧瓶中的可以换成 B．可用蓝色石蕊试纸置于三颈烧瓶口处验满 C．实验进行到点时喷泉最剧烈 D．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，可能是因为收集的氨气不纯 Ⅱ、硝酸是一种重要的化工原料，某工厂制硝酸的流程如图所示。 (5)上述转化中，属于氮的固定的是反应 (填“ⅰ”、“ⅱ”或“ⅲ”)。 (6)“氧化炉”中反应ⅱ的化学方程式为 。 (7)“吸收塔”中发生的反应为，理论上生成需消耗标准状况下的体积为 。 题型7 硝酸盐的性质 1．【考查硝酸盐的氧化性】根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将少量铜粉加入稀硫酸中，无明显现象，再加入KNO3溶液 铜粉溶解 KNO3与铜粉反应 B 向某溶液中加入稀的NaOH溶液 湿润的红色石蕊试纸不变色 原溶液中不含有 C 将浓硫酸加入蔗糖中 形成多孔碳 浓硫酸具有氧化性和脱水性 D 向某溶液中加入稀硫酸，产生的气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊 原溶液中可能含有 A．A B．B C．C D．D 2．【考查硝酸盐的不稳定性】（24-25高一上·江苏南通·期末）颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，可用于处理废水中的硝态氮。以铁屑(含少量杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下： (1)写出“酸溶”时发生的氧化还原反应的离子方程式： 、。 (2)固体经灼烧后得到红棕色固体和混合气体，若，则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为 。 (3)“还原”中使用的还原剂为，在“还原”前要对装置进行充分干燥处理，不得留有水，其原因是 (用化学方程式表示)。 (4)纳米铁粉因其高比表面积、优异的吸附性、较强的还原性和反应活性等优点被广泛应用于污染物的去除。催化剂协同纳米铁粉能将水体中的硝酸盐转化为，其催化还原反应的过程如图1所示。 ①从电子转移的角度，硝酸盐()转化为的过程可以描述为 。 ②为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体为4.2，当时，随减小，生成率逐渐降低，结合图1和图2分析原因： 。 3．【考查硝酸盐的不稳定性】硝酸铵常用作化肥和化工原料，工业上制备硝酸铵的简要流程如图： (1)中和器中主要反应的化学方程式为 (2)制备硝酸铵采用加压中和法还是常压中和法？同时说明原因 (3)在不同的反应条件下，中和器中硝酸浓度与硝酸铵含量存在如图关系： [不利用中和热及在不同情况下利用中和热时生产硝铵溶液中NH4NO3的含量1－HNO3和NH3(70℃)；2－HNO3和NH3(50℃)；3－HNO3(50℃)和NH3(20℃)；4－HNO3和NH3(20℃)] ①按图中的数据分析，要使中和器中硝酸铵含量达到90%以上，原料最佳温度和硝酸最佳含量是 A．70℃；58%                     B．HNO3(50℃)，NH3(20℃)；56% C． 50℃；56%                     D．  20℃；58% ②中和器中产品检测时，工作人员发现N2浓度明显高于正常空气带入的N2浓度，试用化学方程式表示中和器中生成N2的最有可能的过程 、 ③以下制备硝酸铵分析不正确的是 A．硝酸铵制备中应利用反应的中和热用于预热原料和浓缩硝酸铵溶液。 B．采用真空蒸发器有利于获得较高浓度的硝酸铵溶液和较大颗粒的硝酸铵晶体析出。 C． 已知NH3与HNO3的气相反应很不彻底，工艺中应尽量使反应在液相中进行，可将硝酸持续匀速地通入预先装有液氨的中和器中反应。 D．充分回收、重复利用蒸发器的蒸气和冷凝液中的产品，可以降低原料损耗。 题型8 铵盐的性质及铵根的检验（难点） 1．【考查铵盐的物理性质】下列施用铵态氮肥的方法中，错误的是 A．在农作物的生长过程中使用化肥碳酸氢铵后要立即盖上泥土 B．铵态氮肥不能与草木灰混合使用 C．铵态氮肥应贮藏在避光、干燥和阴凉处 D．为了让氮肥迅速地被农作物吸收，宜在高温天进行施肥 2．【考查铵盐的不稳定性】（24-25高一上·江苏·期末）铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图所示： 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。回答下列问题： (1)“碱溶”时生成Na[Al(OH)4]的离子方程式为 。 (2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，生成白色的沉淀。写出发生反应的离子方程式： 。 (3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作为电极的石墨易消耗，原因是 。 (4)冰晶石-熔体电解法仍然是目前工业生产金属铝的唯一方法。实验室利用以下装置能达到制备Al2O3的实验目的是 (填字母)。 (5)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是 。 3．【考查铵盐与碱反应】（24-25高一上·四川眉山·期末）下列各组离子一定能大量共存的是 A．无色溶液中：Na+、Fe3+、Cl﹣、SO B．含大量Fe3+的溶液中：NH、K+、NO、OH- C．强碱性溶液中：Na+、K+、NO、CO D．酸溶液中：K+、Ca2+、Cl﹣、HCO 解题要点 1、铵盐的物理性质：铵盐都是无色固体，均易溶于水。 2、铵盐的化学性质 4．【考查铵根的检验】（24-25高一上·湖南永州·期末）下列实验操作、现象和结论均正确的是 实验操作 现象 结论 A 向装有某待测液的试管中滴加NaOH溶液，将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口 试纸未变红色 待测液中不含 B 将煤干馏后得到的气体产物通入酸性溶液中 溶液由紫红色变成无色 气体产物中含有不饱和烃 C 浓硫酸滴在木板表面 木板表面逐渐变黑 浓硫酸具有吸水性 D 向淀粉溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，几分钟后，再加入少量新制的氢氧化铜 无砖红色沉淀 淀粉未发生水解 A．A B．B C．C D．D 解题要点 5．【考查常见氮肥及其应用】（24-25高一上·北京丰台·期末）铵盐和硝酸是重要的化工原料。 (1)铵盐可以作化肥。 ①是含氮量较高的氮肥，可由和 (填化学式)直接制取。 ②可作氮肥，其保存和使用的方法合理的是 (填序号)。 A．保存要注意防雨防晒 B．不能与酸性肥料一起使用 C．与碱性肥料使用效果更佳 ③检验某化肥中含有：取少量样品于试管中，加少量水溶解，再加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体能使 ，说明含有。 (2)利用硝酸制备硝酸铜。 某工厂利用固体废渣(主要含Cu和CuO，还含有少量和)制取的部分工艺流程如图。 已知：①在酸性溶液中不稳定，会转变成Cu和。②是酸性氧化物，难于水和酸。 ①酸溶过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。 ②试剂X应选用 (填序号)。 A．NaOH        B．        C．CuO ③若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为 。 ④将酸溶使用的稀硝酸改为10%和20%稀硝酸的混合液，其中作氧化剂，基本无氮氧化物排放，写出固体废渣中Cu与该混合液反应的离子方程式 。 6．【考查氨氮废水的处理】（24-25高一上·山东菏泽·期末）氮是自然界中的重要元素之一，研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。回答下列问题： Ⅰ．高浓度氨氮废水(主要含、NH3·H2O)是造成河流富营养化的主要因素。某氮肥厂处理氨氮废水的方案如图所示。 (1)“氧化池”中NaClO溶液在碱性条件下将废水中的氧化为无污染气体，该反应的离子方程式为 。 (2)将一定量的氨氮废水与不同物质的量的NaClO混合，测得溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性含氮化合物中氮元素的总量)去除率与NaClO物质的量的变化关系如图所示。 当n(NaClO)>n1时，水体中总氮去除率下降的原因可能是 。 (3)“硝化池”是在硝化菌的作用下实现→ →转化，在碱性条件下被氧气氧化成的总反应的离子方程式为 。 Ⅱ． (4)“NH3-CaSO4”法可用于吸收燃煤发电厂的CO2，并获得产品(NH4)2SO4，反应原理为CO2＋CaSO4＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋(NH4)2SO4；反应物NH3常用两种固体物质进行实验室制备，化学反应方程式为 。 (5)实验室中搭建如图所示装置，应用上述原理模拟生产硫酸铵，操作时应先从 (填“a”或“b”)通入气体 (填化学式)至饱和，然后通入另一种气体，当液体由红色变为浅红色时，立即停止通入，不继续通至过量的原因可能是 (用离子方程式表示)。 题型9 氮及其化合物的转化关系（难点） 1．【考查氮及其化合物的转化关系】（24-25高一上·上海静安·期末）已知氮元素及其化合物的转化关系如图所示，回答下列问题。 (1)①～④各步转化中，属于氮的固定的是 (填序号)。 (2)氨水中含有 、 、 分子，以及含有 、 、 离子。 (3)检验的实验所依据的原理是_______。 ①铵根离子与OH-发生反应产生氨气 ②氨气极易溶于水 ③NH3·H2O电离产生和OH- ④石蕊在碱性环境中变为蓝色 A．②④ B．①③④ C．①②④ D．①②③④ (4)除去下列物质中含有的少量杂质(括号中的物质)的方法中错误的是_______。 A．H2(HCl)：通过水洗涤 B．NO2(NO)：通入过量氧气 C．NO(NH3)：通过水洗涤 D．NaCl(I2)：加热 (5)为让氨气尽可能地转化为硝酸，通入氧气与氨气物质的量之比理论最佳为： 。 2．【考查氮及其化合物的转化关系】（24-25高一上·福建宁德·期末）氮及其化合物与生产、生活、环境等密切相关。部分含氮物质的转化关系如图所示，回答下列问题。 (1)由N2转化成NO过程中，氮元素 (填“被氧化”或“被还原”)。 (2)图中物质溶于水，溶液呈碱性的是 (写分子式)。 (3)写出NH3转化成NO的化学方程式为 。 (4)图中关于NO2和HNO3的相互转化，下列说法正确的是______(填标号)。 A．由NO2转化为HNO3，实现了氮的固定 B．工业上利用NO2与H2O反应制取HNO3 C．不加入还原剂，也可实现HNO3转化为NO2 D．由硝酸转化成等物质的量的NO2时，消耗碳单质和铜单质的物质的量相同 (5)纳米铁粉可用于处理含氧酸性废水中的NO，反应原理如图所示。 ①反应Ⅰ中体现了纳米铁粉的 (填“氧化性”或“还原性”)。 ②反应Ⅱ中生成N2的离子方程式为 。在铁粉总量一定的条件下，废水中的溶解氧过多不利于NO的去除，原因是 。 (6)NH4NO3受撞击生成和NO2的物质的量之比为，则生成1 mol N2时，转移电子的物质的量为 mol。 3．【考查氮及其化合物的价类二维图】（24-25高一上·山东枣庄·期末）分类是学习的一种重要方法，“价-类”二维图对学习化学知识具有重要的指导意义。物质的化学反应常与外界条件密切相关。回答下列问题： (1)Q为一种单质，含有同一元素的X、Y、Z、E、M五种物质，一定条件下有以下的转化关系。 ①若E为红棕色气体，则气体Z的收集方法为 。 ②若Y为淡黄色固体单质，写出Z→E的化学反应方程式 。 (2)浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸是工业常用的三种酸。 ①将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的试剂瓶分别敞口放置空气中一段时间，质量增加且浓度变稀的是 ；常温下能用铝或铁罐储运的是 。 ②盐酸既有酸性，又能表现氧化性和还原性，其还原产物是 ；若足量的Zn与浓硫酸反应，生成气体的化学式为 。 ③将足量的铜与一定量的浓硝酸反应。反应开始时，观察到的现象除Cu溶解及溶液变色外还有 ；反应结束后，向容器中再加入少量的稀硫酸，反应的离子方程式为 。 解题要点 氮及其化合物的价类二维图 4．【考查氮及其化合物的价类二维图】（24-25高一下·安徽六安·期末）“价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质，为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路，下图是硫、氮的“价—类”二维图，则下列说法正确的是 A．a与g的水溶液会发生反应 B．c和j均为酸性氧化物 C．h转化为i只能通过人工固氮实现 D．常温下，e和k的浓溶液均不能与铝反应 5．【考查硝酸及硝酸铵的工业制备】（24-25高一上·湖北武汉·期末）我国芒硝()资源丰富。工业上以芒硝为原料可制备和，实验室模拟其流程如下。 (1)转化Ⅰ的化学方程式为 。 (2)转化Ⅱ中加入的作用为 。 (3)转化Ⅲ加热时用到的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒、 。 (4)M的化学式为 。 (5)测定产品的纯度：称取1.250g样品，配成100mL溶液，每次取出配制的溶液20.00mL，用NaOH溶液滴定，以酚酞作指示剂。三次实验平均消耗NaOH溶液的体积为20.00mL。 Ⅰ．配制溶液的步骤有：①称量；②计算；③摇匀；④溶解；⑤待溶液恢复到室温；⑥洗涤；⑦定容；⑧转移。正确的操作顺序为： 。 ②→①→④→_______→_______→_______→_______→_______→_______→③(填标号，步骤可重复) Ⅱ．三次实验平均消耗NaOH溶液的体积为20.00mL。所得产品的纯度为 (保留四位有效数字)。 (6)检验滤液中是否含有的方法是 。 解题要点 硝酸及硝酸铵的工业制备流程图： 6．【考查硝酸及硝酸铵的工业制备】氮是生物体的重要组成元素，也是维持高等动植物生命活动的必需元素。研究氮的循环和转化对生产和生活有重要的价值。 Ⅰ.某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。 (1)设备1中发生反应的化学方程式是 。 (2)同温同压下，理论上设备1与设备2中消耗空气的体积比为 。 Ⅱ.工业制硝酸时尾气中含有、，可用以下方法吸收： (3)水吸收法。用水吸收的缺陷是 (用化学方程式和必要的文字说明) (4)溶液吸收法。发生的反应有：，→ (填化学式，不需要配平方程式)。 (5)用不同浓度的溶液吸收含量不同的尾气(表示尾气中的体积百分含量)，测得氮氧化物吸收率与溶液浓度的关系如图所示。 ①依据测得的关系图，下列说法正确的是 (填序号)。 A．溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大 B．含量越大，氮氧化物的吸收率越大 ②当小于时，通入适量能提升氮氧化物的吸收率，原因是 。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $