专题7 氮与社会可持续发展 综合拔高练（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一化学必修第二册（苏教版）

综合拔高练 高考真题练 考点1　氮和氮的氧化物 1.(2024浙江1月选考,4改编)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2。下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)(　　) A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA B.使用催化剂能加快NO与CO反应的速率 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 2.(2023江苏,8)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) NO NO2 B.工业制硝酸过程中的物质转化:N2 NO HNO3 C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+2CO N2+2CO2 D.实验室制备少量NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O 考点2　氨、铵盐的性质及应用 3.(2025北京,5)下列反应中,体现N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 　　阅读下列材料,完成第4题。 　　氨是其他含氮化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO4溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀。 4.(2025安徽,6)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 5.(2024湖北,10)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是(　　) A.碱石灰有利于NH3逸出 B.锂片必须打磨出新鲜表面 C.干燥管中均可选用P2O5 D.双口烧瓶中发生的变化是Li+nNH3 Li++[e(NH3)n]- 6.(2024广东,11改编)按如图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是(　　) A.烧瓶壁会变冷,说明存在ΔH<0的反应 B.试纸会变蓝,说明有NH3生成 C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有NH4Cl升华 D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大 考点3　硝酸 7.(2025广东,15)按图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中①,当c中红色褪去②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,HC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 ①看图说“化”a中Cu与稀硝酸反应生成NO;对点突破P180知识点2 ②关键点拨c中红色褪去,说明c中溶液碱性减弱但不一定呈中性或酸性 8.(2023湖北,18节选)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题: (1)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器A的名称为　　　　　　,装置B的作用为　　　　　。  (2)铜与过量H2O2反应的探究如下: 实验②中Cu溶解的离子方程式为　　　　　　　　　　　;产生的气体为　　　　。比较实验①和②,从氧化还原角度说明H+的作用是　　　　　　　　　　。  (3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X在惰性氛围下加热,m g X完全分解为n g黑色氧化物Y,=。X的化学式为　　　　。  考点4　常见气体制备 9.(2024河北,10)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 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 ①辅助设问该装置可以用于哪些类型的反应制备气体?结合题目中四个选项举例说明 ②辅助设问该气体收集装置适用于哪些气体的收集?结合题目中四个选项举例说明 10.(2024重庆,6)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 考点5　与氮有关的定量测定实验 11.(2025浙江1月选考,16)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定: 下列说法不正确的是(　　) A.步骤Ⅰ,须加入过量浓H2SO4,以确保N元素完全转化为N B.步骤Ⅱ,浓NaOH溶液过量,有利于氨的蒸出 C.步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3,以甲基红(变色的pH范围:4.4~6.2)为指示剂,用NaOH标准溶液滴定,经计算可得N元素的含量 D.尿素[CO(NH2)2]样品、NaNO3样品的N元素含量均可按上述步骤测定 高考模拟练 应用实践 1.(经典真题)(2022江苏高考)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N2转化为NH3 B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 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” 2.(2025浙江金砖高中联盟期中)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含N的废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程: 已知:NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O 下列说法不正确的是(　　) A.X可以是空气,且需过量 B.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 C.捕获剂所捕获的气体主要是CO D.处理含N废水时,发生反应的离子方程式为N+N N2↑+2H2O 3.(2025江西赣州南康中学阶段检测)某同学进行如下实验: 装置 操作 现象 将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后将铜片放入烧杯A中,立即用烧杯B罩住 烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体;一段时间后,红棕色气体消失,烧杯A和C中的液体都变成蓝色 下列说法合理的是(　　) A.烧杯A中开始阶段发生反应:3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O B.红棕色气体消失只与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关 C.若将铜片换成铁片,则C中的液体也可能变蓝 D.烧杯C中溶液变蓝只与NO2和C中溶液发生反应有关 4.(2025河北保定部分高中期中)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO),下列说法不正确的是(　　) 甲 乙 丙 丁 戊 己 已知:①浓硝酸可氧化NO。②NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。 A.接口的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d B.装置戊中发生反应的化学方程式:2NO+2Fe 2FeO+N2 C.装置丁的作用是除去挥发出来的硝酸和产生的NO2 D.装置乙的作用是干燥气体,防止水蒸气进入戊中干扰反应 迁移创新 5.(创新题)(2024江西五市九校联考)回答下列问题: (1)金属与硝酸反应通常不能生成H2,用过量3 mol·L-1 HNO3与铁粉反应,HNO3的还原产物主要是NO,请写出反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。  有同学在查阅文献时发现文献有记载:HNO3与铁反应能产生H2。于是该同学进行了金属铁与硝酸反应能否产生H2及其有利条件的探究。 实验Ⅰ:20 ℃,将过量铁粉溶于0.5 mol·L-1 HNO3中,立即有无色气体生成,充分反应后,溶液几乎无色。 (2)检验气体:方法如图所示。 经确认气体是H2,不含NO。实验证据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)检验溶液:取上层清液,等分为两份。 ①向一份溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生　　　　　　　　,说明含有Fe2+。  ②向另一份溶液中加入NaOH溶液,产生灰绿色沉淀;加热至沸腾,逸出有刺激性气味的气体,用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。综合①、②,说明实验Ⅰ中发生的反应有Fe+2HNO3 Fe(NO3)2+H2↑,还有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出化学方程式)。   对H2产生的原因提出假设:在稀的硝酸溶液中,H+的氧化性强于N,验证如下: (4)实验Ⅱ:将铜粉溶于0.5 mol·L-1HNO3中,经检测,发现没有　　　(填化学式)生成,初步证实假设不成立。  (5)再次查阅文献发现:在酸性介质中,尽管电极电势数据显示N是个颇强的氧化剂,然而动力学原因导致它在稀酸中的反应一般都很慢。于是该同学改变条件重复实验Ⅰ,向2 mL 0.5 mol·L-1 HNO3中加入过量铁粉,结果如下: 实验序号 Ⅲ Ⅳ Ⅴ 温度 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 生成H2体积 6.0 mL 3.4 mL 2.6 mL 经检验,实验Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中,N的还原产物与实验Ⅰ相同。从反应速率的角度解释温度升高H2体积减小的原因: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)综上所述,有利于金属与硝酸反应生成氢气的条件是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案与分层梯度式解析 综合拔高练 高考真题练 1.D　由化学方程式知,反应中N元素化合价降低,C元素化合价升高(从+2价升高到+4价),生成1 mol CO2转移2 mol电子,即转移电子数为2NA,A正确;催化剂能使化学反应速率加快,B正确;由A项分析知,NO是氧化剂,CO是还原剂,C正确;N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误。 考场速决　　　分析化学方程式知氮元素仅存在转化:NO N2,N2在该方程式中不可能既是氧化产物又是还原产物,D项错误。 2.B　稀硝酸与Cu反应生成NO,NO遇O2生成NO2,A正确;NO不与水反应,B错误;在汽车尾气催化转化器中大气污染物NO和CO转化为N2和CO2,C正确;实验室可用NH4Cl和Ca(OH)2共热制取氨气,D正确。 考情分析　　　氮及其氧化物在高考中占据重要地位,考点覆盖氮的固定与氮循环、氮氧化物的性质及计算、实验设计及探究,备考时需夯实基础(方程式、性质)、突破计算(守恒法)、强化实验(装置与设计),并关注社会热点,以应对命题综合化、情境真实化的趋势。 3.B　A项,NH4HCO3加热分解生成NH3、H2O和CO2,属于非氧化还原反应,未体现N的还原性;B项,NH4Cl和NaNO2发生归中反应生成N2,NH4Cl中N元素的化合价由-3升高至0,体现了N的还原性;C项,NH4Cl溶液呈酸性,Mg(OH)2与溶液中的H+反应转化为Mg2+而溶解,未体现N的还原性;D项,发生的反应为Ba2++S BaSO4↓,未体现N的还原性,故选B。 考场速决　　　“体现N还原性”,说明发生的反应是氧化还原反应,选项中只有B项涉及的反应是氧化还原反应,故选B。 4.D　根据题给信息,NH3可在O2中燃烧生成N2,根据元素守恒可知还有H2O生成,据此写出相应的化学方程式,A项正确。根据题给信息,可知Na与NH3(l)反应生成NaNH2和气体,该气体为H2,即NH3(l)中+1价H被Na还原为H2,据此写出相应的化学方程式,B项正确。根据题给信息,可知Cu(OH)2能与氨水中的NH3反应生成[Cu(NH3)4](OH)2,据此写出相应的化学方程式,C项正确。类比2H2O H3O++OH-,可知2NH3 N+N,故HgCl2与浓氨水发生反应生成Hg(NH2)Cl沉淀和NH4Cl,化学方程式为HgCl2+2NH3 Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,D项错误。 考场速决　　　若反应中有HCl生成,HCl应与过量的NH3继续反应得到NH4Cl,故题给D项化学方程式错误。 5.C　碱石灰可以与浓氨水中的水发生反应,同时放出大量的热,有利于NH3逸出,A正确;锂片表面有Li2O,Li2O会阻碍Li和液氨反应,所以锂片必须打磨出新鲜表面,B正确;装置中间的干燥管的作用为干燥氨气,P2O5为酸性干燥剂,能与氨气反应,不能用P2O5,而装置末端的干燥管的作用为吸收过量的氨气,防止空气中的水蒸气进入装置,可用P2O5,C错误;双口烧瓶中发生的变化是Li+nNH3 Li++[e(NH3)n]-,D正确。 6.B　NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,ΔH>0,烧杯壁会变冷,A错误;试纸变蓝,说明有NH3生成,B正确;滴加浓盐酸后,有白烟生成,说明有NH4Cl生成,发生反应NH3+HCl NH4Cl,C错误;开始时NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应生成NH3,体系压强增大,气球变大,滴加浓盐酸后,发生反应NH3+HCl NH4Cl,体系压强减小,气球又变小,D错误。 7.C　考教衔接 　　联想教材中铜与稀硝酸的反应,可确定a中涉及的反应有:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、2NO+O2 2NO2、3NO2+H2O 2HNO3+NO。 a中铜与稀硝酸发生反应:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,NO会与a内少量O2发生化合反应:2NO+O2 2NO2,会有颜色变化,A正确;a中生成的NO进入b后,与O2反应生成NO2,且存在2NO2 N2O4,故b中所含氮氧化物至少有两种,B正确;酚酞变色的pH范围为8.2~10.0,c中溶液红色刚好褪去时,溶液仍显碱性,HC未反应完全,C错误;若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,铜与浓硫酸发生反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,生成的SO2进入c后,与NaHCO3溶液反应生成CO2,溶液碱性减弱,c中溶液颜色会褪去,D正确。 8.答案　(1)具支试管　防止倒吸 (2)Cu+H2O2+2H+ Cu2++2H2O　O2　增强H2O2的氧化性 (3)CuO2 解析　(2)根据实验现象“铜片溶解,溶液变蓝,少量无色气体产生”可知铜反应生成了硫酸铜,H2O2作氧化剂被还原,产物为H2O,离子方程式为Cu+H2O2+2H+ Cu2++2H2O,H2O2在Cu2+催化下分解生成O2和H2O,无色气体为O2。实验①Na2SO4溶液显中性,无明显现象,实验②稀硫酸呈酸性,反应现象明显,通过对比,说明H+的作用是增强H2O2的氧化性。 (3)由题意可知,黑色氧化物Y为CuO,根据原子守恒,X中m(Cu)=n g×=n g,已知=,则m(O)=n g×+(m-n) g=n g,X中==,X为CuO2。 9.C　 真题降维 ①辅助设问答案:固液不加热制气,固液加热、液液加热制气和液液不加热制气;如本题中A项为液液不加热制气,B项为固液加热制气,D项为固液不加热制气。 ②辅助设问答案:气体长进短出为向上排空气法,气体短进长出为向下排空气法,装满液体后短进长出为排液法;SO2、Cl2、CO2都可以用向上排空气法收集,NH3可以用向下排空气法收集;Cl2也可以用排液(饱和食盐水)法收集。 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;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;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,图中发生装置不合理,C符合题意;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。 思维建模　气体制备实验的基本思路 10.D　CaO和H2O反应放出大量的热,促使氨水中的NH3·H2O分解释放出NH3,A正确;Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,且饱和食盐水能吸收HCl,则制取Cl2,乙可盛饱和食盐水以除去HCl,B正确;Cl2密度大于空气,则丙中气体长导管进短导管出,可作Cl2收集装置,C正确;NH3极易溶于水,容易倒吸,没有防倒吸装置,D错误。 11.D　步骤Ⅰ中加入过量的浓硫酸可将蛋白质中的N元素完全转化为N,A正确。向煮解液中加入过量的浓NaOH溶液,促进平衡N+OH-NH3·H2O正向移动,有利于NH3的蒸出,B正确。用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3,生成NH4Cl,溶液中溶质为NH4Cl和HCl,接着用NaOH标准溶液滴定多余的盐酸,此时NH4Cl不反应,等指示剂变色时多余的盐酸完全反应,溶液中溶质为NH4Cl和NaCl;用定量、过量盐酸标准溶液中的n(HCl)减去所用NaOH标准溶液中的n(NaOH)即得到生成的n(NH4Cl),根据N原子守恒,可得出蛋白质中N元素的量,进而计算蛋白质中N元素的含量,C正确。若按题述步骤测定NaNO3样品,在步骤Ⅰ中NaNO3样品遇到浓硫酸会转化为HNO3,而不是N,故不能用该方法测定NaNO3样品中N元素的含量,D错误。 高考模拟练 1.A　自然固氮是将N2转化为含氮化合物,不一定是转化为NH3,A错误;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;工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3,相关的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2 2NO2、3NO2+H2O 2HNO3+NO,C正确;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。 2.A　工业废气通入过量石灰乳中,CO2、SO2分别和石灰乳反应生成碳酸钙、亚硫酸钙;气体1主要是N2、NO、CO,X与NO反应的产物与氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠,N和N反应生成氮气;气体2主要是氮气和CO,经过捕获剂得到无污染的氮气和捕获产物。X可以是空气,空气中的氧气将NO部分氧化为NO2,NO2、NO的混合气体和氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠,但氧气不能过量,否则用NaOH溶液吸收生成亚硝酸钠与硝酸钠的混合溶液(易错点),A错误;根据上述分析可知,固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,B正确;根据上述分析可知,捕获剂捕获的气体主要是CO,C正确;处理含N废水时,N和N反应生成无污染的气体,反应的离子方程式为N+N N2↑+2H2O,D正确。 3.C　烧杯A中铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,A错误;NO2能够直接与溶液中的水反应产生HNO3和NO,红棕色气体消失与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关,也与NO2和水反应有关,B错误;若将铜片换成铁片,铁在常温下遇浓硝酸会发生钝化,但浓硝酸具有挥发性,挥发的HNO3也能将烧杯C中的KI氧化产生I2,C正确,D错误。 4.D　题给实验用NO与铁粉反应生成N2和FeO,甲装置制备NO气体,制备的NO气体中混有水蒸气、硝酸蒸气和NO2,水蒸气用P2O5除去,NO2和硝酸蒸气用水除去,NO有毒,需要进行尾气处理,根据信息,先通过浓硝酸将NO氧化为NO2,再通入NaOH溶液中除去。接口连接顺序是a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d,A正确;NO与铁粉反应生成氮气和FeO,其化学方程式为2NO+2Fe 2FeO+N2,B正确;装置丁的作用是除去挥发出来的硝酸和产生的NO2,C正确;浓硝酸不具有吸水性,不能做干燥剂,根据信息可知,浓硝酸的作用是将NO氧化成NO2,便于NaOH溶液吸收,防止污染环境,D错误。 5.答案　(1)Fe+4H++N Fe3++NO↑+2H2O (2)气体遇空气未见红棕色,点燃肥皂泡,发出爆鸣声 (3)①蓝色沉淀　②4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O (4)H2 (5)温度升高,H+、N被还原的速率均增大,N被还原的速率增大得更多;N被还原时H+同时被消耗,H+得电子机会减少,导致产生的H2体积减小 (6)较低温度、低浓度硝酸 解析　(1)因为金属与硝酸反应通常不生成H2,故用过量3 mol·L-1HNO3与铁粉反应,生成Fe(NO3)3、NO和水,离子方程式为Fe+4H++N Fe3++NO↑+2H2O。(2)将无色气体通入空气中,如果未变成红棕色,说明不含NO;点燃肥皂泡,如果发出爆鸣声,说明是H2。(3)①Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀,可用于检验Fe2+。②有刺激性气味的气体遇到湿润红色石蕊试纸变蓝,说明该气体是NH3,故该溶液中含有N;综合①、②,说明实验Ⅰ中发生的反应有Fe+2HNO3 Fe(NO3)2+H2↑、4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O。(4)如果稀的硝酸溶液中H+的氧化性强于N,那么将铜粉溶于0.5 mol·L-1 HNO3中,就应该生成H2和Cu(NO3)2,经检测发现没有H2生成,故初步证实假设不成立。 7 学科网（北京）股份有限公司 $