专题02 氮及其化合物 无机非金属材料(期中专项训练) 高一化学下学期人教版
2026-04-07
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3份
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37页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 氮及其化合物 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 氮族元素及其化合物,氧族元素及其化合物,合成有机高分子化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.75 MB |
| 发布时间 | 2026-04-07 |
| 更新时间 | 2026-04-07 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-04-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57219343.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
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专题02
氮及其化合物
无机非金属材料
题型通关·靶向提分
题里1氮的固定与氮的循环
1.c
2.B3.B
题型2氨的性质与用途
1.A
2.C3.c
题型3喷泉实验
1.A
2.A3.B
题型4氨气的实验室制法
1.B
2.C3.B
题型5一氧化氮和二氧化氮的性质
1.D
2.A3.B
题型6氮氧化物溶于水的相送计算
1.B
2.A3.C
题型7硝酸的性质
1.B
2.B3.D
题型8金属与酸的反应
1.A
2.B3.A
题型9铵盐的性质和铵根离子的检验
1.D
2.C3.D
题型10氮及其化合物的转化
1.A
2.B3.D
题型11硅的性质和制备
1.C2.C3.D
1/2
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题型12二氧化硅的性质
1.A2.C3D
2/2
专题02 氮及其化合物 无机非金属材料
题型1氮的固定与氮的循环
题型2氨的性质与用途
题型3喷泉实验(重点)
题型4氨气的实验室制法(重点)
题型5 一氧化氮和二氧化氮的性质(重点)
题型6氮氧化物溶于水的相关计算(难点)
题型7 硝酸的性质(重点)
题型8金属与酸的反应(难点)
题型9铵盐的性质和铵根离子的检验(重点)
题型10 氮及其化合物的转化
题型11 硅的性质和制备
题型12 二氧化硅的性质
题型1 氮的固定与氮的循环
1.【考查氮的固定】(安徽滁州市第二中学等校2026年高一3月份学生能力评价化学试题)下列过程中属于氮的固定的是
A.用硝酸制取炸药 B.硝酸盐被细菌分解
C.雷电作用下转化为氮氧化物 D.植物吸收硝酸盐合成蛋白质
2.【考查氮循环的理解】(25-26高二上·山西太原·开学考试)氮元素在大自然中的循环如图所示,下列说法错误的是
A.豆科类植物的根瘤可直接固氮
B.“雷雨发庄稼”与历程③有关
C.历程②涉及方程式:
D.循环图的转化说明含氮有机物和含氮无机物可以相互转化
易错提醒:
(1)氮的固定必须是将游离态氮(N2)转化为化合态,如N2→NH3、N2→NO等;含氮化合物之间的转化不属于氮的固定。
(2) 注意“雷雨发庄稼”过程中,N2与O2放电生成NO,不是直接生成NO2;NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3。
3.【考查氮循环与氧化还原】(25-26高三上·安徽·月考)氮循环是地球生态系统中的重要循环之一,下列有关说法正确的是
A.氮气可以用于冶炼金属镁时的保护气
B.过程①和②均为自然固氮
C.过程②发生的反应有、
D.过程③和④均有生成或消耗时,则转移电子数之比为4︰5
题型2 氨的性质与用途
1.【考查氨的物理性质和化学性质】(2025高一下·海南·学业考试)下列关于的说法中,错误的是
A.是无色无味的气体 B.密度比空气小
C.的水溶液呈碱性 D.与HCl两种气体相遇会出现白烟
2.【考查氨的性质和检验】关于说法正确的是
A.遇到HCl产生白雾 B.利用受热分解可制得
C.可用湿润的红色石蕊试纸检验 D.沸点低,故极易溶于水
易错提醒:
(1) 氨气是碱性气体,应用湿润的红色石蕊试纸检验,变蓝;不能用湿润的蓝色石蕊试纸。
(2) 实验室制氨气用NH4Cl和Ca(OH)2加热,不能用NH4Cl单独加热,因为生成的NH3和HCl会重新化合。
3.【考查氨的性质】下列关于氨的说法不正确的是
A.无色气体 B.能与氯化氢反应生成氯化铵
C.常温常压下密度比空气的大 D.水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
题型3 喷泉实验
1.【考查喷泉实验原理及计算】(25-26高一下·湖北武汉·月考)在25℃、101 kPa下,溶于水的喷泉实验装置如图所示(烧瓶内充满)。已知该条件下的气体摩尔体积约为,下列说法错误的是
A.实验所用烧瓶需事先洗净,无需干燥
B.挤压胶头滴管,打开弹簧夹,会在烧瓶中观察到红色喷泉
C.当烧瓶内充满溶液时,所得氨水的物质的量浓度约为
D.用、NaOH浓溶液在该装置中也可观察到喷泉现象
2.【考查喷泉实验与气体性质】(25-26高一下·甘肃兰州·月考)如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶I、II中分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有紫色石蕊试液的蒸馏水。下列说法正确的是
A.在实验室中,可用氯化钠和浓硫酸制备氯化氢
B.在实验室中制备干燥的氨气时,可以选用氯化钙作干燥剂
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可在烧瓶I、II中分别形成红色和蓝色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后转移至蒸发皿中蒸干,可得氯化铵固体
易错提醒:
(1) 喷泉实验成功的关键:装置气密性好、气体极易溶于水或与溶液反应、烧瓶干燥。
(2) 氨气喷泉实验常用水或酸溶液,烧杯中加入指示剂可观察颜色变化;氯化氢喷泉实验常用水或碱溶液。
3.【考查喷泉实验】在25℃、101kPa下,溶于水的喷泉实验装置如图所示(烧瓶内充满)。已知该条件下的气体摩尔体积约为,下列说法错误的是
A.实验所用烧瓶需事先干燥
B.挤压胶头滴管,打开弹簧夹,会在烧瓶中观察到蓝色喷泉
C.当烧瓶内充满溶液时,所得氨水的物质的量浓度约为
D.用、NaOH浓溶液在该装置中也可观察到喷泉现象
题型4 氨气的实验室制法
1.【考查 氨气的实验室制法】(24-25高一下·辽宁丹东·期末)某化学研究性学习小组利用下图装置制取氨气并探究氨气的性质。下列说法正确的是
A.装置A中可以用消石灰和硝酸铵制氨气 B.装置B中可以盛放碱石灰
C.装置C和D中试纸颜色都会发生改变 D.装置E中滴加浓盐酸时有白雾生成
2.【考查 氨气的性质实验】(25-26高一下·河南许昌·月考)下列与相关实验的说法错误的是
A.甲图中棉花的作用是减少空气对流,收集较纯净的氨气
B.乙图实验时,可观察到烧瓶中液体为红色,体现是碱性气体
C.丙图实验中,可观察到有大量白烟生成,体现的还原性
D.丁图可用于的尾气处理,且具有防倒吸作用
易错提醒:
(1) 实验室制氨气不能用硝酸铵代替氯化铵,因为硝酸铵受热易爆炸。
(2) 干燥氨气不能用无水氯化钙(会形成CaCl2·8NH3),应用碱石灰;收集氨气用向下排空气法。
3.【考查氨气制备与性质实验】(25-26高三上·江苏苏州·期末)利用氨水和氨气进行相关实验,涉及的装置和原理能达到目的的是
A.验证氨水挥发性
B.制取氨气
C.收集氨气
D.产生红色喷泉
A.A B.B C.C D.D
题型5 一氧化氮和二氧化氮的性质
1.【考查一氧化氮和二氧化氮的性质】(24-25高一下·广东汕头·期末)下列关于NO和NO2的说法正确的是
A.NO2是红棕色气体,属于酸性氧化物 B.NO和NO2均可以用排空气法收集
C.NO2可由N2和O2直接化合得到 D.NO和NO2在一定条件下可以相互转化
2.【考查氮氧化物的性质】下列关于氮氧化物的说法正确的是
A.NO中的杂质气体,可通过盛有水的洗气瓶除去
B.N2与O2在放电条件下直接化合成
C.溶于水时,是氧化剂,水是还原剂
D.可用与水反应制取硝酸,故是酸性氧化物
易错提醒:
(1) NO2不是酸性氧化物,因为与水反应生成HNO3和NO,不是只生成对应酸。
(2) NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3和NO,两者可相互转化。
3.【考查一氧化氮的还原性】运载火箭的推进剂引燃后,尾部喷出大量高温气体。该气体主要成分是、、、等,在发射现场可看到火箭尾部产生大量红棕色气体,其原因是
A.高温下遇空气生成 B.遇空气生成
C.与反应生成和 D.与反应生成和
题型6 氮氧化物溶于水的相关计算
1.【考查NO2溶于水的计算】(25-26高一上·江苏·月考)在标准状况下,烧瓶内充满气体,将此烧瓶倒扣在盛水的水槽内(已知),充分反应后(NO不与水反应,也不溶于水),此时烧瓶内溶液的物质的量浓度为
A.0.067 mol/L B.0.045 mol/L C.0.030 mol/L D.0.025 mol/L
2.【考查 氮氧化物混合气体溶于水的计算】(24-25高一下·山西·期末)在同温同压下,将等体积混合而成的四组气体:①;②;③;④,分别通入体积相同的试管,并立即倒立于如图所示的水槽中,待试管内液面稳定后,剩余气体体积依次为、、、,则剩余气体体积最多的是
A. B. C. D.
易错提醒:
(1) 氮氧化物溶于水的计算常用差量法和原子守恒。
(2) 注意NO2与H2O反应生成NO,剩余气体为NO;NO2和O2混合溶于水,根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算;NO和O2混合溶于水,根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3计算。
3.【考查 NO、O2、H2O反应的计算】(24-25高一下·广东汕头·期末)如图所示,在注射器里吸入20 mL NO(标准状况下),然后吸入5 mL水。若再吸入30 mL空气(标准状况,按O2占空气总体积计算),夹住弹簧夹,让内外大气压相同,观察现象。下列叙述不正确的是
A.可观察到注射器的活塞缓缓向左移动
B.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色,最后变成无色
C.最终剩余气体体积约为30 mL
D.所得硝酸的浓度约为0.07 mol·L-1(假设所得硝酸的体积与吸入水的体积相同)
题型7 硝酸的性质
1.【考查浓硝酸的性质】(2026高二下·北京·学业考试)下列关于浓硝酸的说法不正确的是
A.易挥发 B.与铜反应生成氢气
C.受热或见光分解 D.常温下可用铁制容器盛装
2.【考查硝酸的性质】硝酸被称为“国防工业之母”,是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质相对应的是
A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色—不稳定性
B.稀硝酸可以溶解金属铜—酸性和强氧化性
C.浓硝酸要用棕色瓶盛装并避光保存—挥发性
D.稀硝酸能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去—强氧化性
易错提醒:
(1) 浓硝酸的强氧化性表现为与金属反应生成NO2(一般不生成H2),常温下使铁铝钝化。
(2) 浓硝酸见光或受热分解,应保存在棕色试剂瓶中;稀硝酸与金属反应生成NO。
3.【考查硝酸的性质】(25-26高一上·山东泰安·期末)下列有关硝酸的说法错误的是
A.打开盛装硝酸的试剂瓶,可看到白雾,说明硝酸具有挥发性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定易分解
C.浓硝酸氧化性强于稀硝酸
D.常温下,浓硝酸可以用铝质容器储存,说明铝与浓硝酸不反应
题型8 金属与酸的反应
1.【考查金属与混合酸的反应计算】(25-26高一下·四川德阳·月考)某100 mL混合液中,和的物质的量浓度分别为0.4 mol/L和0.1 mol/L.向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热使反应发生完全。下列说法正确的是(忽略反应前后溶液体积变化)
A.标准状况下,所得气体的体积约为0.336 L B.所得溶液中
C.所得溶液中 D.反应中转移0.06 mol的电子
2.【考查硝酸浓度对还原产物的影响】(24-25高一下·湖北武汉·期中)铁与不同浓度硝酸反应时,各种还原产物的物质的量相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示(反应后铁在化合物中的化合价为+3),下列说法错误的是
A.硝酸的浓度越小,其还原产物氮的价态越低的成分越多
B.一定量的铁粉与足量的硝酸溶液充分反应,得到标准状况下的气体2.24L,则参加反应的硝酸的物质的量为0.2mol
C.当硝酸浓度为时,氧化剂与还原剂的物质的量之比可为15:13
D.Fe与反应分别生成等物质的量的和时,转移电子的数目之比为1:1
易错提醒:
(1) 金属与硝酸反应时,硝酸既表现氧化性又表现酸性,计算时注意用离子方程式3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,H+由所有酸提供。
(2) 铁与稀硝酸反应,若铁过量则生成Fe2+;若硝酸过量则生成Fe3+。
3.【考查氧化还原反应计算】(24-25高一上·云南·期中)与一定浓度的反应,生成、、、和水,当和的物质的量之比为时,则反应中起酸性作用的与被还原的的物质的量之比为
A. B. C. D.
题型9 铵盐的性质和铵根离子的检验
1.【考查铵盐的热分解】(25-26高一上·北京·期末)某同学进行如下实验:
实验步骤
实验现象
Ⅰ
将固体加入试管中,并将湿润的pH试纸置于试管口,试管口略向下倾斜,对试管底部进行加热
试纸颜色变化:黄色→蓝色()→黄色→红色();试管中部有白色固体附着
Ⅱ
将饱和溶液滴在试纸上
试纸颜色变化:黄色→橙黄色()
下列说法不正确的是
A.根据Ⅰ中试纸变蓝,说明发生了分解反应
B.根据Ⅰ中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快
C.根据试管中部有白色固体附着,说明不宜用加热的方法制备
D.根据Ⅱ中现象,推测Ⅰ中试纸变成红色可能是由于溶于水造成的
2.【考查铵盐的性质】下列对于铵盐的描述都正确的是
①绝大多数都溶于水 ②都是白色或无色晶体 ③都有刺激性气味 ④加热后都有氮气放出
⑤与碱混合后加热都有氨气放出 ⑥都能使石蕊试纸变蓝
A.全部 B.①②⑤⑥ C.①②⑤ D.③④⑤
易错提醒:
(1) 铵盐均易溶于水,但并非所有铵盐加热都生成NH3,如NH4NO3加热可能生成N2O或N2。
(2) 铵根离子检验:加浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸变蓝,注意稀NaOH溶液可能不产生NH3;且需加热。
3.【考查离子检验实验评价】(25-26高一上·河南·期末)下列由实验操作和现象所得出的结论正确的是
实验操作
现象
结论
A
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成,溶液呈血红色
稀硝酸将铁氧化为
B
向某溶液中加入稀氢氧化钠溶液
未产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定不含有
C
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液
产生白色沉淀
该溶液中一定含有
D
将铂丝用盐酸洗净后,在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,再蘸取某溶液在外焰上灼烧
火焰呈黄色
溶液中一定有钠元素
A.A B.B C.C D.D
题型10 氮及其化合物的转化
1.【考查 氮的价类二维图】(25-26高一下·河南商丘·月考)部分含N物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断正确的是
A.f遇到b时,能产生白烟 B.工业上通过来制备
C.c、d均为酸性氧化物 D.b的稀溶液可用铁质或铝质容器储存
2.【考查氮和硫的价类二维图】(25-26高一上·江苏镇江·期末)氮、硫元素的“价-类”二维图如图所示。
下列有关叙述正确的是
A.a与氧化铜反应生成b,该过程属于氮的固定
B.反应:a′+c′→b′中,m(氧化产物):m(还原产物)
C.d、d′均可与水反应生成酸,且都属于酸性氧化物
D.e的稀溶液中通入c′反应的离子方程式为:
易错提醒:
(1) 注意NO2不是酸性氧化物,NO也不是酸性氧化物。
(2) 工业制硝酸流程:NH3→NO→NO2→HNO3,注意催化剂和氧化条件;氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。
3.【考查氮的转化关系】(25-26高三上·海南·期末)氮及其化合物的价-类二维图以及物质间的转化关系如图所示,已知为三原子分子,下列有关判断或说法正确的是
A.U属于酸性氧化物
B.图中涉及的8个反应均一定为氧化还原反应
C.常温常压下,反应③在空气中无需其他条件就能发生
D.和、完全反应转化为时,与的物质的量之比为
题型11 硅的性质和制备
1.【考查硅单质的性质】下列关于硅的说法中,错误的是
A.硅是非金属元素,它的晶体单质是灰黑色有金属光泽的固体
B.单质硅和金刚石结构相似,但比金刚石硬度小,熔点低
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应
2.【考查工业制高纯硅】(24-25高一下·江西景德镇·期末)高纯硅是半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有一种工艺流程示意图如图。下列说法正确的是
A.常温下,硅的化学性质稳定,所以自然界中的硅主要以游离态的形式存在
B.二氧化硅能与氢氟酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,所以是两性氧化物
C.生成粗硅的化学方程式为,杂质主要有和等
D.已知C与在同一主族,由于,用类比法得知
易错提醒:
(1) 自然界中硅以化合态存在,没有游离态。
(2) 工业上制粗硅:SiO2+2C=Si+2CO↑(高温),产物是CO不是CO2;硅能与HF、NaOH反应,但常温下与许多物质不反应。
3.【考查高纯硅的制备】(24-25高一下·江苏无锡·期末)工业上制备高纯硅的流程如图。下列说法正确的是
A.自然界中既存在游离态硅,又存在化合态硅
B.步骤①中的反应会直接生成一种温室气体
C.SiO2属于酸性氧化物,能与水反应生成H2SiO3
D.以高纯二氧化硅制成的光导纤维内窥镜可直接窥视有关器官部位的变化
题型12 二氧化硅的性质
1.【考查二氧化硅的性质】(25-26高一上·山西晋中·月考)某兴趣小组利用SiO2纳米粒子制作光子晶体,仅通过物理方法使白色的SiO2纳米粒子在太阳光下呈现蓝色。下列说法错误的是
A.SiO2纳米粒子分散到水中,形成浊液
B.SiO2是酸性氧化物,推测其可与NaOH溶液反应
C.SiO2纳米粒子分散到乙醇中形成胶体,可以透过滤纸
D.若利用Na2SiO3制备SiO2,无须发生氧化还原反应
2.【考查二氧化硅的性质】(25-26高一上·辽宁鞍山·期中)已知:①,②玻璃的物质组成含。下列说法正确的是
A.①的离子方程式为:
B.为两性氧化物
C.和溶液反应的离子方程式为:
D.可用玻璃材质的容量瓶配制一定物质的量浓度的氢氟酸
易错提醒:
(1) SiO2是酸性氧化物,但不与水反应;能与HF反应,但HF不是碱,不能说明SiO2是碱性氧化物。
(2) 氢氟酸能腐蚀玻璃,不能用玻璃容器盛放;SiO2可用于光导纤维。
3.【考查二氧化硅的性质】下列关于SiO2的说法错误的是
A.与NaOH溶液反应生成盐 B.高温下能与CaO反应生成盐
C.纯净的SiO2是光纤制品的基本原料 D.能与氢氟酸反应,属于碱性氧化物
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专题02 氮及其化合物 无机非金属材料
题型1氮的固定与氮的循环
题型2氨的性质与用途
题型3喷泉实验(重点)
题型4氨气的实验室制法(重点)
题型5 一氧化氮和二氧化氮的性质(重点)
题型6氮氧化物溶于水的相关计算(难点)
题型7 硝酸的性质(重点)
题型8金属与酸的反应(难点)
题型9铵盐的性质和铵根离子的检验(重点)
题型10 氮及其化合物的转化
题型11 硅的性质和制备
题型12 二氧化硅的性质
题型1 氮的固定与氮的循环
1.【考查氮的固定】(安徽滁州市第二中学等校2026年高一3月份学生能力评价化学试题)下列过程中属于氮的固定的是
A.用硝酸制取炸药 B.硝酸盐被细菌分解
C.雷电作用下转化为氮氧化物 D.植物吸收硝酸盐合成蛋白质
【答案】C
【解析】用硝酸制取炸药时,反应物硝酸为含氮化合态物质,反应前后氮元素均为化合态,不属于氮的固定,A错误;硝酸盐为含氮化合态物质,细菌分解硝酸盐的过程中氮元素始终为化合态,不属于氮的固定,B错误;氮的固定的定义是将游离态氮(即)转化为化合态含氮化合物的过程,雷电作用下转化为氮氧化物,是游离态氮变为化合态氮,属于氮的固定,C正确;硝酸盐为含氮化合态物质,该过程的起始物不属于游离态的氮,不属于氮的固定,D错误;故选C。
2.【考查氮循环的理解】(25-26高二上·山西太原·开学考试)氮元素在大自然中的循环如图所示,下列说法错误的是
A.豆科类植物的根瘤可直接固氮
B.“雷雨发庄稼”与历程③有关
C.历程②涉及方程式:
D.循环图的转化说明含氮有机物和含氮无机物可以相互转化
【答案】B
【解析】豆科植物的根瘤菌能将大气中的氮气直接转化为含氮化合物,属于生物固氮,故A正确;“雷雨发庄稼”原理是雷电作用下N2与O2转化为NO,因此与历程①有关,故B错误;若历程②为NO转化为,总反应为4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,故C正确;含氮有机物可被微生物分解为,无机物可被植物吸收转化为有机氮,说明含氮有机物和无机物可相互转化,故D正确;故选B。
易错提醒:
(1)氮的固定必须是将游离态氮(N2)转化为化合态,如N2→NH3、N2→NO等;含氮化合物之间的转化不属于氮的固定。
(2) 注意“雷雨发庄稼”过程中,N2与O2放电生成NO,不是直接生成NO2;NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3。
3.【考查氮循环与氧化还原】(25-26高三上·安徽·月考)氮循环是地球生态系统中的重要循环之一,下列有关说法正确的是
A.氮气可以用于冶炼金属镁时的保护气
B.过程①和②均为自然固氮
C.过程②发生的反应有、
D.过程③和④均有生成或消耗时,则转移电子数之比为4︰5
【答案】B
【分析】由图可知,过程①为大气中的氮气发生还原生成氨气和铵根离子;过程②为大气中的氮气发生氧化生成一氧化氮,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和一氧化氮;过程③为硝化细菌作用下氨气发生氧化反应生成硝酸根离子;过程④为反硝化细菌作用下硝酸根离子发生还原反应生成氮气。
【解析】镁的还原性强,在氮气中燃烧生成氮化镁,所以氮气不能作为冶炼金属镁时的保护气,A错误;由分析可知,①和②的转化过程都是游离态的氮元素转化为化合态氮元素的过程,都属于自然固氮,B正确;由分析可知,过程②为大气中的氮气发生氧化生成一氧化氮,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和一氧化氮,反应的化学方程式为:、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,C错误;由分析可知,过程③为硝化细菌作用下氨气发生氧化反应生成硝酸根离子,生成1 mol硝酸根离子时,转移电子的物质的量为8 mol;过程④为反硝化细菌作用下硝酸根离子发生还原反应生成氮气,反应消耗1 mol硝酸根离子时,转移电子的物质的量为5 mol,则转移电子数之比为8:5,D错误;故选B。
题型2 氨的性质与用途
1.【考查氨的物理性质和化学性质】(2025高一下·海南·学业考试)下列关于的说法中,错误的是
A.是无色无味的气体 B.密度比空气小
C.的水溶液呈碱性 D.与HCl两种气体相遇会出现白烟
【答案】A
【解析】是无色但具有强烈刺激性气味的气体,A错误;的摩尔质量为17 g/mol,小于空气平均摩尔质量29 g/mol,同温同压下气体密度与摩尔质量成正比,因此密度比空气小,B正确;溶于水会与水反应生成,可电离出,因此其水溶液呈碱性,C正确;与气体相遇会反应生成固体小颗粒,宏观表现为产生白烟,D正确;故选A。
2.【考查氨的性质和检验】关于说法正确的是
A.遇到HCl产生白雾 B.利用受热分解可制得
C.可用湿润的红色石蕊试纸检验 D.沸点低,故极易溶于水
【答案】C
【解析】氨气()与氯化氢(HCl)反应生成氯化铵固体,产生白烟(固体颗粒),而非白雾(液体小滴),描述不准确,A错误;氯化铵()受热分解可生成氨气()和氯化氢(HCl),但生成的氨气与氯化氢气体又很容易再次反应生成氯化铵固体,故不可单独用于制取氨气,B错误;氨气为碱性气体,会使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故可用湿润的红色石蕊试纸检验,C正确;氨气沸点低(-33°C)表明其易挥发,但极易溶于水(1:700)是由于其极性及与水形成氢键,沸点低与溶解性无直接因果关系,D错误;故选C。
易错提醒:
(1) 氨气是碱性气体,应用湿润的红色石蕊试纸检验,变蓝;不能用湿润的蓝色石蕊试纸。
(2) 实验室制氨气用NH4Cl和Ca(OH)2加热,不能用NH4Cl单独加热,因为生成的NH3和HCl会重新化合。
3.【考查氨的性质】下列关于氨的说法不正确的是
A.无色气体 B.能与氯化氢反应生成氯化铵
C.常温常压下密度比空气的大 D.水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
【答案】C
【解析】氨气为无色气体,A正确;氨气为碱性气体,能与HCl反应生成氯化铵,B正确;同温同压下气体的密度之比等于相对分子质量之比,氨气的相对分子质量为17小于空气的平均相对分子质量,因此密度小于空气,C错误;氨气的水溶液呈碱性,能使红色石蕊试纸变蓝,D正确;故选C。
题型3 喷泉实验
1.【考查喷泉实验原理及计算】(25-26高一下·湖北武汉·月考)在25℃、101 kPa下,溶于水的喷泉实验装置如图所示(烧瓶内充满)。已知该条件下的气体摩尔体积约为,下列说法错误的是
A.实验所用烧瓶需事先洗净,无需干燥
B.挤压胶头滴管,打开弹簧夹,会在烧瓶中观察到红色喷泉
C.当烧瓶内充满溶液时,所得氨水的物质的量浓度约为
D.用、NaOH浓溶液在该装置中也可观察到喷泉现象
【答案】A
【解析】氨气极易溶于水,故实验所用烧瓶需事先干燥,A错误;氨气水溶液显碱性,故挤压胶头滴管,打开弹簧夹,会在烧瓶中观察到红色喷泉,B正确;假设烧瓶体积为VL,当烧瓶内充满溶液时,所得氨水的物质的量浓度约为:,C正确;二氧化硫和氢氧化钠发生反应生成亚硫酸钠,导致装置中压强减小,也会观察到喷泉现象,D正确;故选A。
2.【考查喷泉实验与气体性质】(25-26高一下·甘肃兰州·月考)如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶I、II中分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有紫色石蕊试液的蒸馏水。下列说法正确的是
A.在实验室中,可用氯化钠和浓硫酸制备氯化氢
B.在实验室中制备干燥的氨气时,可以选用氯化钙作干燥剂
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可在烧瓶I、II中分别形成红色和蓝色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后转移至蒸发皿中蒸干,可得氯化铵固体
【答案】A
【解析】实验室制备氯化氢,利用难挥发性酸制易挥发性酸的原理,加热氯化钠固体与浓硫酸,可反应生成氯化氢气体,A正确;氯化钙会与氨气反应生成络合物,不能干燥氨气,干燥氨气常用碱石灰作干燥剂,B错误;烧瓶Ⅰ中是氨气,氨气溶于水显碱性,烧瓶Ⅱ中氯化氢溶于水显酸性;紫色石蕊遇碱变蓝、遇酸变红,因此应该是Ⅰ中形成蓝色喷泉、Ⅱ中形成红色喷泉,描述颜色错误,C错误;氯化铵受热易分解为氨气和氯化氢气体,蒸干过程中氯化铵会完全分解逸出,无法得到氯化铵固体,D错误;故选A。
易错提醒:
(1) 喷泉实验成功的关键:装置气密性好、气体极易溶于水或与溶液反应、烧瓶干燥。
(2) 氨气喷泉实验常用水或酸溶液,烧杯中加入指示剂可观察颜色变化;氯化氢喷泉实验常用水或碱溶液。
3.【考查喷泉实验】在25℃、101kPa下,溶于水的喷泉实验装置如图所示(烧瓶内充满)。已知该条件下的气体摩尔体积约为,下列说法错误的是
A.实验所用烧瓶需事先干燥
B.挤压胶头滴管,打开弹簧夹,会在烧瓶中观察到蓝色喷泉
C.当烧瓶内充满溶液时,所得氨水的物质的量浓度约为
D.用、NaOH浓溶液在该装置中也可观察到喷泉现象
【答案】B
【解析】氨气极易溶于水,故实验所用烧瓶需事先干燥,A正确; 氨气水溶液显碱性,故挤压胶头滴管,打开弹簧夹,会在烧瓶中观察到红色喷泉,B错误;假设烧瓶体积为VL,当烧瓶内充满溶液时,所得氨水的物质的量浓度约为,C正确;二氧化硫和氢氧化钠发生反应生成亚硫酸钠,导致装置中压强减小,也会观察到喷泉现象,D正确;故选B。
题型4 氨气的实验室制法
1.【考查 氨气的实验室制法】(24-25高一下·辽宁丹东·期末)某化学研究性学习小组利用下图装置制取氨气并探究氨气的性质。下列说法正确的是
A.装置A中可以用消石灰和硝酸铵制氨气 B.装置B中可以盛放碱石灰
C.装置C和D中试纸颜色都会发生改变 D.装置E中滴加浓盐酸时有白雾生成
【答案】B
【分析】A为氨气的制备装置,B用于干燥氨气,通过C、D装置检验氨气的性质,E中滴入浓盐酸,与氨气反应生成氯化铵,有白烟现象。
【解析】硝酸铵受热易分解,甚至会发生爆炸,不能用消石灰和硝酸铵加热制氨气,实验室制氨气使用的是氯化铵和消石灰,A错误;氨气是碱性气体,碱石灰是碱性干燥剂,不与氨气反应,可以干燥氨气,因此装置B中可以盛放碱石灰,B正确;干燥的氨气不能电离出,无法使干燥的红色石蕊试纸变色,只有D中湿润的红色石蕊试纸,因氨气溶于水生成碱性的一水合氨才会变蓝,C错误;氨气与浓盐酸挥发出来的反应生成氯化铵固体小颗粒,现象是生成白烟,白雾是小液滴,D错误;故选B。
2.【考查 氨气的性质实验】(25-26高一下·河南许昌·月考)下列与相关实验的说法错误的是
A.甲图中棉花的作用是减少空气对流,收集较纯净的氨气
B.乙图实验时,可观察到烧瓶中液体为红色,体现是碱性气体
C.丙图实验中,可观察到有大量白烟生成,体现的还原性
D.丁图可用于的尾气处理,且具有防倒吸作用
【答案】C
【解析】图甲为向下排空气法收集氨气,因氨气密度小于空气,在试管口放一团棉花可以减缓空气对流,从而收集到较纯净的氨气,A正确;氨气极易溶于水,可形成喷泉,氨气和水反应生成一水合氨,溶液显碱性,则乙图实验时,可观察到烧瓶中液体为红色,体现是碱性气体,B正确;丙图实验中,可观察到有大量白烟生成,是因为氨气和氯化氢反应生成了固体氯化铵,该反应不是氧化还原反应,不能体现的还原性,C错误;氨气极易溶于水,倒置的漏斗起防倒吸作用,即丁图可用于的尾气处理,且具有防倒吸作用,D正确;故选C。
易错提醒:
(1) 实验室制氨气不能用硝酸铵代替氯化铵,因为硝酸铵受热易爆炸。
(2) 干燥氨气不能用无水氯化钙(会形成CaCl2·8NH3),应用碱石灰;收集氨气用向下排空气法。
3.【考查氨气制备与性质实验】(25-26高三上·江苏苏州·期末)利用氨水和氨气进行相关实验,涉及的装置和原理能达到目的的是
A.验证氨水挥发性
B.制取氨气
C.收集氨气
D.产生红色喷泉
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】挥发的氨水可使蘸有红色石蕊试剂的棉球变蓝,或使蘸有酚酞试剂的棉球变红,但与稀硫酸反应无明显现象,左边棉球设置错误,A错误;CaO遇水反应放热,使得氨水分解加剧,生成氨气,B正确;氨气密度小于空气,应使用向下排空气法,且从长管入,短管出,图示气流方向错误,C错误;要产生红色喷泉,应在烧杯中装有酚酞溶液,D错误;故选B。
题型5 一氧化氮和二氧化氮的性质
1.【考查一氧化氮和二氧化氮的性质】(24-25高一下·广东汕头·期末)下列关于NO和NO2的说法正确的是
A.NO2是红棕色气体,属于酸性氧化物 B.NO和NO2均可以用排空气法收集
C.NO2可由N2和O2直接化合得到 D.NO和NO2在一定条件下可以相互转化
【答案】D
【解析】NO2是红棕色气体,但其与水反应生成HNO3和NO,反应中氮的化合价发生变化,不符合酸性氧化物的定义(与碱反应只生成对应盐和水),因此不属于酸性氧化物,A错误;NO会与空气中的O2反应生成NO2,不能用排空气法收集;NO2密度大于空气且与水反应,可用向上排空气法收集,但NO不可,B错误;N2和O2直接化合生成的是NO,而非NO2;NO2需通过NO与O2进一步反应生成,C错误;NO与O2反应生成NO2(如2NO + O2 = 2NO2),而NO2与水反应生成HNO3和NO(如3NO2+ H2O = 2HNO3 + NO),两者在一定条件下可相互转化,D正确;故选D。
2.【考查氮氧化物的性质】下列关于氮氧化物的说法正确的是
A.NO中的杂质气体,可通过盛有水的洗气瓶除去
B.N2与O2在放电条件下直接化合成
C.溶于水时,是氧化剂,水是还原剂
D.可用与水反应制取硝酸,故是酸性氧化物
【答案】A
【解析】能与水发生反应,可被水吸收,NO不溶于水也不与水反应,故通过盛有水的洗气瓶除去NO中的杂质气体,A正确;N2与O2在放电条件下直接化合只能生成NO,需要通过NO与氧气反应生成,B错误;与水发生反应,中N元素的化合价既升高又降低,既是氧化剂又是还原剂,水中H、O元素的化合价都没发生变化,水既不是氧化剂也不是还原剂,C错误;与水反应生成硝酸的同时还有NO生成,不符合酸性氧化物的定义,不是酸性氧化物,D错误;故选A。
易错提醒:
(1) NO2不是酸性氧化物,因为与水反应生成HNO3和NO,不是只生成对应酸。
(2) NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3和NO,两者可相互转化。
3.【考查一氧化氮的还原性】运载火箭的推进剂引燃后,尾部喷出大量高温气体。该气体主要成分是、、、等,在发射现场可看到火箭尾部产生大量红棕色气体,其原因是
A.高温下遇空气生成 B.遇空气生成
C.与反应生成和 D.与反应生成和
【答案】B
【解析】N2在空气中稳定,高温或放电时与O2反应生成NO而非直接生成NO2,A错误;NO暴露在空气中会与O2反应生成红棕色的NO2,符合红棕色气体现象,B正确;高温气体的主要成分为CO2、H2O、N2、NO等,说明在该条件下CO2与NO不反应,C错误;NO不溶于水,也不与水反应,D错误;故选B。
题型6 氮氧化物溶于水的相关计算
1.【考查NO2溶于水的计算】(25-26高一上·江苏·月考)在标准状况下,烧瓶内充满气体,将此烧瓶倒扣在盛水的水槽内(已知),充分反应后(NO不与水反应,也不溶于水),此时烧瓶内溶液的物质的量浓度为
A.0.067 mol/L B.0.045 mol/L C.0.030 mol/L D.0.025 mol/L
【答案】B
【解析】设烧瓶体积为 L。标准状况下,物质的量 mol。根据反应,反应后生成物质的量,NO物质的量。NO不溶于水,占据体积 L。溶液体积 L。溶液的物质的量浓度。故选B。
2.【考查 氮氧化物混合气体溶于水的计算】(24-25高一下·山西·期末)在同温同压下,将等体积混合而成的四组气体:①;②;③;④,分别通入体积相同的试管,并立即倒立于如图所示的水槽中,待试管内液面稳定后,剩余气体体积依次为、、、,则剩余气体体积最多的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在同温同压下,将①②③④等体积混合而成的气体分别通入体积相同的试管,并立即倒立于水槽中。
①和能反应:,一氧化氮和水不反应,根据方程式知,气体减少的体积是二氧化氮的,二氧化氮占混合气体的,则试管内气体减少的体积为试管体积的,故水面上升的高度为试管的,剩余气体体积为试管高度的;
②二氧化氮和氧气、水能反应生成硝酸,根据方程式知,氧气剩余,参加反应的氧气的体积为氧气总体积的,二氧化氮全部参加反应,则混合气体减少的体积为试管体积的,故水面上升的高度为试管的,剩余气体体积为试管高度的;
③氯化氢全部溶于水,氮气不溶,则试管内气体减少的体积为试管体积的,故水面上升的高度为试管的,剩余气体体积为试管高度的;
④SO3与水反应生成H2SO4,试管内气体减少的体积为试管体积的,故水面上升的高度为试管的,剩余气体体积为试管高度的;
综上①中剩余气体体积最多,最大,A符合题意。
易错提醒:
(1) 氮氧化物溶于水的计算常用差量法和原子守恒。
(2) 注意NO2与H2O反应生成NO,剩余气体为NO;NO2和O2混合溶于水,根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算;NO和O2混合溶于水,根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3计算。
3.【考查 NO、O2、H2O反应的计算】(24-25高一下·广东汕头·期末)如图所示,在注射器里吸入20 mL NO(标准状况下),然后吸入5 mL水。若再吸入30 mL空气(标准状况,按O2占空气总体积计算),夹住弹簧夹,让内外大气压相同,观察现象。下列叙述不正确的是
A.可观察到注射器的活塞缓缓向左移动
B.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色,最后变成无色
C.最终剩余气体体积约为30 mL
D.所得硝酸的浓度约为0.07 mol·L-1(假设所得硝酸的体积与吸入水的体积相同)
【答案】C
【解析】在注射器中发生的反应为和,可以看出均为气体分子数减小反应,故活塞缓缓向左移动,A项正确; 一氧化氮与氧气发生反应生成二氧化氮,二氧化氮与水发生反应生成硝酸和一氧化氮,标准状况下,气体体积之比等于其物质的量之比,根据可以列出,消耗的氧气为,参与反应的一氧化氮为12mL,生成了12mL二氧化氮,此反应中气体体积减小6mL, 根据(5mL水过量)可以列出,12mL的二氧化氮参与反应生成了4mL的一氧化氮,最终剩余的气体为NO,故可观察到注射器内气体由无色变成红棕色,最后变成无色,B项正确; 标准状况下,气体体积之比等于其物质的量之比,根据可以列出,消耗的氧气为,参与反应的一氧化氮为12mL,生成了12mL二氧化氮,此反应中气体体积减小6mL, 根据(5mL水过量)可以列出,12mL的二氧化氮参与反应生成了4mL的一氧化氮,故此反应中气体体积减小了8mL,最终剩余体积约为20mL+30mL-6mL-8mL=36mL,C项错误;根据C选项中分析可得,参与反应的二氧化氮体积为12mL,根据方程式,可以列出,硝酸的浓度,D项正确;故选C。
题型7 硝酸的性质
1.【考查浓硝酸的性质】(2026高二下·北京·学业考试)下列关于浓硝酸的说法不正确的是
A.易挥发 B.与铜反应生成氢气
C.受热或见光分解 D.常温下可用铁制容器盛装
【答案】B
【解析】浓硝酸属于低沸点的挥发性强酸,易挥发,A正确;浓硝酸具有强氧化性,与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应为,不会生成氢气,B错误;浓硝酸性质不稳定,受热或见光易分解为二氧化氮、氧气和水,因此需保存在棕色试剂瓶中避光存放,C正确;常温下浓硝酸可使铁发生钝化,在铁表面生成致密氧化物薄膜阻止反应继续进行,因此常温下可用铁制容器盛装浓硝酸,D正确;故选B。
2.【考查硝酸的性质】硝酸被称为“国防工业之母”,是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质相对应的是
A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色—不稳定性
B.稀硝酸可以溶解金属铜—酸性和强氧化性
C.浓硝酸要用棕色瓶盛装并避光保存—挥发性
D.稀硝酸能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去—强氧化性
【答案】B
【解析】浓硝酸先使紫色石蕊变红色后因强氧化性漂白了指示剂,项错误;与稀反应生成、和,硝酸中N原子得电子,硝酸表现氧化性,中氮元素化合价不变,体现了硝酸的酸性,同时铜被氧化为最高价,硝酸体现强氧化性,项正确;见光易分解所以浓硝酸要用棕色瓶盛装并避光保存,C项错误;与发生中和反应,溶液碱性减弱,使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去,体现硝酸的酸性,项错误;故选B。
易错提醒:
(1) 浓硝酸的强氧化性表现为与金属反应生成NO2(一般不生成H2),常温下使铁铝钝化。
(2) 浓硝酸见光或受热分解,应保存在棕色试剂瓶中;稀硝酸与金属反应生成NO。
3.【考查硝酸的性质】(25-26高一上·山东泰安·期末)下列有关硝酸的说法错误的是
A.打开盛装硝酸的试剂瓶,可看到白雾,说明硝酸具有挥发性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定易分解
C.浓硝酸氧化性强于稀硝酸
D.常温下,浓硝酸可以用铝质容器储存,说明铝与浓硝酸不反应
【答案】D
【解析】浓硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸与空气中水蒸气结合形成硝酸液滴产生白雾,则打开盛装硝酸的试剂瓶,看到白雾说明硝酸具有挥发性,A正确;浓硝酸不稳定,遇光分解生成二氧化氮、氧气和水,反应生成的二氧化氮溶于浓硝酸呈黄色,则浓硝酸在光照下颜色变黄说明浓硝酸不稳定易分解,B正确;硝酸的浓度越大,得电子的能力越强,氧化性越强,所以浓硝酸氧化性强于稀硝酸,C正确;浓硝酸具有强氧化性,常温下铝遇浓硝酸发生钝化,生成的致密的氧化膜阻碍反应的继续进行说明铝与浓硝酸反应,但不能持续反应,D错误;故选D。
题型8 金属与酸的反应
1.【考查金属与混合酸的反应计算】(25-26高一下·四川德阳·月考)某100 mL混合液中,和的物质的量浓度分别为0.4 mol/L和0.1 mol/L.向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热使反应发生完全。下列说法正确的是(忽略反应前后溶液体积变化)
A.标准状况下,所得气体的体积约为0.336 L B.所得溶液中
C.所得溶液中 D.反应中转移0.06 mol的电子
【答案】A
【分析】溶液体积V=100 mL=0.1 L,,提供,,提供,总的=0.04 mol+0.02 mol=0.06 mol,;该反应的离子方程式,3 molCu需8 mol和2 mol,则0.03 molCu理论需=0.08 mol,。由:参与反应的=0.06 mol,反应的=,生成的铜离子的物质的量为0.0225 mol,生成的,转移电子。由此解题。
【解析】由分析可知,生成的,标准状况下NO的体积为,A正确;由分析可知,生成的铜离子的物质的量为0.0225 mol,B错误;由分析可知,氢离子全部参与反应,得到的溶液中,C错误;由分析可知,转移电子,D错误;故选A。
2.【考查硝酸浓度对还原产物的影响】(24-25高一下·湖北武汉·期中)铁与不同浓度硝酸反应时,各种还原产物的物质的量相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示(反应后铁在化合物中的化合价为+3),下列说法错误的是
A.硝酸的浓度越小,其还原产物氮的价态越低的成分越多
B.一定量的铁粉与足量的硝酸溶液充分反应,得到标准状况下的气体2.24L,则参加反应的硝酸的物质的量为0.2mol
C.当硝酸浓度为时,氧化剂与还原剂的物质的量之比可为15:13
D.Fe与反应分别生成等物质的量的和时,转移电子的数目之比为1:1
【答案】B
【分析】从图中可以看出,当其他条件一致时,在浓硝酸浓度为12.2mol/L中,主要产物NO和NO2,随着硝酸浓度逐渐降低,产物NO2逐渐减少而NO的相对含量逐渐增多,当浓度为9.75mol/L时,主要产物是NO,其次是NO2及少量的N2O,当HNO3的浓度降到4.02mol/L时,成为主要产物,可见,凡有硝酸参加的氧化还原反应都比较复杂,往往同时生成多种还原产物,据此作答。
【解析】由图可知,硝酸的浓度越小,铵根含量越高,这说明其还原产物氮的价态越低的成分越多,故A正确;一定量的铁粉与12.2mol·L-1硝酸溶液完全反应,根据图中曲线可知,生成气体为NO、NO2且相对含量相等,得到标准状况下的气体2.24L,即0.1mol气体,根据氮原子守恒则有0.1mol硝酸为氧化剂,而反应生成的亚铁盐或铁盐为硝酸盐,故参加反应的硝酸的物质的量为大于0.1mol,参加反应的硝酸也不一定等于0.2mol,故B错误;当硝酸浓度为9.75mol·L-1时,还原产物有NO、NO2和N2O,物质的量之比为其体积比=10:6:2=5:3:1,假设NO是5mol、NO2是3mol、N2O是1mol,则反应中转移电子的物质的量是26mol,假设氧化产物是铁离子,则根据电子得失守恒可知还原剂的物质的量是,所以根据原子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比可为10:=15:13,故C正确;假设Fe与反应分别生成1mol的和,转移电子的物质的量分别为8mol、8mol,转移电子数目之比为1:1,故D正确;故选B。
易错提醒:
(1) 金属与硝酸反应时,硝酸既表现氧化性又表现酸性,计算时注意用离子方程式3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,H+由所有酸提供。
(2) 铁与稀硝酸反应,若铁过量则生成Fe2+;若硝酸过量则生成Fe3+。
3.【考查氧化还原反应计算】(24-25高一上·云南·期中)与一定浓度的反应,生成、、、和水,当和的物质的量之比为时,则反应中起酸性作用的与被还原的的物质的量之比为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】Cu2S与一定浓度的HNO3反应中,Cu2S中铜元素由+1价被氧化为+2价、硫元素由-2价被氧化为+6价,硝酸起氧化剂与酸的作用,起氧化剂作用HNO3中氮元素被还原为NO2和NO,令NO2和NO的物质的量均为1mol,根据电子转移守恒可知:n(Cu2S)×[6-(-2)+1×2]=1mol×(5-4)+1mol×(5-2),解得n(Cu2S)=0.4mol.被还原的硝酸的物质的量等于NO2和NO的物质的量之和为2mol,根据硫元素守恒,n(CuSO4)=0.4mol,根据铜元素守恒,n[ ]=2n(Cu2S)-n(CuSO4)=0.4mol,则起酸性作用的的物质的量为2×n[ ]=0.8mol,则反应中起酸性作用的与被还原的的物质的量之比为0.8:2=2:5,故选A。
题型9 铵盐的性质和铵根离子的检验
1.【考查铵盐的热分解】(25-26高一上·北京·期末)某同学进行如下实验:
实验步骤
实验现象
Ⅰ
将固体加入试管中,并将湿润的pH试纸置于试管口,试管口略向下倾斜,对试管底部进行加热
试纸颜色变化:黄色→蓝色()→黄色→红色();试管中部有白色固体附着
Ⅱ
将饱和溶液滴在试纸上
试纸颜色变化:黄色→橙黄色()
下列说法不正确的是
A.根据Ⅰ中试纸变蓝,说明发生了分解反应
B.根据Ⅰ中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快
C.根据试管中部有白色固体附着,说明不宜用加热的方法制备
D.根据Ⅱ中现象,推测Ⅰ中试纸变成红色可能是由于溶于水造成的
【答案】D
【分析】由实验Ⅰ的实验现象可知,湿润的pH试纸颜色先变蓝后变红,说明氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,相对分子质量小的氨气的扩散速率快;试管中部有白色固体附着,说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵;由实验Ⅱ的实验现象可知,饱和氯化铵溶液显弱酸性(证明氯化铵是强酸弱碱盐,在溶液中水解使溶液呈弱酸性)。
【解析】由分析可知,实验Ⅰ中湿润的pH试纸变蓝说明氯化铵受热分解有碱性气体氨气生成,证明氯化铵发生了分解反应,A正确;由分析可知,实验Ⅰ中湿润的pH试纸颜色先变蓝后变红,说明氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,相对分子质量小的氨气的扩散速率快,B正确;由分析可知,试管中部有白色固体附着,说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵,所以不宜用加热氯化铵的方法制备NH3,C正确;实验Ⅰ中湿润的pH试纸变为红色,而实验Ⅱ中pH试纸由黄色变为橙黄色,实验Ⅰ中溶液的酸性远强于实验Ⅱ中氯化铵溶液的酸性,说明实验Ⅰ中的红色是氯化铵分解生成的氯化氢气体所致,D错误;故选D。
2.【考查铵盐的性质】下列对于铵盐的描述都正确的是
①绝大多数都溶于水 ②都是白色或无色晶体 ③都有刺激性气味 ④加热后都有氮气放出
⑤与碱混合后加热都有氨气放出 ⑥都能使石蕊试纸变蓝
A.全部 B.①②⑤⑥ C.①②⑤ D.③④⑤
【答案】C
【解析】铵盐都是白色晶体,都易溶于水,加热分解,但是不一定生成氨气;能与强碱混合加热反应生成氨气,
①铵盐都易溶于水,故正确;②铵盐都是白色晶体,故正确;③所有铵盐为固体,不具有氨的刺激性气味,故错误;④大多数铵盐分解生成氨气,部分铵盐分解生成氮气或者其他氮的化合物,故错误;⑤铵盐中铵根离子能与碱反应,受热放出氨气,故正确;⑥铵盐不一定显碱性,如氯化铵显酸性,不能使红色石蕊试纸变蓝,故错误;故选C。
易错提醒:
(1) 铵盐均易溶于水,但并非所有铵盐加热都生成NH3,如NH4NO3加热可能生成N2O或N2。
(2) 铵根离子检验:加浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸变蓝,注意稀NaOH溶液可能不产生NH3;且需加热。
3.【考查离子检验实验评价】(25-26高一上·河南·期末)下列由实验操作和现象所得出的结论正确的是
实验操作
现象
结论
A
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成,溶液呈血红色
稀硝酸将铁氧化为
B
向某溶液中加入稀氢氧化钠溶液
未产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定不含有
C
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液
产生白色沉淀
该溶液中一定含有
D
将铂丝用盐酸洗净后,在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,再蘸取某溶液在外焰上灼烧
火焰呈黄色
溶液中一定有钠元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】过量铁粉与稀硝酸反应时,生成Fe2+(生成的Fe3+会被过量的铁粉还原至Fe2+),故加入KSCN溶液不会变血红色,现象错误,A错误;未产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(氨气)不一定说明无,因与OH-反应生成NH3需加热或浓度足够,否则气体可能不逸出,B错误;产生白色沉淀可能由Ag+(形成AgCl)等干扰离子引起,不一定是,C错误;焰色反应中黄色火焰为钠元素的特征现象,操作中铂丝洗净并灼烧可排除干扰,现象与结论一致,D正确;故选D。
题型10 氮及其化合物的转化
1.【考查 氮的价类二维图】(25-26高一下·河南商丘·月考)部分含N物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断正确的是
A.f遇到b时,能产生白烟 B.工业上通过来制备
C.c、d均为酸性氧化物 D.b的稀溶液可用铁质或铝质容器储存
【答案】A
【分析】f为氢化物,N为-3价,故f为;e为单质,N为0价,故e为;c为氧化物,N为+2价,故c为;d为氧化物,N为+4价,故d为或;b为含氧酸,N为+5价,故b为;a为盐,N为+5价,故a为硝酸盐,如等,据此分析。
【解析】f为,b为,二者相遇发生反应,生成白色固体小颗粒,表现为白烟,A符合题意;工业制备的流程为,B不符合题意;c为,d为或,、或,均不是酸性氧化物,C不符合题意;b为,常温下浓可使Fe、Al钝化,可用铁质或铝质容器储存,但稀会与Fe、Al发生氧化还原反应,不能用铁质或铝质容器储存,D不符合题意;故选A。
2.【考查氮和硫的价类二维图】(25-26高一上·江苏镇江·期末)氮、硫元素的“价-类”二维图如图所示。
下列有关叙述正确的是
A.a与氧化铜反应生成b,该过程属于氮的固定
B.反应:a′+c′→b′中,m(氧化产物):m(还原产物)
C.d、d′均可与水反应生成酸,且都属于酸性氧化物
D.e的稀溶液中通入c′反应的离子方程式为:
【答案】B
【分析】从氢化物的价态可确定a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2、e为HNO3,a′、b′、c′、d′、e′、f′分别为H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4,据此解答。
【解析】将游离态的氮转化为化合态的氮,称为氮的固定,将N2转化为NH3为氮的固定,NH3转化为N2不属于氮的固定,A错误;反应为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,2 mol S为氧化产物,1 mol S为还原产物,m(氧化产物):m(还原产物)=n(氧化产物):n(还原产物)=2:1,B正确;NO2与H2O反应生成HNO3和NO,NO2不属于酸性氧化物,SO3与H2O反应生成H2SO4,SO3为酸性氧化物,C错误;二氧化硫与稀硝酸反应中,硫元素由SO2氧化为,N元素由还原为NO,反应的离子方程式为:,D错误; 故选B。
易错提醒:
(1) 注意NO2不是酸性氧化物,NO也不是酸性氧化物。
(2) 工业制硝酸流程:NH3→NO→NO2→HNO3,注意催化剂和氧化条件;氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。
3.【考查氮的转化关系】(25-26高三上·海南·期末)氮及其化合物的价-类二维图以及物质间的转化关系如图所示,已知为三原子分子,下列有关判断或说法正确的是
A.U属于酸性氧化物
B.图中涉及的8个反应均一定为氧化还原反应
C.常温常压下,反应③在空气中无需其他条件就能发生
D.和、完全反应转化为时,与的物质的量之比为
【答案】D
【分析】据图可知,Q为、R为、T为NO、U是三原子分子故为、W为、V为含的盐。
【解析】U是,与水反应生成硝酸和NO,故不属于酸性氧化物,A错误;图中的反应⑧不一定是氧化还原反应,如HNO3+NH3=NH4NO3是非氧化还原反应,3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O是氧化还原反应,B错误;常温常压下,反应③是,在空气中放电才能发生,C错误;T(NO)和、完全反应转化为时,方程式为,(NO)与的物质的量之比为4∶3,D正确;故选D。
题型11 硅的性质和制备
1.【考查硅单质的性质】下列关于硅的说法中,错误的是
A.硅是非金属元素,它的晶体单质是灰黑色有金属光泽的固体
B.单质硅和金刚石结构相似,但比金刚石硬度小,熔点低
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应
【答案】C
【解析】硅是非金属元素,其晶体单质呈灰黑色,具有金属光泽,描述正确,A不符合题意; 故选单质硅与金刚石均为原子晶体,结构相似,但因硅原子半径更大、键能较弱,故硬度、熔点低于金刚石,描述正确,B不符合题意。硅常温下化学性质较稳定,但并非与任何物质都不反应。例如,硅可与氢氟酸(HF)反应生成SiF4和H2,也可与强碱(如NaOH)反应,故该说法错误,C符合题意。硅在高温下能与氯气、氧气等非金属发生反应,如生成SiCl4或SiO2,描述正确,D不符合题意;故选C。
2.【考查工业制高纯硅】(24-25高一下·江西景德镇·期末)高纯硅是半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有一种工艺流程示意图如图。下列说法正确的是
A.常温下,硅的化学性质稳定,所以自然界中的硅主要以游离态的形式存在
B.二氧化硅能与氢氟酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,所以是两性氧化物
C.生成粗硅的化学方程式为,杂质主要有和等
D.已知C与在同一主族,由于,用类比法得知
【答案】C
【分析】工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅,在流化床反应器中粗硅与HCl反应生成SiHCl3等,还原炉中氢气还原SiHCl3得到高纯硅。
【解析】硅原子最外层有4个电子,不易得失电子,常温下硅的化学性质相对稳定,但硅是亲氧元素,自然界中以化合态存在,主要以硅酸盐和氧化物形式存在,A错误;二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,四氟化硅不是盐,所以二氧化硅不是两性氧化物,B错误;电弧炉中生成粗硅的化学方程式为,副反应为,故杂质主要有SiO2、SiC等,C正确;SiO2化学性质稳定,不溶于水、不与水反应,无法类比CO2生成H2SiO3,D错误;故选C。
易错提醒:
(1) 自然界中硅以化合态存在,没有游离态。
(2) 工业上制粗硅:SiO2+2C=Si+2CO↑(高温),产物是CO不是CO2;硅能与HF、NaOH反应,但常温下与许多物质不反应。
3.【考查高纯硅的制备】(24-25高一下·江苏无锡·期末)工业上制备高纯硅的流程如图。下列说法正确的是
A.自然界中既存在游离态硅,又存在化合态硅
B.步骤①中的反应会直接生成一种温室气体
C.SiO2属于酸性氧化物,能与水反应生成H2SiO3
D.以高纯二氧化硅制成的光导纤维内窥镜可直接窥视有关器官部位的变化
【答案】D
【解析】硅是亲氧元素,自然界中不存在游离态硅,只能以化合态形式存在,A错误;在高温下焦炭还原SiO2生成CO,不会直接生成温室气体,B错误;SiO2不溶于水,不能与水反应生成硅酸,C错误;二氧化硅具有优异的光学特性、物理性能,可用于制作光导纤维,D正确;故选D。
题型12 二氧化硅的性质
1.【考查二氧化硅的性质】(25-26高一上·山西晋中·月考)某兴趣小组利用SiO2纳米粒子制作光子晶体,仅通过物理方法使白色的SiO2纳米粒子在太阳光下呈现蓝色。下列说法错误的是
A.SiO2纳米粒子分散到水中,形成浊液
B.SiO2是酸性氧化物,推测其可与NaOH溶液反应
C.SiO2纳米粒子分散到乙醇中形成胶体,可以透过滤纸
D.若利用Na2SiO3制备SiO2,无须发生氧化还原反应
【答案】A
【解析】SiO2纳米粒子粒径小(纳米级),分散到水中应形成胶体(粒子直径1-100 nm),而非浊液(粒子直径>100 nm),A错误;SiO2作为酸性氧化物,可以与碱反应生成硅酸盐和水,B正确;SiO2纳米粒子在乙醇中可形成胶体,胶体能透过滤纸,C正确;Na2SiO3制备SiO2通过酸处理、再脱水,整个过程无元素化合价变化,属于非氧化还原反应,D正确;故选A。
2.【考查二氧化硅的性质】(25-26高一上·辽宁鞍山·期中)已知:①,②玻璃的物质组成含。下列说法正确的是
A.①的离子方程式为:
B.为两性氧化物
C.和溶液反应的离子方程式为:
D.可用玻璃材质的容量瓶配制一定物质的量浓度的氢氟酸
【答案】C
【解析】是弱酸,在离子方程式中应以分子形式存在,不能拆分为和,因此该离子方程式错误,A错误;虽能与和反应,但与的反应生成和,该反应是熵增驱动的(是气体),并非典型碱性氧化物的性质,且主要显酸性氧化物性质(与碱反应),不属于两性氧化物,B错误;与溶液反应生成和,为固体,在离子方程式中保留分子形式,离子方程式书写正确,C正确;氢氟酸能与玻璃中的反应,腐蚀玻璃,因此不能用玻璃容量瓶配制,D错误;故选C。
易错提醒:
(1) SiO2是酸性氧化物,但不与水反应;能与HF反应,但HF不是碱,不能说明SiO2是碱性氧化物。
(2) 氢氟酸能腐蚀玻璃,不能用玻璃容器盛放;SiO2可用于光导纤维。
3.【考查二氧化硅的性质】下列关于SiO2的说法错误的是
A.与NaOH溶液反应生成盐 B.高温下能与CaO反应生成盐
C.纯净的SiO2是光纤制品的基本原料 D.能与氢氟酸反应,属于碱性氧化物
【答案】D
【解析】SiO2能与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水,故A正确;SiO2高温下能与CaO反应生成硅酸钙,故B正确;纯净的二氧化硅良好的折光性,是现代光学及光纤制品的基本原料,故C正确;SiO2与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,不属于碱性氧化物,故D错误;故选D。
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