第16讲 氮及其化合物-2027年高考化学一轮复习专项训练

**基本信息** 聚焦氮及其化合物的性质转化与应用，通过概念辨析、实验探究及工业流程题构建从基础到综合的知识网络，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|3题（如氮的固定判断）|选择辨析|从氮的固定切入，关联氨气制备与检验，形成性质-应用逻辑链| |实验探究|4题（如水合肼制备装置分析）|选择+填空|结合实验装置与反应原理，培养科学探究能力，体现结构决定性质| |工业流程|3题（如硝酸制备流程）|填空计算|整合氨氧化、NO转化等反应，构建物质转化模型，强化变化观念| |综合应用|3题（如氮循环、废水处理）|选择+填空|联系环境修复实际，融合氧化还原与守恒思想，提升科学态度与责任|

第16讲　氮及其化合物 一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1 [2025无锡期末]下列叙述不正确的是(　　) A. 工业合成NH3属于氮的固定 B. Ca(OH)2和NH4Cl混合加热可制NH3 C. 可用湿润蓝色石蕊试纸检验NH3 D. NH3易液化，液氨可用作制冷剂 2 [2025南京开学考]水合肼(N2H4·H2O)具有强还原性，其制备原理为NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl。下列关于实验室制备水合肼的装置不能达到实验目的的是(　　) A. 制取氨气 B. 制备过程的安全瓶 C. 制取水合肼 D. 吸收尾气中的氨气 3 [2025南通开学考]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N2转化为NH3 B. 实验室制备NH3的原理：NH4ClNH3↑＋HCl↑ C. 以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl D. 工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3 阅读下列材料，完成4～5题。 ⅤA族元素及其化合物应用广泛。NH3催化氧化生成NO，NO继续被氧化为NO2，将NO2通入水中可制得HNO3；肼(N2H4)常温下为液态，燃烧热为624 kJ/mol，产物无污染，常用作火箭燃料；白磷(P4)为正四面体结构，常用来制烟雾弹、燃烧弹；雄黄(As4S4)具有解毒、杀虫功效，燃烧后生成砒霜(As2O3)和一种具有刺激性气味的气体；锑是一种银白色金属，其氧化物Sb2O3可用于制造颜料，铅锑合金可用作铅酸蓄电池的电极材料。 4 [2025苏州期初]下列说法正确的是(　　) A. N2H4分子中既有极性键，又有非极性键 B. NH3中键角比P4中键角小 C. 1 mol白磷含有4 mol P—P D. 基态As原子的电子排布式为[Ar]4s24p3 5 [2025苏州期初]下列化学反应表示正确的是(　　) A. 雄黄燃烧：As4S4＋7O22As2O3＋4SO2 B. NO2制HNO3的离子方程式：2NO2＋H2O===2H＋＋2NO C. 肼的燃烧：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－642 kJ/mol D. 铅酸蓄电池放电时的负极反应：Pb2+＋2e－===Pb 6 [2026南通期初]N(CH3)3和羟胺(NH2OH)常用于有机合成，羟胺易潮解且可用作油脂工业中的抗氧化剂。强碱性条件下，N2H4可与[Ag(NH3)2]＋反应生成Ag和N2。下列物质的结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是(　　) A. N(CH3)3具有碱性，可与盐酸反应 B. NH2OH具有还原性，可作油脂工业中的抗氧化剂 C. NH2OH分子间形成氢键，因此NH2OH易潮解 D. NH3具有还原性，可用于制硝酸 7 [2025苏州期中]NH3既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。合成氨和氨氧化制硝酸的流程示意图如下。下列说法不正确的是(　　) A. 利用NH3易液化的性质，在氨分离器中液化分离出NH3 B. 氧化炉中NH3被氧化成NO2，NO2进入吸收塔与水反应生成HNO3 C. 物质W可以是空气，也可以是O2 D. 可以将尾气通入NaOH溶液或Na2CO3溶液来处理 8 [2026南通期初]地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A. 键角：NH<NH3 B. 如图所示转化中，N元素被还原的转化有5个 C. 如图所示转化均属于氮的固定 D. 1 mol [Ag(NH3)2]＋中含6 mol σ键 9 [2025泰州中学期末]Mg3N2常用于制备其他超硬、耐高温氮化物。实验室通过CuO氧化NH3制得N2，然后与Mg反应得到Mg3N2。已知：Mg＋2NH3Mg(NH2)2＋H2；Mg3N2易与水反应：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑。下列说法不正确的是(　　) A. 装置A中分液漏斗中的溶液为浓氨水 B. 实验开始时应先点燃C处酒精灯，再点燃E处酒精灯 C. 装置D的作用只是干燥N2 D. 取反应后装置E所得固体少许，滴入蒸馏水，可检验是否有Mg3N2 二、 非选择题 10 [2025连云港赣榆期中]工业上制备硝酸的设备和流程如图所示。 (1) 工业制备硝酸的原料有NH3、H2O和________。 (2) 转化器内发生的化学反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。 (3) 转化器中NH3发生反应的化学方程式为____________________________ __________________________________________。该反应过程中主要产物是NO而不是NO2的可能原因是________________________________________________。 (4) 吸收塔中发生的主要反应的化学方程式是__________________________ ______________________________________。该反应过程中，理论上每生成1 mol HNO3，转移的电子数为________mol。 (5) 硝酸应该密封贮存在低温、避光处的原因是_________________________ ______________________________________________________________________。 (6) 用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O(ⅰ) 2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O(ⅱ) ①反应(ⅰ)中氧化剂是________(填化学式，下同)；反应(ⅱ)中还原剂是________。 ②工业上将NO2、NO通入石灰乳中可制备重要的工业原料Ca(NO2)2。该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1的原因是________________________ ______________________________________________________________________。 11 [2025南通如东期末]氨的合成与利用对人类生存和发展具有重要意义。 (1) 利用FeO与Fe3O4之间的相互转化制取H2的原理如图所示。与C和H2O(g)直接反应制H2相比，该过程制H2的主要优点是_____________________________ ______________________________________________________________________。 (2) 在电解条件下，NO和H2O可以转化为NH3、H2、O2等物质。若生成H2和NH3转移的电子数之比为3∶1，则相同条件下生成H2和NH3的体积之比为________。 (3) N2与H2在MeNx催化作用下，经过“固氮、释氨”两步可实现化学链循环制NH3，“固氮”时MeNx转化为MeNx＋1。 ①写出“释氨”时的化学方程式：_____________________________________ ______________________________________________________________________。 ②与电解法合成NH3相比，化学链循环制NH3的优点有___________________ _____________________________________________________。 (4) 用NH3、CO2和Na2SO4为原料制备NaHCO3，再经煅烧制得纯碱。生成NaHCO3的化学方程式为________。 12 [2025南通如皋中学期初]水合肼(N2H4·H2O)为无色透明液体，具有较强的还原性，可用作抗氧化剂。实验室可通过如下图所示流程制取水合肼溶液。 已知：反应1的目的是制取NaClO，NaClO对热不稳定，受热分解为NaCl和NaClO3。反应1中NaOH溶液过量。 (1) 反应1将Cl2通入NaOH溶液后，开始时没有副产物NaClO3生成，一段时间后有NaClO3生成。一段时间后有NaClO3生成的原因是_________________ ______________________________________________________________________。 (2) 写出反应2中所发生反应的化学方程式：____________________________ ______________________________________________________________________。 (3) 由反应1所得NaClO溶液和CO(NH2)2溶液发生反应2时，两种溶液正确的混合方式是________(填字母)，原因是_________________________________ ______________________________________________________________________。 A. 将NaClO溶液缓慢滴加到CO(NH2)2溶液中，边加边搅拌 B. 将CO(NH2)2溶液缓慢滴加到NaClO溶液中，边加边搅拌 (4) 蒸馏后所得盐溶液可用于吸收SO2。用下图所示装置可以检验吸收过程中是否有CO2排出。则溶液X可以是____________________。 (5) 为测定所得水合肼溶液(溶质为N2H4·H2O)的质量分数，现进行如下实验：取1.000 g溶液于250 mL容量瓶中，加水定容至250 mL，准确量取25.00 mL 其中溶液于锥形瓶中，加入硫酸酸化后，加入约1 g NaHCO3，用0.100 0 mol/L碘(I2)标准溶液滴定至终点。滴定终点时消耗碘标准溶液的体积为24.00 mL。计算水合肼溶液的质量分数：____________(写出计算过程)。滴定过程中的反应：N2H4·H2O＋H2SO4＋NaHCO3＋I2——N2＋CO2＋Na2SO4＋NaI＋H2O(未配平)。 13 [2025镇江、丹阳、南通期中]消除氮氧化物尾气和水中氨氮已成为环境修复研究的热点。 (1) 利用石灰乳与硝酸工业的尾气中氮的氧化物(NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得Ca(NO3)2、Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下： 已知：NO不能与石灰乳反应。 ①若氮的氧化物被Ca(OH)2完全吸收且只生成Ca(NO2)2，该反应的化学方程式为__________________________________________________________________。 ②NO2与石灰乳反应制得Ca(NO2)2与Ca(NO3)2，消耗1 mol NO2，反应过程中转移的电子数为________mol。 (2) 酸性条件下，NaClO溶液可以氧化N2O、NO和NO2等生成Cl－和NO。其他条件一定，N2O转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH的变化如图1所示。 图1 图2 ①酸性条件下，NaClO溶液吸收N2O的离子方程式为_____________________ ___________________________________________。 ②NaClO溶液的初始pH越小，N2O转化率越高。其原因是_________________ ____________________________________________。 ③NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可有效脱除NO。复合吸收剂组成一定时，温度对NO去除率的影响如图2所示。当温度高于60 ℃后，NO去除率下降的原因是____________________________________________________________________。 (3) 硝化-厌氧氧化法：将氨氮(NH)废水中的氮元素转变为N2脱除，其机理如下： ①若NH完全转化为N2，反应Ⅰ、反应Ⅱ中转移的电子数之比为________。 ②废水溶解氧浓度(DO)对氮的脱除率的影响如图3所示。当DO>2 mg/L时，氮的脱除率为0，其原因可能是厌氧氨氧化菌被抑制，Ⅱ中反应无法发生；还可能的原因是__________ _______________________________。 图3 1 C　 3 C 4 A 5 A　 6 C　 7 B 8 B 9 C　 10 (1) O2　(2) 放热　(3) 4NH3＋5O24NO＋6H2O 该条件下NO稳定(或该条件下NO2能分解生成NO和O2)　(4) 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　1　(5) 硝酸在高温或见光条件下易分解　(6) ①NO2　NO2　②若NO和NO2物质的量之比小于1，会导致Ca(NO2)2产品中混有Ca(NO3)2杂质；若NO和NO2物质的量之比大于1，会导致放出的气体中NO含量升高 11 (1) 该工艺中H2和CO分别在不同反应器内产生，可直接得到纯净气体，避免了复杂的分离步骤　(2) 15∶2 (3) ①2MeNx＋1＋3H2===2MeNx＋2NH3　②能耗低；原子利用率高；副产物少，纯度高，产率大　(4) Na2SO4＋2NH3＋2CO2＋2H2O===2NaHCO3↓＋(NH4)2SO4 12 (1) Cl2与NaOH溶液的反应为放热反应，反应一段时间溶液温度升高，NaClO分解产生NaClO3　(2) CO(NH2)2＋NaClO＋2NaOH===N2H4·H2O＋NaCl＋Na2CO3　(3) A　N2H4·H2O有强还原性，NaClO过量时N2H4·H2O会被氧化　(4) 酸性KMnO4溶液　 (5) 60%(计算过程见解析) 13 (1) ①NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O　②0.5 (2) ①H2O＋4ClO－＋N2O===4Cl－＋2NO＋2H＋　②酸性条件下，有利于生成氧化性更强的HClO　③温度升高，H2O2会分解；NaClO2分解；NO溶解量减少　(3) ①2∶1　②O2浓度过高时NO被氧化为NO，导致氮元素无法转变为N2而脱除 学科网（北京）股份有限公司 $