第03讲 氮及其重要化合物(专项训练)(全国通用) 2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-06-24
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3份
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66页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 氮族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.96 MB |
| 发布时间 | 2026-06-24 |
| 更新时间 | 2026-06-24 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58484761.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以氮元素价态转化为主线,通过基础-重难-真题三级演练,系统覆盖氮及其化合物核心性质、实验探究与计算,融合科学思维与探究实践。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|11考向33题|选择+填空,聚焦性质判断与基础实验|从N₂(0价)→NOₓ(+2、+4)→NH₃/NH₄⁺(-3)→HNO₃(+5)构建价态转化链,体现结构决定性质|
|重难·创新演练|15题|综合实验(如亚硝酸钙制备)、反应机理分析|结合工业流程(如氨氮废水处理)与跨学科实践(文物分析),强化科学探究与证据推理|
|真题·实战演练|14题|高考真题再现,涵盖计算(金属与硝酸反应)、性质应用|对接高考命题趋势,突出高频考点(硝酸氧化性、喷泉实验)与科学态度(环境治理)|
内容正文:
第03讲 氮及其重要化合物(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 考查氮气的性质及氮的固定
考向02 考查氮的氧化物与环境污染
考向03 考查氨、铵盐的性质及实验
考向04 考查喷泉实验原理及应用
考向05 考查氨的实验室制法及创新
考向06 考查硝酸的性质及实验探究
考向07 考查金属与硝酸反应的多角度计算
考向08 考查不同价态含氮物质的转化关系
考向09 考查不同价态含氮物质转化的实验探究
考向10 考查含氮的其他重要化合物
考向11 考查氮族元素的其他元素
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查氮气和氮的氧化物
1.下列关于N2的叙述中不正确的是( )
A.雷雨天,空气中的N2与O2可反应生成NO B.N2与H2在一定条件下合成氨属于氮的固定
C.N2分子中σ键与π 键的比值为2:1 D.N2既可作氧化剂又可作还原剂
2.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.工业上模拟自然界“雷雨发庄稼”的过程生产HNO3
B.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为含氮化合物
C.氨气是重要的工业原料,可用于制备化肥和纯碱等大宗化学品
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.为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境,人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。后者常采用NH3作还原剂,其反应之一为:8NH3+6NO27N2+12H2O,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A.氧化产物与还原产物的质量比为3∶4 B.生成1mol水转移电子的数目为2NA
C.可使用Na2CO3溶液吸收氮氧化物 D.氮氧化物的排放可形成酸雨
考向02 考查氮的氧化物与环境污染
4.(2026·北京房山一模)工业烟气中常含有NOx(NO、NO2),用NaClO溶液将NOx氧化为NO3-,实现烟气中NOx的脱除,下列说法正确的是( )
A.第一电离能 B.NOx在大气中会形成酸雨
C.O元素位于周期表中第IVA族 D.脱除过程中NaClO发生氧化反应
5.(2026·天津宁河高三开学考试)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、乙均为非极性分子 B.图中涉及的所有氧化物都需要进行尾气处理
C.反应(Ⅰ)在常温下不容易发生 D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
6.【定性定量结合】(2026·重庆永川高三模拟预测)亚硝酸钙[Ca(NO2)2]可用作化学合成反应的催化剂、氧化剂等。实验室用CaO2和NO反应制备无水亚硝酸钙,实验装置如图。
实验步骤:
(ⅰ)检查装置气密性,关闭K2,加入相应的试剂。打开K1与K3,并通入N2;
(ⅱ)关闭K1,打开K2,滴入稀硝酸;
(ⅲ)启动管式炉,使管式炉升温;
(iv)实验结束时,……
(1)仪器a的名称是___________。
(2)装置B的作用为除去H2O和___________(写化学式)等;装置D中盛装的试剂是___________。
(3)装置E中,酸性K2Cr2O7可将NO氧化为NO3-,溶液逐渐由橙色变为绿色(Cr3+),该反应的离子方程式为___________。
(4)测定Ca(NO2)2样品的质量分数:
称量mg样品,加适量水溶解、将溶液转移、加水稀释至250.00 mL,从中移取25.00 mL置于锥形瓶中,加入过量酸化的KI溶液;以淀粉为指示剂,用1.000mol·L-1Na2S2O3标准溶液平行滴定3次,平均消耗标准液V mL(滴定过程包含反应:2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O;I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。)
①“稀释”时,除烧杯、玻璃棒外,还需用到下面的玻璃仪器有___________(填标号)。
A
B
C
D
②滴定终点的现象是___________。
则样品中Ca(NO2)2的质量分数为___________×100%(用含m、V的式子表示)。
考向03 考查氨、铵盐的性质及实验
7.(2026·内蒙古乌兰察布高三模拟)利用如图装置检验氯化铵受热分解的产物,下列分析正确的是( )
A.分解过程中有非极性共价键的断裂和生成
B.若湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH3产生
C.在实验室中可采用加热氯化铵固体的方法制取氨气
D.将碱石灰和五氧化二磷的位置互换,仍可达到实验目的
8.(2026·北京朝阳一模)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生大量白烟。下列说法不正确的是( )
A.NH3、HCl中的共价键分别是s-sp3σ键、s-p σ键
B.反应过程涉及配位键的形成
C.白烟的产生体现了NH3的还原性
D.用浓硝酸代替浓盐酸,也会产生大量白烟
9.(2026·黑龙江哈尔滨期中)以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法,其工艺流程如下,下列说法错误的是( )
A.反应①的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶4
B.反应②可能的副产物有(NH4)2CO3、NH4HCO3
C.反应③理论上当时,恰好反应生成NH4NO3
D.消耗3molCH4,充分反应生成NH3的物质的量等于8mol
考向04 考查喷泉实验原理及应用
10.如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
11.已知NH3是能用来做喷泉实验的气体,若在同温同压下用等体积烧瓶一个收集满NH3,另一个收集NH3和N2的混合气体,如图所示,喷泉实验停止后,两个烧瓶内溶液的关系式(不考虑烧瓶内溶质的扩散,氨水的溶质按NH3计算)( )
A.溶质的物质的量浓度相同,溶质的质量分数不同 B.溶质的质量分数相同,溶质的物质的量不同
C.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同 D.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同
12.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满:①NH3,②NO2,进行喷泉实验。经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A.①=②=③=④ B.①>②>③>④
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
考向05 考查氨的实验室制法及创新
13.(2026·江苏南通高三模拟预测)实验室利用NH3、SO2等物质制备NH4HSO3晶体。下列实验装置和操作能达到实验目的的是( )
A.利用装置甲制备SO2 B.利用装置乙制备NH3
C.利用装置丙制备NH4HSO3溶液 D.利用装置丁分离出NH4HSO3晶体
14.(2026·浙江杭州期中)氨气还原氧化铁的反应为 某学生拟用如图装置完成该实验并验证部分产物,下列说法不正确的是( )
A.装置①中的试剂可为氢氧化钙和氯化铵固体
B.装置②中的碱石灰可用无水CaCl2替代
C.实验开始一段时间后,可观察到装置④中无水硫酸铜变蓝
D.装置⑤可防止倒吸,推测 CCl4难溶解氨气且比水的密度大
15.用如图所示装置进行实验(夹持装置略去),实验前关闭止水夹。下列说法错误的是( )
A.试剂m是碱石灰
B.搅拌后湿润红色石蕊试纸变蓝
C.搅拌后锥形瓶壁变冷,说明发生了吸热反应
D.搅拌后打开止水夹,产生大量白烟,说明反应生成了NH4Cl
考向06 考查硝酸的性质及实验探究
16.(2026·北京第二中学开学考试)在恒压密闭容器中,过量铜粉、铁粉分别和2.0mL0.5mol·L-1HNO3混合,记录如下:
实验
金属
现象、操作
i
铁粉
溶液几乎无色。产生无色气体遇空气不变色,经检验为H2;向溶液加入足量NaOH得到灰绿色沉淀。煮沸,蒸气使湿润红色石蕊试纸变蓝
ii
铜粉
溶液变蓝,经检验有NH4+,气体中无H2
下列分析正确的是( )
A.实验i中产生H2的物质的量为5.0×10-4mol·L-1
B.推测实验ii中产生NH4+,NH4+水解导致了溶液pH降低
C.根据上述实验推断,该浓度的硝酸中NO3-的氧化性大于H+
D.由上述实验可知,H+的还原速率大于NO3-的还原速率
17.(2026·山西吕梁二模)浓硝酸与铜作用的过程如下图所示。下列关于该过程的分析正确的是( )
A.a中溶解0.64 g铜时,转移电子的数目为
B.b中收集x L(标准状况)的气体,其物质的量为
C.NaOH溶液吸收NO2的反应为2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
D.若将铜丝换成铝片,无明显现象,说明还原性:Al<Cu
18.(2026·广东茂名高三模拟)按如图所示组装好装置后,将铂丝上炽热的木炭迅速伸入足量热的浓硝酸中,观察到发生剧烈反应,伴有红棕色气体生成。下列叙述正确的是( )
A.试剂a可选择无水CaCl2
B.观察到红棕色气体生成说明浓硝酸发生了还原反应
C.若实验过程中消耗木炭,则会生成0.896LNO2(换算成标准状况)
D.实验过程中会生成两种酸性氧化物
考向07 考查金属与硝酸反应的多角度计算
19.(2026·陕西商洛高三模拟预测)某实验室中有100 g有杂质的铜样品(杂质不反应),将其一定量放入0.5 mol/L的硝酸中,标况下产生了1 mol氮氧化物气体,气体放入1 L集气瓶后经检测发现只有N2O4,NO2和NO三种气体,加入2 L 0.9 mol/L的NaOH溶液后,此时溶液恰好显中性且不再产生沉淀,经测量共产生了88.2 g沉淀。在该温度下,K=0.8,下列说法正确的是( )
A.样品中铜的质量分数为88.2%
B.NO与N2O4的物质的量之比是3:2
C.加入的硝酸一定过量
D.集气瓶中气体颜色变深有可能是加压后平衡移动造成
20.将质量为32g的铜与150mL的一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生标准状况下11.2L的NO和NO2的混合气体,将生成的混合气体与一定体积的氧气一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被吸收生成NaNO3。下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,通入的O2体积为5.6L
B.向反应后的溶液加NaOH,使铜沉淀完全,需要NaOH的物质的量至少为1.0mol
C.标准状况下,混合气体构成是5.6L的NO和5.6L的NO2
D.硝酸的物质的量浓度为10.0mol·L−1
21.向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量关系如图所示:
下列有关说法正确的是( )
A.x=0.2,y=0.1
B.a点之前的反应离子方程式为3Fe+8H++2NO3-===3Fe2++2NO↑+4H2O
C.向b点所得溶液中加入Cu粉,最多可溶解1.92 g
D.反应至c点,可收集到气体4.48 L(标准状况)
考向08 考查不同价态含氮物质的转化关系
22.部分含N物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.雷电固氮转化:d→c→b→a B.e作配体时,N原子作配位原子
C.可用浓硫酸干燥b和c D.a的溶液可能呈中性
23.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
24.【反应历程】(2026·河北沧州二模)利用Cu-ZSM-5分子筛催化剂,NH3可脱除燃煤烟气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法不正确的是
A.阶段②中各元素的化合价没有发生变化
B.X是氮气
C.阶段④中的氮元素既被氧化又被还原
D.该去除氮氧化物的总反应中,每生成标准状况下2.24L氮气,转移的电子数为0.3NA
考向09 考查不同价态含氮物质转化的实验探究
25.【实验创新】(2026·广东广州二模)利用如图装置进行实验,反应一段时间后,往d中注入H2O2溶液。下列说法错误的是( )
A.a中溶液变为绿色,说明浓硝酸具有氧化性
B.b中试纸变蓝,体现了I-的还原性
C.c中液面上方气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
D.若c中不加铜片,往d中注入H2O2后气体颜色无明显变化
26.(2026·广东深圳三模)某兴趣小组为制备并探究和Cu反应的氧化产物,设计如图所示实验装置。
已知:①氧化亚铜在酸性条件下能发生歧化反应:;
②红热的铜能与氮的氧化物反应。
下列说法正确的是( )
A.A中反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
B.实验开始时,先打开A中分液漏斗活塞,过一会儿,点燃D处酒精灯
C.若把浓HNO3改为稀HNO3,装置B的作用相同
D.取少量D中完全反应后的产物,加入足量的稀硝酸,若固体完全溶解,说明有Cu2O生成
27.某科研小组探究铜和浓硫酸在一定条件下的反应,进行如下实验,流程中除外反应产物均已标出。下列说法错误的是( )
A.化合物X为 B.该流程的实质是浓硝酸将铜氧化
C.该实验中浓硫酸体现了强氧化性和酸性 D.理论上产生NO2的物质的量为1mol
考向10 考查含氮其它重要化合物
28.(2026·重庆高三模拟)石灰氮(CaCN2)可用作土壤改良剂,可由以下反应制得:CaC2+N2CaCN2+C。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.该反应可以实现氮的固定
B.12 g金刚石含有的共价键数目为2NA
C.1 mol CN22-含有的键数目为NA
D.消耗标准状况下22.4 L N2时,转移的电子数为6NA
29.(2026·湖北二模)氮化钙(Ca3N2)在冶金中作脱气剂、氮化剂,改善金属表面性能,其极易与水剧烈反应生成氨气。利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体)。下列说法中正确的是( )
A.图1中产品与水的反应装置Y形管换成图2装置更好
B.Ca3N2与水反应的化学方程式为Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑
C.反应结束,未冷却至室温即读数,会造成测量结果偏低
D.图1装置也可测定CaC2样品(假定杂质不与水反应)的纯度
30.(2026·河南南阳高三模拟预测)二氯二氨钯[Pd(NH3)2Cl2]广泛应用于有机合成、催化反应和材料科学领域。二氯二氨钯为橘黄色粉末,难溶于水,制备二氯二氨钯的装置如图所示。
已知:①该实验先把王水滴入钯粉中生成H2PdCl4,然后再将NH3通入H2PdCl4溶液;
②H2PdCl4可与NH3形成多种配合物,其中二氯四氨钯[Pd(NH3)2Cl2]易溶于水,且水溶液为绿色。
回答下列问题:
(1)仪器A、C的名称分别为___________、___________。
(2)仪器B的作用是___________,王水的配制方法为___________。
(3)钯粉(Pd)与王水反应生成H2PdCl4和NO、H2O,写出反应的化学方程式:___________。若产生的NO要被NaOH完全吸收生成硝酸钠,则NO和O2的物质的量之比为___________。
(4)控制通入NH3限度的实验操作和现象是___________。
(5)H2PdCl4和NH3反应生成Pd(NH3)2Cl2需控制温度约,加热方式为___________。
(6)二氯二氨钯纯度的测定:取二氯二氨钯2.50 g,隔绝空气加热脱NH3生成PdCl2,将所得PdCl2溶于水,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,洗涤、干燥,得沉淀2.87 g,若杂质不与AgNO3反应,则制得的二氯二氨钯的纯度为___________[M(二氯二氨钯)=211g/mol]。
考向11 考查氮族元素的其他元素
31.(2026·四川成都高三模拟预测)工业上利用白磷(P4)、NaOH和H2O2制备次磷酸钠(NaH2PO2),主要转化如下图(省略部分产物)。下列说法正确的是( )
A.中P的化合价为 B.H3PO2为三元酸
C.1molP4中含有4molP-P键 D.反应②中每生成1molH3PO2,转移4 mol电子
32.(2025·河南部分学校高三联考)随着科技发展,高纯砷的需求量越来越大,气相氯化还原法制高纯砷的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.升华提纯是根据沸点差异,通过升华、凝华除去沸点高的杂质
B.200∼250℃用氯气氧化砷的化学方程式为2As+3Cl2 2AsCl3
C.800℃用高纯氢还原三氯化砷的化学方程式为2AsCl3+3H22As+6HCl
D.已知As2O3为两性氧化物,其与NaOH溶液反应的化学方程式为
33.(2026·陕西咸阳三模)三氧化二锑(Sb2O3,两性氧化物)是AI服务器液冷系统中最主流的阻燃协效剂。实验室利用SbCl3的水解反应制备Sb2O3的装置如图所示(加热仪器及具体操作省略)。下列说法正确的是( )
A.可能有SbOCl生成的反应为SbCl3+H2O=SbOCl+H2↑+Cl2↑
B.通NH3的目的是充当保护气并搅拌混合物
C.图中通NH3不能用加入NaOH溶液代替
D.图中a处装置可以用b处装置替换
重难·创新演练
1.(2026·广东深圳高三模拟预测)科研团队用C60掺杂非铁催化剂实现温和条件下热催化合成氨。下列说法不正确的是( )
A.C60属于共价晶体 B.N在元素周期表p区
C.氨的工业合成是人工固氮 D.氨的空间结构为三角锥形
2.(2026·浙江温州市普通高中高三第二次适应性考试)有关VA族元素化合物的相关描述中,不正确的是( )
A.NOCl的空间构型为V形 B.HNO4(过硝酸)中有2种化学环境的O原子
C.P4O10的沸点低于P4S10的沸点 D.可以通过氢键形成二聚体
3.(2026·北京大学附中高三模拟)下列说法正确的是( )
A.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量NaOH反应:NH4++OH-=NH3·H2O
B.硫酸铜溶液中滴入过量氨水:
C.氨水和AgNO3 溶液滴加顺序不同(试剂浓度均为0.1mol·L-1),反应现象没有明显差别
D.利用检验氯化铵受热分解的产物
4.(2026·浙江衢州二模考试)下列有关氮化合物的说法中,不正确的是( )
A.NO2+的空间构型为直线形
B.NO2+ClO4-遇水可生成两种强酸
C.N2O5分子中所有原子所处的化学环境相同
D.N2O+2KNH2(熔融)=KN3+KOH+NH3属于氧化还原反应
5.【结合反应历程】(2026·重庆高三模拟)国科大杭州高等研究院近日在《Nature》上提出了一种借助N-硝基胺实现直接脱氨官能团化的全新方法,根据下图所示信息,下列说法正确的是( )
A.A的分子式为C5H7N2 B.A与B互为同系物
C.C、D中N原子均为sp2杂化 D.D→E的过程中可能会生成副产品N2O
6.(2025·黑龙江大庆高三模拟预测)氮及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,1.12 LN 2与3.36 L H2发生反应①,生成的NH3的分子数目为0.1NA
B.1.7 g NH3完全溶于1 L H2O所得溶液,NH3·H2O微粒数目为0.1NA
C.将3 mol NO2通入水中发生反应④,转移电子数为2NA
D.0.1 mol/L HNO3溶液中含有的H+数目为0.1NA
7.(2026·四川内江三模)用石膏为主要原料制备(NH4)2SO4的工艺流程如图:下列说法错误的是( )
A.应先通入NH3,再通入CO2
B.滤渣进行煅烧,所得产物可循环利用
C.为使CaSO4完全转化为(NH4)2SO4,应控制NH3与CO2的物质的量之比为2:1
D.(NH4)2SO4样品某温度下完全分解后固体质量降低12.9%,则分解所得固体为(NH4)2S2O7
8.(2026·湖北孝感二模)氮及其化合物的转化关系如图所示,其中甲是可以使酚酞溶液变红的气体。下列说法错误的是( )
A.常温下,可用铁制容器来盛装丁的浓溶液
B.一定条件下,甲与丙可以反应生成无污染的N2
C.甲的VSEPR模型为四面体形
D.丙属于酸性氧化物
9.【文物与化学关联】(2026·湖南邵阳三模)某兴趣小组对武冈出土的已生锈古铜钱的残渣进行成分测定:
已知:①古铜钱材料为青铜,主要成分是 Cu、Pb、Sn合金,且在稀HNO3中均转化成二价阳离子。
②Sn(OH)2是一种不溶于水和弱碱溶液的白色沉淀,但可溶于强酸和强碱。
下列说法错误的是( )
A.“气体”可使澄清石灰水变浑浊,说明“残渣”中含有
B.溶于稀硝酸的离子方程式是3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O
C.“沉淀G”是Sn(OH)2
D.“溶液H”呈深蓝色是因为含有 [Cu(NH3)4]2+
10.(2026·陕西商洛高三期中)X、Y、Z、M、N均含有一种相同的元素,其中只有X为单质,且常温常压下X为气体。上述物质之间的转化关系如图所示(反应条件和部分生成物已省略)。下列说法正确的是( )
A.Z不能用排空气法收集 B.N在光照条件下也生成Y
C.X→Y→M→N均发生氧化还原反应 D.X、Y、Z、W均为有毒气体
11.【废水处理】(2025·黑龙江哈尔滨高三模拟预测)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在,该废水的处理流程如图:
下列说法正确的是( )
A.在生产中产生的NH3、N2、CO2均可以直接排放到空气中
B.在“连续氧化”工序中,高温可加快氧化反应的速率
C.在“还原”工序中,CH3OH将NO3-还原为N2
D.在某次检测中,CH3OH超标,可将此废水返回到“吹氨”工序中再次处理
12.(2026·内蒙古呼和浩特一模)探究铜与浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因,实验步骤如下:
已知:①[Cu(H2O)4]2+为蓝色,[Cu(NO2)4]2-为绿色;② ; ,下列说法错误的是( )
A.由实验①现象,推测NO2与水可能发生反应,产生NO2-
B.实验①可能发生反应,
C.通过检测得“蓝色溶液2”中含NO3-,可说明实验③中H2O2将NO2-氧化为NO3-
D.
13.【结合反应机理】(2026·上海复旦大学附中高三开学考试)氮氧化物()是硝酸和肼等工业的主要污染物。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示,反应物A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。下列说法不正确的是( )
A.过程Ⅰ涉及非极性共价键的生成
B.过程Ⅱ中,脱除1 mol NO转移6mol电子
C.A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应
D.图1总反应的化学方程式为4NO+4NH3+O24N2+6H2O
14.【汽车安全气囊】(2026·云南三模)叠氮化钠(Na3N)可用作汽车安全气囊的气体发生剂。实验室以氨基钠(NaNH2)和N2O为原料制备叠氮化钠并测定其纯度。回答下列问题:
Ⅰ.Na3N制备
实验步骤和装置如图所示:
步骤①:组装实验仪器,检查装置的气密性,装入药品;
步骤②:关闭K1,打开K2、,加热,制备氨基钠;
步骤③:关闭K2,打开K1、,滴加稀硝酸,加热,制备叠氮化钠;
步骤④:产品冷却至室温,先加水溶解,再加乙醇搅拌,过滤并用乙醚洗涤,干燥。
已知:
①氨基钠(NaNH2)易潮解和氧化,制备原理为2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑;
②N2O有强氧化性,不与酸、碱反应。
(1)装置D中盛放的试剂是___________,步骤②中先加热___________(填“C”或“E”)。
(2)装置A中生成N2O和SnCl4的离子方程式为___________,SnCl2溶液中加入稀盐酸除了作反应物外,另一个作用是___________。
(3)装置F的作用是___________。
(4)根据装置G作用可推知SnCl2具有___________性。
Ⅱ.Na3N纯度测定:取mgNa3N固体样品,用如图所示的装置测定的纯度。
(5)仪器X的名称是___________。
(6)NaClO溶液将氧化为的化学方程式为___________。
(7)Z的初始读数为V1mL,反应结束后冷却至室温时读数为V2mL,的纯度为___________%(本实验条件下气体摩尔体积为VmL/mol)。
15.(2026·重庆三模)四氮化四硫(S4N4,S为+2价)是一种重要的精细化工中间体和科研试剂,制备的原理是。实验室利用如图装置(加热及夹持装置已略)制取S4N4。
已知:①S4N4室温下为橙黄色固体,难溶于水,时熔化并分解;②SCl2为红棕色液体,沸点为,易水解,易被氧化。回答下列问题:
Ⅰ.制备SCl2:关闭K3,打开K1、K2和甲的活塞,滴入浓盐酸,当装置D中_______时,关闭甲的活塞,然后停止通入,关闭K1。
(1)仪器a的名称为_______;仪器b的作用是_______。
(2)装置B、C中应装入的试剂的名称分别是_______、_______。
(3)装置D宜采用_______(填“水浴”或“油浴”)加热,Ⅰ中横线上应填入的内容是_______(填现象),说明硫黄已反应完全。
Ⅱ.S4N4的制取与含量的测定:打开K3、乙的活塞,滴入浓氨水,当装置D中红棕色消失时,关闭乙的活塞。
(4)装置F中生成氨气的原理为_______。
(5)称取重结晶后5.00 g样品,加入NaOH溶液加热,使氮元素完全转化为NH3,用足量硼酸溶液吸收。将吸收液配成100.00 mL溶液,用移液管移取25.00 mL,以甲基红和亚甲基蓝为指示剂,用盐酸标准液进行滴定,重复3次实验,滴定前后消耗盐酸标准液的平均体积为24.60 mL。已知滴定反应为(忽略杂质干扰)。样品中S4N4的纯度为_______;若滴定前平视读数,滴定结束后仰视读数,则计算的结果_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
真题·实战演练
1.(2026·浙江1月卷,2,3分)下列有关NH4Cl的说法中,不正确的是( )
A.NH4Cl是弱电解质 B.水溶液呈酸性
C.实验室用于制NH3 D.HCl和NH3反应制NH4Cl
2.(2026·浙江1月卷,8,3分)下列反应方程式错误的是( )
A.浓硝酸见光分解:4HNO34NO↑+3O2↑+2H2O
B.红热的铁在水蒸气中反应: 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
C.向硫代硫酸钠滴加稀硫酸:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
D.向硫酸铜加入过量的氨水:Cu2++4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++4H2O
3.(2026·河北卷,3,3分)化学在推动社会发展和进步中发挥着重要作用。下列相关化学方程式错误的是( )
A.工业合成氨:
B.氯碱工业:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH
C.氨脱硫法脱除烟气中少量二氧化硫:2SO2+4NH3+O2+2H2O═2(NH4)2SO4
D.生产可降解高分子聚乳酸:
4.(2025·浙江1月卷,16,3分)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NH4+
B.步骤Ⅱ,浓溶液过量,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(变色的范围:4.4~6.2)为指示剂,用标准溶液滴定,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
5.(2025·北京卷,5,3分)下列反应中,体现NH4+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
6.(2025·重庆卷,7,3分)三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是( )
A.氮氮键键能:N2O>N2O3 B.熔点:N2O3>N2O4
C.分子的极性:N2O4>N2O D.N-N-O的键角:a>b
7.(2025•山东卷,7,2分)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是( )
A.NaN3的水溶液显碱性
B.N3-的空间构型为V形
C.NaN3为含有共价键的离子化合物
D.N3-的中心N原子所有价电子均参与成键
8.(2024·广西卷,12,3分)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.“反应1”中,每消耗0.1molNH4Cl,在25℃、101 kPa下得到2.24LNH3
B.“反应2”中,每生成0.1molNO,转移电子数为0.5NA
C.在密闭容器中进行“反应3”, 0.1molNO充分反应后体系中有0.1NA个NO2
D.“反应4”中,为使0.1molNO2完全转化成HNO3,至少需要0.02NA个O2
9.(2024·安徽卷,6,3分)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物),羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3OH]Cl)广泛用子药品、香料等的合成。
已知25℃时,Ka(HNO2)=7.2×10-4,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 ,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24LX和Y混合气体中氧原子数为0.1NA
B.1L0.1mol·L-1NaNO2溶液中Na+和NO2-数均为0.1NA
C.3.3gNH2OH完全转化为NO2-时,转移的电子数为0.6NA
D.2.8gN2中含有的价电子总数为0.6NA
10.(2024·浙江1月卷,4,3分)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A.生成1molCO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低与反应的活化能
C.是氧化剂,是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物
11.(2024·浙江6月卷,6,3分)利用CH3OH可将废水中的NO3-转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:H++CH3OH+NO3-→X+CO2+H2O (未配平)。下列说法正确的是( )
A.X表示NO2
B.可用O3替换CH3OH
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为6:5
D.若生成标准状况下的CO2气体,则反应转移的电子数为2 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
12.(2024·广东卷,11,3分)按下图装置进行实验。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,产氨过程熵增
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
13.(2024·湖南卷,7,3分)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是( )
A. 开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B. 锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2+H2O=2HNO3+NO
D. 铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
14.(2026·浙江1月卷,19)用废磷酸(含有机杂质)制取KH2PO4。
已知:pKa1(H3PO4)=2.2、pKa2(H3PO4)=7.2、pKa3(H3PO4)=13.2。
请回答:
(1)冷凝水从 (“X”或“Y”)通入。
(2)步骤a把易炭化的有机杂质转化为炭颗粒,步骤a的操作为 。步骤b除去溶液中的炭颗粒得到粗磷酸,步骤b的操作为 。
(3)下列操作正确的是_______。
A.若浓磷酸不慎沾到手上,先用大量水冲洗,然后涂上NaOH溶液
B.加入活性炭的目的是为了除去不易炭化的有机杂质
C.加入KOH过多,可向溶液中加入HCl来调节pH
D.可用乙醇洗涤反应得到的晶体
(4)获得KH2PO4的过程中,需要滴加KOH溶液调pH,为使H2PO4-的物质的量分数最大,有一个最适pH。
①求最适pH 。
②所用的指示剂为: 。
(5)产品KH2PO4(M=136g·mol−1)中,K的质量分数为29.01%,则产品中可能混有的杂质 。
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第03讲 氮及其重要化合物(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
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6.(1)恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗)
(2)HNO3 浓硫酸
(3) 2NO+Cr2O72-+6H+=2Cr3++2NO3-+3H2O
(4)BD 当滴入最后一滴Na2S2O3准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色
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30.(1) 三颈(口)烧瓶 恒压滴液漏斗
(2)防止倒吸(作安全瓶,防止氨气倒吸) 先加入浓盐酸,再按体积比3:1缓慢加入浓硝酸,充分搅拌混合
(3)3Pd+12HCl+2HNO3=3H2PdCl4+2NO↑+4H2O 4:3
(4)当观察到三颈烧瓶中溶液刚变为浅绿色时,停止通入NH3
(5)水浴加热
(6)84.4%
31.D
32.D
33.C
重难·创新演练
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14.(1) 碱石灰(或NaOH、CaO) C
(2) 抑制Sn2+水解,防止生成Sn(OH)2(回答抑制Sn2+水解即可)
(3)吸收nh3,防止倒吸并防止水蒸气进入装置E中,使氨基钠潮解
(4)还原性
(5)恒压滴液漏斗
(6)
(7)
15.(1) 三颈烧瓶 减少反应物损失,提高利用率
(2)饱和食盐水 浓硫酸
(3)水浴 装置D充满红棕色气体
(4)CaO遇水反应生成Ca(OH)2,放热使NH3·H2O分解,同时OH-浓度增大使NH3·H2O的电离平衡逆向移动,利于氨气逸出
(5)90.5% 偏大
真题·实战演练
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14.(1)X
(2)加热(高温) 过滤
(3)BD
(4) 4.7 甲基橙
(5)K2HPO4
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第03讲 氮及其重要化合物(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 考查氮气的性质及氮的固定
考向02 考查氮的氧化物与环境污染
考向03 考查氨、铵盐的性质及实验
考向04 考查喷泉实验原理及应用
考向05 考查氨的实验室制法及创新
考向06 考查硝酸的性质及实验探究
考向07 考查金属与硝酸反应的多角度计算
考向08 考查不同价态含氮物质的转化关系
考向09 考查不同价态含氮物质转化的实验探究
考向10 考查含氮的其他重要化合物
考向11 考查氮族元素的其他元素
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查氮气和氮的氧化物
1.下列关于N2的叙述中不正确的是( )
A.雷雨天,空气中的N2与O2可反应生成NO B.N2与H2在一定条件下合成氨属于氮的固定
C.N2分子中σ键与π 键的比值为2:1 D.N2既可作氧化剂又可作还原剂
【答案】C
【解析】A项,A项,雷雨天时发生自然固氮,空气中N2和O2可反应生成NO,A正确;B.氮的固定是将空气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程,N2与H2在一定条件下合成氨属于氮的固定,B正确;C.单键均为σ键,叁键含有1个σ键2个π键;N2分子中σ键与π 键的比值为1:2,C错误;D.N2中N元素的化合价可以降低生成NH3或铵根离子等,也可以升高生成NO等,故N2既可作氧化剂又可作还原剂,D正确;故选C。
2.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.工业上模拟自然界“雷雨发庄稼”的过程生产HNO3
B.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为含氮化合物
C.氨气是重要的工业原料,可用于制备化肥和纯碱等大宗化学品
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项,A项,自然界 “雷雨发庄稼”的第一步是将空气中的氮气转化为NO,工业生产硝酸的第一步是将氮气和氢气反应生成氨气,氨气催化氧化得到NO,NO被氧化为NO2,NO2和水反应最后得到硝酸,A项错误;B项,氮的固定是是将N2转化为含氮化合物的过程,其中氮的固定包括自然固氮、人工固氮,B项正确;C项,氨气作为重要的工业原料可以制备化肥和纯碱等大宗化学品,C项正确;D项,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项正确;故选A。
3.为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境,人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。后者常采用NH3作还原剂,其反应之一为:8NH3+6NO27N2+12H2O,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A.氧化产物与还原产物的质量比为3∶4 B.生成1mol水转移电子的数目为2NA
C.可使用Na2CO3溶液吸收氮氧化物 D.氮氧化物的排放可形成酸雨
【答案】A
【解析】A项,A项,8NH3+6NO27N2+12H2O中NH3的N元素化合价上升发生氧化反应,NO2的N元素化合价下降发生还原反应,则氧化产物与还原产物的质量比为8:6=4∶3,故A错误;B项,8NH3+6NO27N2+12H2O中NH3的N元素化合价由-3价上升到0价,转移24个电子生成12个H2O,生成1mol水转移电子的数目为2NA,故B正确;C项,氮氧化物可以被碱性溶液Na2CO3溶液吸收,故C正确;D项,大气氮氧化物积累过多,最终会生成硝酸,溶解在雨水中,形成酸雨,故D正确;故选A。
考向02 考查氮的氧化物与环境污染
4.(2026·北京房山一模)工业烟气中常含有NOx(NO、NO2),用NaClO溶液将NOx氧化为NO3-,实现烟气中NOx的脱除,下列说法正确的是( )
A.第一电离能 B.NOx在大气中会形成酸雨
C.O元素位于周期表中第IVA族 D.脱除过程中NaClO发生氧化反应
【答案】B
【解析】A项,A项,N原子的2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能N>O,A错误;B项,NOx在大气中会与氧气、水反应生成硝酸,形成硝酸型酸雨,B正确;C项,O原子最外层有6个电子,位于元素周期表第VIA族,C错误;D项,脱除过程中NaClO将NOx氧化,自身作为氧化剂得电子,发生还原反应,D错误;故选B。
5.(2026·天津宁河高三开学考试)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、乙均为非极性分子 B.图中涉及的所有氧化物都需要进行尾气处理
C.反应(Ⅰ)在常温下不容易发生 D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
【答案】B
【解析】A项,反应Ⅰ:N2+O22NO,因此甲为N2; 反应Ⅱ:2NO+2CO=N2+2CO2,因此乙为CO2。A项,N2是同种元素形成的单质,为非极性分子;CO2是直线形对称结构,正负电荷中心重合,也属于非极性分子,A正确;B项,图中涉及的氧化物有NO、CO、CO2,其中CO2不属于污染物,不需要尾气处理,B错误;C项,N2中存在氮氮三键,键能大,常温下N2和O2的反应不容易发生,需要高温/放电条件,C正确;D项,反应Ⅱ中NO中N为价,反应后生成0价的N2,化合价降低,得电子,因此NO是氧化剂,D正确;故选B。
6.【定性定量结合】(2026·重庆永川高三模拟预测)亚硝酸钙[Ca(NO2)2]可用作化学合成反应的催化剂、氧化剂等。实验室用CaO2和NO反应制备无水亚硝酸钙,实验装置如图。
实验步骤:
(ⅰ)检查装置气密性,关闭K2,加入相应的试剂。打开K1与K3,并通入N2;
(ⅱ)关闭K1,打开K2,滴入稀硝酸;
(ⅲ)启动管式炉,使管式炉升温;
(iv)实验结束时,……
(1)仪器a的名称是___________。
(2)装置B的作用为除去H2O和___________(写化学式)等;装置D中盛装的试剂是___________。
(3)装置E中,酸性K2Cr2O7可将NO氧化为NO3-,溶液逐渐由橙色变为绿色(Cr3+),该反应的离子方程式为___________。
(4)测定Ca(NO2)2样品的质量分数:
称量mg样品,加适量水溶解、将溶液转移、加水稀释至250.00 mL,从中移取25.00 mL置于锥形瓶中,加入过量酸化的KI溶液;以淀粉为指示剂,用1.000mol·L-1Na2S2O3标准溶液平行滴定3次,平均消耗标准液V mL(滴定过程包含反应:2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O;I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。)
①“稀释”时,除烧杯、玻璃棒外,还需用到下面的玻璃仪器有___________(填标号)。
A
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D
②滴定终点的现象是___________。
则样品中Ca(NO2)2的质量分数为___________×100%(用含m、V的式子表示)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗)
(2)HNO3 浓硫酸
(3) 2NO+Cr2O72-+6H+=2Cr3++2NO3-+3H2O
(4)BD 当滴入最后一滴Na2S2O3准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色
【解析】A项,检查装置气密性后,关闭K2,加入相应的试剂,因为NO易被空气中的氧气氧化,故先通入氮气排尽装置内的空气;打开管式炉,对瓷舟进行加热,关闭K1,打开K2,使稀硝酸滴入三颈烧瓶中与Cu反应生成NO,NO经碱石灰干燥除杂后在C装置中与CaO2反应生成Ca(NO2)2;E装置中的酸性K2Cr2O7溶液用来吸收NO尾气,为防止E中水蒸气进入C,D中试剂应为浓硫酸;据此分析解题。
(1)该仪器连通三颈瓶内外气压,保证液体顺利流下,为恒压滴液漏斗(恒压分液漏斗);
(2) A中Cu与稀硝酸反应生成NO,同时会混有挥发的HNO3和水蒸气,碱石灰可吸收水和酸性气体;本实验需要制备无水亚硝酸钙,D的作用是防止E中水蒸气进入装置C,因此D中盛装液态干燥剂浓硫酸,隔绝水蒸气;
(3)Cr2O7中Cr为+6价,被还原为Cr3+,每个Cr2O7共得到6e-;NO被氧化为NO3-,每个NO失去3e-,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式为:2NO+Cr2O72-+6H+=2Cr3++2NO3-+3H2O;
(4)①配制250 mL一定物质的量浓度溶液,除烧杯、玻璃棒外,还需要250 mL容量瓶(图B)和定容用的胶头滴管(图D),故选BD;② I2遇淀粉变蓝色,由滴定过程中反应可知,当I2消耗完时即达到滴定终点,故滴定终点现象:当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色;根据滴定过程的反应得关系式 ,即,总,因此,Ca(NO2)2摩尔质量为132g/mol,总质量为,因此质量分数为。
考向03 考查氨、铵盐的性质及实验
7.(2026·内蒙古乌兰察布高三模拟)利用如图装置检验氯化铵受热分解的产物,下列分析正确的是( )
A.分解过程中有非极性共价键的断裂和生成
B.若湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH3产生
C.在实验室中可采用加热氯化铵固体的方法制取氨气
D.将碱石灰和五氧化二磷的位置互换,仍可达到实验目的
【答案】B
【解析】A项,氯化铵受热分解:NH4ClNH3↑+HCl↑,若气体向左流动,经碱石灰吸收HCl后,湿润的红色石蕊试纸遇NH3变蓝;若气体向右流动,经P2O5吸收NH3后,湿润的蓝色石蕊试纸遇到HCl会变红。A项,分解过程中有极性共价键的断裂和生成,没有非极性共价键的断裂和生成,A错误;B项,根据分析可知湿润的红色石蕊试纸接触到的气体是NH3,故试纸会变蓝证明有NH3产生,B正确;C项,在实验室中应采用加热氯化铵和氢氧化钙混合固体的方法制取氨气,只加热氯化铵固体会生成NH3和HCl,两种气体遇冷会化合生成NH4Cl,C错误;D项,结合分析,若将碱石灰和五氧化二磷的位置互换,若气体向左流动,经P2O5吸收NH3后,湿润的红色石蕊试纸遇HCl仍然为红色,故没有现象;若气体向右流动,经碱石灰吸收HCl后,湿润的蓝色石蕊试纸遇到NH3仍然为蓝色,故没有现象,所以不能达到实验目的,D错误;故选B。
8.(2026·北京朝阳一模)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生大量白烟。下列说法不正确的是( )
A.NH3、HCl中的共价键分别是s-sp3σ键、s-p σ键
B.反应过程涉及配位键的形成
C.白烟的产生体现了NH3的还原性
D.用浓硝酸代替浓盐酸,也会产生大量白烟
【答案】C
【解析】A项,A项,中N采取sp3杂化,N的sp3杂化轨道与的S轨道形成s-sp3σ 键;中的s轨道与Cl的p轨道形成s-pσ 键,A正确;B项,反应生成,NH4+中的N提供孤电子对、提供空轨道形成配位键,反应过程涉及配位键的形成,B正确;C项,该反应为NH3+HCl=NH4Cl,反应中无元素化合价升降,属于非氧化还原反应,不体现的还原性,C错误;D项,浓硝酸具有挥发性,挥发出的HNO3与反应生成固体NH4NO3,也会产生大量白烟,D正确;故选C。
9.(2026·黑龙江哈尔滨期中)以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法,其工艺流程如下,下列说法错误的是( )
A.反应①的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶4
B.反应②可能的副产物有(NH4)2CO3、NH4HCO3
C.反应③理论上当时,恰好反应生成NH4NO3
D.消耗3molCH4,充分反应生成NH3的物质的量等于8mol
【答案】D
【解析】A项,A项,反应①的化学方程式为CH4+CO2CO2+4H2,氧化产物为二氧化碳,还原产物为H2,其物质的量之比为1∶4,A正确;B项,反应②是CO2与NH3反应,若CO2过量,可发生反应NH3+CO2+H2O═NH4HCO3,若NH3过量,可生成(NH4)2CO3,因此二者都可能是副产物,B正确;C项,氨气与氧气反应生成硝酸铵的过程中,根据电子守恒和元素守恒可得总反应为2NH3+2O2NH4NO3+H2O,所以理论上时恰好完全反应,故C正确;D项,3molCH4经反应①可生成12molH2,合成氨反应是可逆反应,反应物不能完全转化,因此充分反应后生成NH3的物质的量小于,不是等于,D错误;故选D。
考向04 考查喷泉实验原理及应用
10.如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
【答案】B
【解析】A项,A项,氯气可以溶于四氯化碳中,且氯气极易溶于氢氧化钠溶液中,因此可以引发喷泉实验,故A不符合题意;B项,氢气不溶于氢氧化钠溶液中,不能造成负压,因此不能引发喷泉实验,故B符合题意;C项,通过a鼓入空气,会将水压入烧瓶中,氨气溶于水后造成负压,能形成喷泉实验,故C不符合题意;D项,加入浓硫酸放热,锥形瓶中压强增大,浓氨水被压入烧瓶,与氯化氢反应造成负压,能形成喷泉实验,故D不符合题意;故选B。
11.已知NH3是能用来做喷泉实验的气体,若在同温同压下用等体积烧瓶一个收集满NH3,另一个收集NH3和N2的混合气体,如图所示,喷泉实验停止后,两个烧瓶内溶液的关系式(不考虑烧瓶内溶质的扩散,氨水的溶质按NH3计算)( )
A.溶质的物质的量浓度相同,溶质的质量分数不同 B.溶质的质量分数相同,溶质的物质的量不同
C.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同 D.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同
【答案】D
【解析】A项,设在标准状况下,烧瓶的容积为V L,所以NH3及NH3和N2的混合气体的体积也均为VL,再设出NH3和N2的混合气体中氨气的体积为xL,实验完毕后只充有氨气的烧瓶中充满溶液,溶液的体积为V L,溶质的物质的量n(NH3)=mol,反应后溶液的物质的量浓度c(NH3)==mol/L;另一个充有NH3和N2的混合气体烧瓶中含有xL氨气,则反应后溶液体积为xL,溶质的物质的量n(NH3)=mol,反应后溶液的物质的量浓度c(NH3)==mol/L。可见,反应后两个烧瓶中氨水的物质的量浓度相等,由于溶质相同,则两个烧瓶中溶质的质量分数也一定相等,故选D。
12.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满:①NH3,②NO2,进行喷泉实验。经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A.①=②=③=④ B.①>②>③>④
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
【答案】D
【解析】A项,相同条件下,等体积的气体其物质的量相等,氨气极易溶于水,则盛有氨气的烧瓶倒立在水槽中时,水会充满整个烧瓶;二氧化氮和水反应方程式为:3NO2+H2O═2HNO3+NO,根据方程式可知,水充入烧瓶容积的;如混有氧气,NO与氧气发生反应生成二氧化氮,再进一步反应生成硝酸,根据计算溶液的物质的量浓度。①设体积为3L,纯净的氨气,完全溶于水,溶液的体积等于烧瓶容积,所以溶液浓度为;②设体积为3L,纯净的NO2,发生反应:3NO2+H2O═2HNO3+NO,根据方程式可知,水充入烧瓶容积的;生成HNO3的物质的量2mol,则溶液浓度为;③NO2和O2(4:1)的混合气体,发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,这样5份的气体(4NO2+O2)生成4份HNO3,溶液体积等于二氧化氮与氧气的体积和,故浓度为;④NO2和O2(1:1)的混合气体,发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,这样8份的气体(4NO2+4O2)生成4份HNO3,氧气有3体积未参与反应,溶液体积为:8-3=5,故浓度为;故选D。
考向05 考查氨的实验室制法及创新
13.(2026·江苏南通高三模拟预测)实验室利用NH3、SO2等物质制备NH4HSO3晶体。下列实验装置和操作能达到实验目的的是( )
A.利用装置甲制备SO2 B.利用装置乙制备NH3
C.利用装置丙制备NH4HSO3溶液 D.利用装置丁分离出NH4HSO3晶体
【答案】D
【解析】A项,A项,铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,则题给装置不能达到制备二氧化硫的实验目的,A错误;B项,氢氧化钙固体与氯化铵固体共热反应生成氯化钙、氨气和水,实验时为防止水冷却回流导致试管炸裂,试管口要向下倾斜,则题给装置不能达到制备氨气的实验目的,B错误;C项,氨气极易溶于水、二氧化硫易溶于水,通入氨气、二氧化硫的导气管插入液面以下,会产生倒吸,则题给装置不能达到制备亚硫酸氢铵的实验目的,C错误;D项,反应得到的亚硫酸氢铵溶液经冷却结晶、过滤可以得到亚硫酸氢铵晶体,则题给装置能达到分离出亚硫酸氢铵晶体的实验目的,D正确;故选D。
14.(2026·浙江杭州期中)氨气还原氧化铁的反应为 某学生拟用如图装置完成该实验并验证部分产物,下列说法不正确的是( )
A.装置①中的试剂可为氢氧化钙和氯化铵固体
B.装置②中的碱石灰可用无水CaCl2替代
C.实验开始一段时间后,可观察到装置④中无水硫酸铜变蓝
D.装置⑤可防止倒吸,推测 CCl4难溶解氨气且比水的密度大
【答案】B
【解析】A项,装置①是氢氧化钙与氯化铵固体加热反应制取氨气,生成的氨气经装有碱石灰的干燥管干燥后进入装置③中,在加热条件下与氧化铁反应,U形管装无水硫酸铜,可用来检验生成的水,装置⑤可吸收多余的氨气,同时起到防倒吸的作用,最后装置⑥可以收集生成的氮气。A项,根据分析,装置①中的试剂可为氢氧化钙和氯化铵固体加热反应制取氨气,A正确;B项,无水CaCl2会与氨气反应生成CaCl2·8NH3,不可用无水CaCl2替代,B错误;C项,氨气在加热条件下与氧化铁反应生成水,可观察到装置④中无水硫酸铜变蓝,C正确;D项,CCl4难溶解氨气且比水的密度大,装置⑤有防止倒吸作用,D正确;故选B。
15.用如图所示装置进行实验(夹持装置略去),实验前关闭止水夹。下列说法错误的是( )
A.试剂m是碱石灰
B.搅拌后湿润红色石蕊试纸变蓝
C.搅拌后锥形瓶壁变冷,说明发生了吸热反应
D.搅拌后打开止水夹,产生大量白烟,说明反应生成了NH4Cl
【答案】A
【解析】Ba(OH)2 ·8H2O与NH4Cl反应生成NH3,该反应是吸热反应,开始实验时关闭止水夹,锥形瓶内用电磁搅拌器搅拌,则锥形瓶中温度降低;浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl气体与反应生成的NH3生成NH4Cl,则有大量白烟产生,试剂m用来吸收氨气,防止污染空气,可以为P2O5。A项,A.Ba(OH)2 ·8H2O与NH4Cl反应生成NH3,碱石灰不能吸收NH3,应选用P2O5等干燥剂吸收,A错误;B项,Ba(OH)2 ·8H2O与NH4Cl反应生成NH3,NH3可以使湿润红色石蕊试纸变蓝,B正确;C项,Ba(OH)2 ·8H2O与NH4Cl反应生成NH3,该反应是吸热反应。搅拌后锥形瓶壁变冷,说明发生了吸热反应,C正确;D项,打开止水夹,白烟是浓盐酸挥发出的HCl气体与反应生成NH3化合生成NH4Cl,D正确;故选A。
考向06 考查硝酸的性质及实验探究
16.(2026·北京第二中学开学考试)在恒压密闭容器中,过量铜粉、铁粉分别和2.0mL0.5mol·L-1HNO3混合,记录如下:
实验
金属
现象、操作
i
铁粉
溶液几乎无色。产生无色气体遇空气不变色,经检验为H2;向溶液加入足量NaOH得到灰绿色沉淀。煮沸,蒸气使湿润红色石蕊试纸变蓝
ii
铜粉
溶液变蓝,经检验有NH4+,气体中无H2
下列分析正确的是( )
A.实验i中产生H2的物质的量为5.0×10-4mol·L-1
B.推测实验ii中产生NH4+,NH4+水解导致了溶液pH降低
C.根据上述实验推断,该浓度的硝酸中NO3-的氧化性大于H+
D.由上述实验可知,H+的还原速率大于NO3-的还原速率
【答案】C
【解析】A项,铁、铜与硝酸反应的实验现象,已知铜粉、铁粉过量,,实验ⅰ中铁粉过量,硝酸完全反应,最终生成NH4+(煮沸,蒸气使湿润红色石蕊试纸变蓝)、H2和(灰绿色沉淀),实验ii中产生NH4+,无H2。A项,若H2的物质的量为,发生反应Fe +2H+ =Fe2+ +H2↑,则需要消耗,铁与硝酸反应,也消耗氢离子,然而仅有0.001 molH+,A错误;B项,实验ii中产生NH4+,反应消耗大量H⁺(如),导致c(H⁺)下降,pH升高;NH4+水解()产生的H+较少,可忽略,因此pH不会降低,B错误;C项,实验ii中,铜粉反应生成和NH4+,但无H2产生,说明Cu还原了NO3-;实验i中铁粉虽能还原H+和NO3-,但铜的反应表明在该浓度下NO3-的氧化性强于H⁺,C正确;D项,实验ii中NO3-被还原而H⁺未被还原,说明NO3-的还原速率大于H⁺的还原速率;实验i中两者均被还原,但无法直接比较速率,D错误;故选C。
17.(2026·山西吕梁二模)浓硝酸与铜作用的过程如下图所示。下列关于该过程的分析正确的是( )
A.a中溶解0.64 g铜时,转移电子的数目为
B.b中收集x L(标准状况)的气体,其物质的量为
C.NaOH溶液吸收NO2的反应为2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
D.若将铜丝换成铝片,无明显现象,说明还原性:Al<Cu
【答案】C
【解析】A项,A项,a中铜失电子生成硝酸铜,铜元素化合价由0升高为+2价,溶解0.64 g铜时,转移电子的数目为,A错误;B项,b中收集的气体为NO2,NO2在标况下为液体,且存在反应,所以物质的量不是,B错误;C项,NaOH溶液吸收NO2时发生歧化反应生成亚硝酸钠、硝酸钠和水,化学方程式为2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,C正确;D项,若将铜丝换成铝片,无明显现象,是因为常温下铝在浓硝酸中发生钝化,在铝表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应进一步进行,而不是因为还原性Al<Cu,实际上铝的还原性比铜强,D错误;故选C。
18.(2026·广东茂名高三模拟)按如图所示组装好装置后,将铂丝上炽热的木炭迅速伸入足量热的浓硝酸中,观察到发生剧烈反应,伴有红棕色气体生成。下列叙述正确的是( )
A.试剂a可选择无水CaCl2
B.观察到红棕色气体生成说明浓硝酸发生了还原反应
C.若实验过程中消耗木炭,则会生成0.896LNO2(换算成标准状况)
D.实验过程中会生成两种酸性氧化物
【答案】B
【解析】A项,三颈烧瓶中发生反应4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O,也可能发生4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。A项,装置中试剂a用于处理有毒的尾气(NO2等),无水仅作干燥剂,不能吸收NO2,因此不能选择无水,A错误;B项,红棕色气体为NO2,浓硝酸中N为+5价,NO2中N为价,N元素化合价降低,说明浓硝酸发生了还原反应,B正确;C项,烧瓶中可能发生2个反应,且NO2存在二聚平衡2NO2(g)N2O4(g),无法计算产生气体的体积,C错误;D项,酸性氧化物要求与碱反应只生成盐和水、且化合价不变,反应中只有CO2是酸性氧化物;NO2与碱反应时化合价发生变化,生成两种盐,不属于酸性氧化物,H2O也不是酸性氧化物,D错误;故选B。
考向07 考查金属与硝酸反应的多角度计算
19.(2026·陕西商洛高三模拟预测)某实验室中有100 g有杂质的铜样品(杂质不反应),将其一定量放入0.5 mol/L的硝酸中,标况下产生了1 mol氮氧化物气体,气体放入1 L集气瓶后经检测发现只有N2O4,NO2和NO三种气体,加入2 L 0.9 mol/L的NaOH溶液后,此时溶液恰好显中性且不再产生沉淀,经测量共产生了88.2 g沉淀。在该温度下,K=0.8,下列说法正确的是( )
A.样品中铜的质量分数为88.2%
B.NO与N2O4的物质的量之比是3:2
C.加入的硝酸一定过量
D.集气瓶中气体颜色变深有可能是加压后平衡移动造成
【答案】B
【解析】A项,A项,加入NaOH后生成的沉淀为Cu(OH)2,摩尔质量为98g/mol,则,故,,铜的质量分数为,A错误;B项,设NO为xmol,NO2为ymol,N2O4为zmol:总气体物质的量为1mol: ①
电子守恒:Cu共失电子,硝酸转化为1 mol NO得、转化为1 mol NO2得、转化为1 mol N2O4得: ②
平衡常数,由1 L体积化简得 ③
②-①得,整理得,,代入③得 解得,,故,B正确;
C项,,沉淀恰好需要,说明NaOH全部用于沉淀Cu2+,没有剩余NaOH中和过量硝酸,即硝酸恰好完全反应,没有过量,C错误;D项,反应2NO2(g)N2O4(g),加压后平衡向气体分子数减小的方向移动(向生成无色N2O4方向移动),气体颜色变浅;颜色变深是因加压气体体积减小,NO2浓度增大导致,不是平衡移动造成的,D错误;故选B。
20.将质量为32g的铜与150mL的一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生标准状况下11.2L的NO和NO2的混合气体,将生成的混合气体与一定体积的氧气一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被吸收生成NaNO3。下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,通入的O2体积为5.6L
B.向反应后的溶液加NaOH,使铜沉淀完全,需要NaOH的物质的量至少为1.0mol
C.标准状况下,混合气体构成是5.6L的NO和5.6L的NO2
D.硝酸的物质的量浓度为10.0mol·L−1
【答案】D
【解析】A项,32g的铜的物质的量为0.5mol;11.2L的NO和NO2的物质的量为0.5mol,设混合气体中NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y,则x+y=0.5,反应过程中铜全部被氧化成Cu2+,根据电子守恒有3x+y=0.5×2,和前式联立可得x=0.25mol,y=0.25mol;设氧气的物质的量为z,NO和NO2全部转化为NaNO3,则根据电子守恒有0.5×2=4z,解得z=0.25mol;根据元素守恒可知生成的n(NaNO3)=0.5mol。A项,根据分析可知通入的O2为0.25mol,标况下体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L,故A正确;B项,当硝酸无剩余时消耗的NaOH最少,此时NaOH只与Cu2+反应生成Cu(OH)2沉淀,根据元素守恒可知此时n(NaOH)=2n(Cu2+)=0.5mol×2=1mol,故B正确;C项,根据分析可知,混合气体中有0.25molNO和0.25molNO2,即标准状况下的5.6L的NO和5.6L的NO2,故C正确;D项,由于不知道和铜反应后硝酸是否有剩余,所以无法计算硝酸的浓度,故D错误;故选D。
21.向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量关系如图所示:
下列有关说法正确的是( )
A.x=0.2,y=0.1
B.a点之前的反应离子方程式为3Fe+8H++2NO3-===3Fe2++2NO↑+4H2O
C.向b点所得溶液中加入Cu粉,最多可溶解1.92 g
D.反应至c点,可收集到气体4.48 L(标准状况)
【答案】C
【解析】A项,A项,由分析知,硝酸根在Oa段完全反应转化为NO,由得失电子守恒,得3n(NO)=3n(Fe3+,Oa),故n(NO)=0.1 mol,由N元素守恒知,n(HNO3)=n(NO)=0.1 mol,由Fe3+反应生成的Fe2+物质的量n1==0.15 mol,则由H+与Fe反应生成的Fe2+物质的量n2=0.2 mol-0.15 mol=0.05 mol,对应H+物质的量=2n2=0.1 mol,Oa段反应为:Fe+NO3-+4H+===Fe3++NO↑+2H2O,知该段消耗的H+物质的量=4n(Fe3+,Oa)=0.4 mol,故溶液中原来共有H+物质的量=0.4 mol+0.1 mol=0.5 mol,则n(H2SO4)== mol=0.2 mol,故x=0.1,y=0.2,A错误;B.由分析知,a点之前,Fe被氧化为Fe3+,对应离子方程式为Fe+NO3-+4H+===Fe3++NO↑+2H2O,B错误;C.b点对应溶液中Fe2+与Fe3+物质的量相等,设反应的Fe3+为x mol,由反应比例2Fe3+~3Fe2+,知此时生成的Fe2+物质的量为1.5x mol,则1.5x=0.1-x,解得x=0.04 mol,故此处溶液中还剩Fe3+物质的量=0.1 mol-0.04 mol=0.06 mol,由反应Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+,知此时最多可溶解的Cu物质的量===0.03 mol,对应质量=0.03 mol×64 g/mol=1.92 g,C正确;D.Oa段生成气体NO物质的量n(NO)=0.1 mol,由A选项分析知,由H+与Fe反应生成的Fe2+物质的量n2=0.2 mol-0.15 mol=0.05 mol,生成H2的物质的量n(H2)=n(Fe2+)=0.05 mol,故整个过程共产生气体0.15 mol,标准状况下对应体积=0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L,D错误。
考向08 考查不同价态含氮物质的转化关系
22.部分含N物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.雷电固氮转化:d→c→b→a B.e作配体时,N原子作配位原子
C.可用浓硫酸干燥b和c D.a的溶液可能呈中性
【答案】C
【解析】A项,首先根据化合价和物质类别推断各物质:e:-3价氢化物→NH3;:0价单质→N2;:价氧化物→NO;:价氧化物→NO2(或N2O4);:+5价含氧酸及其盐→HNO3或硝酸盐,逐个分析选项。A项,雷电固氮的过程是:空气中的氮气在放电条件下与氧气反应生成一氧化氮;一氧化氮在空气中被氧化为二氧化氮;二氧化氮溶于雨水生成硝酸,该转化路径d→c→b→a 符合事实,A正确;B项,e为NH3,N原子含有孤电子对,作配体时N原子作为配位原子,B正确;C项,NO2可以和浓硫酸反应生成亚硝基硫酸NOHSO4,不能用浓硫酸干燥NO2,C错误;D项,a若为硝酸钠、硝酸钾等强酸强碱盐,其溶液呈中性,因此a的溶液可能呈中性,D正确;故选C。
23.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
【解析】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。A项,甲为NH3易溶于水,形成的一水合氨溶液显碱性,故A正确;B项,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项,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项,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。
24.【反应历程】(2026·河北沧州二模)利用Cu-ZSM-5分子筛催化剂,NH3可脱除燃煤烟气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法不正确的是
A.阶段②中各元素的化合价没有发生变化
B.X是氮气
C.阶段④中的氮元素既被氧化又被还原
D.该去除氮氧化物的总反应中,每生成标准状况下2.24L氮气,转移的电子数为0.3NA
【答案】B
【解析】A项,由反应历程可知,阶段①NH3和H+反应生成NH4+;阶段②中NO2和NH4+反应生成[(NH4)2(NO2)]2+,阶段③中[(NH4)2(NO2)]2+和反应生成[(NH4)2(HNO2)]+和H+,同时生成和H2O,阶段④中[(NH4)2(HNO2)]+生成、H2O和H+,总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O。A项,阶段②中NO2和NH4+反应生成[(NH4)2(NO2)]2+,各元素的化合价没有发生变化,A正确;B项,根据原子守恒,阶段③中,反应物共含个N原子,产物[(NH4)2(HNO2)]+仅含个N原子,剩余个N原子结合为无毒的,再根据氢原子和氧原子的守恒可知,为N2和H2O,B错误;C项,阶段④中,NH4+中N为-3价,反应后变为N2的0价,被氧化;HNO2中N为+3价,反应后变为N2的0价,被还原,因此氮元素既被氧化又被还原,C正确;D项,总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,生成2molN2转移6mol电子;标准状况下2.24LN2为0.1mol,转移电子为0.3mol,即0.3NA,D正确;故选B。
考向09 考查不同价态含氮物质转化的实验探究
25.【实验创新】(2026·广东广州二模)利用如图装置进行实验,反应一段时间后,往d中注入H2O2溶液。下列说法错误的是( )
A.a中溶液变为绿色,说明浓硝酸具有氧化性
B.b中试纸变蓝,体现了I-的还原性
C.c中液面上方气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
D.若c中不加铜片,往d中注入H2O2后气体颜色无明显变化
【答案】D
【解析】A项,铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,二氧化氮通过b,将KI氧化为I2,试纸变蓝,二氧化氮通入c中与水反应生成硝酸和NO,反应一段时间后,往d中注入H2O2溶液生成O2,进入c中,NO与O2反应生成二氧化氮,c中气体变红棕色。A项,a中铜丝和浓硝酸反应,铜被氧化为Cu2+,溶液变为绿色可能是因为溶有NO2,证明浓硝酸得到电子,体现氧化性,A正确;B项,b中试纸变蓝,I-被氧化为I2,体现了I-的还原性,B正确;C项,NO2进入c后,部分和水反应生成,当液面上方变红棕色时,说明同时存在未反应的NO2和,同时存在平衡,故所含氮氧化物至少有两种,C正确;D项,若c中不加铜片,NO2进入c后仍会和蒸馏水反应生成无色,注入H2O2后,d中MnO2催化H2O2分解产生O2,O2进入c会将无色氧化为红棕色NO2,气体颜色有明显变化,D错误;故选D。
26.(2026·广东深圳三模)某兴趣小组为制备并探究和Cu反应的氧化产物,设计如图所示实验装置。
已知:①氧化亚铜在酸性条件下能发生歧化反应:;
②红热的铜能与氮的氧化物反应。
下列说法正确的是( )
A.A中反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
B.实验开始时,先打开A中分液漏斗活塞,过一会儿,点燃D处酒精灯
C.若把浓HNO3改为稀HNO3,装置B的作用相同
D.取少量D中完全反应后的产物,加入足量的稀硝酸,若固体完全溶解,说明有Cu2O生成
【答案】B
【解析】A项,装置A是利用Cu和浓硝酸反应生成NO2,;装置B是用水将NO2转化为NO;装置C是用浓硫酸对NO进行干燥;装置D是进行Cu和NO的反应;装置E是对尾气进行回收。A项,由分析可知,A中生成的气体为NO2,因此发生的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,A错误;B项,先打开分液漏斗活塞,使A中生成的NO2经B转化为NO,排尽装置内空气(防止O2氧化NO或Cu),待D中充满NO后再点燃酒精灯,确保Cu在无氧环境下与NO反应,B正确;C项,若改用稀HNO3,A中直接生成NO,无需B装置转化NO;此时B的作用变为除去挥发的硝酸蒸气,C错误;D项,无论D中产物含有CuO、Cu2O还是未反应的Cu,加入足量稀硝酸后均会完全溶解,因此固体完全溶解不能作为判断Cu2O生成的依据;故选B。
27.某科研小组探究铜和浓硫酸在一定条件下的反应,进行如下实验,流程中除外反应产物均已标出。下列说法错误的是( )
A.化合物X为 B.该流程的实质是浓硝酸将铜氧化
C.该实验中浓硫酸体现了强氧化性和酸性 D.理论上产生NO2的物质的量为1mol
【答案】A
【解析】流程中除H2O外反应产物均已标出,部分铜被氧化为硫酸铜,则必有硫元素化合价降低生成X,且X难溶于水和硫酸,能被浓硝酸氧化,最终S元素被氧化为硫酸根,硫酸钡的质量为23.3g,物质的量为0.1mol,则X中有0.1molS元素,假设X为CuS,S元素为-2价,则铜与浓硫酸反应时S元素得电子0.8mol,铜元素该失去0.8mol电子,而铜单质为0.5mol,失去1mol电子,电子不守恒,故不是CuS;假设X为Cu2S,Cu2S为0.1mol,S元素得电子0.8mol,到Cu2S中铜元素失去0.2mol电子,根据电子守恒,要生成0.3mol硫酸铜,符合题意。A项,由上述分析可知,X不能为CuS,应该为Cu2S,故A错误;B项,从整个流程看,最终S元素也变为+6价,相当于没有变化,故实质上是硝酸将铜氧化为+2价,硝酸被还原为NO2;故B正确;C项,在第一步反应中,浓硫酸中S元素化合价有部分降低,体现了强氧化性和酸性,故C正确;D项,X为Cu2S,有0.1mol,铜元素从+1价升高为+2价,S从-2升高为+6,0.1molCu2S共失去1mol电子,硝酸得到1mol电子,即生成1molNO2,故D正确;故选A。
考向10 考查含氮其它重要化合物
28.(2026·重庆高三模拟)石灰氮(CaCN2)可用作土壤改良剂,可由以下反应制得:CaC2+N2CaCN2+C。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.该反应可以实现氮的固定
B.12 g金刚石含有的共价键数目为2NA
C.1 mol CN22-含有的键数目为NA
D.消耗标准状况下22.4 L N2时,转移的电子数为6NA
【答案】C
【解析】A项,A项,氮的固定是将游离态氮(单质)转化为化合态氮的过程,该反应中N2(游离态)转化为CaCN2中的化合态氮,属于氮的固定,A正确;B项,金刚石中每个C原子形成4个C-C共价键,每个共价键被2个C原子共用,12 g金刚石的物质的量为1 mol,含共价键数目为,B正确;C项,CN22-与CO2为等电子体,结构为直线形[N=C=N]2-,每个双键含1个σ键,1 mol CN22-含σ键数目为2NA,C错误;D项,标准状况下22.4 L N2的物质的量为1 mol,反应中N元素从0价降低为-3价,1 mol N2参与反应得到电子,转移电子数为6NA,D正确;故选C。
29.(2026·湖北二模)氮化钙(Ca3N2)在冶金中作脱气剂、氮化剂,改善金属表面性能,其极易与水剧烈反应生成氨气。利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体)。下列说法中正确的是( )
A.图1中产品与水的反应装置Y形管换成图2装置更好
B.Ca3N2与水反应的化学方程式为Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑
C.反应结束,未冷却至室温即读数,会造成测量结果偏低
D.图1装置也可测定CaC2样品(假定杂质不与水反应)的纯度
【答案】B
【解析】A项,A项,图2装置中,滴入的蒸馏水本身会占据广口瓶内的体积,导致排出气体的体积测量值偏大(额外包含了加入蒸馏水的体积),误差更大,因此不能替换Y形管,A错误;B项,氮化钙水解反应为复分解反应,生成Ca(OH)2和NH3,配平后方程式为:NH3,B正确;C项,未冷却至室温,气体体积膨胀,读数偏大,测量结果偏高,C错误;D项,CaC2与水反应生成C2H2,乙炔属于有机物,根据相似相溶原理,易溶于煤油(有机溶剂),会导致测得的气体体积偏小,无法准确测定纯度,因此图1装置不能测定CaC2样品纯度,D错误;故选B。
30.(2026·河南南阳高三模拟预测)二氯二氨钯[Pd(NH3)2Cl2]广泛应用于有机合成、催化反应和材料科学领域。二氯二氨钯为橘黄色粉末,难溶于水,制备二氯二氨钯的装置如图所示。
已知:①该实验先把王水滴入钯粉中生成H2PdCl4,然后再将NH3通入H2PdCl4溶液;
②H2PdCl4可与NH3形成多种配合物,其中二氯四氨钯[Pd(NH3)2Cl2]易溶于水,且水溶液为绿色。
回答下列问题:
(1)仪器A、C的名称分别为___________、___________。
(2)仪器B的作用是___________,王水的配制方法为___________。
(3)钯粉(Pd)与王水反应生成H2PdCl4和NO、H2O,写出反应的化学方程式:___________。若产生的NO要被NaOH完全吸收生成硝酸钠,则NO和O2的物质的量之比为___________。
(4)控制通入NH3限度的实验操作和现象是___________。
(5)H2PdCl4和NH3反应生成Pd(NH3)2Cl2需控制温度约,加热方式为___________。
(6)二氯二氨钯纯度的测定:取二氯二氨钯2.50 g,隔绝空气加热脱NH3生成PdCl2,将所得PdCl2溶于水,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,洗涤、干燥,得沉淀2.87 g,若杂质不与AgNO3反应,则制得的二氯二氨钯的纯度为___________[M(二氯二氨钯)=211g/mol]。
【答案】(1) 三颈(口)烧瓶 恒压滴液漏斗
(2)防止倒吸(作安全瓶,防止氨气倒吸) 先加入浓盐酸,再按体积比3:1缓慢加入浓硝酸,充分搅拌混合
(3)3Pd+12HCl+2HNO3=3H2PdCl4+2NO↑+4H2O 4:3
(4)当观察到三颈烧瓶中溶液刚变为浅绿色时,停止通入NH3
(5)水浴加热
(6)84.4%
【解析】A项,先把王水滴入钯粉中生成H2PdCl4,然后再将NH3通入H2PdCl4溶液得到二氯二氨钯[Pd(NH3)2Cl2],反应产生的被O2、NaOH完全吸收;以此进行分析。
(1)根据仪器A、C的结构可知,其A、C的名称分别为三颈(口)烧瓶、恒压滴液漏斗;
(2)NH3极易溶于水,球形结构的仪器B可防止倒吸;王水的配制规则为先加入浓盐酸,再缓慢加入浓硝酸,按体积比3:1,充分搅拌混合;
(3)反应中Pd元素从0价升高到价,N元素从+5价降到价,根据化合价升降守恒配平得方程式:3Pd+12HCl+2HNO3=3H2PdCl4+2NO↑+4H2O;被O2、NaOH完全吸收生成,根据电子守恒:1molNO失3mol电子,1molO2得4mol电子,故n(NO):n(O2)=4:3;
(4)由题干已知,过量会生成易溶于水的绿色配合物二氯四氨钯,因此溶液刚变为浅绿色时,表明目标产物已基本完全沉淀且NH3开始过量,应立即停止通入NH3;
(5)需要控制温度约(低于),水浴加热受热均匀、便于控温,符合要求;
(6)沉淀为AgCl,,个二氯二氨钯分子含个Cl,故,,纯度为。
考向11 考查氮族元素的其他元素
31.(2026·四川成都高三模拟预测)工业上利用白磷(P4)、NaOH和H2O2制备次磷酸钠(NaH2PO2),主要转化如下图(省略部分产物)。下列说法正确的是( )
A.中P的化合价为 B.H3PO2为三元酸
C.1molP4中含有4molP-P键 D.反应②中每生成1molH3PO2,转移4 mol电子
【答案】D
【解析】A项,A项,化合物化合价代数和为0,NaH2PO2中Na为、H为、O为−2,计算得P化合价为,A错误;B项,与过量NaOH反应只生成NaH2PO2,说明分子中只有1个可电离的,是一元酸,B错误;C项,P4为正四面体结构,6条棱对应6个P-P键,1molP4含6molP-P键,C错误;D项,反应②中,PH3中P为-3价,H3PO2中P为价,生成1molH3PO2时,P化合价升高,转移4mol电子,D正确;故选D。
32.(2025·河南部分学校高三联考)随着科技发展,高纯砷的需求量越来越大,气相氯化还原法制高纯砷的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.升华提纯是根据沸点差异,通过升华、凝华除去沸点高的杂质
B.200∼250℃用氯气氧化砷的化学方程式为2As+3Cl2 2AsCl3
C.800℃用高纯氢还原三氯化砷的化学方程式为2AsCl3+3H22As+6HCl
D.已知As2O3为两性氧化物,其与NaOH溶液反应的化学方程式为
【答案】D
【解析】A项,起始原料为粗砷,目标产物为高纯砷,粗砷经升华提纯得到纯砷,砷与氯气反应生成三氯化砷,经精馏提纯得到高纯三氯化砷,最后高纯三氯化砷被氢气还原得到高纯砷,杂质随各分离环节除去。A项,升华提纯根据物质沸点差异实现分离,沸点较低的砷先升华,再凝华收集,可除去沸点更高的杂质,A正确;B项,砷与氯气反应生成三氯化砷,配平正确,B正确;C项,氢气还原三氯化砷生成砷和氯化氢,配平正确,C正确; D项,As2O3为两性氧化物,与NaOH溶液反应生成偏亚砷酸钠和水,亚砷酸根为AsO2-,对应钠盐为Na2AsO2,配平后正确反应方程式为,选项给出的方程式产物与配平均错误,D错误;故选 D。
33.(2026·陕西咸阳三模)三氧化二锑(Sb2O3,两性氧化物)是AI服务器液冷系统中最主流的阻燃协效剂。实验室利用SbCl3的水解反应制备Sb2O3的装置如图所示(加热仪器及具体操作省略)。下列说法正确的是( )
A.可能有SbOCl生成的反应为SbCl3+H2O=SbOCl+H2↑+Cl2↑
B.通NH3的目的是充当保护气并搅拌混合物
C.图中通NH3不能用加入NaOH溶液代替
D.图中a处装置可以用b处装置替换
【答案】C
【解析】A项,A项,可能有SbOCl生成的反应属于非氧化还原反应,正确反应方程式为SbCl3+H2O=SbOCl+2HCl,A错误;B项,通NH3的目的是中和SbCl3水解过程中产生的HCl,促使反应正向进行,B错误;C项,图中通NH3不能用加入NaOH溶液代替,因为已知Sb2O3是两性氧化物,会和强碱反应,C正确;D项,图中a处装置不能用b处装置替换,会发生倒吸,D错误;故选C。
重难·创新演练
1.(2026·广东深圳高三模拟预测)科研团队用C60掺杂非铁催化剂实现温和条件下热催化合成氨。下列说法不正确的是( )
A.C60属于共价晶体 B.N在元素周期表p区
C.氨的工业合成是人工固氮 D.氨的空间结构为三角锥形
【答案】A
【解析】A项,A项,C60是由C60分子通过分子间作用力构成的分子晶体,共价晶体是原子间以共价键直接形成的空间网状结构(如金刚石),因此不属于共价晶体,A错误;B项,N的价电子排布为2s22p3,最后填入的电子在p轨道,位于元素周期表p区,B正确;C项,人工固氮是人为将游离态氮转化为化合态氮的过程,工业合成氨是N2和H2反应生成NH3,属于人工固氮,C正确;D项,NH3中心N原子为sp3杂化,含1对孤电子对,空间结构为三角锥形,D正确;故选A。
2.(2026·浙江温州市普通高中高三第二次适应性考试)有关VA族元素化合物的相关描述中,不正确的是( )
A.NOCl的空间构型为V形 B.HNO4(过硝酸)中有2种化学环境的O原子
C.P4O10的沸点低于P4S10的沸点 D.可以通过氢键形成二聚体
【答案】B
【解析】A项,A项,NOCl中心原子为N,N的价层电子对数为,价层电子对构型为平面三角形,有1对孤对电子,分子空间构型为V形,A描述正确;B项,过硝酸HNO4结构为HO-O-NO2,氧原子的化学环境分别为:羟基氧、过氧键中与N相连的氧、硝基中两个等价的氧原子,共3种化学环境的氧原子,不是2种,B描述错误;C项,P4O10和P4S10均为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高。P4O10相对分子质量小于P4S10,因此沸点更低,C描述正确;D项,该有机物分子中含有-OH和电负性大的P=O的氧原子,分子间可通过氢键(一个分子的羟基氢与另一个分子的双键氧形成氢键)结合形成二聚体,D描述正确;故选B。
3.(2026·北京大学附中高三模拟)下列说法正确的是( )
A.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量NaOH反应:NH4++OH-=NH3·H2O
B.硫酸铜溶液中滴入过量氨水:
C.氨水和AgNO3 溶液滴加顺序不同(试剂浓度均为0.1mol·L-1),反应现象没有明显差别
D.利用检验氯化铵受热分解的产物
【答案】B
【解析】A项,A项,Fe2+和NH4+均能与OH-反应,少量NaOH应优先与Fe2+生成沉淀,而非与Fe2+反应,即Fe2++2OH-= Fe(OH)2↓,A错误;B项,过量氨水与Cu2+反应生成[Cu(NH3)4]2+络离子,氨水作为弱碱以NH3·H2O形式参与,B正确;C项,向AgNO3 溶液滴加氨水,先生成白色沉淀,氨水过量后沉淀溶解,向氨水中滴加AgNO3 溶液,生成的白色沉淀马上溶解,反应现象不同,C错误;D项,NH4Cl分解生成的HCl被碱石灰吸收,湿润的蓝色石蕊试纸不变色,生成的氨气被P2O5吸收,湿润的酚酞试纸也不变色,因此不能检验NH4Cl受热分解的产物,D错误;故选B。
4.(2026·浙江衢州二模考试)下列有关氮化合物的说法中,不正确的是( )
A.NO2+的空间构型为直线形
B.NO2+ClO4-遇水可生成两种强酸
C.N2O5分子中所有原子所处的化学环境相同
D.N2O+2KNH2(熔融)=KN3+KOH+NH3属于氧化还原反应
【答案】C
【解析】A项,A项,NO2+中心N原子价层电子对数为,无孤电子对,空间构型为直线形,A正确;B项,NO2+ClO4-与水反应生成HNO3和HClO4,二者均为强酸,B正确;C项,N2O5的结构为O2N-O-NO2,存在端基氧和桥连氧两种不同化学环境的O原子,所有O原子化学环境不相同,C错误;D项,反应中N元素化合价发生变化,N2O中N为+1价,KNH2中N为-3价,KN3中N平均化合价为,存在化合价升降,属于氧化还原反应,D正确;故选C。
5.【结合反应历程】(2026·重庆高三模拟)国科大杭州高等研究院近日在《Nature》上提出了一种借助N-硝基胺实现直接脱氨官能团化的全新方法,根据下图所示信息,下列说法正确的是( )
A.A的分子式为C5H7N2 B.A与B互为同系物
C.C、D中N原子均为sp2杂化 D.D→E的过程中可能会生成副产品N2O
【答案】D
【解析】A项,A项,根据有机物的结构简式确定分子式,A的分子式为C5H6N2,不是C5H7N2,A错误;B项,同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物,A与B结构差异较大,不互为同系物,B错误;C项,C中N原子形成3个键且有一个孤电子对,为 sp3 杂化;环状N原子因为为共轭结构,所以采用的是sp2杂化,同理D中两个N原子均形成3个键且均有一个孤电子对,因此均为sp3杂化,环状结构中的N原子采用的是sp2杂化类型,C错误;D项,D→E的过程中,N-硝基胺发生反应,N元素化合价有变化,可能会发生氧化还原反应生成副产品N2O,D正确;故选D。
6.(2025·黑龙江大庆高三模拟预测)氮及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,1.12 LN 2与3.36 L H2发生反应①,生成的NH3的分子数目为0.1NA
B.1.7 g NH3完全溶于1 L H2O所得溶液,NH3·H2O微粒数目为0.1NA
C.将3 mol NO2通入水中发生反应④,转移电子数为2NA
D.0.1 mol/L HNO3溶液中含有的H+数目为0.1NA
【答案】C
【解析】A项,该图为氮元素单质及其常见化合物的连续转化,各步反应如下,反应①氮气与氢气合成氨气,为可逆反应:;反应②氨气催化氧化生成一氧化氮:4NH3+5O24NO+6H2O;反应③一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮:2NO+O2==2NO2;反应④二氧化氮与水反应生成硝酸:3NO2+H2O==2HNO3+NO;反应⑤氮气和氧气在放电/高温条件下直接生成一氧化氮:N2+O22NO。A项,标准状况下,1.12N2物质的量为0.05mol,3.36LH2物质的量为0.15mol,合成氨是可逆反应,反应物不能完全转化,因此生成NH3的物质的量一定小于0.1mol,分子数小于0.1NA,A错误;B项,1.7gNH3的物质的量为0.1mol,氨气溶于水后,溶液中含氮微粒有NH3、NH3·H2O、,因此NH3·H2O
的物质的量小于0.1mol,微粒数目小于0.1NA,B错误;C项,NO2与水反应为3NO2+H2O==2HNO3+NO,3molNO2参与反应时,2 mol NO2作还原剂,N从+4价升高到+5价,共失去 mol电子;1 mol NO2作氧化剂,N从+4价降低到+2价,共得到 mol电子。因此,反应中转移电子总数为2 mol,即转移电子数为2NA,C正确;D项,只给出了HNO3的物质的量浓度,未给出溶液体积,无法计算H+的物质的量和数目,D错误;故选C。
7.(2026·四川内江三模)用石膏为主要原料制备(NH4)2SO4的工艺流程如图:下列说法错误的是( )
A.应先通入NH3,再通入CO2
B.滤渣进行煅烧,所得产物可循环利用
C.为使CaSO4完全转化为(NH4)2SO4,应控制NH3与CO2的物质的量之比为2:1
D.(NH4)2SO4样品某温度下完全分解后固体质量降低12.9%,则分解所得固体为(NH4)2S2O7
【答案】D
【解析】A项,该工艺流程的目的是利用石膏,主要成分为,制备硫酸铵,其核心化学反应为:。A项,在水中溶解度远大于CO2,先通入可形成碱性环境,促进CO2的溶解和反应,提高原料转化率,A正确; B项,滤渣主要成分为CaCO3,煅烧CaCO3生成的CO2可返回工艺流程循环利用,B正确; C项,核心反应为,反应消耗与CO2的化学计量数之比为2:1,控制该比例可使CaSO4完全转化,C正确; D项,若分解所得固体为(NH4)2S2O7,对应反应为,质量降低比例为,与题干12.9%不符,实际分解反应为,质量降低的百分比为: ,D错误; 故选D。
8.(2026·湖北孝感二模)氮及其化合物的转化关系如图所示,其中甲是可以使酚酞溶液变红的气体。下列说法错误的是( )
A.常温下,可用铁制容器来盛装丁的浓溶液
B.一定条件下,甲与丙可以反应生成无污染的N2
C.甲的VSEPR模型为四面体形
D.丙属于酸性氧化物
【答案】D
【解析】A项,甲是能使酚酞变红的气体,故甲为NH3;结合转化关系可推得:乙为NO,丙为NO2,丁为HNO3,戊为NH4NO3。A项,丁是浓硝酸,常温下铁遇浓硝酸发生钝化,因此可以用铁制容器盛装浓硝酸,A不符合题意;B项,NH3和NO2可以发生归中反应:8NH3+6NO2=7N2+12H2O,产物N2无污染,B不符合题意;C项,NH3中心N原子价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,C不符合题意;D项,酸性氧化物定义为:与碱反应只生成对应价态的盐和水,且反应中无化合价变化。NO2与碱反应时发生歧化,生成硝酸盐、亚硝酸盐两种盐,N化合价发生变化,且不存在对应价态的酸,因此NO2不是酸性氧化物,D符合题意;故选D。
9.【文物与化学关联】(2026·湖南邵阳三模)某兴趣小组对武冈出土的已生锈古铜钱的残渣进行成分测定:
已知:①古铜钱材料为青铜,主要成分是 Cu、Pb、Sn合金,且在稀HNO3中均转化成二价阳离子。
②Sn(OH)2是一种不溶于水和弱碱溶液的白色沉淀,但可溶于强酸和强碱。
下列说法错误的是( )
A.“气体”可使澄清石灰水变浑浊,说明“残渣”中含有
B.溶于稀硝酸的离子方程式是3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O
C.“沉淀G”是Sn(OH)2
D.“溶液H”呈深蓝色是因为含有 [Cu(NH3)4]2+
【答案】A
【解析】A项,气体 A:古铜钱(含 Cu、Pb、Sn)与稀反应生成的无色气体,遇空气变红棕色,故A为NO;气体B:NO遇空气生成的红棕色气体B,故B为NO2气体 ;C:NO2通入饱和NaHCO3溶液生成C为CO2;沉淀E:溶液D(含、Pb2+、Sn2+)中加稀,生成的白色沉淀为;溶液F:含、Sn2+的溶液,加过量浓氨水:Sn2+生成白色沉淀Sn(OH)2(沉淀 G);与过量氨水形成深蓝色的[Cu(NH3)4]2+,故H为含[Cu(NH3)4]2+的溶液。A项,由分析知B是NO2,NO2通入饱和溶液时,先与水反应生成HNO3,HNO3再与反应生成CO2,因此即使残渣不含,气体C中也会有CO2,使澄清石灰水变浑浊,A错误;B项,Pb与稀硝酸反应生成Pb2+、NO和水,根据得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O,B正确;C项,溶液D中含Cu2+、Pb2+、Sn2+,加稀硫酸后Pb2+生成沉淀(沉淀E),溶液F中剩余Cu2+、Sn2+;加入过量浓氨水(弱碱),根据已知:Sn(OH)2不溶于弱碱,因此Sn2+转化为Sn(OH)2白色沉淀,即沉淀G为Sn(OH)2,C正确;D项,Cu2+与过量浓氨水反应生成深蓝色的络离子 [Cu(NH3)4]2+,因此溶液H呈深蓝色,D正确;故选A。
10.(2026·陕西商洛高三期中)X、Y、Z、M、N均含有一种相同的元素,其中只有X为单质,且常温常压下X为气体。上述物质之间的转化关系如图所示(反应条件和部分生成物已省略)。下列说法正确的是( )
A.Z不能用排空气法收集 B.N在光照条件下也生成Y
C.X→Y→M→N均发生氧化还原反应 D.X、Y、Z、W均为有毒气体
【答案】C
【解析】A项,X、Y、Z、M、N均含有一种相同的元素,其中只有X为单质,且常温常压下X为气体,X经两步氧化反应生成M,M与水反应生成的N能与铜反应生成Y,CO可将Y还原为X,则可推测N为HNO3,Y为NO,M为NO2,X为N2,X与氢气反应生成Z,则Z为NH3。A项,由分析知,Z为NH3,密度比空气小,可以用向下排空气法收集,A错误;B项,物质N为HNO3,HNO3在光照条件下可发生分解反应,不生成物质Y(NO),B错误;C项,由分析知,,N元素的化合价从O→+2→+4→+5,由化合价的变化,均发生氧化还原反应,C正确;D项,由分析知,X为N2,是无色无味的无毒气体,D错误;故选C。
11.【废水处理】(2025·黑龙江哈尔滨高三模拟预测)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在,该废水的处理流程如图:
下列说法正确的是( )
A.在生产中产生的NH3、N2、CO2均可以直接排放到空气中
B.在“连续氧化”工序中,高温可加快氧化反应的速率
C.在“还原”工序中,CH3OH将NO3-还原为N2
D.在某次检测中,CH3OH超标,可将此废水返回到“吹氨”工序中再次处理
【答案】C
【解析】A项,氨氮废水加入NaOH溶液提高溶液的碱性,增大的浓度,微热促进分解产生NH3,再通入空气将NH3吹出。吹出后在微生物的催化下被空气中的O2连续氧化为NO3-,再加入CH3OH将NO3-还原为,还生成了CO2,对环境无污染,可排放。反应后的溶液进行检测,达标后即可排放。A项,NH3是有刺激性气味的污染性气体,会污染空气,不能直接排放,其他两个气体可排放,A错误;B项,该连续氧化过程需要微生物作催化剂,高温会使微生物的蛋白质变性失活,反而会降低氧化反应速率,B错误;C项,还原工序中,N元素化合价从+5价降低为0价,NO3-作氧化剂,CH3OH作还原剂,将NO3-还原为N2,自身被氧化为CO2,符合流程产物,C正确;D项,“吹氨”工序的作用是除去废水中的氨氮,无法处理甲醇,甲醇超标废水返回该工序不能除去甲醇,无法达到处理目的,D错误;故选C。
12.(2026·内蒙古呼和浩特一模)探究铜与浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因,实验步骤如下:
已知:①[Cu(H2O)4]2+为蓝色,[Cu(NO2)4]2-为绿色;② ; ,下列说法错误的是( )
A.由实验①现象,推测NO2与水可能发生反应,产生NO2-
B.实验①可能发生反应,
C.通过检测得“蓝色溶液2”中含NO3-,可说明实验③中H2O2将NO2-氧化为NO3-
D.
【答案】C
【解析】A项,A项,铜和浓硝酸反应生成NO2,反应后溶液呈绿色,已知绿色来自[Cu(NO2)4]2-,说明溶液中存在NO2-,因此可推测NO2与水反应生成了NO2-,A正确;B项,该反应是NO2的歧化反应,N元素部分被还原为NO2-(+4价变为+3价)、部分被氧化为NO3-(+4价变为+5价),反应的电荷守恒、升降化合价守恒,符合反应规律,B正确;C项,铜和浓硝酸反应本身就生成,原绿色溶液中本来就存在大量NO3-,因此即使检测到蓝色溶液2中含NO3-,也不能证明NO3-是H2O2氧化NO2-得到的,C错误;D项,目标反应可由已知的两个平衡相减得到,该反应的平衡常数结果为已知反应相除,,D正确;故选C。
13.【结合反应机理】(2026·上海复旦大学附中高三开学考试)氮氧化物()是硝酸和肼等工业的主要污染物。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示,反应物A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。下列说法不正确的是( )
A.过程Ⅰ涉及非极性共价键的生成
B.过程Ⅱ中,脱除1 mol NO转移6mol电子
C.A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应
D.图1总反应的化学方程式为4NO+4NH3+O24N2+6H2O
【答案】B
【解析】A项,A项,过程Ⅰ的反应物NO、NH3、NH4+无非极性键,仅生成物N2中存在非极性共价键,故该过程涉及非极性共价键的生成,但没有非极性共价键的断裂,A错误;B项,过程Ⅱ中脱除NO时,NO中N为+2价,最终转化为N2中0价的N,1 mol NO得到2 mol电子,即转移2 mol电子,B错误;C项,放热反应的判断依据是生成物总能量低于反应物总能量,从A到D的转化过程中,总能量逐步降低,该转化每一步生成物能量均低于上一步反应物,A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应,C正确;D项,将图1中所有过程消去循环的催化剂中间体,总反应整理得4NO+4NH3+O24N2+6H2O,D正确;故选B。
14.【汽车安全气囊】(2026·云南三模)叠氮化钠(Na3N)可用作汽车安全气囊的气体发生剂。实验室以氨基钠(NaNH2)和N2O为原料制备叠氮化钠并测定其纯度。回答下列问题:
Ⅰ.Na3N制备
实验步骤和装置如图所示:
步骤①:组装实验仪器,检查装置的气密性,装入药品;
步骤②:关闭K1,打开K2、,加热,制备氨基钠;
步骤③:关闭K2,打开K1、,滴加稀硝酸,加热,制备叠氮化钠;
步骤④:产品冷却至室温,先加水溶解,再加乙醇搅拌,过滤并用乙醚洗涤,干燥。
已知:
①氨基钠(NaNH2)易潮解和氧化,制备原理为2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑;
②N2O有强氧化性,不与酸、碱反应。
(1)装置D中盛放的试剂是___________,步骤②中先加热___________(填“C”或“E”)。
(2)装置A中生成N2O和SnCl4的离子方程式为___________,SnCl2溶液中加入稀盐酸除了作反应物外,另一个作用是___________。
(3)装置F的作用是___________。
(4)根据装置G作用可推知SnCl2具有___________性。
Ⅱ.Na3N纯度测定:取mgNa3N固体样品,用如图所示的装置测定的纯度。
(5)仪器X的名称是___________。
(6)NaClO溶液将氧化为的化学方程式为___________。
(7)Z的初始读数为V1mL,反应结束后冷却至室温时读数为V2mL,的纯度为___________%(本实验条件下气体摩尔体积为VmL/mol)。
【答案】(1) 碱石灰(或NaOH、CaO) C
(2) 抑制Sn2+水解,防止生成Sn(OH)2(回答抑制Sn2+水解即可)
(3)吸收nh3,防止倒吸并防止水蒸气进入装置E中,使氨基钠潮解
(4)还原性
(5)恒压滴液漏斗
(6)
(7)
【解析】A项,I.先制备NaNH2再与N2O反应制备NaN3实验装置如图所示,利用装置C制备氨气,打开K2、K3关闭K1加热装置C,待NH3充满装置后,通过加热套加热三颈烧瓶,E中反应充分后,持续通入NH3,关闭K2,打开K1、,和装置A中活塞,装置A中生成N2O,SnCl2和稀盐酸的混合溶液中滴入稀硝酸,结合氧化还原反应的规律可知,反应的离子方程式为:,氨气进入装置E生成NaNH2,通入N2O,制备NaN3,反应的化学方程式:,易潮解,易氧化,不能接触水,则F吸收氨气尾气,防止氨气引发倒吸,防止水蒸气进入E引发NaNH2的潮解,N2O有氧化性,不与酸,碱反应,但可与SnCl2溶液反应生成沉淀,G吸收剩余的N2O,再单独收集氮气,据此分析判断。
Ⅱ.次氯酸钠具有强氧化性,可氧化生成氮气,氮气通过排水法进行量气定量计算,可测出样品的纯度,。
(1)结合实验思路分析可知,装置D的作用是干燥氨气,告知氨基钠潮解,则D中盛放的试剂是碱石灰(或NaOH、CaO);步骤②中应先加热装置C,制备氨气,充满整个装置后再打开装置E,因为制备的氨基钠易被氧化,所以需要先制备氨气,排除装置内的空气;
(2)结合氧化还原反应规律和实验原理分析可知,装置A中生成N2O和SnCl4的离子方程式为;结合盐类水解原理和金属氯化物易水解特点可知,SnCl2溶液中SnCl2易水解生成Sn(OH)2,所以加入稀盐酸除了作反应物外,还可以防止或抑制Sn2+水解;
(3)氨气极易溶于水,直接用硫酸吸收会发生倒吸现象,所以用四氯化碳接触导气管管口,可防止倒吸,浓硫酸具有酸性和吸水性,可吸收氨气和水蒸气,同时防止氨基钠潮解;
(4)信息中提到N2O有强氧化性,SnCl2与N2O会发生反应产生氮气,则说明SnCl2具有还原性;
(5)根据仪器构造可知,上述仪器X为恒压滴液漏斗;
(6)次氯酸钠氧化叠氮化钠后转化为氯化钠,根据氧化还原反电子转移数守恒可知,,,则化学方程式为:;
(7)Z的初始读数为V1mL,反应结束后冷却至室温时读数为V2mL,则生成氮气的物质的量为,根据化学方程式可知,叠氮化钠的物质的量为,则样品的质量分数为:=。
15.(2026·重庆三模)四氮化四硫(S4N4,S为+2价)是一种重要的精细化工中间体和科研试剂,制备的原理是。实验室利用如图装置(加热及夹持装置已略)制取S4N4。
已知:①S4N4室温下为橙黄色固体,难溶于水,时熔化并分解;②SCl2为红棕色液体,沸点为,易水解,易被氧化。回答下列问题:
Ⅰ.制备SCl2:关闭K3,打开K1、K2和甲的活塞,滴入浓盐酸,当装置D中_______时,关闭甲的活塞,然后停止通入,关闭K1。
(1)仪器a的名称为_______;仪器b的作用是_______。
(2)装置B、C中应装入的试剂的名称分别是_______、_______。
(3)装置D宜采用_______(填“水浴”或“油浴”)加热,Ⅰ中横线上应填入的内容是_______(填现象),说明硫黄已反应完全。
Ⅱ.S4N4的制取与含量的测定:打开K3、乙的活塞,滴入浓氨水,当装置D中红棕色消失时,关闭乙的活塞。
(4)装置F中生成氨气的原理为_______。
(5)称取重结晶后5.00 g样品,加入NaOH溶液加热,使氮元素完全转化为NH3,用足量硼酸溶液吸收。将吸收液配成100.00 mL溶液,用移液管移取25.00 mL,以甲基红和亚甲基蓝为指示剂,用盐酸标准液进行滴定,重复3次实验,滴定前后消耗盐酸标准液的平均体积为24.60 mL。已知滴定反应为(忽略杂质干扰)。样品中S4N4的纯度为_______;若滴定前平视读数,滴定结束后仰视读数,则计算的结果_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 三颈烧瓶 减少反应物损失,提高利用率
(2)饱和食盐水 浓硫酸
(3)水浴 装置D充满红棕色气体
(4)CaO遇水反应生成Ca(OH)2,放热使NH3·H2O分解,同时OH-浓度增大使NH3·H2O的电离平衡逆向移动,利于氨气逸出
(5)90.5% 偏大
【解析】A项,实验开始前关闭K3,先通入一段时间氮气排除装置内空气,在装置A中浓盐酸与高锰酸钾反应制备氯气,装置B应装有饱和食盐水吸收HCl,装置C应装有浓硫酸吸收水蒸气,得到干燥氯气,在装置D中与硫磺反应,冷凝回流,先制备SCl2;打开K3,装置F中利用CaO吸收水放热加剧浓氨水分解制备氨气,碱石灰干燥氨气,防止水蒸气进入装置,氨气在装置D中与SCl2反应制备S4N4。
【解析】A项,(1)a为三颈烧瓶;b为球形冷凝管,SCl2沸点低易挥发,冷凝回流可减少反应物损失,提高利用率。
(2)A中高锰酸钾和浓盐酸制得的Cl2中混有HCl杂质和水蒸气,先用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸干燥Cl2,防止后续SCl2水解。
(3)制取SCl2需要的温度低于100℃,水浴加热可控温均匀,因此选择水浴;当硫黄反应完全后,过量的Cl2和挥发的红棕色SCl2使装置充满红棕色气体,可说明硫反应完全。
(4)装置F中,CaO遇水反应生成Ca(OH)2,放热使NH3·H2O分解,同时OH-浓度增大使NH3·H2O的电离平衡逆向移动,利于氨气逸出。
(5)根据转化关系:S4N4~4NH3~4HCl,可得;,则,S4N4摩尔质量M=184g/mol,,纯度为;若滴定前平视、滴定后仰视会使读取的盐酸体积偏大,计算得到的S4N4质量偏大,最终结果偏大。
真题·实战演练
1.(2026·浙江1月卷,2,3分)下列有关NH4Cl的说法中,不正确的是( )
A.NH4Cl是弱电解质 B.水溶液呈酸性
C.实验室用于制NH3 D.HCl和NH3反应制NH4Cl
【答案】A
【解析】A项,A项,NH4Cl是离子化合物,在水溶液中完全电离,属于强电解质,A错误;B项,NH4Cl水溶液中NH4+水解产生H+,使溶液呈酸性,B正确;C项,实验室中常用NH4Cl与Ca(OH)2加热反应制取NH3,C正确;D项,HCl和NH3直接反应生成NH4Cl,是制备NH4Cl的常用方法,D正确;故选A。
2.(2026·浙江1月卷,8,3分)下列反应方程式错误的是( )
A.浓硝酸见光分解:4HNO34NO↑+3O2↑+2H2O
B.红热的铁在水蒸气中反应: 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
C.向硫代硫酸钠滴加稀硫酸:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
D.向硫酸铜加入过量的氨水:Cu2++4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++4H2O
【答案】A
【解析】A项,A项,浓硝酸见光分解的正确产物应为NO2,方程式为 :4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,A错误;B项,红热的铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,方程式 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,B正确;C项,硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫单质沉淀和二氧化硫气体,方程式 S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,C正确;D项,硫酸铜与过量氨水反应形成四氨合铜(II)离子,离子方程式正确,D正确;故选A。
3.(2026·河北卷,3,3分)化学在推动社会发展和进步中发挥着重要作用。下列相关化学方程式错误的是( )
A.工业合成氨:
B.氯碱工业:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH
C.氨脱硫法脱除烟气中少量二氧化硫:2SO2+4NH3+O2+2H2O═2(NH4)2SO4
D.生产可降解高分子聚乳酸:
【答案】D
【解析】A项,A项,工业合成氨是N2与H2在高温、高压、催化剂条件下发生可逆反应生成NH3,化学方程式为:,A正确;B项,氯碱工业是电解饱和氯化钠溶液,生成NaOH、H2和Cl2,化学方程式为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,B正确;C项,氨脱硫时,SO2先与NH3、H2O反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵再被O2氧化为硫酸铵,化学方程式为:2SO2+4NH3+O2+2H2O═2(NH4)2SO4,C正确;D项,乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸时,聚合物两端各保留1个氢原子和1个羟基,脱去的水分子数应为n-1 ,化学方程式书为:+(n-1)H2O,D错误;故选D。
4.(2025·浙江1月卷,16,3分)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NH4+
B.步骤Ⅱ,浓溶液过量,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(变色的范围:4.4~6.2)为指示剂,用标准溶液滴定,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
【答案】D
【解析】A项,蛋白质中的N元素以氨基或酰胺基形式存在,在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下发生反应生成NH4+,再加入浓NaOH溶液让NH4+转化为NH3蒸出,NH3用一定量的盐酸吸收,多余的盐酸用标准NaOH溶液通过滴定测定出来,从而计算出N的含量。A项,步骤Ⅰ,加入过量浓H2SO4,使蛋白质中的氨基和酰胺基全部转化为NH4+,确保N元素完全转化为NH4+,A正确;B项,根据NH4++OH-⇋NH3·H2O⇋NH3+H2O,NaOH过量,增大OH-浓度有利于氨的蒸出,B正确;C项,步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3后,过量的HCl用标准NaOH溶液滴定,反应后溶液中有NaCl和NH4Cl,终点显酸性,用在酸性范围内变色的甲基红为指示剂,C正确;D项,NaNO3中的N元素在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下不会转化为NH4+,不能按上述步骤测定,D错误;故选D。
5.(2025·北京卷,5,3分)下列反应中,体现NH4+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
【答案】B
【解析】A项,A项,NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化态保持-3,未发生氧化还原反应,A不符合题意;B项,NH4+中的N(-3价)与NO2-中的N(+3价)反应生成N2(0价),NH4+被氧化,体现还原性,B符合题意;C项,水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正向移动,则该氢氧化镁溶解过程,无化合价变化,没有体现其还原性,C不符合题意;D项,(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应,NH4+未参与氧化还原,D不符合题意;故选B。
6.(2025·重庆卷,7,3分)三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是( )
A.氮氮键键能:N2O>N2O3 B.熔点:N2O3>N2O4
C.分子的极性:N2O4>N2O D.N-N-O的键角:a>b
【答案】A
【解析】A项,A项,由图中数据可知,氮氮键的键长:N2O<N2O3,则氮氮键的键能:N2O>N2O3,A正确;B项,二者均为分子构成的物质,分子间作用力:N2O3<N2O4,熔点:N2O3<N2O4,B错误;C项,N2O4为对称的平面结构,极性较弱,而N2O结构不对称,正负电荷中心不能重合,属于典型的极性分子,故分子极性:N2O4<N2O,C错误;D项,N2O3结构为O=N-NO2,中心原子N存在对孤对电子,中心原子N为sp2杂化,受孤对电子影响,键角略小于120°;而N2O4中心原子N的孤对电子为,价电子数为3,也是sp2杂化,没有孤对电子的影响,故键角a<b,D错误;故选A。
7.(2025•山东卷,7,2分)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是( )
A.NaN3的水溶液显碱性
B.N3-的空间构型为V形
C.NaN3为含有共价键的离子化合物
D.N3-的中心N原子所有价电子均参与成键
【答案】B
【解析】A项,A项,NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐,N3-水解生成OH-,溶液显碱性,A正确;B项,N3-与CO2是等电子体,两者结构相似 ,其中心原子均为sp杂化,其电空间构型均为直线型,而非V形,B错误;C项,NaN3为离子化合物(Na+与N3-通过离子键结合),N3-内部三个N原子以共价键连接,C正确;D项,中心N原子通过sp杂化形成两个双键,无孤电子对,所有价电子参与成键,D正确。故选B。
8.(2024·广西卷,12,3分)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.“反应1”中,每消耗0.1molNH4Cl,在25℃、101 kPa下得到2.24LNH3
B.“反应2”中,每生成0.1molNO,转移电子数为0.5NA
C.在密闭容器中进行“反应3”, 0.1molNO充分反应后体系中有0.1NA个NO2
D.“反应4”中,为使0.1molNO2完全转化成HNO3,至少需要0.02NA个O2
【答案】B
【解析】A项,反应1为实验室制备氨气的反应,方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,反应2是氨气的催化氧化,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,反应3为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,方程式为:2NO+O₂=2NO₂,反应4为二氧化氮,氧气和水反应生成硝酸,4NO2+2H2O+O2=4HNO3。A项,根据分析可知,每消耗0.1molNH4Cl,生成0.1mol氨气,但是由于不是标准状况,则气体不是2.24L,A错误;B项,反应2方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,该反应转移20e-,则每生成0.1molNO,转移电子数为0.5NA,B正确;C项,根据反应3,0.1molNO充分反应后生成0.1NA个NO2,但是体系中存在2NO2⇌N2O4,则最终二氧化氮数目小于0.1NA,C错误;D项,根据反应4可知,为使0.1molNO2完全转化成HNO3,至少需要0.025NA个O2,D错误;故选B。
9.(2024·安徽卷,6,3分)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物),羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3OH]Cl)广泛用子药品、香料等的合成。
已知25℃时,Ka(HNO2)=7.2×10-4,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 ,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24LX和Y混合气体中氧原子数为0.1NA
B.1L0.1mol·L-1NaNO2溶液中Na+和NO2-数均为0.1NA
C.3.3gNH2OH完全转化为NO2-时,转移的电子数为0.6NA
D.2.8gN2中含有的价电子总数为0.6NA
【答案】A
【解析】A项,NO2-在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X,X在X还原酶的作用下转化为Y,X、Y均为氮氧化物,即X为NO,Y为N2O。A项,标准状况下,2.24LNO和N2O混合气体物质的量为0.1mol,氧原子数为0.1NA,故A正确;B项,HNO2为弱酸,因此NO2-能够水解为HNO2,1L0.1mol·L-1NaNO2溶液中NO2-数目小于0.1NA,故B错误;C项,NH2OH完全转化为NO2-时,N的化合价由-1上升到+3,3.3gNH2OH物质的量为0.1mol,转移的电子数为0.4NA,故C错误;D项,2.8gN2物质的量为0.1mol,N的价电子数等于最外层电子数为5,2.8gN2含有的价电子总数为NA,故D错误;故选A。
10.(2024·浙江1月卷,4,3分)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A.生成1molCO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低与反应的活化能
C.是氧化剂,是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物
【答案】D
【解析】A项,NO中N的化合价为+2价,降低为0价的N2,1个NO得2个电子,作氧化剂,发生还原反应,CO中C为+2价,化合价升高为+4价的CO2,失去2个电子,作还原剂发生氧化反应。A项,1molCO2转移2NA的电子,A正确;B项,催化剂通过降低活化能,提高反应速率,B正确;C项,NO是氧化剂,CO是还原剂,C正确;D项,N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误;故选D。
11.(2024·浙江6月卷,6,3分)利用CH3OH可将废水中的NO3-转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:H++CH3OH+NO3-→X+CO2+H2O (未配平)。下列说法正确的是( )
A.X表示NO2
B.可用O3替换CH3OH
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为6:5
D.若生成标准状况下的CO2气体,则反应转移的电子数为2 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【解析】A项,A项,由题中信息可知,利用CH3OH可将废水中的NO3-转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示N2,NO2仍然是大气污染物,A不正确;B项,CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,CH3OH是该反应的还原剂,O3有强氧化性,通常不能用作还原剂,故不可用O3替换CH3OH,B不正确;C项,该反应中,还原剂CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,氧化剂NO3-中N元素的化合价由+5价降低到0价,降低了5个价位,由电子转移守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:5,C正确;D项,CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,若生成标准状况下的CO2气体11.2L,即生成0.5mol CO2,反应转移的电子数为0.5×6=3NA,D不正确;故选C。
12.(2024·广东卷,11,3分)按下图装置进行实验。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,产氨过程熵增
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
【答案】B
【解析】A项,A项,NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,所以烧瓶壁变冷,吸热反应ΔH>0,故A错误;B项,试纸会变蓝,说明有NH3生成,反应物都是固体,生成物中有气体,故产氨过程熵增,B正确;C项,滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明体系中有氨气,是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应产生的,不是NH4Cl的升华,C错误;D项,实验过程中,气球会一直变大,是因为反应产生了气体,但是膨胀以后压强就和外界压强一样了,D错误;故选B。
13.(2024·湖南卷,7,3分)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是( )
A. 开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B. 锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2+H2O=2HNO3+NO
D. 铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
【答案】C
【解析】A项,A项,金属铜与稀硝酸不会产生钝化。开始反应速率较慢,可能的原因是铜表面有氧化铜,A项错误;B项,由于装置内有空气,铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2,产生的NO2浓度逐渐增加,气体颜色逐渐变深,B项错误;C项,装置内氧气逐渐被消耗,生成的NO2量逐渐达到最大值,同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,气体颜色变浅,C项正确;D项,由于该装置为密闭体系,生成的NO无法排出,逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗,铜丝与液面脱离接触,反应停止,D项错误;故选C。
14.(2026·浙江1月卷,19)用废磷酸(含有机杂质)制取KH2PO4。
已知:pKa1(H3PO4)=2.2、pKa2(H3PO4)=7.2、pKa3(H3PO4)=13.2。
请回答:
(1)冷凝水从 (“X”或“Y”)通入。
(2)步骤a把易炭化的有机杂质转化为炭颗粒,步骤a的操作为 。步骤b除去溶液中的炭颗粒得到粗磷酸,步骤b的操作为 。
(3)下列操作正确的是_______。
A.若浓磷酸不慎沾到手上,先用大量水冲洗,然后涂上NaOH溶液
B.加入活性炭的目的是为了除去不易炭化的有机杂质
C.加入KOH过多,可向溶液中加入HCl来调节pH
D.可用乙醇洗涤反应得到的晶体
(4)获得KH2PO4的过程中,需要滴加KOH溶液调pH,为使H2PO4-的物质的量分数最大,有一个最适pH。
①求最适pH 。
②所用的指示剂为: 。
(5)产品KH2PO4(M=136g·mol−1)中,K的质量分数为29.01%,则产品中可能混有的杂质 。
【答案】(1)X
(2)加热(高温) 过滤
(3)BD
(4) 4.7 甲基橙
(5)K2HPO4
【解析】A项,用废磷酸(含有机杂质)制取KH2PO4的过程如下:将废磷酸装入接有球形冷凝管的锥形瓶中,加热处理易炭化的有机杂质,过滤分离杂质得到粗磷酸,将粗磷酸用活性炭吸附,过滤来提纯,最后加入KOH,结晶、过滤、洗涤得到KH2PO4晶体;据此回答以下问题。
(1)冷凝水的流向应遵循“下进上出”原则,才能使冷凝更充分,所以冷凝水要从下方的X口通入;
(2)部分有机杂质受热易炭化,所以步骤a的操作为加热,有机杂质炭化后转变为固体,步骤b中将固体与液体分离的操作称为过滤;
(3)A项,NaOH是强碱,有强烈腐蚀性,不能用于处理沾到手上的酸,应该用碱性较弱的物质如碳酸氢钠处理,A错误;B项,活性炭具有吸附能力,可有效去除上一步加热炭化过程中无法除去的杂质,B正确;C项,目标产物是KH2PO4,如用HCl调节pH,则会引入新的杂质Cl-,C错误;D项,反应得到的晶体不易溶于乙醇等有机溶剂,所以可用乙醇洗涤,D正确;故选BD;
(4)磷酸的第三步电离非常微弱,不作考虑,溶液中存在电离平衡,,电离平衡常数分别为,,当最大时,第一步电离的逆反应生成和第二步电离生成的应相等,此时,两边取负对数得,所以此时的;由于该过程加碱调节pH,为防止碱过量,甲基橙的变色范围接近4.7,颜色变黄时说明已到终点,因此应选用甲基橙指示剂;
(5)KH2PO4中K的质量分数为,而产品中K的质量分数为29.01%,高于理论值,说明含K质量分数更高的杂质,根据各酸根的转化关系,可能混有的杂质是K2HPO4。
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