第03讲 氮及其重要化合物(专项训练)(江苏专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-07-11
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3份
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57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,氧族元素及其化合物,碳族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.56 MB |
| 发布时间 | 2026-07-11 |
| 更新时间 | 2026-07-11 |
| 作者 | Ping |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58755038.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,系统覆盖氮气到硝酸的核心性质及实验应用,强化物质性质与实验探究的结合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|7考向28题(如氮气性质判断、喷泉实验分析)|选择与填空为主,聚焦单一物质性质及基础实验|从N₂、NOₓ、NH₃等物质性质切入,构建“性质-用途-制备”基础认知链|
|重难·创新演练|9题(如电化学处理废水、催化机理分析)|综合实验与原理探究,结合工业流程与新情境|深化价态转化规律,关联氧化还原反应与能量变化,体现科学思维与探究|
|真题·实战演练|9题(2025-2026高考真题)|情境化应用,涵盖物质转化与实验评价|整合“性质-实验-工业应用”逻辑,对接高考命题趋势,强化科学态度与责任|
内容正文:
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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B
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B
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12.(1)①4Fe2++O2+4SO42-+2H2O=4Fe(OH)SO4↓ ②2NH+Fe2++2SO32-+H2O=(NH4)2Fe(SO3)2·H2O↓ ③Fe2+氧化为Fe3+,SO32-氧化为SO42-,Fe3+转化为Fe2(SO4)3,Fe2O3,不会与NH结合生成亚硫酸亚铁铵沉淀,导致氨氮去除率降低 碱性较强,NH与OH-反应转化为NH3,从而去除 (2)①SO32-水解呈碱性,生成沉淀消耗大量SO32-占主导地位 ②Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+或Fe3+发生水解或Fe3+与SO32-发生氧化还原反应,释放出H+
28.(1)①. ②. Au含量多,吸附N2、H2O的活性中心变少,Au含量少,吸附CO的活性中心变少,两者都使反应速率变小,不能保障催化循环顺利进行,从而降低NH3的产率
(2)①. ②. H-O-N=N-O-H ③. 1.25 mol
(3)①. ②. 电解氯化钠溶液生成ClO-,ClO-氧化性强于H2O2,而且电解氯化钠溶液生成烧碱,溶液的碱性更强,更有利于NO的去除 ③. 随着电流强度增大,电流强度大于4时产生的ClO-浓度减小,ClO浓度增大,ClO氧化性弱
重难·创新演练
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BCA
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7.(1)浓硫酸 作安全瓶,防止NaOH溶液倒吸 将生成的SO2赶入装置C中完全吸收
(2) H3BO3+H2O⇌B(OH)+H+ 2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O
(3)用锥形瓶内壁将其碰下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内 14%
8.(1)羟胺分子易和水分子形成分子间氢键
(2) 作氧化剂,使催化剂再生 强酸性环境可稳定反应催化剂的结构,碱性环境破坏催化剂的结构
(3)N2O中15N物质的量大于NH中15N物质的量 起始阶段,随着铵根子离子浓度增大,生成一氧化二氮的物质量的逐渐增多,当铵根离子浓度足够大时,羟胺转化率接近基本保持不变
9.(1)①. ②. Ru表面修饰少量Cu能大幅提升NO转化为NO的速率 ③. 阴极表面析氢反应增强,NH3的法拉第效率降低
(2)①. ②. c(O)增大,O将部分·NH2氧化为NO或NO
(3)①. 5.5 ②. 增加氧空位数;增大催化剂的比表面积,有利于NH3的吸附、脱氢
真题·实战演练
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9.(1)AB (2)负
(3)①. 洗涤 ②. 明锐的衍射峰或分立的斑点
(4) ①. 、。 ②.
③. ④. 滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀, ⑤. 18
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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 氮气的性质及氮的固定
考向02 氮的氧化物及环境污染与防治
考向03 氨和铵盐的性质
考向04 喷泉实验及应用
考向05 氨的实验室制法
考向06 硝酸的性质及用途
考向07 氮及其重要化合物的转化
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 氮气的性质及氮的固定
1.【依据氮气的性质考查氮气的用途及氮的固定】(2025·江苏省各地模拟组合题)判断下列说法中,正确的是
①N2的化学性质稳定,可用于金属焊接保护
②N2难溶于水,可用作瓜果保护气
③自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
④NH3NO(g)NaNO3(aq)
⑤NaOH溶液吸收NO2:2NaOH+2NO2=2NaNO3+H2
⑥工业制备硝酸:N2NONO2HNO3
A. ① B.①② C.③⑤ D.④⑥
【答案】A
【解析】①N2的化学性质稳定,一般条件下不会和金属发生反应,可用于金属焊接保护,正确;②氮气化学性质稳定,故可用作瓜果保护气,错误;③自然固氮、人工固氮都是将N2转化为含氮化合物,但不一定是NH3,错误;④一氧化氮是不成盐氧化物,不能与氢氧化钠溶液反应,物质间转化不能一步实现,错误;⑤NaOH溶液吸收NO2生成硝酸钠、亚硝酸钠,2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O,错误;⑥工业制备硝酸用氮气与氢气在高温、高压、催化剂条件下反应得到氨气,氨气催化氧化得到NO,NO再被氧气氧化得到二氧化氮,二氧化氮与水反应得到HNO3,错误。
2. 【以相关信息为载体考查氮的固定及含氮物质的结构与性质】 (2026·江苏省南通市通州区模拟预测)下含氮物质在自然界分布广泛且具有重要应用。常见的有、、、、铵盐、蛋白质、核酸、苯胺等。自然界中氮的固定是含氮物质的主要转化方式之一,一定条件下工业合成氨中,1 mol 与3 mol 充分反应生成放出27.67 kJ热量。是重要的化工原料,道过催化氧化可以将转变为氮氧化物。尿素溶液显碱性。柴油汽车中常需要补充来进行尾气处理。和NaClO可用于工业制。含尿素的废水在碱性条件下可用电解法进行处理。下列说法正确的是
A. 氮的固定能生成、、、等多种物质
B. 如上图所示DNA分子的两条多聚核苷酸链通过共价键结合在一起
C. 中键角大于中键角
D. 蛋白质是两性分子,既能与酸反应又能与碱反应
【解析】D
【解析】A.工业合成氨,尿素是人工合成,不属于固氮的直接产物,A错误;B.DNA双链是通过碱基之间的氢键配对结合,不是共价键,B错误;C.NH3中N原子采用sp3杂化,N上有一堆孤对电子,对成键电子对的排斥力较大,导致H—N—H键角小于109.5°,约107°,CH4中C原子采用sp3杂化,无孤电子对,H—C—H键角为109.5°,故NH3键角<CH4键角,C错误;D.蛋白质含有氨基(碱性)和羧基(酸性),是两性分子,既能与酸反应又能与碱反应,D正确;故答案选D。
3.【依据微型流程考查物质的转化及简单计算】(25-26高一下·江苏泰州·期末)氨和硝酸是重要的化工原料,工业上常以为原料利用下列流程制备氨和硝酸。已知:“尾气处理”常用吸收含尾气,发生的反应为:、。下列说法正确的是
A.氮元素在转化过程中均被氧化
B.物质是可以循环的
C.吸收塔中为提高氮元素的利用率,可通入稍过量空气和循环利用尾气中的
D.将含和共的尾气通入溶液中,若被完全吸收,则消耗的的物质的量为
【答案】C
【解析】该流程为工业合成氨后,氨气催化氧化制硝酸,氧化炉中氧化生成,为(空气),用于进一步氧化为,进入吸收塔与水反应生成硝酸。A.合成氨过程中转化为,氮元素化合价从0降低到-3,被还原,并非转化过程中均被氧化,A错误;B.物质是氧化需要的(空气),不是可循环的,B错误;C.吸收塔中反应为,通入稍过量空气可将生成的再次氧化为,循环尾气中的也可以使氮元素充分转化为硝酸,能提高氮元素利用率,C正确;D.根据元素守恒,产物、中,和共的尾气中共,故,含,因此消耗的物质的量为,不是,D错误;故选C。
4.【依据情景信息考查物质的用途】(2026·江苏盐城市考前指导卷)氮、磷及其化合物应用广泛,磷元素有白磷、红磷等单质,白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷,s)(红磷,s);实验室常用溶液吸收有毒气体,生成、和,P元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸()为一元弱酸;磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。
下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.氮气为无色气体,可用作焊接金属的保护气 B.硝酸受热易分解,可用于制
C.液氨汽化时吸收大量热,可用作制冷剂 D.磷酸难挥发,可用于保护金属免受腐蚀
【答案】C
【解析】A.N2的化学性质稳定,可避免金属与氧气接触发生氧化反应而作为保护气,与氮气为无色气体无关,A错误;B.硝酸为酸,与氨水反应生成硝酸铵,可用于制NH4NO3,与硝酸受热易分解的性质无关,B错误;C.液氨汽化时吸收大量的热,具有制冷作用,常用作制冷剂,C正确;D.磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜,所以可用于保护金属免受腐蚀,与其难挥发性无关,D错误;故选C。
考向02 氮的氧化物及环境污染与防治
5.【依据实验装置考查物质的实验室制法】(2025·江苏省南通市启东中学12月月考)实验室制取NO2的实验原理及装置均正确的是
A.制取NO2 B.干燥NO2
C.收集NO2 D.尾气处理
【答案】C
【解析】A项,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,制取NO2需用浓硝酸和Cu反应,不符合题意;B项,NO2能与NaOH等碱反应,故干燥NO2需用酸性干燥剂,而不能使用碱石灰,不符合题意;C项,NO2的密度比空气的大,故收集NO2需要如图所示的向上排空气法,符合题意;D项,NO2与水反应生成HNO3和NO,故不能用水来吸收NO2,进行尾气处理,应该用NaOH等碱溶液,不符合题意。
6.【依据实验方案考查物质的性质】(2026·江苏省南京市期末)在一支50 mL注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,静置后观察现象①。打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹,观察现象②。振荡注射器,静置后再观察现象③。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.现象①②,主要体现了NO难溶于水、还原性
B.现象②③,针筒示数:③<②
C.过程中若将空气10 mL改成15 mL,③能观察到针筒内无气体剩余
D.此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率
【答案】C
【解析】在一支50 mL注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,静置后观察现象①为注射器中气体无色,注射器活塞几乎不发生移动,说明NO难溶于水;打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹,观察现象②为注射器内气体变为红棕色,气体体积减小,注射器活塞向里移动,说明NO具有还原性,被氧化为NO2;振荡注射器,静置后再观察现象③为气体由红棕色变为无色,气体体积减小,注射器活塞向里移动,据此回答。A项,由分析知,现象①②,主要体现了NO难溶于水、还原性,正确;B项,现象②中空气进入针筒,NO被氧化为二氧化氮,现象③中二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,故针筒示数:③<②,正确;C项,过程中若将空气10 mL改成15 mL,则氧气有约3 mL,20 mL NO和3 mL氧气反应时,NO过量,故③能观察到针筒内有气体剩余,错误;D项,此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2,可以提高氮原子利用率,正确。
7.【根据物质的性质综合考查基本概念、物质用途、方程式正误判断】(25-26高一下·江苏连云港·期末)阅读下列材料,完成以下3个小题:
氮的化合物应用广泛。一氧化二氮()常温下为无色有甜味气体,可用作牙科麻醉剂,与足量完全转化为和液态水,放出124 kJ热量。二氧化氮()是工业制硝酸的中间产物,尾气中的可用NaOH溶液吸收。亚硝酸()是一元弱酸,具有强氧化性,受热易分解,生成和等不同价态含氮化合物。
(1)下列说法正确的是
A.和是同素异形体 B.制备属于氮的固定
C.在水溶液中可以完全电离 D.和晶体类型相同
(2)下列有关化学反应表示正确的是
A.受热分解:
B.溶于水制硝酸:
C.NaOH溶液吸收:
D.与的反应:
(3)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.有甜味,可用作牙科麻醉剂 B.是红棕色气体,可用于工业制硝酸
C.具有酸性,可与碱反应制备亚硝酸盐 D.浓硝酸具有挥发性,可用于钝化铁制品
【答案】(1)D (2)B (3)C
【解析】(1)A.和是不同的化合物,同素异形体是同种元素形成的不同单质,故二者不属于同素异形体,A错误;B.氮的固定是将游离态氮转化为化合态氮,制备是化合态氮之间的转化,不属于氮的固定,B错误;C.是一元弱酸,在水溶液中只能部分电离,C错误;D.和均由分子构成,晶体类型均为分子晶体,D正确;故选D;
(2)A.该反应中中N为+3价,产物中N为+5价、中N为+1价,得失电子不守恒,正确配平的化学方程式为:,A错误;B.溶于水生成硝酸和NO,硝酸为强酸可拆,离子方程式书写正确,B正确;C.吸收生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,正确反应为,产物错误,C错误;D.反应生成液态水且放热,应为负值,且水的状态标注错误,D错误;故选B;
(3)A.用作牙科麻醉剂是因为其具有麻醉作用,与有甜味无对应关系,A错误;B.用于工业制硝酸是因为其能与水反应生成硝酸,与红棕色的物理性质无对应关系,B错误;C.具有酸性,可与碱发生中和反应生成亚硝酸盐,性质与用途对应,C正确;D.浓硝酸钝化铁制品是因为其具有强氧化性,与挥发性无对应关系,D错误;故选C。
考向03 氨和铵盐的性质
8.【根据信息考查物质结构、性质、用途的关系】(2025·江苏省宿迁沭阳如东中学12月)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.SO2具有还原性,可用作葡萄酒中抗氧化剂 B.NH3分子间存在氢键,NH3极易溶于水
C.CuSO4溶液显酸性,可用于果树杀虫 D.硝酸酸性比H2S强,可用硝酸与FeS反应制H2S
【答案】A
【解析】A项,因为SO2具有还原性,所以可用作葡萄酒中抗氧化剂,正确;B项,NH3极易溶于水是因为NH3与水分子间形成氢键,错误;C项,CuSO4溶液显酸性是因为Cu2+水解,与硫酸铜可用于果树杀虫无关,错误;D项,硝酸具有强氧化性,与FeS反应会将FeS氧化,错误。
9.【依据物质的性质考查基本概念、物质的性质及转化】(25-26高三上·江苏苏州·阶段练习)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A.常温下可以用铁制容器来盛装稀硝酸
B.实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气:
C.氨和二氧化碳合成属于氮的固定H2O
催化剂/O2
D.工业制硝酸过程中的物质转化:NH3 NO HNO3
【答案】B
【解析】A.常温下稀硝酸与铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,所以不能用铁制容器盛装,A错误;B.生石灰与浓氨水中的水反应生成氢氧化钙并放出大量的热,促使一水合氨分解生成氨气,反应的化学方程式为,B正确;C.氮的固定是将游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程,氨分子中的氮元素为-3价,则氨和二氧化碳合成尿素的过程不属于氮的固定,C错误;D.一氧化氮不溶于水,不能与水反应生成硝酸,D错误;故选B。
10.【根据相关信息考查离子的检验、物质的性质、原理分析、物质制备】(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,观察产生的气体能否使蓝色石蕊试纸变色;探究溶液中是否存在NH
B.向滴有酚酞的10 mL 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,观察现象;证明NH4Cl可与NaOH溶液反应
C.利用NH4H2PO4作灭火剂,是因为其分解且吸热,分解产物不支持燃烧
D.实验室制备NH4Cl的原理:NH4ClNH3↑+HCl↑
【答案】C
【解析】A项,检验铵根离子应该用湿润的红色石蕊试纸,错误;B项,向滴有酚酞的NH4Cl溶液中加入等物质的量的NaOH,溶液pH升高使酚酞变红,可能是因为发生反应NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3·H2O,生成NH3·H2O使溶液呈碱性,也可能是两者未反应,但NaOH本身为强碱使溶液呈碱性,因此无法证明反应发生,错误;C项,NH4H2PO4是一种铵盐,受热易分解且吸热,分解产物不支持燃烧,因此NH4H2PO4常用作灭火剂,正确;D项,实验室制备NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑,错误。
11.【依据实验装置考查物质的性质实验探究】(2025·江苏省江阴市一中11月)实验室在如图所示装置(部分夹持装置已省略)中,用氨气和金属钠反应制得氨基钠(NaNH2)。
已知:常温下氨基钠为白色晶体,熔点210℃,沸点400℃,露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成NaOH和NH3。金属钠熔点为97.8℃,沸点882.9℃。氨气在空气中不能燃烧。
下列说法不正确的是
A.装置①试管中盛放NH4Cl和Ca(OH)2 B.实验时应先点燃装置①的酒精灯
C.装置②和⑤中圆体均为碱石灰 D.装置④中冷凝管的进水口应接在a处
【答案】C
【解析】①中用氯化铵和氢氧化钙制取氨气,然后经过②中的干燥装置去除氨气中的水蒸气,氨气和钠在③中发生反应生产氨基钠,反应为2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑,④为冷凝回流装置,⑤吸收多余的氨气,并作为干燥装置,对氢气进行干燥,同时防止空气中水分进入③中,氢气点燃进行尾气处理。
A项,①中用氯化铵和氢氧化钙制取氨气,装置①试管中盛放NH4Cl和Ca(OH)2,正确;B项,实验时应先点燃装置①的酒精灯生成NH3排出装置中的空气,再点燃③酒精灯让Na与NH3反应,正确;C项,⑤中的固体为P2O5,吸收多余的氨气,并作为干燥装置,对氢气进行干燥,同时防止空气中水分进入③中,错误;D项,装置④中冷凝管冷却水从冷凝管的下口进,进水口应接在a处,正确。
12.【依据图示信息综合考查化学原理探究、除杂等】(2025·江苏省无锡市期中)“亚硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO3)2·H2O]沉淀法”处理高浓度氨氮废水(含NH、Cl-和H+),可减少水体富营养化。按n(NH)∶n(Fe2+)∶n(SO32-)=2∶1∶2向氨氮废水中依次加入Na2SO3溶液和FeCl2溶液,用稀HCl和稀NaOH溶液调节初始氨氮废水的pH。
(1)不同初始pH对反应的影响。测得不同初始pH对氨氮去除率的影响如图1所示,反应后固体产物的XRD图谱如图2所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在)。
①pH=4时,SO32-部分氧化为SO42-,Fe2+和SO42-转化为Fe(OH)SO4的离子方程式为____________________。
②pH=5~8时生成(NH4)2Fe(SO3)2·H2O沉淀,该反应的离子方程式为_______________________________。
③pH=9时,氨氮去除率比较低的原因是______________________________________________,此时仍有部分氨氮被去除的原因是_____________________________________________________________。
(2)反应过程中pH变化。其他条件不变,调节溶液初始pH为7.5,充分搅拌并反应一段时间,氨氮去除率和溶液pH随时间变化如图所示。
①0~30 min时,氨氮去除率升高,溶液pH急剧降低的主要原因是___________________________。
②30 min后,溶液pH继续降低的可能原因是___________________________________________。
【答案】(1)①4Fe2++O2+4SO42-+2H2O=4Fe(OH)SO4↓ ②2NH+Fe2++2SO32-+H2O=(NH4)2Fe(SO3)2·H2O↓ ③Fe2+氧化为Fe3+,SO32-氧化为SO42-,Fe3+转化为Fe2(SO4)3,Fe2O3,不会与NH结合生成亚硫酸亚铁铵沉淀,导致氨氮去除率降低 碱性较强,NH与OH-反应转化为NH3,从而去除 (2)①SO32-水解呈碱性,生成沉淀消耗大量SO32-占主导地位 ②Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+或Fe3+发生水解或Fe3+与SO32-发生氧化还原反应,释放出H+
【解析】(1)①Na2SO3和FeCl2都是还原剂,还原性:Fe2+小于SO32-,高浓度氨氮废水(含NH、Cl-和H+)中这些成分不做氧化剂,故考虑空气中的氧气做氧化剂,根据题意,SO32-部分氧化为SO42-,Fe2+和SO42-转化为Fe(OH)SO4,根据氧化还原反应的配平和书写方程式如下:4Fe2++O2+4SO42-+2H2O=4Fe(OH)SO4↓;②pH=5~8时生成(NH4)2Fe(SO3)2·H2O沉淀,根据题意,溶液中相关离子反应不涉及元素化合价变化,故此非氧化还原的离子方程式是2NH+Fe2++2 SO32-+H2O=(NH4)2Fe(SO3)2·H2O↓;③根据题意,是根据“亚硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO3)2·H2O]沉淀法”处理高浓度氨氮废水(含NH、Cl-和H+),可减少水体富营养化。图2可知,pH=9时,反应后固体产物是Fe2(SO4)3,Fe2O3,可推知在SO32-氧化为SO42-之后,Fe2+被氧化为Fe3+,最终得到的Fe2(SO4)3,Fe2O3不与氨氮废水中的成分反应,不能得到亚硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO3)2·H2O]沉淀,故pH=9时,氨氮去除率比较低,故答案是Fe2+氧化为Fe3+,SO32-氧化为SO42-,Fe3+转化为Fe2(SO4)3,Fe2O3,不会与NH结合生成亚硫酸亚铁铵沉淀,导致氨氮去除率降低;图1可知,pH=9时,氨氮去除率低于60%,此时仍有部分氨氮被去除,此时碱性较强,氨氮废液中的NH与OH-反应转化为NH3,从而去除;(2)①反应前溶液pH为7.5,依次加入Na2SO3溶液和FeCl2溶液,Na2SO3溶液呈碱性,FeCl2溶液呈酸性,充分反应生成沉淀后,SO32-被大量消耗,对SO32-的水解过程影响大,溶液pH急剧下降,故答案是SO32-水解呈碱性,生成沉淀消耗大量SO32-占主导地位;②由图像可知,30 min后,氨氮去除率不变,但溶液pH依然下降,下降速度变慢,溶液中所发生的反应较30分钟前有变化,该反应使得溶液呈酸性,与氨氮废水无关,则与加入试剂相关,可推知可能是Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+或Fe3+发生水解或Fe3+与SO32-发生氧化还原反应,释放出H+,故答案是Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+或Fe3+发生水解或Fe3+与SO32-发生氧化还原反应,释放出H+。
考向04 喷泉实验及应用
13.【依据实验装置考查物质的制备及性质】(25-26高一下·江苏宿迁·期末)下列实验装置能达到目的是
A.用装置甲完成喷泉实验 B.用装置乙制备并收集
C.用装置丙制备并收集 D.用装置丁制备并收集乙酸乙酯
【答案】A
【解析】A.是酸性氧化物,可与浓溶液快速反应,使烧瓶内压强急剧减小,外界大气压将烧杯中溶液压入烧瓶形成喷泉,A能达到目的;B.铜与浓硝酸反应生成,会与水发生反应,不能用排水法收集,B不能达到目的;C.加热和固体制备时,反应有水生成,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管,装置丙试管口向上倾斜,C不能达到目的;D.制备乙酸乙酯时,导管口若插入饱和碳酸钠溶液液面下,由于挥发的乙醇、乙酸易溶于水,会发生倒吸,导管应置于液面上方,D不能达到目的;故答案为A。
14.【依据实验装置考查物质的制备及性质】(2025·苏州中学、海门中学、淮阴中学、姜堰中学下学期期初模拟)实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验,能够达到实验目的的是
A.制取NH3 B.干燥NH3
C.收集NH3 D.制[Cu(NH3)4](OH)2溶液
【答案】D
【解析】A项,应该用氯化铵和氢氧化钙的固体混合物加热制取NH3,不符合题意;B项,氨气是碱性气体,氨气和硫酸反应生成硫酸铵,干燥NH3不能用浓硫酸,应该用碱石灰干燥氨气,不符合题意;C项,氨气的密度小于空气,应该用向下排空气法收集氨气,氨气应该从长导管进入烧瓶,不符合题意;D项,氢氧化铜和氨水反应生成配合物氢氧化四氨合铜,符合题意。
15.【依据实验装置考查物质的制备及性质】(25-26高一下·江苏徐州·期末)下列说法正确的是
A.图甲装置进行喷泉实验的关键是在烧瓶内压强小于外界气压
B.图乙装置进行酯化反应时,可用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液
C.图丙表示碳酸钙与稀盐酸反应生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况,速率小于
D.图丁表示氢氧化钡晶体与氯化铵反应的能量变化
【答案】A
【解析】A.喷泉实验的原理是利用烧瓶内外压强差,当烧瓶内压强小于外界气压时,烧杯中的液体被大气压压入烧瓶形成喷泉,A正确; B.酯化反应中若用NaOH溶液代替饱和溶液,产物乙酸乙酯会在强碱性的NaOH溶液中发生水解,无法收集到乙酸乙酯,B错误; C.反应速率可以通过图像的斜率判断,斜率越大反应速率越快,段斜率大于段,故速率大于,C错误; D.氢氧化钡晶体与氯化铵反应是吸热反应,反应物总能量应低于生成物总能量,但图丁中反应物总能量高于生成物,D错误;故选A。
考向05 氨的实验室制法
16.【依据实验装置考查探究物质的性质及定量测定】(2026·江苏苏北六校(徐州一中,宿迁中学等校)联考·二模)利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.甲装置:制备并测量其体积 B.乙装置:测定锌与稀硫酸反应速率
C.丙装置:测定醋酸的浓度 D.丁装置:探究铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
【答案】D
【解析】A.生成氨气极易溶于水,不能用排水法测定氨气体积,A错误;B.由装置乙可知,题给装置为恒压制备氢气的装置,氢气会从长颈漏斗中逸出,无法测定生成氢气的体积且缺少计时器,因此无法测定反应速率,B错误;C.丙装置指示剂选择错误,醋酸与氢氧化钠反应生成的醋酸钠溶液呈碱性,滴定终点在碱性范围,应选用酚酞(变色范围 8.2~10)作指示剂,甲基橙的变色范围(3.1~4.4)不适合该滴定反应,因此该装置不能达到测定醋酸浓度的实验目的,C错误;D.铁钉在NaCl溶液(中性环境)中,若发生析氢腐蚀会产生氢气从而使压强增大,发生吸氧腐蚀会消耗氧气从而导致压强减小,通过压强传感器采集的压强变化数据可判断腐蚀类型,D正确;故答案为D。
17.【依据实验装置考查物质的制备方法】(2026·江苏徐州市第三中学·二模)下列关于的制取和以、溶液为原料制取的实验原理和装置能达到实验目的的是
A.制取
B.制取
C.分离
D.制取
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.加热NH4Cl和Ca(OH)2固体的混合物制取氨气时,为防止反应生成的冷凝水倒流炸裂试管,试管口应略向下倾斜,A错误;B.NH3极易溶于水,直接将导管伸入AlCl3溶液中会发生倒吸,B错误;C.Al(OH)3是难溶固体,分离固体和液体用过滤操作,图中有玻璃棒引流、漏斗下端紧贴烧杯内壁,装置使用规范,C正确;D.灼烧Al(OH)3固体分解制取Al2O3应在坩埚中进行,蒸发皿用于蒸发浓缩溶液,不能用来灼烧固体,D错误;故选C。
18.【依据实验装置考查物质的制备、分离提纯】(25-26高一下·江苏苏州·期末)实验室制备、收集下列有关物质,其实验原理和装置均正确的是
A.制备氯气 B.制备乙酸乙酯
C.制备氨气 D.分离乙酸与乙醇
【答案】B
【解析】A.与浓盐酸反应制备氯气需要加热,该装置无加热仪器,无法发生反应制得氯气,A错误;B.乙醇、乙酸在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,饱和溶液可吸收挥发的乙酸、溶解乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度便于分层析出,装置中导管末端在液面上方可防止倒吸,实验原理和装置均正确,B正确;C.仅加热时,分解生成的和在试管口会重新化合为,无法制得氨气,C错误;D.蒸馏分离互溶的乙酸和乙醇时,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处测量蒸气温度,D错误;故答案选B。
19.【依据实验装置考查物质的制备、分离提纯】(2025·江苏省南通市海门中学上学期二调)液氨的沸点-33.5℃,锂能与液氨反应,反应方程式为Li+nNH3=[e(NH3)n]¯+Li+,[e(NH3)n]¯是一种强还原剂,反应装置如图所示(夹持装置略)。下列说法不正确的是
A.图中“试剂A”“试剂B”均可以为碱石灰
B.实验过程中可以通过调节分液漏斗的活塞,控制产生氨气的速率
C.图中“冷却溶剂”可以是冰水混合物
D.反应前锂片需打磨除去表面的氧化膜
【答案】C
【解析】本题利用Li和液氨反应Li+nNH3=[e(NH3)n]¯+Li+制备[e(NH3)n]¯;碱石灰可以吸收浓氨水中的水分,同时吸水过程大量放热,使浓氨水受热分解产生氨气;利用集气瓶收集氨气;过量的氨气进入双口烧瓶中在冷却体系中发生反应生成[e(NH3)n]¯;最后的球形干燥管中可装P2O5,除掉过量的氨气,同时防止空气的水进入引起副反应。A项,试剂A可以用碱石灰与浓氨水反应产生氨气,试剂B在干燥管目的是干燥氨气,可以使用碱石灰,正确;B项,实验过程中可以通过调节分液漏斗的活塞,控制滴加浓氨水的速率,从控制产生氨气的速率,正确;C项,液氨的沸点-33.5℃,冰水混合物的温度是0℃,不能使其液化,错误;D项,锂片表面有Li2O,Li2O会阻碍Li和液氨的接触,所以必须打磨出新鲜表面,正确。
考向06 硝酸的性质及用途
20.【根据实验装置考查物质的制备、性质验证、分离提纯】(25-26高一下·江苏泰州·期末)下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.装置甲制备并收集 B.装置乙证明石蜡油分解产物中含有烯烃
C.装置丙除去中的 D.装置丁中蔗糖变黑体现了浓硫酸的吸水性
【答案】B
【解析】A.可与水发生反应,不能用排水法收集,应采用向上排空气法收集,A错误;B.石蜡油的组成为烷烃,不能使酸性溶液褪色,若装置乙中酸性溶液褪色,说明石蜡油分解生成了具有还原性的烯烃,B正确;C.和均能与溴水反应,该装置会同时吸收,无法实现除杂目的,C错误;D.蔗糖变黑是浓硫酸将蔗糖中的H、O元素按的比例脱除生成碳单质,体现的是浓硫酸的脱水性而非吸水性,D错误;故选B。
21.【结合实验装置和实验现象考查物质的性质、实验原理探析】(2025·四川·一模)某学生按图示方法进行实验,一段时间后,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。下列相应的推理错误的是
A.常温下3NO2+H2O=2HNO3+NO能自发进行,说明该反应
B.铜位于周期表第四周期第I族
C.锥形瓶内气体颜色先变深后变浅,说明铜与稀反应生成 NO
D.锥形瓶中液面下降,最终铜丝与液面脱离接触,说明体系压强增大
【答案】B
【解析】铜丝与稀硝酸反应生成一氧化氮气体,气体不断在锥形瓶中聚集,压强不断增大,把液体压到长颈漏斗,使长颈漏斗液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。A.常温下3NO2+H2O=2HNO3+NO为熵减反应,其能自发进行,说明该反应放热,故△H<0,A正确;B.铜为29号元素,位于周期表第四周期第IB族,B错误;C.二氧化氮为红色、NO为无色,锥形瓶内气体颜色先变深后变浅,说明铜与稀HNO3反应生成 NO, C正确;D.据分析,锥形瓶中液面下降,最终铜丝与液面脱离接触,说明体系压强增大,D正确;故选B。
22.【根据情景信息考查基本概念、物质结构、原理分析】(2025·江苏省南京市考前指导卷)工业上常采用NH3催化氧化法制硝酸。硝酸工业尾气(NO和NO2)常采用以下方法脱除:①石灰乳法:将物质的量之比约为1∶1的NO和NO2通入石灰乳,净化尾气并制得混凝土添加剂Ca(NO2)2;②选择性催化还原法:一定条件下,尿素[CO(NH2)2]将氮氧化物转化为N2;③电解法:用稀硝酸吸收氮氧化物生成HNO2(Ka=5.1×10-4),再将其电解生成HNO3。
下列说法正确的是
A.NO和NO2均为酸性氧化物
B.1 mol [Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为12 mol
C.尿素易溶于水的原因之一为尿素分子能与水分子形成氢键
D.反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)能够自发进行的原因是∆S>0
【答案】C
【解析】A项,NO和NO2均不是酸性氧化物。酸性氧化物需与碱反应生成盐和水,而NO不与碱反应,NO2反应生成两种盐,属于混合酸酐。错误;B项,[Cu(NH3)4]2+中每个NH3与Cu2+形成1个σ配位键,4个NH3共4个;每个NH3内部有3个N-H σ键,4个NH3共12个。总σ键数为16,错误;C项,尿素分子含-NH2基团,能与水形成氢键,增强溶解性,正确;D项,反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的气体体积减少,ΔS<0,自发因ΔH<0主导,错误。
23.【根据实验操作考查物质的性质】(2026·江苏省镇江模拟)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
实验操作
现象
解释或结论
①
向过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
②
浓HNO3久置或光照
变黄色
HNO3不稳定易分解
③
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
④
用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上
试纸先变红后褪色
浓HNO3具有酸性和强氧化性
A.①② B.③④ C.②③④ D.②④
【答案】D
【解析】向过量的Fe粉中加入稀HNO3生成Fe2+,加入KSCN溶液时不变成红色,故①错误;浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于HNO3,故②正确;Al箔遇浓HNO3钝化,稀HNO3会使Al箔溶解,故③错误;浓硝酸具有酸性和强氧化性,可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故④正确。②、④正确,选D项。
考向07 氮及其重要化合物的转化
24.【依据微型流程及实验方案考查物质的性质及转化】(25-26高三上·江苏苏州·开学考试)在指定条件下,下列选项中的物质间转化可以实现的是
A.NH3NOHNO3
B.NH3N2NO2
C.过量氨水吸收废气中的SO2生成(NH4)2SO3
D.将CO2通入氨化的NaCl饱和溶液中可析出纯碱
【答案】C
【解析】A.NH3催化氧化生成NO,但NO与H2O不反应,因此NO与H2O转化为HNO3无法实现,A错误;B.NH3与O2点燃条件下生成N2,N2和O2在放电条件下反应生成NO,B错误;C.过量氨水与SO2发生反应:2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,C正确;D.向氨化的NaCl饱和溶液中通入CO2可制备NaHCO3,反应方程式为:NaCl+H2O+NH3+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,纯碱是Na2CO3,D错误;答案选C。
25.【根据物质的转化关系考查物质的性质】(25-26高一下·江苏淮安·期末)氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域,一种新型合成氨的方法如图。下列说法不正确的是
A.过程①的反应属于人工固氮 B.合成过程中所涉及反应均为氧化还原反应
C.过程中的氢化物均为共价化合物 D.总反应为
【答案】B
【解析】A.过程①将游离态的转化为化合态的氮,属于人工固氮,A正确;B.过程②发生反应,反应中无元素化合价升降,属于非氧化还原反应,因此并非所有涉及反应均为氧化还原反应,B错误;C.过程中涉及的氢化物为、、,均只含共价键,属于共价化合物,C正确;D.将各步反应加和消去中间产物,总反应为,D正确;故选B。
26.【根据情景信息考查物质的转化方程式正误判断】(2026·江苏盐城市考前指导卷)氮、磷及其化合物应用广泛,磷元素有白磷、红磷等单质,白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷,s)(红磷,s);实验室常用溶液吸收有毒气体,生成、和,P元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸()为一元弱酸;磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。下列化学反应表示正确的是
A. 将汽车尾气中的转化为:
B. 稀硝酸洗去银镜:
C. 肼水溶液呈碱性:
D. 肼的燃烧热的热化学方程式为:
【答案】B
【解析】A.该反应未配平,正确配平为,A错误;B.稀硝酸与银反应生成硝酸银、NO和水,离子方程式电荷、原子均守恒,配平正确,B正确;C.肼为二元弱碱,电离为分步可逆过程,不能用等号,也不能一步完全电离出2个OH-;正确的电离方程式为、,C错误;D.燃烧热要求生成稳定氧化物,H的稳定氧化物为液态水,题中生成气态水,D错误;故答案选B。
27.【根据元素“价—类”二维图考查物质的转化】(2025·河南省郑州市上学期一模)氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示,其中d为红棕色气体。下列说法正确的是
A.a、b、c、d、e都是自然界中氮循环过程中的物质
B.a在足量的空气中燃烧能够生成c
C.向少量e的浓溶液中加入足量铜片,将产生的气体干燥后可得到纯净的气体d
D.实验室中可通过加热消石灰和f固体混合物的方法制取气体a
【答案】A
【解析】根据表格中N元素化合价和物质类别信息,a为-3价氢化物,则a为NH3;b为0价单质,则b为N2;c为+2价氧化物,则c为NO;d为+4价氧化物且颜色为红棕色,则d为NO2;e为+5价酸,则e为HNO3;f为-3价氢化物与+5价酸形成的盐,则f为NH4NO3,据此分析解答。A项,氮循环中的重要物质主要有氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨气和硝酸等,正确;B项,NH3在足量的空气中燃烧生成N2,不能得到NO,错误;C项,少量的浓HNO3中加入足量铜片,开始产生的气体为NO2,由于铜片足量,硝酸不足,浓度降低,此时产生的气体变为NO,所以最后得到的气体为NO2和NO的混合气体,错误;D项,加热硝酸铵的时候有爆炸的危险,故实验室中不能用加热消石灰和硝酸铵固体混合物的方法制取氨气,一般采用加热氯化铵和熟石灰(消石灰)固体混合物的方法来制取氨气,错误。
28.【结合化学反应机理、化学反应原理及图示信息综合考查分析问题和解决问题的能力】 (2026·江苏省淮安市=市考前信息卷)氮及其化合物的转化与应用一直是化工领域重要的研究课题。
(1)以双催化剂可以实现在温和条件下以H2O为氢源合成氨,其反应为: 。其主要过程的催化机理如图1所示(部分微粒未表示)。
①已知:反应的焓变为,要计算该合成氨反应的焓变,还需要另一个反应___________的焓变(填化学方程式)。
②使用双催化剂合成NH3时,Au的含量过高和过低都会导致NH3产率降低,可能的原因为:___________。
(2)在室温下用电解法将空气转化为硝酸,其原理如图2所示。
①阴极石墨棒上O2转化为·OH的电极总反应为___________。
②H2N2O2是·OH与N2反应生成HNO3的中间产物,其结构式为___________。
③若将阳极产生的O2通入阴极参与反应,则该电解工艺生成1 mol HNO3最终消耗O2的物质的量为___________。
(3)电解氧化吸收法可将废气中的NO转变为。分别向0.1 mol·L-1 NaCl溶液和0.08mol·L-1 Na2SO4溶液中通入NO,测得电流强度与NO的去除率的关系如图3所示。电解0.1mol·L-1NaCl溶液时,溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图4所示。(已知:的氧化性弱于)
①电解Na2SO4溶液时产生H2O2.H2O2氧化吸收NO的离子方程式为___________。
②图3中NaCl电解液比Na2SO4电解液的NO去除率大,原因是___________。
③随着电流强度的增大,电解NaCl溶液时NO去除率下降的原因是___________。
【答案】(1)①. ②. Au含量多,吸附N2、H2O的活性中心变少,Au含量少,吸附CO的活性中心变少,两者都使反应速率变小,不能保障催化循环顺利进行,从而降低NH3的产率
(2)①. ②. H-O-N=N-O-H ③. 1.25 mol
(3)①. ②. 电解氯化钠溶液生成ClO-,ClO-氧化性强于H2O2,而且电解氯化钠溶液生成烧碱,溶液的碱性更强,更有利于NO的去除 ③. 随着电流强度增大,电流强度大于4时产生的ClO-浓度减小,ClO浓度增大,ClO氧化性弱
【解析】(1)①该合成氨反应-所给已知反应可得反应:,那么还需要的另一个反应为。
②结合催化机理可知,为吸附N2、H2O的活性中心,Au为吸附CO的活性中心。Au含量过高时,占据表面的活性位点,导致吸附N2、H2O的活性中心减少;Au含量过低时,吸附CO的活性中心不足,两者均会降低反应速率,使催化循环无法顺利进行,最终导致NH3产率降低。
(2)①阴极发生还原反应,由图知,O2得电子转化为过氧化氢,过氧化氢在Fe2+催化作用下产生·OH,电解质溶液为酸性,结合电荷守恒、原子守恒可得阴极总反应式为。
②·OH与N2(N≡N)可发生加成反应生成H2N2O2,故其结构式为。
③生成1molHNO3时,N元素从0价升高至+5价,共失去5mol电子。O2作为氧化剂,1molO2分子得到4mol电子,根据电子转移守恒,最终消耗O2的物质的量为。
(3)①H2O2氧化NO时,O元素从-1价降低至-2价,每个H2O2得到2个电子,N元素从+2价升高至+5价,每个NO失去3个电子,根据电子守恒,H2O2系数为3,NO系数为2,结合电荷守恒、原子守恒配平得离子方程式为。
②电解NaCl溶液时,Cl-放电生ClO-成,ClO-的氧化性强于电解Na2SO4溶液生成的H2O2,且NaCl溶液电解过程中生成NaOH,溶液碱性更强,更有利于NO的吸收与氧化,故NO去除率更高。
③由图4可知,随着电流强度增大,电流强度大于4A时,ClO-浓度逐渐减小,ClO浓度逐渐增大,ClO的氧化性弱于ClO-,氧化NO的能力下降,故NO去除率随电流强度增大而降低。
重难·创新演练
1.(2025·江苏南京市金陵中学·二模)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.FeS2SO3H2SO4
B.CuO(s)Cu(OH)2(s)Cu2O(s)
C.浓HNO3NO2HNO3
D.HClOCl2SiCl4
【答案】C
【解析】A.FeS2与氧气反应生成氧化铁和SO2,A错误;B.CuO难溶于水,与水不能反应生成Cu(OH)2,B错误;C.浓HNO3与Cu反应生成硝酸铜和NO2,与水反应生成HNO3和NO,C正确;D.HClO光照生成HCl和O2,D错误;故答案选C。
2.(2026·江苏南通·模拟预测)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.常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分
D.实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气:
【答案】B
【解析】A.常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸,会发生钝化,故A正确;B.一氧化氮和水不反应,故B错误;C.氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分,故C正确;D.生石灰溶于水得到氢氧化钙、同时大量放热促使一水合氨分解,则反应实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气:,故D正确;故选:B。
3.(2026·江苏省淮安市=市考前信息卷)N/P的化合物有着重要应用。六方BN结构与石墨相似;受到撞击时瞬间产生大量;胰岛素是由氨基酸形成的两条多肽链经二硫键(-S-S-)连接。白磷与红磷互为同素异形体;能还原,在盐酸中能与甲醛反应生成用于棉织物防火剂。
(1)下列说法正确的是
A. 六方BN可用于超硬刀具 B. 可用于汽车安全气囊
C. 比更易形成氢键 D. 高温下胰岛素结构稳定
(2)下列化学反应表示正确的是
A. 氨的催化氧化:
B. 硝酸盐电还原制氨:
C. 制备:
D. 溶液吸收:
(3)下列物质性质与分离方法对应关系不正确的是
A. 易溶于乙醇,可用乙醇萃取水中的
B. 受热易分解,可用加热法分离中的
C. 极易溶于水,可用水除去中的
D. 白磷易溶于红磷不溶,可用分离白磷和红磷
【答案】(1) B (2) C (3)A
【解析】(1)A.六方BN结构与石墨相似,质地较软,立方BN才可作超硬刀具材料,A错误;B.NaN3受撞击时瞬间产生大量N2,可作为汽车安全气囊的产气药剂,B正确;C.N的电负性远大于P,NH3易形成氢键,pH3无法形成氢键,C错误;D.胰岛素属于蛋白质,高温下会发生变性,空间结构被破坏,D错误;故选B。
(2)A.氨的催化氧化产物为NO,不是NO2,正确反应为,A错误;B.该反应缺少转移电子,电荷不守恒,且硝酸盐电还原制氨为碱性环境,不能大量存在H+,B错误;C.反应符合原子守恒,方程式书写正确,C正确;D.该氧化还原反应未配平,Cu2+得电子、P失电子,电子守恒配平后正确方程式为,D错误;故选C。
(3)A.乙醇与水互溶,不符合萃取剂与原溶剂不互溶的要求,不能用乙醇萃取水溶液中的H3PO4,A错误;B.NH4Cl受热易分解为NH3和HCl气体,NaCl热稳定性强,可用加热法除杂,B正确;C.NH3极易溶于水,N2难溶于水,可用水吸收除去N2中混有的NH3,C正确;D.白磷易溶于CS2,红磷难溶于CS2,溶解后过滤即可分离二者,D正确;故选A。
4.(2025·江苏南通市如皋市10月)阅读资料,氮元素单质及其化合物作用广泛。地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系如图甲所示。羟胺(NH2OH)可作油脂工业中的抗氧化剂。N2H4在水中可生成N2H4·H2O,N2H4·H2O溶液呈碱性。Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物,其晶胞如图乙所示。
下列物质的结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.N2是非极性分子,N2的化学性质很稳定
B.N2H4分子含有非极性键,N2H4易溶于水
C.NH2OH具有还原性,可作油脂工业中的抗氧化剂
D.NH3易液化,可用于制硝酸
【答案】C
【解析】A项,N2的化学性质稳定是因为分子中含有氮氮三键,与它是非极性分子无关,不符合题意;B项,N2H4易溶于水主要是因为与水反应生成N2H4·H2O,且N2H4能与水形成氢键,与其含有极性键无关,不符合题意;C项,NH2OH具有还原性,可作油脂工业中的抗氧化剂,两者具有关联性,符合题意;D项,NH3具有还原性,可以发生催化氧化反应,可用于制硝酸,与其易液化的性质无关,不符合题意。
5. (2026·江苏省常熟市常熟中学适应性考试) 亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
先加入少量溶液,再加溶液和足量稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B
加到少量溶液中,再加硫酸酸化,振荡
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量溶液,再加入溶液和稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A.样品若为NaCl,依然会出现白色沉淀,A错误;B.氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B错误;C.亚硝酸有氧化性,可以把二价铁氧化为三价铁,溶液变为黄色,C正确;D.稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀,D错误;故选C。
6. (2026·江苏省南通市通州区模拟预测)用水介质电池电解含尿素的碱性废水,装置如图所示(电极c为Zn,a、b、d均为惰性电极,双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成)。下列说法正确的是
A. c为原电池的正极
B. 电极a的电极反应式:
C. 装置Ⅱ中d极室一侧的双极膜为阳离子交换膜
D. 相同条件下装置Ⅰ中生成和的体积比为3:1
【答案】C
【解析】A.c电极上发生的是,失去电子,应是原电池的负极,不是正极,A错误;B.电极a与原电池的正极相连,故电极a为阳极,阳极发生失电子反应,应该生成CO而不是CO2,正确的电极反应式为,B错误;C.从图中可知,d极室为KOH,为维持碱性,需要氢离子进入d室,故d极室一侧的双极膜为阳离子交换膜,C正确;D.相同条件下,尿素生成1 mol N2需转移6 mol电子,而水中的H+需转移2 mol电子生成1 mol H2,若转移电子数相同,生成N2和H2物质的量比为1 : 3,D错误;故答案选C;
7.(2025·江苏连云港·一模)通过测定某蛋白质样品中氮元素的含量可以确定其优劣。“凯氏定氮法”测定蛋白质中含氮量的实验方案如下:
(1)“消化”。将蛋白质样品与CuSO4溶液(作催化剂)和浓硫酸中的一种混合后放入三颈烧瓶中,实验装置如图所示,然后再滴加其中的另一种物质,在加热条件下充分反应,蛋白质中的氮元素转化为(NH4)2SO4。
①滴液漏斗中盛放的物质是 。
②装置B的作用是 。
③反应结束后,打开止水夹K并不断通入N2,其原因是 。
(2)“吸收”。向得到的(NH4)2SO4中加入足量的NaOH溶液充分反应后,加热将所得NH3蒸出,然后用硼酸(H3BO3)溶液吸收,得到(NH4)2B4O7溶液。
①硼酸是一元弱酸,易与水结合生成B(OH),其水溶液显酸性的原因是 (用离子方程式表示)。
②NH3与H3BO3反应生成(NH4)2B4O7的化学方程式为 。
(3)“测定”。称取0.8000g蛋白质样品,按照上述流程制取(NH4)2B4O7溶液,然后将其加水稀释至100mL。取出25.00 mL放入锥形瓶中,滴加几滴指示剂,然后用0.1000 moL·L−1盐酸标准溶液滴定,滴定终点时消耗盐酸的体积为20.00mL。已知:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3。
①接近终点时滴加半滴盐酸溶液的操作:慢慢转动滴定管的活塞,使滴定管的尖嘴处悬挂半滴液体不滴落, 。
②该样品中氮元素的质量分数为 。(写出计算过程)
【答案】(1)浓硫酸 作安全瓶,防止NaOH溶液倒吸 将生成的SO2赶入装置C中完全吸收
(2) H3BO3+H2O⇌B(OH)+H+ 2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O
(3)用锥形瓶内壁将其碰下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内 14%
【解析】蛋白质样品“消化”将氮元素转化为硫酸铵,在将生成的硫酸铵与氢氧化钠溶液混合并加热反应生成氨气,生成的氨气通入H3BO3溶液中吸收,最后用标准盐酸溶液滴定,计算样品中的氮含量。
(1)①将蛋白质样品在CuSO4催化下用硫酸消化分解,使氮元素转化为NH ,所以滴液漏斗中盛放的物质是浓硫酸;
②装置B中导气管“长进短出”,B的作用是作安全瓶,防止NaOH溶液倒吸;
③蛋白质“消化”过程中,浓硫酸还原产生二氧化硫,反应结束后,打开止水夹K并不断通入N2,将生成的SO2赶入装置C中完全吸收。
(2)①H3BO3+H2O⇌B(OH)+H+,所以硼酸水溶液显酸性;
②根据元素守恒,NH3与H3BO3反应生成(NH4)2B4O7的化学方程式为2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O;
(3)①接近终点时滴加半滴盐酸溶液的操作:慢慢转动滴定管的活塞,使滴定管的尖嘴处悬挂半滴液体不滴落,用锥形瓶内壁将其碰下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内。
②根据反应建立关系式2N~2NH3~(NH4)2B4O7~2HCl,n(N)=n(HCl)= 0.1000 moL·L−1×0.02L=0.002mol,该样品中氮元素的质量分数为。
8.(25-26高三上·江苏无锡·期中)羟胺()具有广泛的用途。
(1)羟胺极易潮解、极易溶于水、不稳定,在生产、运输和使用过程中需要转化为盐(如硝酸羟胺、盐酸羟胺等)的形式。
①羟胺极易溶于水的原因是 。
②已知: 。时,溶液中 。
(2)一种以为原料制备羟胺的反应过程如图(部分物质的电荷略去)所示。
①写出合成反应的总反应方程式 。
②上述合成机理看,的作用是 。
③上述反应ⅰ需要在强酸性环境下进行,原因是 。
(3)利用羟胺测量污水中铵盐含量的原理如下(未配平):
、
已知:N元素有两种稳定同位素和,两者丰度分别为和。
①反应中中物质的量与铵根离子中物质的量之间的关系为 。
②其他条件不变,测得污水中铵根离子浓度与之间的关系如图所示。随着浓度增大,发生变化的原因是 。
【答案】(1)羟胺分子易和水分子形成分子间氢键
(2) 作氧化剂,使催化剂再生 强酸性环境可稳定反应催化剂的结构,碱性环境破坏催化剂的结构
(3)N2O中15N物质的量大于NH中15N物质的量 起始阶段,随着铵根子离子浓度增大,生成一氧化二氮的物质量的逐渐增多,当铵根离子浓度足够大时,羟胺转化率接近基本保持不变
【解析】(1)①羟胺分子与水分子之间能形成氢键,同时羟胺是极性分子,根据 “相似相溶” 原理,易溶于极性溶剂水,故答案为:羟胺分子易和水分子形成分子间氢键;
②由题,,pH=9时,即,则,故答案为:;
(2)①从反应历程看,反应物是NH3和H2O2,产物是H2NOH,结合原子守恒配平:;
②上述合成机理看,为反应的催化剂,H2O2的作用是作氧化剂,参与反应ⅰ使其再生,故答案为:使催化剂再生;
③反应历程中涉及Ti的配合物,强酸性环境可抑制Ti的水解以稳定反应催化剂的结构,保证反应顺利进行,而碱性环境破坏催化剂的结构,故答案为:强酸性环境可稳定反应催化剂的结构,碱性环境破坏催化剂的结构;
(3)①由反应可知,15NH转化成,中的由与H2NOH反应生成了N2O,因N2O中15N物质的量大于NH中15N物质的量,故答案为:N2O中15N物质的量大于NH中15N物质的量;
②随着NH浓度增大,发生变化的原因为:起始阶段,随着铵根离子浓度增大,生成一氧化二氮的物质量的逐渐增多,当铵根离子浓度足够大时,羟胺转化率接近100%,基本保持不变。
9.(2026·江苏扬州市调研)氨是一种化工原料,也是极具潜力的储氢载体。
(1)电化学还原制。碱性条件下,阴极材料分别采用催化剂Ru/C、Cu-Ru/C(在Ru/C表面修饰少量铜原子)进行电解溶液制的性能研究。Ru/C、Cu-Ru/C催化可能机理如题17图-1所示:
①阴极的电极总反应式为___________。
②在不同电解电压下工作1h,测定的合成速率与法拉第效率[法拉第效率]随电解电压的变化分别如图-2、图-3所示。
ⅰ.当电解电压为时,两种催化剂作用下的合成速率差异较大,可能的原因是___________。
ⅱ.当催化剂为时,随着电解电压增大,的法拉第效率逐渐降低,可能的原因是___________。
(2)合成尿素[]。光催化和合成,其机理是在催化剂表面上光生电子还原产生自由基 (),将氧化为,再与反应形成。
①中的氧原子间通过单键相连,则的电子式为___________。
②当的浓度大于20%时,的产率会下降,其可能的原因是___________。
(3)催化制氢。在含氧空位的(为+3价,为+3、+4价)催化剂表面,经过吸附、脱氢反应等过程制取。在下,将高纯以流速通过装有催化剂的反应管,在出口处通过测量得到的生成速率为(无其他含氢产物)。
①用代替中的部分形成[离子半径:]。其他条件不变,改用作为催化剂,测得的转化率为89.9%,催化效率是的___________倍(保留一位小数)。
②相同条件下,催化效率优于,其可能的原因是___________。
【答案】(1)①. ②. Ru表面修饰少量Cu能大幅提升NO转化为NO的速率 ③. 阴极表面析氢反应增强,NH3的法拉第效率降低
(2)①. ②. c(O)增大,O将部分·NH2氧化为NO或NO
(3)①. 5.5 ②. 增加氧空位数;增大催化剂的比表面积,有利于NH3的吸附、脱氢
【解析】该过程为碱性条件下,阴极NO得电子被还原为NH3,N元素化合价变化:NO中N为+5价,NH3中N为-3价,每个NO得到8个电子, 碱性环境,用H2O、OH-配平电荷与原子。
(1)①由分析知,阴极NO得电子被还原为NH3,阴极的电极总反应式为;
②i:由图-2显示,U4时Cu-Ru/C的NH3合成速率远大于Ru/C,由图-1知,整个还原过程分两步:NO→NO→NH3,合成速率差异较大,可能的原因是Ru表面修饰少量Cu能大幅提升NO转化为NO的速率;
ii:法拉第效率=,当催化剂为Ru/C时,随着电解电压增大,阴极表面析氢反应增强,NH3的法拉第效率降低;
(2)①O中氧原子间以单键相连,整体带1个单位负电荷,其电子式为;
②反应机理:,O氧化NH3得到·NH2,·NH2再与CO反应形成尿素,当O2的浓度大于20%时,c(O)增大,O将部分·NH2氧化为NO或NO,导致参与合成尿素的·NH2减少,CO(NH2)2的产率会下降;
(3)①反应为:,即生成3 molH2,消耗2 molNH3,原催化剂LaMnO3+x:H2生成速率=,消耗NH3的速率=,NH3初始通入率=,转化率,新催化剂的转化率,催化效率倍数为;
②Ni2+带2个正电荷、Mn4+带4个正电荷,且Ni2+的离子半径大于Mn4+,相同条件下,增加
真题·实战演练
1. (2026·广东·高考真题)部分含C或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A. 分子中可存在键和键 B. 可由受热分解产生
C. 可存在的转化 D. 、、均可用于自来水消毒
【答案】D
【解析】A.a可以是N2,N2分子内含1个σ键和2个π键,因此分子中可存在π键和σ键,A正确;B.c可以是CO2,e可以是碳酸盐(盐类,碳元素为+4价),碳酸钙等碳酸盐受热分解可生成CO2,因此c可由e受热分解产生,B正确;C.对应转化为:,可通过反应实现:N2和O2放电生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,稀HNO3与Cu反应生成NO,C正确;D.f为-1价的酸,只能是HCl,盐酸没有强氧化性,不能用于自来水消毒,D错误;
故选D。
2. (2026·贵州·高考真题)下列离子方程式书写正确的是
A. 钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应式:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:2 2
C. 用稀硝酸溶解铜蓝(CuS):
D. 向溶液中滴加过量溶液:
【答案】D
【解析】A.钢铁发生吸氧腐蚀时,负极Fe失电子生成Fe2+,负极反应式为,A错误;B.酸性:H2CO3> 苯酚>HCO,根据“强酸制弱酸”的规律,无论通入CO2的量有多少,苯酚钠和CO2反应产物均为苯酚和HCO,不会生成CO,离子方程式为:+HCO,B错误;C.稀硝酸具有强氧化性,会氧化CuS 中的S2-,发生氧化还原反应,不会发生复分解反应生成H2S,C错误;D.NH4HSO4与过量Ba(OH)2反应时,NH、H+完全反应,SO与Ba2+生成沉淀,离子方程式为: ,D正确;故选D。
3.(2025·江苏·高考真题)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
【答案】A
【解析】A.过程Ⅱ为:和在酸性条件下被还原为和的反应,生成了N—H等极性共价键;过程Ⅲ为与生成的反应,生成了C—N极性共价键,A正确;B.过程Ⅱ是得电子的还原反应,N元素的化合价由+5降为-2,C元素的化合价由+4降为+2,B错误;C.所给离子方程式电荷不守恒,根据反应机理图可知,过程Ⅱ需要外界提供电子,则正确的反应方程式为,C错误;D.常温常压、无催化剂条件下,CO2与NH3·H2O反应生成(NH4)2CO3或NH4HCO3,D错误;故选A。
4.(2025·安徽·高考真题)氨是其他含氨化合物的生产原料。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)4SO4]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。
下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A.与H+结合的能力:OH->NH2- B.与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+
C.H2O和NH3分子中的键长:O-H>N-H D.微粒所含电子数:NH>NH2-
【答案】B
【解析】A项,根据题干信息,NaNH2遇水转化为NaOH,反应为:NaNH2+H-OH=NaOH+H-NH2,说明NH2-结合H+能力更强,错误;B项,根据题干信息,深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4SO4]溶液,说明NH3更容易与H+配位形成NH,故与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+,正确;C项,原子半径N>O,则键长:O-H<N-H,错误;D项,NH所含电子数为7+4-1=10,NH2-所含电子数7+2+1=10,相同数量的两种微粒所含电子数相等,错误。
5. (2024·江苏·高考真题)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、催化氧化等。催化剂有选择性,如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境,如汽车尾气处理、废水中电催化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界,高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。完成下列小题。
下列化学反应表示正确的是
A. 汽车尾气处理:
B. 电催化为的阳极反应:
C. 硝酸工业中的氧化反应:
D. 和催化制二甲醚:
【答案】D
【解析】A. 该反应方程式配平错误,汽车尾气处理:,A错误;B. NO电催化为N2,N元素化合价降低,发生还原反应,应是在阴极发生反应,反应方程式是:,B错误;C. 硝酸工业中NH3发生催化氧化生成NO,NO进一步反应得到NO2后再与水反应制得硝酸,该氧化反应:,C错误;D. CO2和H2催化制二甲醚:,D正确;故选D。
6.(2025·湖南·高考真题)一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.电解过程中,向左室迁移
B.电解过程中,左室中的浓度持续下降
C.用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处,试纸先变红后褪色
D.完全转化为的电解总反应:
【答案】B
【详解】A.电解池中,阳离子向阴极移动,则,K+向左室迁移,A正确;B.电解过程中,NO先生成,再消耗,是中间产物,其浓度增大还是减小,取决于生成速率与消耗速率,无法得出其浓度持续下降的结论,B错误;C.b处生成氯气,与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸能使蓝色石蕊试纸变红,次氯酸能使变红的试纸褪色,故能看到试纸先变红后褪色,C正确;D.左侧阴极总反应是,右侧阳极总反应是,将两电极反应相加即可得到总反应,D正确;故选B。
7.(2025·云南·高考真题)某化学兴趣小组设计如下实验装置,通过测定反应前后质量的变化,验证固体在酒精灯加热条件下,受热分解的气态产物。
实验步骤:先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气;关闭Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯甲;再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A.实验步骤中,点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B.整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的在Ⅱ中反应完全
C.实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有
D.应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
【答案】A
【分析】先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气,防止对实验造成干扰,关闭Ⅰ左侧阀门,先后点燃乙、丙、甲处酒精灯,一段时间后,Ⅰ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,熄灭酒精灯甲,再次缓慢通入Ar气,使NaNO3分解产生的气态产物全部排尽,浓硫酸用于防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验。
【解析】A.一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,为确保能准确测定产生的氧气的质量,应先点燃乙处酒精灯,再点燃丙处酒精灯,最后点燃甲处酒精灯,A错误;B.Ⅱ、Ⅲ中Cu均能和氧气反应生成黑色的CuO,整个过程中,若Ⅱ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的O2在Ⅱ中反应完全,B正确;C.Ⅱ中的Cu只能吸收O2,实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有O2,C正确;D.由该实验可知NaNO3受热易分解产生氧化剂、助燃性气体O2,故NaNO3应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放,D正确;答案选A。
8.(2025·湖北·高考真题)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是
A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
【答案】A
【解析】固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3,G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3;H是白色固体,常用作钡餐,H是BaSO4,D是BaCl2,A和B反应是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应,C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl,B是Ba(OH)2·8H2O。A.在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl),铵根浓度增大,抑制了NH3·H2O的电离,OH-浓度减小,溶液pH减小,A错误;B.D(BaCl2)易溶于水,溶于水电离出Ba2+,钡是重金属,有毒,B正确;C.F(NO2)与水反应生成强酸硝酸,故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨,C正确;D.G是HNO3,常温下浓HNO3将Fe钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸D正确;答案选A。
9. (2026·广东·高考真题)配合物应用广泛。某兴趣小组对铜的配合物进行探究实验。
(1)氨水的制备:需选择的装置有___________。
(2)制备铜氨溶液,以其为电解液在铁件表面镀铜,铁件连接直流电源___________极。
(3)铜氨配合物的制备与表征:向溶液中滴加氨水至过量,得深蓝色溶液,加入乙醇,析出固体,过滤,___________,晾干得产物Q。用X射线衍射仪测试Q,观察到___________,说明Q为晶体;进一步确认其组成为。
(4)探究铜氨配合物与酸的反应:
①查阅资料:向铜氨溶液中滴加硫酸,依次发生反应:
(a)
(b)
②理论预测:据①可知,若向的溶液中连续滴加硫酸,反应(a)、(b)消耗酸的体积分别为和,则。
③设计方案:测量反应体系的随加入硫酸体积的变化,以获得和。
④进行实验
序号
实验内容
(ⅰ)
用足量水溶解,发现得不到澄清溶液,测得体系呈碱性。体系呈碱性的原因为铜氨配离子的解离及___________。(用方程式表示)
(ⅱ)
称取克于烧杯中,移取稀氨水使完全溶解,得待测液
(ⅲ)
搅拌下,向待测液中滴加溶液,测量并记录数据
(ⅳ)
移取上述稀氨水,用___________溶液滴至终点,记录体积为
⑤数据处理:由(ⅲ)所得曲线呈现两次突变,对应的终点依次为和,则___________(用、、表示)。
⑥结果讨论:多次实验结果均为。与AI对话后提出假设:(ⅲ)的过程中生成的沉淀除外还含有。
a.验证存在:取洗净的沉淀少许,用稀盐酸完全溶解,___________,初步说明假设成立。
b.探讨沉淀组成:某次实验结果为,则第一个终点时,___________。
⑦实验总结:实验过程中的反应比①中所述的复杂,可继续探究。
【答案】(1)AB (2)负
(3)①. 洗涤 ②. 明锐的衍射峰或分立的斑点
(4) ①. 、。 ②.
③. ④. 滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀, ⑤. 18
【解析】实验室制备氨气,采用加热NaOH溶液和固体NH4Cl的方法。探究铜氨配合物与酸的反应:V1是空白实验中V0mL稀氨水本身消耗硫酸的体积;滴定待测液时,第一个pH突变对应反应(a)完全结束,总消耗硫酸体积为V2,因此反应(a)实际消耗硫酸体积;第二个pH突变对应反应(b)完全结束,总消耗硫酸体积为V3,因此反应(b)实际消耗硫酸体积,以此解答。
(1)实验室用NaOH与NH4Cl加热反应制取氨气,选装置A;氨气极易溶于水,用装置B中倒扣漏斗防倒吸,将氨气溶于水制得氨水;C装置装有P2O5,它是酸性干燥剂,会与碱性的氨气反应,不能用来干燥或处理氨气。D装置是分液漏斗萃取装置,与制备氨水无关,因此选AB。
(2)在电解池中,阴极发生还原反应,阳离子移向阴极得电子,溶液中的铜离子在铁件表面得到电子析出金属铜,制备铜氨溶液,以其为电解液在铁件表面镀铜,镀件(铁件)作电解池阴极,连接直流电源的负极。
(3)析出晶体后,过滤、洗涤、晾干得到产物;由于晶体内部的原子、离子或分子在三维空间中呈周期性有序排列,当X射线照射晶体时,会发生明显的衍射现象。因此,如果物质是晶体,在X射线衍射仪上可以观察到特征的X射线衍射图谱(即出现一系列明锐的衍射峰或分立的斑点);而非晶体则通常只出现弥散的宽峰
(4)ⅰ .铜氨配离子解离出NH3,NH3溶于水生成一水合氨,电离使溶液显碱性,方程式为、。
ⅳ.步骤(iv)是一个空白对照实验,目的是测定在步骤(ii)中加入的V0mL稀氨水需要消耗多少硫酸。这是一个用强酸滴定弱碱的过程,为了准确判断滴定终点,使用和滴定待测液相同浓度的溶液。
⑤V1是滴定V0 mL氨水所消耗的硫酸体积。V2是滴定至第一个终点(沉淀完全)时消耗的硫酸总体积。其中,与铜氨配合物反应(反应a)消耗的硫酸体积为Va,与V0 mL氨水反应的硫酸体积为V1。因此,Va= V2 -V1。V3是滴定至第二个终点(沉淀完全溶解)时消耗的硫酸总体积。从第一个终点到第二个终点,消耗的硫酸用于溶解沉淀(反应b),其体积为Vb,Vb = V3-V2,故。
⑥a.检验SO,沉淀用盐酸溶解后,滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,即可证明SO存在。
b.设,,根据、,消耗=,根据、,消耗=,结合可知,,解得,18。
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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 氮气的性质及氮的固定
考向02 氮的氧化物及环境污染与防治
考向03 氨和铵盐的性质
考向04 喷泉实验及应用
考向05 氨的实验室制法
考向06 硝酸的性质及用途
考向07 氮及其重要化合物的转化
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 氮气的性质及氮的固定
1.【依据氮气的性质考查氮气的用途及氮的固定】(2025·江苏省各地模拟组合题)判断下列说法中,正确的是
①N2的化学性质稳定,可用于金属焊接保护
②N2难溶于水,可用作瓜果保护气
③自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
④NH3NO(g)NaNO3(aq)
⑤NaOH溶液吸收NO2:2NaOH+2NO2=2NaNO3+H2
⑥工业制备硝酸:N2NONO2HNO3
A. ① B.①② C.③⑤ D.④⑥
2. 【以相关信息为载体考查氮的固定及含氮物质的结构与性质】 (2026·江苏省南通市通州区模拟预测)下含氮物质在自然界分布广泛且具有重要应用。常见的有、、、、铵盐、蛋白质、核酸、苯胺等。自然界中氮的固定是含氮物质的主要转化方式之一,一定条件下工业合成氨中,1 mol 与3 mol 充分反应生成放出27.67 kJ热量。是重要的化工原料,道过催化氧化可以将转变为氮氧化物。尿素溶液显碱性。柴油汽车中常需要补充来进行尾气处理。和NaClO可用于工业制。含尿素的废水在碱性条件下可用电解法进行处理。下列说法正确的是
A. 氮的固定能生成、、、等多种物质
B. 如上图所示DNA分子的两条多聚核苷酸链通过共价键结合在一起
C. 中键角大于中键角
D. 蛋白质是两性分子,既能与酸反应又能与碱反应
3.【依据微型流程考查物质的转化及简单计算】(25-26高一下·江苏泰州·期末)氨和硝酸是重要的化工原料,工业上常以为原料利用下列流程制备氨和硝酸。已知:“尾气处理”常用吸收含尾气,发生的反应为:、。下列说法正确的是
A.氮元素在转化过程中均被氧化
B.物质是可以循环的
C.吸收塔中为提高氮元素的利用率,可通入稍过量空气和循环利用尾气中的
D.将含和共的尾气通入溶液中,若被完全吸收,则消耗的的物质的量为
4.【依据情景信息考查物质的用途】(2026·江苏盐城市考前指导卷)氮、磷及其化合物应用广泛,磷元素有白磷、红磷等单质,白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷,s)(红磷,s);实验室常用溶液吸收有毒气体,生成、和,P元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸()为一元弱酸;磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。
下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.氮气为无色气体,可用作焊接金属的保护气 B.硝酸受热易分解,可用于制
C.液氨汽化时吸收大量热,可用作制冷剂 D.磷酸难挥发,可用于保护金属免受腐蚀
考向02 氮的氧化物及环境污染与防治
5.【依据实验装置考查物质的实验室制法】(2025·江苏省南通市启东中学12月月考)实验室制取NO2的实验原理及装置均正确的是
A.制取NO2 B.干燥NO2
C.收集NO2 D.尾气处理
6.【依据实验方案考查物质的性质】(2026·江苏省南京市期末)在一支50 mL注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,静置后观察现象①。打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹,观察现象②。振荡注射器,静置后再观察现象③。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.现象①②,主要体现了NO难溶于水、还原性
B.现象②③,针筒示数:③<②
C.过程中若将空气10 mL改成15 mL,③能观察到针筒内无气体剩余
D.此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率
7.【根据物质的性质综合考查基本概念、物质用途、方程式正误判断】(25-26高一下·江苏连云港·期末)阅读下列材料,完成以下3个小题:
氮的化合物应用广泛。一氧化二氮()常温下为无色有甜味气体,可用作牙科麻醉剂,与足量完全转化为和液态水,放出124 kJ热量。二氧化氮()是工业制硝酸的中间产物,尾气中的可用NaOH溶液吸收。亚硝酸()是一元弱酸,具有强氧化性,受热易分解,生成和等不同价态含氮化合物。
(1)下列说法正确的是
A.和是同素异形体 B.制备属于氮的固定
C.在水溶液中可以完全电离 D.和晶体类型相同
(2)下列有关化学反应表示正确的是
A.受热分解:
B.溶于水制硝酸:
C.NaOH溶液吸收:
D.与的反应:
(3)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.有甜味,可用作牙科麻醉剂 B.是红棕色气体,可用于工业制硝酸
C.具有酸性,可与碱反应制备亚硝酸盐 D.浓硝酸具有挥发性,可用于钝化铁制品
考向03 氨和铵盐的性质
8.【根据信息考查物质结构、性质、用途的关系】(2025·江苏省宿迁沭阳如东中学12月)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.SO2具有还原性,可用作葡萄酒中抗氧化剂 B.NH3分子间存在氢键,NH3极易溶于水
C.CuSO4溶液显酸性,可用于果树杀虫 D.硝酸酸性比H2S强,可用硝酸与FeS反应制H2S
9.【依据物质的性质考查基本概念、物质的性质及转化】(25-26高三上·江苏苏州·阶段练习)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A.常温下可以用铁制容器来盛装稀硝酸
B.实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气:
C.氨和二氧化碳合成属于氮的固定H2O
催化剂/O2
D.工业制硝酸过程中的物质转化:NH3 NO HNO3
10.【根据相关信息考查离子的检验、物质的性质、原理分析、物质制备】(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,观察产生的气体能否使蓝色石蕊试纸变色;探究溶液中是否存在NH
B.向滴有酚酞的10 mL 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,观察现象;证明NH4Cl可与NaOH溶液反应
C.利用NH4H2PO4作灭火剂,是因为其分解且吸热,分解产物不支持燃烧
D.实验室制备NH4Cl的原理:NH4ClNH3↑+HCl↑
11.【依据实验装置考查物质的性质实验探究】(2025·江苏省江阴市一中11月)实验室在如图所示装置(部分夹持装置已省略)中,用氨气和金属钠反应制得氨基钠(NaNH2)。
已知:常温下氨基钠为白色晶体,熔点210℃,沸点400℃,露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成NaOH和NH3。金属钠熔点为97.8℃,沸点882.9℃。氨气在空气中不能燃烧。
下列说法不正确的是
A.装置①试管中盛放NH4Cl和Ca(OH)2 B.实验时应先点燃装置①的酒精灯
C.装置②和⑤中圆体均为碱石灰 D.装置④中冷凝管的进水口应接在a处
12.【依据图示信息综合考查化学原理探究、除杂等】(2025·江苏省无锡市期中)“亚硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO3)2·H2O]沉淀法”处理高浓度氨氮废水(含NH、Cl-和H+),可减少水体富营养化。按n(NH)∶n(Fe2+)∶n(SO32-)=2∶1∶2向氨氮废水中依次加入Na2SO3溶液和FeCl2溶液,用稀HCl和稀NaOH溶液调节初始氨氮废水的pH。
(1)不同初始pH对反应的影响。测得不同初始pH对氨氮去除率的影响如图1所示,反应后固体产物的XRD图谱如图2所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在)。
①pH=4时,SO32-部分氧化为SO42-,Fe2+和SO42-转化为Fe(OH)SO4的离子方程式为____________________。
②pH=5~8时生成(NH4)2Fe(SO3)2·H2O沉淀,该反应的离子方程式为_______________________________。
③pH=9时,氨氮去除率比较低的原因是______________________________________________,此时仍有部分氨氮被去除的原因是_____________________________________________________________。
(2)反应过程中pH变化。其他条件不变,调节溶液初始pH为7.5,充分搅拌并反应一段时间,氨氮去除率和溶液pH随时间变化如图所示。
①0~30 min时,氨氮去除率升高,溶液pH急剧降低的主要原因是___________________________。
②30 min后,溶液pH继续降低的可能原因是___________________________________________。
考向04 喷泉实验及应用
13.【依据实验装置考查物质的制备及性质】(25-26高一下·江苏宿迁·期末)下列实验装置能达到目的是
A.用装置甲完成喷泉实验 B.用装置乙制备并收集
C.用装置丙制备并收集 D.用装置丁制备并收集乙酸乙酯
14.【依据实验装置考查物质的制备及性质】(2025·苏州中学、海门中学、淮阴中学、姜堰中学下学期期初模拟)实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验,能够达到实验目的的是
A.制取NH3 B.干燥NH3
C.收集NH3 D.制[Cu(NH3)4](OH)2溶液
15.【依据实验装置考查物质的制备及性质】(25-26高一下·江苏徐州·期末)下列说法正确的是
A.图甲装置进行喷泉实验的关键是在烧瓶内压强小于外界气压
B.图乙装置进行酯化反应时,可用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液
C.图丙表示碳酸钙与稀盐酸反应生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况,速率小于
D.图丁表示氢氧化钡晶体与氯化铵反应的能量变化
考向05 氨的实验室制法
16.【依据实验装置考查探究物质的性质及定量测定】(2026·江苏苏北六校(徐州一中,宿迁中学等校)联考·二模)利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.甲装置:制备并测量其体积 B.乙装置:测定锌与稀硫酸反应速率
C.丙装置:测定醋酸的浓度 D.丁装置:探究铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
17.【依据实验装置考查物质的制备方法】(2026·江苏徐州市第三中学·二模)下列关于的制取和以、溶液为原料制取的实验原理和装置能达到实验目的的是
A.制取
B.制取
C.分离
D.制取
A.A B.B C.C D.D
18.【依据实验装置考查物质的制备、分离提纯】(25-26高一下·江苏苏州·期末)实验室制备、收集下列有关物质,其实验原理和装置均正确的是
A.制备氯气 B.制备乙酸乙酯
C.制备氨气 D.分离乙酸与乙醇
19.【依据实验装置考查物质的制备、分离提纯】(2025·江苏省南通市海门中学上学期二调)液氨的沸点-33.5℃,锂能与液氨反应,反应方程式为Li+nNH3=[e(NH3)n]¯+Li+,[e(NH3)n]¯是一种强还原剂,反应装置如图所示(夹持装置略)。下列说法不正确的是
A.图中“试剂A”“试剂B”均可以为碱石灰
B.实验过程中可以通过调节分液漏斗的活塞,控制产生氨气的速率
C.图中“冷却溶剂”可以是冰水混合物
D.反应前锂片需打磨除去表面的氧化膜
考向06 硝酸的性质及用途
20.【根据实验装置考查物质的制备、性质验证、分离提纯】(25-26高一下·江苏泰州·期末)下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.装置甲制备并收集 B.装置乙证明石蜡油分解产物中含有烯烃
C.装置丙除去中的 D.装置丁中蔗糖变黑体现了浓硫酸的吸水性
21.【结合实验装置和实验现象考查物质的性质、实验原理探析】(2025·四川·一模)某学生按图示方法进行实验,一段时间后,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。下列相应的推理错误的是
A.常温下3NO2+H2O=2HNO3+NO能自发进行,说明该反应
B.铜位于周期表第四周期第I族
C.锥形瓶内气体颜色先变深后变浅,说明铜与稀反应生成 NO
D.锥形瓶中液面下降,最终铜丝与液面脱离接触,说明体系压强增大
22.【根据情景信息考查基本概念、物质结构、原理分析】(2025·江苏省南京市考前指导卷)工业上常采用NH3催化氧化法制硝酸。硝酸工业尾气(NO和NO2)常采用以下方法脱除:①石灰乳法:将物质的量之比约为1∶1的NO和NO2通入石灰乳,净化尾气并制得混凝土添加剂Ca(NO2)2;②选择性催化还原法:一定条件下,尿素[CO(NH2)2]将氮氧化物转化为N2;③电解法:用稀硝酸吸收氮氧化物生成HNO2(Ka=5.1×10-4),再将其电解生成HNO3。
下列说法正确的是
A.NO和NO2均为酸性氧化物
B.1 mol [Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为12 mol
C.尿素易溶于水的原因之一为尿素分子能与水分子形成氢键
D.反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)能够自发进行的原因是∆S>0
23.【根据实验操作考查物质的性质】(2026·江苏省镇江模拟)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
实验操作
现象
解释或结论
①
向过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
②
浓HNO3久置或光照
变黄色
HNO3不稳定易分解
③
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
④
用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上
试纸先变红后褪色
浓HNO3具有酸性和强氧化性
A.①② B.③④ C.②③④ D.②④
考向07 氮及其重要化合物的转化
24.【依据微型流程及实验方案考查物质的性质及转化】(25-26高三上·江苏苏州·开学考试)在指定条件下,下列选项中的物质间转化可以实现的是
A.NH3NOHNO3 B.NH3N2NO2
C.过量氨水吸收废气中的SO2生成(NH4)2SO3 D.将CO2通入氨化的NaCl饱和溶液中可析出纯碱
25.【根据物质的转化关系考查物质的性质】(25-26高一下·江苏淮安·期末)氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域,一种新型合成氨的方法如图。下列说法不正确的是
A.过程①的反应属于人工固氮 B.合成过程中所涉及反应均为氧化还原反应
C.过程中的氢化物均为共价化合物 D.总反应为
26.【根据情景信息考查物质的转化方程式正误判断】(2026·江苏盐城市考前指导卷)氮、磷及其化合物应用广泛,磷元素有白磷、红磷等单质,白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷,s)(红磷,s);实验室常用溶液吸收有毒气体,生成、和,P元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸()为一元弱酸;磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。下列化学反应表示正确的是
A. 将汽车尾气中的转化为:
B. 稀硝酸洗去银镜:
C. 肼水溶液呈碱性:
D. 肼的燃烧热的热化学方程式为:
27.【根据元素“价—类”二维图考查物质的转化】(2025·河南省郑州市上学期一模)氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示,其中d为红棕色气体。下列说法正确的是
A.a、b、c、d、e都是自然界中氮循环过程中的物质
B.a在足量的空气中燃烧能够生成c
C.向少量e的浓溶液中加入足量铜片,将产生的气体干燥后可得到纯净的气体d
D.实验室中可通过加热消石灰和f固体混合物的方法制取气体a
28.【结合化学反应机理、化学反应原理及图示信息综合考查分析问题和解决问题的能力】 (2026·江苏省淮安市=市考前信息卷)氮及其化合物的转化与应用一直是化工领域重要的研究课题。
(1)以双催化剂可以实现在温和条件下以H2O为氢源合成氨,其反应为: 。其主要过程的催化机理如图1所示(部分微粒未表示)。
①已知:反应的焓变为,要计算该合成氨反应的焓变,还需要另一个反应___________的焓变(填化学方程式)。
②使用双催化剂合成NH3时,Au的含量过高和过低都会导致NH3产率降低,可能的原因为:___________。
(2)在室温下用电解法将空气转化为硝酸,其原理如图2所示。
①阴极石墨棒上O2转化为·OH的电极总反应为___________。
②H2N2O2是·OH与N2反应生成HNO3的中间产物,其结构式为___________。
③若将阳极产生的O2通入阴极参与反应,则该电解工艺生成1 mol HNO3最终消耗O2的物质的量为___________。
(3)电解氧化吸收法可将废气中的NO转变为。分别向0.1 mol·L-1 NaCl溶液和0.08mol·L-1 Na2SO4溶液中通入NO,测得电流强度与NO的去除率的关系如图3所示。电解0.1mol·L-1NaCl溶液时,溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图4所示。(已知:的氧化性弱于)
①电解Na2SO4溶液时产生H2O2.H2O2氧化吸收NO的离子方程式为___________。
②图3中NaCl电解液比Na2SO4电解液的NO去除率大,原因是___________。
③随着电流强度的增大,电解NaCl溶液时NO去除率下降的原因是___________。
重难·创新演练
1.(2025·江苏南京市金陵中学·二模)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.FeS2SO3H2SO4
B.CuO(s)Cu(OH)2(s)Cu2O(s)
C.浓HNO3NO2HNO3
D.HClOCl2SiCl4
2.(2026·江苏南通·模拟预测)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.常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分
D.实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气:
3.(2026·江苏省淮安市=市考前信息卷)N/P的化合物有着重要应用。六方BN结构与石墨相似;受到撞击时瞬间产生大量;胰岛素是由氨基酸形成的两条多肽链经二硫键(-S-S-)连接。白磷与红磷互为同素异形体;能还原,在盐酸中能与甲醛反应生成用于棉织物防火剂。
(1)下列说法正确的是
A. 六方BN可用于超硬刀具 B. 可用于汽车安全气囊
C. 比更易形成氢键 D. 高温下胰岛素结构稳定
(2)下列化学反应表示正确的是
A. 氨的催化氧化:
B. 硝酸盐电还原制氨:
C. 制备:
D. 溶液吸收:
(3)下列物质性质与分离方法对应关系不正确的是
A. 易溶于乙醇,可用乙醇萃取水中的
B. 受热易分解,可用加热法分离中的
C. 极易溶于水,可用水除去中的
D. 白磷易溶于红磷不溶,可用分离白磷和红磷
4.(2025·江苏南通市如皋市10月)阅读资料,氮元素单质及其化合物作用广泛。地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系如图甲所示。羟胺(NH2OH)可作油脂工业中的抗氧化剂。N2H4在水中可生成N2H4·H2O,N2H4·H2O溶液呈碱性。Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物,其晶胞如图乙所示。
下列物质的结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.N2是非极性分子,N2的化学性质很稳定
B.N2H4分子含有非极性键,N2H4易溶于水
C.NH2OH具有还原性,可作油脂工业中的抗氧化剂
D.NH3易液化,可用于制硝酸
5. (2026·江苏省常熟市常熟中学适应性考试) 亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
先加入少量溶液,再加溶液和足量稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B
加到少量溶液中,再加硫酸酸化,振荡
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量溶液,再加入溶液和稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
A. A B. B C. C D. D
6. (2026·江苏省南通市通州区模拟预测)用水介质电池电解含尿素的碱性废水,装置如图所示(电极c为Zn,a、b、d均为惰性电极,双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成)。下列说法正确的是
A. c为原电池的正极
B. 电极a的电极反应式:
C. 装置Ⅱ中d极室一侧的双极膜为阳离子交换膜
D. 相同条件下装置Ⅰ中生成和的体积比为3:1
7.(2025·江苏连云港·一模)通过测定某蛋白质样品中氮元素的含量可以确定其优劣。“凯氏定氮法”测定蛋白质中含氮量的实验方案如下:
(1)“消化”。将蛋白质样品与CuSO4溶液(作催化剂)和浓硫酸中的一种混合后放入三颈烧瓶中,实验装置如图所示,然后再滴加其中的另一种物质,在加热条件下充分反应,蛋白质中的氮元素转化为(NH4)2SO4。
①滴液漏斗中盛放的物质是 。
②装置B的作用是 。
③反应结束后,打开止水夹K并不断通入N2,其原因是 。
(2)“吸收”。向得到的(NH4)2SO4中加入足量的NaOH溶液充分反应后,加热将所得NH3蒸出,然后用硼酸(H3BO3)溶液吸收,得到(NH4)2B4O7溶液。
①硼酸是一元弱酸,易与水结合生成B(OH),其水溶液显酸性的原因是 (用离子方程式表示)。
②NH3与H3BO3反应生成(NH4)2B4O7的化学方程式为 。
(3)“测定”。称取0.8000g蛋白质样品,按照上述流程制取(NH4)2B4O7溶液,然后将其加水稀释至100mL。取出25.00 mL放入锥形瓶中,滴加几滴指示剂,然后用0.1000 moL·L−1盐酸标准溶液滴定,滴定终点时消耗盐酸的体积为20.00mL。已知:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3。
①接近终点时滴加半滴盐酸溶液的操作:慢慢转动滴定管的活塞,使滴定管的尖嘴处悬挂半滴液体不滴落, 。
②该样品中氮元素的质量分数为 。(写出计算过程)
8.(25-26高三上·江苏无锡·期中)羟胺()具有广泛的用途。
(1)羟胺极易潮解、极易溶于水、不稳定,在生产、运输和使用过程中需要转化为盐(如硝酸羟胺、盐酸羟胺等)的形式。
①羟胺极易溶于水的原因是 。
②已知: 。时,溶液中 。
(2)一种以为原料制备羟胺的反应过程如图(部分物质的电荷略去)所示。
①写出合成反应的总反应方程式 。
②上述合成机理看,的作用是 。
③上述反应ⅰ需要在强酸性环境下进行,原因是 。
(3)利用羟胺测量污水中铵盐含量的原理如下(未配平):
、
已知:N元素有两种稳定同位素和,两者丰度分别为和。
①反应中中物质的量与铵根离子中物质的量之间的关系为 。
②其他条件不变,测得污水中铵根离子浓度与之间的关系如图所示。随着浓度增大,发生变化的原因是 。
9.(2026·江苏扬州市调研)氨是一种化工原料,也是极具潜力的储氢载体。
(1)电化学还原制。碱性条件下,阴极材料分别采用催化剂Ru/C、Cu-Ru/C(在Ru/C表面修饰少量铜原子)进行电解溶液制的性能研究。Ru/C、Cu-Ru/C催化可能机理如题17图-1所示:
①阴极的电极总反应式为___________。
②在不同电解电压下工作1h,测定的合成速率与法拉第效率[法拉第效率]随电解电压的变化分别如图-2、图-3所示。
ⅰ.当电解电压为时,两种催化剂作用下的合成速率差异较大,可能的原因是___________。
ⅱ.当催化剂为时,随着电解电压增大,的法拉第效率逐渐降低,可能的原因是___________。
(2)合成尿素[]。光催化和合成,其机理是在催化剂表面上光生电子还原产生自由基 (),将氧化为,再与反应形成。
①中的氧原子间通过单键相连,则的电子式为___________。
②当的浓度大于20%时,的产率会下降,其可能的原因是___________。
(3)催化制氢。在含氧空位的(为+3价,为+3、+4价)催化剂表面,经过吸附、脱氢反应等过程制取。在下,将高纯以流速通过装有催化剂的反应管,在出口处通过测量得到的生成速率为(无其他含氢产物)。
①用代替中的部分形成[离子半径:]。其他条件不变,改用作为催化剂,测得的转化率为89.9%,催化效率是的___________倍(保留一位小数)。
②相同条件下,催化效率优于,其可能的原因是___________。
真题·实战演练
1. (2026·广东·高考真题)部分含C或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A. 分子中可存在键和键 B. 可由受热分解产生
C. 可存在的转化 D. 、、均可用于自来水消毒
2. (2026·贵州·高考真题)下列离子方程式书写正确的是
A. 钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应式:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:2 2
C. 用稀硝酸溶解铜蓝(CuS):
D. 向溶液中滴加过量溶液:
3.(2025·江苏·高考真题)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
4.(2025·安徽·高考真题)氨是其他含氨化合物的生产原料。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)4SO4]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。
下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A.与H+结合的能力:OH->NH2- B.与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+
C.H2O和NH3分子中的键长:O-H>N-H D.微粒所含电子数:NH>NH2-
5. (2024·江苏·高考真题)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、催化氧化等。催化剂有选择性,如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境,如汽车尾气处理、废水中电催化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界,高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。完成下列小题。
下列化学反应表示正确的是
A. 汽车尾气处理:
B. 电催化为的阳极反应:
C. 硝酸工业中的氧化反应:
D. 和催化制二甲醚:
6.(2025·湖南·高考真题)一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.电解过程中,向左室迁移
B.电解过程中,左室中的浓度持续下降
C.用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处,试纸先变红后褪色
D.完全转化为的电解总反应:
7.(2025·云南·高考真题)某化学兴趣小组设计如下实验装置,通过测定反应前后质量的变化,验证固体在酒精灯加热条件下,受热分解的气态产物。
实验步骤:先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气;关闭Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯甲;再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A.实验步骤中,点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B.整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的在Ⅱ中反应完全
C.实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有
D.应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
8.(2025·湖北·高考真题)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是
A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
9. (2026·广东·高考真题)配合物应用广泛。某兴趣小组对铜的配合物进行探究实验。
(1)氨水的制备:需选择的装置有___________。
(2)制备铜氨溶液,以其为电解液在铁件表面镀铜,铁件连接直流电源___________极。
(3)铜氨配合物的制备与表征:向溶液中滴加氨水至过量,得深蓝色溶液,加入乙醇,析出固体,过滤,___________,晾干得产物Q。用X射线衍射仪测试Q,观察到___________,说明Q为晶体;进一步确认其组成为。
(4)探究铜氨配合物与酸的反应:
①查阅资料:向铜氨溶液中滴加硫酸,依次发生反应:
(a)
(b)
②理论预测:据①可知,若向的溶液中连续滴加硫酸,反应(a)、(b)消耗酸的体积分别为和,则。
③设计方案:测量反应体系的随加入硫酸体积的变化,以获得和。
④进行实验
序号
实验内容
(ⅰ)
用足量水溶解,发现得不到澄清溶液,测得体系呈碱性。体系呈碱性的原因为铜氨配离子的解离及___________。(用方程式表示)
(ⅱ)
称取克于烧杯中,移取稀氨水使完全溶解,得待测液
(ⅲ)
搅拌下,向待测液中滴加溶液,测量并记录数据
(ⅳ)
移取上述稀氨水,用___________溶液滴至终点,记录体积为
⑤数据处理:由(ⅲ)所得曲线呈现两次突变,对应的终点依次为和,则___________(用、、表示)。
⑥结果讨论:多次实验结果均为。与AI对话后提出假设:(ⅲ)的过程中生成的沉淀除外还含有。
a.验证存在:取洗净的沉淀少许,用稀盐酸完全溶解,___________,初步说明假设成立。
b.探讨沉淀组成:某次实验结果为,则第一个终点时,___________。
⑦实验总结:实验过程中的反应比①中所述的复杂,可继续探究。
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