课时冲关十五 氮及其化合物（教用版）-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮课时作业（人教版）

高考总复习化学 课时冲关十五 学生用 一、选择题：每题只有一个选项符合题意 1.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法 正确的是 () A.根瘤菌能把空气中的N2转化为NH作为 自身的养料 02 B.“雷雨发庄稼”涉及的物质转化：N,放电NO HCHNO,矿物硝酸盐 C,土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为N2的过 程属于生物固氮 D.用稀HNO处理试管上附着的银：Ag十2H +NO3--Ag+NO2↑+H2O 解析：A[A.生物固氮是固氨菌把空气中的 N2转化为NH或铵态氨肥作为自身的养料， 故A正确；B.“雷雨发庄稼”涉及的物质转化 中，N2与O2在放电的条件下生成NO,但是 NO和H2O不能反应，故B错误；C.生物固氮 是指固氨微生物将大气中的氮气还原成氨的过 程，故C错误；D.用稀HNO3处理试管上附着 的银反应的离子方程式为：3Ag十4H+NO —3Ag+NO个+2H2O,故D错误。] 2.实验室制取NH3并探究其还原性，下列实验装 置能达到实验目的的是 白NaOH溶液 NH, NH, 被硫酸 三寸NH,C游液 C.验证氨气 A.制取NH B.于燥NH D.吸收尾气 的还原性 解析：C[A.NaOH溶液与NH,Cl溶液发生 反应生成NH3·H2O,不加热NH3·H2O不易 分解出氨气，A错误；B.氨气是碱性气体，可与 浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，B错误； C.NH3与CuO反应生成N2、Cu和H2O,黑色 的CuO转化为红色的Cu,N元素的化合价升 高，说明NH具有还原性，C正确；D.倒置漏斗 伸入液面以下，不能起到防倒吸的作用， D错误。] ·59 氮及其化合物 P391 3.下列有关含氮化合物的反应中，对应的离子方 程式书写正确的是 () A.将过量SO2通入冷氨水中：NH3·H2O+ S)2—HSO3+NH B.室温下用稀硝酸溶解铜：Cu十4H+十2NO -Cu2++2NO2↑+2H2O C.NO2溶于水制硝酸：2NO2+2H2O一H +NO+NO D.等体积、等物质的量浓度的NHHS)4溶液与 NaOH溶液混合：NH+OH-一NH·HO 解析：A[A.过量SO2通入冷氨水，生成 HSO和NH,离子方程式为NH3·HO+ S(O2—HSO3十NH,A正确；B.稀硝酸与铜 反应生成NO而不是NO2,离子方程式为3Cu +8H+2NO5—3Cu2++2NO↑+4H2O, B错误；C.NO2溶于水生成HNO3和NO,离子 方程式为3NO2+H2O—2H++2NO+ NO,C错误；D.等体积、等物质的量浓度的 NH4HSO,溶液与NaOH溶液混合，离子方程 式为H十(OH一H2O,D错误。] 4.氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的 化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的 流程示意图。下列说法不正确的是 N2、H2 02 水 合成塔 一氨分离器一氧化炉→一吸收塔尾气处理装置 硝酸 A.合成塔内发生的反应中有非极性键的断裂和 极性键的生成 B.氧化炉内发生的反应氧化剂与还原剂的物质 的量之比为5：4 C.使用aOH溶液吸收尾气中的氮氧化物， NO和NO2是酸性氧化物 D.向吸收塔中通入O2的作用是氧化NO 6 解析：C[氨气和氢气合成氨，氨和氧气反应生 成一氧化氨和水，一氧化氮和氧气反应生成二 氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化 氨；据此解答。A.合成塔内为氮气和氢气反应 生成氨，有氯气和氢气中的非极性键的断裂和 氨中的极性键的形成，A正确；B.氧化炉内的反 应为4NH:+5O,一人一4N0+6H,0,氯为还 原剂，氧气为氧化剂，则氧化剂和还原剂的物质 的量比为5：4，B正确；C.一氧化氨和二氧化氮 都不是酸性氧化物，C错误；D.吸收塔中通入氧 气是为了使一氧化氨和氧气反应生成二氧化 氨，促进二氧化氨和水反应生成硝酸，D正确。] 5.如图所示装置中，a、b、c处加入适当的物质可以 产生美丽的喷泉。下列所加试剂不能产生对应 现象的是 ( 试剂 选项 现象 6 c 紫色石 HCI 水 红色喷泉 蕊溶液 无色酚 B NH 水 红色喷泉 酞溶液 C CO 水 紫色石蕊 红色喷泉 KI D Cl2 淀粉稀溶液 蓝色喷泉 溶液 解析：C[A.HCI极易溶于水，水溶液呈酸性， 可以使紫色石蕊溶液变红，产生红色喷泉，A项 正确；B.NH3极易溶于水，水溶液呈碱性，可以 使无色酚酞溶液变红，产生红色喷泉，B项正 确；C.CO2在水中溶解度较小（约为1：1），无 法产生喷泉，C项错误；D.C2可与KI溶液反应 生成I2,I2可使淀粉变蓝，D项正确。] ·531 第五章化工生产中的重要非金属元素 6.下列由相关实验现象推出的结论正确的是() A.NH,CI和NH HCO3受热都能分解，说明可 以用加热NH,CI和NH4HCO3固体的方法 制氨气 B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白 色沉淀，说明该溶液中一定含有SO C.Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说 明Fe与两种酸均发生置换反应 D.NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反 应生成白色固体 解析：D[NH,C1受热分解生成氨气和氯化 氢，冷却后二者又重新结合生成NH,CI,不能制 备氨，A项错误；向溶液中滴加酸化的 Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，在酸性条件下 NO3具有强氧化性，会把SO氧化成SO, 故不能说明原溶液中一定含有SO,也可能含 有S),B项错误；Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均 有气泡产生，前者是由于稀硝酸的强氧化性，后 者是由于Fe与稀硫酸发生置换反应，C项错 误；NH遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反 应生成白色固体氯化铵，D项正确。] 7.将amol铁粉加入含b mol HNO3的硝酸溶液 中，充分反应后铁粉完全溶解，共收集到cL(标 准状况)的NO、NO2混合气体。下列有关说法 错误的是 () A.若反应后溶液中有d mol H,则b=3a十d 十22.4 B.若反应后产物中有Fe3+,无Fe2+,则b=3a十 C 22.4 C.若反应后产物中有Fe2+、Fe3+,则<b<6a D,若反应后产物中有Fe,无Fe+,则48<a <3c 44.8 高考总复习化学 解析：B[铁粉中滴加少量浓硝酸反应生成硝 酸亚铁和二氧化氨和水，离子方程式为：Fe十 2NO+4H+—Fe2++2NO2个+2H2O,铁粉 中滴加过量浓硝酸反应生成硝酸铁和二氧化氮 和水，离子方程式为：Fe+3NO十6H Fe3+十3NO2个十3H2O,少量铁粉加入稀硝酸 中生成硝酸铁、一氧化氯气体和水，反应的离子 方程式为：Fe+NO十4H+一一Fe3++NO个十 2H,),过量的铁粉加入稀硝酸中的离子方程式 为：3Fe+8H++2NO-3Fe2++2NO↑+ 4H2O,根据得失电子守恒、氨元素守恒结合极 限法计算。A.若反应后溶液中有d mol H,硝 酸剩余，只有Fe3+生成，生成Fe(NO3)3、NO、 NO2、剩余d mol HNO3,根据氮元素守恒，b= 3a十d十24故A正确；B若反应后产物中只 有Fe3+生成，假设生成cL(标准状况)的NO气 体，发生反应的离子方程式为：Fe十NO十4H 一一Fe3+十NO个十2H2O,根据氨元素守恒则 b=3a+22.,假设生成cL(标准状况)的N0, 气体，发生反应的离子方程式为Fe十3NO十 6H+一-Fe3++3NO2个十3H2O,根据氮元素 守恒则=30十，当硝酸过量时大于这个 值，故B错误；C.若反应后产物中只有Fe+,发 生反应的离子方程式：3Fe+8H++2NO 3Fe2+2N0+4H,0,6=号a,若反应后产物 中只有Fe3+生成，发生反应的离子方程式为： Fe+3NO3+6H+—Fe3++3NO2↑+3H2O, b=6a,所以若反应后产物中有Fe2+、Fe3+生成， 则8a<b<6a,故C正确；D.若反应后产物中只 3 有Fe2+生成，假设生成cL(标准状况)的NO气 体，发生反应的离子方程式：3Fe十8H+2NO5 一一3Fe2++2NO个十4H2),则消耗铁的物质 的量为：amol=2t×号-g饭设 cL ·53 生成cL(标准状况)的NO,气体，发生反应的 离子方程式：Fe+2NO+4H+--Fe2++ 2NO2个+2H2O,则消耗铁的物质的量为：amol 一2.出网×号=元8实际共放条到cL (标准状况)的NO、NO2混合气体，则，C。 44.8<a <g故D正确门 8.氨是一种重要的化工原料，根据如图转化判断下列 有关表述正确的是 ) o乙O花一-0 A.浓硝酸见光易分解且易挥发，应用棕色试剂 瓶盛放且用橡胶塞密封 B.戊与丁反应时，氧化剂与还原剂的物质的量 之比为1：2 C.实验室中可以采取加热甲物质的方法制取 氨气 D.向饱和NaCI溶液中依次通入过量的CO2和 NH3,然后过滤可制得乙 解析：B[氨气发生催化氧化生成NO和水，丙 是NO、丁是H,O;NO和氧气反应生成NO2,戊 是NO2;NO2和水反应生成硝酸和NO;氨气和 氯化氢反应生成氯化铵，甲是NH,CI;氨气、氯 化钠、二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，乙是碳 酸氢钠。A.浓硝酸见光易分解且易挥发，应用 棕色试剂瓶盛放，浓硝酸具有强氧化性，不能用 橡胶塞密封，故A错误；B.NO2和水反应生成 硝酸和NO,一部分氮元素化合价由十4降低为 十2、另一部分氮元素化合价由十4升高为十5， 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，故B 正确；C.甲是NH,CI,NH4CI受热分解生成的 氨气和氯化氢，遇冷会重新结合生成氯化铵，不 能采取加热甲物质的方法制取氨气，故C错误； D.氨气极易溶于水，二氧化碳在碱性溶液中溶解 度增大，向饱和NaCI溶液中先通入过量的NH3, 再通入C),生成碳酸氢钠沉淀，故D错误。] 9.探究铜与硝酸反应生成N)时的硝酸浓度。如 图所示，先通N2一段时间后关闭活塞K,将铜 丝伸入溶液中，当A中气体变为无色时，上提铜 丝，再将B中溶液稀释至200mL,取20.00mL, 用0.20mol·L1的NaOH溶液滴定至终点时 消耗15.00mL(忽略硝酸的挥发、分解及溶液 体积变化)。下列说法正确的是 ) N2K铜丝 接尾气 吸收装置 B 20mL 40mL H,O 12.5mol-L- HNO,溶液 A.可用盛有NaOH溶液的洗气瓶进行尾气 吸收 B.铜与硝酸反应生成NO时的硝酸浓度 为9mol·L1 C.若不通N2,可能导致所得实验结果偏高 D.若通过直接滴定A中剩余酸的量（掩蔽掉 Cu+的干扰)进行求算，所得实验结果偏低 解析：D[A瓶中的反应为4HNO3(浓)+Cu —2NO2↑+2H2O+Cu(NO3)2。B中发生的 反应为3NO2+H,O)-=2HNO3+NO。用 0.20mol·L1的Na(OH溶液滴定至终点时消 耗15.00mL,即n(NaOH)=(0.20×15.00× 103)mol=3×103mol,有关系式为NaOH HNO3则B瓶中产生的n(HNO3)=3X 103mol×10=3×102mol,又3NO2~ 2HNO3则A瓶中产生的NO2为3×102mol 大3 =4.5×102mol。由关系式得4HNO (浓)~2NO2则消耗的HNO3为4.5×102mol× 2=9×102mol。A.Na(OH溶液不能直接与NO 反应，所以它不能吸收尾气，A错误；B.溶液中剩余 的硝酸浓度为(20X12.5×103-9X10)mol 20×103L 0.O2mol/L=8mol/L。即当反应产生无色N0 0.16 时，硝酸浓度为8mol·L,B错误；C.若不通入 ·53 第五章化工生产中的重要非金属元素 N2,B瓶中NO也转变为HNO3,从而导致消耗的 HN()3偏大，A中剩余HN)3偏低，结果偏低，C错 误；D.当A中气体变为无色时停止反应，产生NO 的浓度应该比A瓶的大。所以直接测定A瓶中的 酸可能导致结果偏低，D正确。] 二、非选择题 10.研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类 的生存环境。氮元素化合价-物质类别关系图 如图1所示。 化 +5 C +4 +2 NO ---N2 3 NH3:H2O_NH 氢化物单质氧化物酸 碱 盐物质类别 图1 回答下列问题： (1)图中A可以是 (写化学式)。符 合图中B的物质之间的转化关系是 (用化学方程式表示)。 (2)实验室中，检验溶液中是否含有NH的操 作方法是 (3)图1中C代表硝酸。图2是各种不同密度 的硝酸与铁反应（相同温度）时主要还原产物 的分布图。下列叙述中不正确的是 (填字母)。 硝 NO, 01 NH: NO 布20 N N20 0 1.1 121.31.361.4→ 硝酸的密度/g·cm) 图2 A.硝酸的密度越大，其浓度越小 B.当还原剂和温度都相同时，不同密度的硝酸 被还原的产物不是单一的，只是在某密度 时，以某种产物为主而已 高考总复习化学 C.硝酸的密度越大，还原产物中N元素低化 合价产物越少 D.当硝酸的密度大于1.3g·cm3时，还原产 物主要为NO)、NO2 (4)现有一定量铝粉和铜粉的混合物与一定量 很稀的硝酸溶液充分反应，反应过程中无气体 放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入 5mol·L1的NaOH溶液，所加NaOH溶液 的体积与产生沉淀的物质的量关系如图3 所示。 n(沉淀)/mol b----------- 8894 104 VINaOH(aq)l/mL 图3 ①c点对应NaOH溶液的体积为 mL。 ②de段发生反应的离子方程式为 解析：(1)图中A是含氨氢化物，为NH3,图中 B是N的+4价的氧化物，则B为NO2,转化 反应的化学方程式为2NO2一N2O4;(2)实 验室检验NH的操作方法是取少量溶液于试 管中，加入氢氧化钠浓溶液，稍微加热，观察试 管口湿润的红色石蕊试纸是否变蓝；(3)A.硝 酸的密度越大、浓度越大，故A错误；B.由图 像可以看出，在相同温度和密度时，硝酸的还 原产物不止一种，以某种产物为主，故B正确； C.由图像可以看出，还原产物中NH的物质 的量分数随硝酸密度增大而减小，铵根离子中 氨元素化合价最低是一3价，故C正确； D.当硝酸溶液的密度为1.36g·cm3时，由 图像可看出，生成的NO和NO2物质的量相 等，且硝酸密度大于1.3g·cm3时，还原产物 主要为NO、NO2,故D正确；(4)①由反应过程 可知，当加入氢氧化钠溶液为88mL时，溶液 ·540 中溶质为硝酸钠与硝酸铵，n(NH,NO3)= n(NH)=0.03mol,根据钠原子守恒，可知 n (NaNO3)=n(NaOH)=0.088 LX 5 mol/L =0.44mol,根据氯原子守恒计算原硝酸溶液 n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH,NO3)= 0.44mol+0.03mol×2=0.5mol,而c点溶 液为NaNO3、NHN)3、Fe(NO3)3、A1(NO3)3, 根据氮原子守恒n'(NaNO3)+2n(NH,NO3) +3n[Fe(NO3)3]+3nLA1(NO3)3]-n(HNO3), 故c点溶液中n'(NaN)3)=0.5mol-0.03mol ×2-0.03mol×3-0.05mol×3=0.2mol, 故c点加入NaOH的物质的量为0.2mol,体 积为V=”=0.2mo1=0.04L=40mL;②铝 c 5 mol/L 粉和铁粉的混合物与一定量很稀HNO3充分 反应，被氧化为A13+、Fe3+,通过题意，反应始 终没有气体生成，可以得出不会有氨的氧化物 生成，又有硝酸的浓度越稀，对应还原产物中 氮元素的化合价越低，可以推测N元素由十5 变成了一3，由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠 溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完 全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量 不变，可得与NH发生了反应，则随着NaOH 溶液的滴加，发生的反应依次有：Oc段：H十 OH -H2O,cd:Fe3+30H Fe(OH)3,A13++3OH---A1(OH)3, de:NH +OH-NH3.H2O,ef:Al(OH)3 十OH一[Al(OH)4],则de段发生反应的 离子方程式为NH+OH一一NH3·H2O。 答案：(1)NH32NO2==N2O4 (2)取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠浓溶 液，稍微加热，观察试管口湿润的红色石蕊试 纸是否变蓝 (3)A (4)①40②NH4+OH--NH3·H2O