第10讲 氮及其化合物-11-2024版高考完全解读 化学

第三章非金属及其化合物

第10讲氮及其化合物

1.(2022•江苏卷・8)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.自然固氮、人工固氨都是将反转化为NH3

B.侯氏制碱法以上0、岫、C(kNaCl为原料制备NaHCO,和NHC1

C.工业上通过NH：；催化氧化等反应过程生产HNO3

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：自然固氮一般指在雷电天气时，空气中的M与0反应生成N0。

2.(2022•浙江6月选考・25)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

()o

选项方案设计现象和结论

先加入少量KC10,溶液，再加AgNQ溶液和足量稀硝若产生白色沉淀,则样品为亚硝

“酸才辰荡酸钠

B加到少量KVnO,溶液中，再加硫酸酸化，振荡若溶液褪色，则样品为亚硝酸讷

穴一=一、±»=4、4+、乂侬八丁=若溶液变黄色很!1样品为亚硝酸

C先加到少量FeCh浴液中，再加入稀盐酸酸化才辰荡8

钠

先加入少量Na,SO,溶液,再加入BaCL溶液和稀硝酸，苔产生白色沉淀,则样品为亚硝

D

振荡酸钠

答案：C

解析本题考查氧化还原反应有关知识点。若样品为NaCL则白色沉淀可能为AgCl,

但不能确定样品中是否有NaN0：,A错误;Cl在酸性条件下也可以被Mn()4氧化，而使

溶液褪色出错误;亚硝酸有氧化性,可以把Fe2,氧化为Fe2溶液变为黄色,C正

确;Na2sOs可与BaCL反应生成BaSO力稀HNQ：可把BaS。,氧化成难溶的BaSO,白色沉

淀厕无法确定样品成分,D错误。

3.(2022•湖南卷・6)中基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。

旧法合成的反应：

(CHjLO+HCNfCHj2c(OH)CN

（CH3）2C（OH）CN+CH3OH+H2SO1->CH2=C（CH3）COOCH3+NH4HSOI

新法合成的反应:CH3cM1I+C0+CH30H旦CH2r（QIJCOOC”

阿伏加德罗常数的值为儿下列说法错误的是（）。

A.HCN的电子式为“：（：：：'：

B.新法没有副产物产生，原子利用率高

C.1L0.05mol・L的NHHSOi溶液中NHj的微粒数小于0.05%

D.Pd的作用是降低反应的活化能，使活化分子数目增多，百分数不变

答案：D

解析：本题以甲基丙烯酸甲酯的合成为载体考查化学基本知识，涉及电子式、阿

伏加德罗常数的应用、催化剂的作用原理等。题给HCN的电子式,分子中原子最

外层满足"8电子（或2电子）"稳定结构,A正确;新法产物只有一种,理论上原子利

用率可达100%*正确题述溶液中,MNHIHSOJ=0.05moLNHiHSO,一NH1+H'+SOf,

由于发生水解反应，其数目小于0.05A；zC正确;Pd是新法合成反应的催化剂，

通过降低反应的活化能使活化分子数增多，活化分子百分数增大,从而提高反应

速率,D错误。

4.（2023•重庆诊断）水合联氨（NM・也0）是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，它是

一种重要的化工试剂，制备该物质的反应原理为NaC10+2NH3~\此・HQ+NaCl。

下列装置和操作能达到实验目的的是（）0

AI।BX是二aS1

电J

NH,—

B用该装置作为期过程的安全

瓶

制备水合联氨时从a口通入

c

Nlh

用该装置吸收反应中过量的

NH,

答案：C

解析：本题考查物质制备原理与实验装置的正误判断。CaCh能吸收氨气生成

CaCk・8NH”圆底烧瓶中应加入CaO或NaOH固体制取NH：,A不符合题意;NH,极易溶

于水，当进气口过长时起不到防倒吸作用,B不符合题意;推形瓶中发生反

应:NaC10+2NHj="N,H,也O+NaCl,从分液漏斗中加入NaClO溶液，则从a口通入\风£

符合题意;由于NH,极易溶于水,需要防倒吸,D不符合题意。

5.（2023•广东四校联考）"证据推理〃是化学实验的一般方法，某化学小组进行以

下探究。

I.以亚硝酸钠（NaNOj溶液为研究对象，探究HNO?的性质。（本实验中稀硫酸浓度

均为1mol•L'）

操作和现象结论

实验1：滴入几滴

二:，wcm缶、可推断HNO：为弱酸

（填试剂和现象）

实验2：滴入1mL

0.1mol-L1

KMnOi溶液，开始

可推断HNO：具有性

仍为紫红色再

向溶液中滴加—

后，紫色褪去

2mL1mol,L实验3:滴入5滴

NaNOz溶液稀硫酸，溶液中

很快就产生无可推断HNO,非常不稳定。写出此现象的化学方程

色气泡，在液面式:____________________

上方出现红棕

色气体

答案：酚酸溶液，溶液变红色少量稀硫酸还原3HN0,—HN03+H20+2N0t

解析：弱酸的酸根离子可水解导致溶液显碱性，滴加酚猷溶液会变成红色，故滴入

几滴酚酸溶液,溶液变红色即可证明HNO,为弱酸;KMnOi在酸性条件下具有较强的

氧化性，与还原剂发生氧化还原反应而褪色，故向溶液中滴加少量稀硫酸后，紫色

褪去,可推断ma具有还原性，液面上方出现的红棕色气体为NO,是HNQ分解的产

物NO与0」反应得到的根据得失电子守恒与原子守恒，可知HNO,分解的化学方程

式为3HN02-HN03+H20+2N0t。

n.探究HN02和HNQ,的氧化性

|操作和现象—

实验4：滴入5滴1molLWeSO」溶液(pH=O.5),溶液变黄，迅速变为棕色,再滴加KSCN

溶液后溶液变红｛资料:『e(NO)]在溶液中呈棕色｝

2mLiDmol・L实验5：滴入5滴淀粉碘化钾溶液,不变色，再滴入几滴稀硫酸，很快变蓝色

NaNO?溶液

J实验6：滴入5滴1mol-1/FeSOi溶液(pH=O.5),几乎无现象

n将试管内溶液改为浓HNO,重复上述操作很!)溶液变黄，迅速变为棕色彳导到溶液A

图实验7：滴入5滴淀粉碘化钾溶液，再滴入足量稀硫酸，仍然不变色

2mL1mol-L'将试管内溶液改为浓HNO：，,滴入5滴淀粉碘化钾溶液,溶液很快变蓝

NaNO,溶液

⑴写出实验4中溶液先变黄的离子方程式:，后变成棕

色的离子方程式为Fe2+N0^[Fe(N0)]2;

2，3，

答案：NO2+Fe+2H-Fe+N0f+H20

解析：实验4中向NaNOz溶液中滴入5滴1mol・LFeSO,溶液(pH=O.5),溶液变

黄，是因为生成F四则卜4被亚硝酸根离子氧化为Fe”的离子方程式为N02+

Fe*+21T=—F/+NOt+H20o

⑵稍等片刻，实验6中溶液A中的棕色逐渐消失，请解释其原因:—。

答案:浓HNO,会把Fe"氧化为Fe=使Fe"+NO=[Fe(NO);平衡向左移动，因此棕色

褪去

解析：溶液A中的棕色物质是[Fe(N()):,在溶液中存在平衡FelNO=[等仆0匕

硝酸具有强氧化性,可以把氧化为F屋厕上述平衡逆向移动,[Fe(NO)「浓度降

低，溶液A中的棕色逐渐消失。

⑶根据实验4~7,可以得出有关HNQ和HNQ,氧化性强弱的结论:

①不同浓度的HNO：,溶液，浓HNQ，氧化性强于稀HNfte

②。

答案：在均为稀溶液的情况下,HNO,氧化性强于如。3

解析对比实验4和6、5和7可知，在均为稀溶液的情况下,HNO?氧化性强于H\0：lo

⑷另取试管甲加入少量Cu粉，加入2mL1mol・U的NaNO」溶液再滴入5滴稀

硫酸，马上观察到Cu粉上和溶液里有大量气泡,溶液变浅蓝色，液面上方出现红棕

色气体。再取试管乙，乜加入少量Cu粉，加入2mL1mol・尸的NaNO：〃再滴入5

滴稀硫酸请预测实验现象O

答案：没有明显现象(合理即可)

解析：通过⑶可知，在稀溶液的情况下HNO二氧化性强于HNO”故试管乙中没有明显

现象。

6.(2023•江苏南京三模)纳米零价铁可用于去除水体中的六价铭［Cr(VI)］与硝酸盐

等污染物。

⑴用FeCL溶液与NaBL(H元素为-1价)溶液反应制备纳米零价铁的化学方程式如

下：

!

FeCl2+2NaBH4+6H2O---Fe+2B(OH)3+2NaCl+7H2f。当生成1molFe时，转移电子的

物质的量为。

答案：8mol

⑵纳米零价铁可将水体中Cr(VI)还原为Cr：再将C/转化为Cr(()H)，(两性氢氧化

物)从水体中除去。

①室温下Cr(VI)总浓度为0.20mol-【「溶液中，含珞物种的浓度随pH的分布如图

1所示。HzCrOj的KEo

②调节溶液PH,可使Cr：'转化为Cr(OH),沉淀而被除去。但pH>9时,铭的去除率却

降低，其原因是O

20

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图1

答案：①IO'''

②