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文档简介
考点15氮及其化合物
目录
考情探究1
1.高考真题考点分布...................................................................1
2.命题规律及备考策略.................................................................1
nr:
装-2
考法01氮及其氧化物硝酸............................................................2
考法02氨铁盐.......................................................................9
考法03氮及其化合物的转化关系.......................................
考情探究
1.高考真题考点分布
考点内容考点分布
氮及其氧化物2023湖北卷1题,3分;2022天津卷4题,3分;2022北京卷12题,4分;
2023新课标卷12题,6分;2023辽宁卷3题,3分;2023浙江1月5题,2分;
氨气、锈盐
2022天津卷4题,3分;2021全国甲卷9题,6分;2021浙江1月10题,2分
硝酸的性质2024・湖北卷8题,3分;2023山东卷2题,2分;2022山东卷12题,4分;
不同价态氮的2023湖南卷1题,3分;2022江苏卷8题,3分;2022北京卷12题,3分;
物质相互转化2022湖南卷9题,3分;2021河北卷10题,3分;2021浙江6月16题,2分
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
高频考点从近几年全国高考试题来看,氮的固定、氮氧化物性质、硝酸、氨气、锈盐仍是高考命题的热
点。
【备考策略】
氮元素“价一类”二维图
氮元素化合价
5
+〃yNQ,NO,
+4
NO2/
+2V
O
-3NH3<NH3HO=NH:
1.一“
氢化物单质氧化物酸碱盐物质
类另i
【命题预测】
预计2025年高考会以新的情境载体考查氨气、锈盐的性质及用途、掌握氨气的实验室制法、含氮化合物
的转化、有关硝酸的实验和计算等知识,题目难度一般适中。
考法01氮及其氧化物硝酸
1.氮的固定
氮
元氮的
分为自然固氮和人工固氮
素固定
、土壤和水体中
2.氮气
(1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。
⑵化学性质
Mg离子化合物,遇水
强烈水解
N三N氮
共价键,的
H/NH]工业合成氨条件:_
牢固,分同H高温、高压、催化剂固
定
子稳定
学一[NOH条件:放电或高温卜
点燃
①3Mg+N2分旦Mg3N2。
高温、高压
②N2+3H2催化剂2NH3O
自2।„放电或iWi温八、…
③N2+O2=^=2N0o
3.氮的氧化物
⑴氮有多种价态的氧化物,氮元素从+1—+5价都有对应的氧化物,如N2O、NO>N2O3、NCM或
N2O4)>N2O5,其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O.5O
(2)NO和NCh的比较
性质
NONO2
色、味、态无色的气体红棕色、有刺激性气味的气体
水溶性丕溶于水易溶于水
毒性有毒,大气污染物之一有毒,大气污染物之一
与水反应不反应
3NO2+H2O=2HNO3+NO
与氧气反应不反应
2NO+O2=2NO2
4.硝酸物理性质
硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
5.硝酸化学性质
具有酸的通性
强酸性
苯、甲苯与金属、非金
硝化反应强氧化性
•属及还原性化
显色反应
蛋白质不稳定性合物反应
N02
(1)不稳定性
反应:4HNO==2HO+4NO$+0?O
3rXi/LiK、、222
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都具有强氧化性,而且浓度越大,氧化性越强。
①与金属反应
稀硝酸与铜反应的化学方程式:3Cu+8HNO3(W)=3CU(NO3)2+2N01+4H2O;
浓硝酸与铜反应的化学方程式:Cu+4HNO3(^)=Cu(NO3)2+2NO2t+2H2Oo
②与非金属反应
浓硝酸与C反应的化学方程式:C+4HNC)3(浓)*=CO2T+4NChT+2H2。。
③与还原性化合物反应
硝酸可氧化H2S、SO?、Na2so3、HLFe?+等还原性物质。
稀硝酸与FeSCU溶液反应的离子方程式:3Fe2++4H++NO,=3Fe3++NOT+2H2。。
(3)与有机物反应
①硝化反应(与、A/反应):
0+HNO3^S
N()2
+H2OO
②显色反应:含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸加热后变黄色。
易错辨析
请判断下列说法的正误(正确的打,W,,,错误的打“X”)
1.固氮反应一定属于氧化还原反应()
2.N2与02在放电条件下直接化合成NCh()
3.可用NO?与水反应制取硝酸,故N02是酸性氧化物()
4.NO2通入FeS04溶液中始终无明显现象()
5.高温、高压、催化剂条件下氮气与氢气反应时,氮气作还原剂()
6.N02溶于水时,NO?是氧化剂,水是还原剂()
7.NO易溶于水,所以只能用排空气法收集()
8.试管内壁上的银镜可用稀HNCh除去,也可用氨水除去()
9.浓HNCh和氯水均用棕色试剂瓶保存,其原理相同()
10.浓HNCh溅到皮肤上,皮肤会变黄()
【答案】2.x3.x4.x5.x6.x7.x8.x9.410j
典例引领
-------IIV
考向01考查氮氧化物的性质
【例1】1.(2024・北京•三模)在一支50mL注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL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10mL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。
①ipnipim-----
心“
ft13H4II5OmL
下列关于该过程的分析不E卿的是
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10mL改成15mL,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可以提高氮原子利用率
【答案】C
【分析】在一支50mL注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL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中注射器中气体无色,注射器活塞几乎不发生移动,NO难溶于水;打开弹簧夹,
快速吸入10mL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,NO具有还原性,被氧化为NCh;振荡注射器,静置后再观察现象③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。
【解析】A.由分析知,现象①②,主要体现了NO难溶于水、还原性,A正确;
B.现象②中水进入针筒,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,B正确;
C.过程中若将空气10mL改成15mL,则氧气有约3mL,20mLNO和3mL氧气反应时,NO过量,故③
能观察到针筒内有气体剩余,c错误;
D.此实验启示工业上制硝酸时充入适量0”可以提高氮原子利用率,D正确;
故选C。
【思维建模】氮氧化物溶于水的问题分析
无论是单一气体(NC>2),还是NO、NO2、。2中的两者的混合气体,反应的实质是3NO2+H2O=2HNO3+
NO,2NO+O2=2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不可能是NCh。
(1)若NO和O2通入水中,总关系式为4NO+302+2H2O=4HNO3(4:3)。
⑵若NCh和通入水中,总关系式为4NO2+02+2H2O=4HNO3(4:1)。
(3)NO2、NO、Ch三种混合气体通入水中:
①可先将NO和Ch转化为NO2,再按上述各种情况分别处理。
②也可先将NCh和H2O反应转化为NO,再按4NO+302+2H2O=4HNO3情况处理。
考向02考查硝酸的性质与用途
【例2】(2024•陕西铜川•模拟预测)实验室利用以下装置配制2moi•□的稀硝酸并制取NO,其中装置及
操作均正确且能达到实验目的的是
稀硝酸
甲乙丙丁
A.用装置甲制备NO气体B.用装置乙收集NO气体
C.用装置丙进行NO的尾气吸收D.用装置丁配制100mL2moi[THNOs溶液
【答案】B
【解析】A.装置甲使用了长颈漏斗,会造成NO泄露,A项错误;
B.NO难溶于水,可用排水法收集NO气体,B项正确;
C.NO不与NaOH溶液反应,不能被吸收,C项错误;
D.定容时应用胶头滴管滴加蒸储水,D项错误;
故选B。
考向03金属与硝酸反应的计算
【例3】在100mL稀HNO3和稀H2sO4组成的混合溶液中,两种酸的物质的量浓度之和为0.4molir。
向该溶液中加入足量的铜粉后加热,充分反应后,所得溶液中C/+的物质的量浓度最大值为(反应前后溶
液体积变化忽略不计)()
A.0.15molL-1B.0.24mol.L™1
C.0.30mol-L-1D.0.36mol-L-1
【答案】B
【解析】反应的离子方程式为3CU+2NO?+8H+=3CU2++2NOT+4H20,铜足量,由上述反应方程式可
知,NO,和H+的物质的量之比为1:4时,反应生成的铜离子物质的量最大,设HNO3、H2s。4各为x
mol、ymol,则w(NO,):”(H+)=X:(x+2y)=l:4,x+y—OAmol-L'xO.lL,解得x=0.016mol、y—
3
0.024mol,由方程式可知,生成铜离子的物质的量为0.016molx1=0.024mol,故铜离子的最大浓度为
0.024mol[
~0]L-=0.24mol-L
【思维建模】
(1)金属与硝酸反应计算的思维模型
(2)金属与硝酸反应的计算方法
①电子守恒法:金属失电子数="(NO?)+3a(N0)。
②原子守恒法:〃(HNC)3)=m[M(NC>3)』+n(NO2)+«(NO)(x代表金属元素的化合价)。
若向反应后溶液中加入NaOH溶液恰好使M,*沉淀完全,此时溶质为NaNCh,则存在:
〃(Na+)="(NO?)=n(HNO3)一”(NO)一n(NO2)。
③电荷守恒法:HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OHT)有C(NO5)=C(H+)+XXC(MX+)。起酸性作用的HNO3
的物质的量是金属的物质的量和金属所带电荷数的乘积,可表示为以印\[03履比=切(乂力=〃(6-)(1\4"+代表金
属离子)。
④离子方程式计算法:金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时,由于硝酸盐中NO5在硫酸提供H+的条件下能继
+2+
续与金属反应,故此类题目应用离子方程式来计算3Cu+8H+2NOF=3CU+2NOT+4H2O0先作过量判
断,然后根据完全反应的金属或H+或NO,进行相关计算,且要符合电荷守恒。
对点提升
-------------II<
【对点1](2024.广东.二模)NH3可用作脱硝剂。某科研小组探究NO2被NH3还原的反应,涉及的部分装
置如图所示。
下列说法正确的是
A.用甲装置制备NH3
B.乙装置中反应的w(还原剂):”(氧化剂)=2:1
C.丙装置盛放无水CaCL用于干燥NH3
D.在丁装置中为了更好混合反应气体,应先通入NCh
【答案】D
【解析】A.实验室仅加热NH4cl得不到NH3,应加热NH4cl和Ca(0H)2的混合物来制备NH3,A不合题
思;
B.乙装置中反应方程式为:Cu+4HNCh(浓尸Cu(NO3)2+2NChT+2H2。,反应中Cu为还原剂,HNCh为氧化
剂,故”(还原剂):n(氧化剂)=1:2,B不合题意;
C.已知CaCb能够吸收NH3形成络合物,故丙装置盛放碱石灰用于干燥NH3,而不能用无水CaCL,C不
合题意;
D.已知NH3密度小于空气,N02的密度比空气的大,故在丁装置中为了更好混合反应气体,应先通入
NCh,D正确;
故答案为:D。
【对点2】(2024•江西•二模)铜与足量浓硝酸反应的装置如下图所示,下列说法错误的是
B.装置B的作用是缓冲气流并收集NO?
C.该反应体现了浓硝酸的强氧化性和酸性
D.烧杯中反应的离子方程式为2NO,+2OH=NO;+NO;+H2O
【答案】B
【解析】A.具支试管A中发生反应Cu+4HNC>3(浓)=Cu(NC)3)2+2NO2T+2H2。,NCh为红棕色气体,NO2
溶于Cu(NC)3)2溶液使溶液呈绿色,故A正确;
B.NO2的密度比空气大,装置B不能收集NO>故B错误;
C.生成Cu(NC)3)2体现浓硝酸的酸性,生成NCh体现浓硝酸的强氧化性,故C正确;
D.烧杯中NCh与氢氧化钠反应生成NaNCh和NaNCh,反应的离子方程式为
2NO2+2OH=NO-+NO;+H2O,故D正确;
故选B。
【对点3](2024.河北唐山・期末)向含尤molHNO3和ymolH2SO4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
2+
B.a点之前的反应离子方程式为3Fe+8H++2NO3=3Fe+2NOT+4H2O
C.向b点所得溶液中加入Cu粉,最多可溶解1.92g
D.反应至c点,可收集到气体4.48L(标准状况)
【答案】C
【解析】A.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3"(NO)=3〃(Fe3+,Oa),
故M(NO)=0.1mol,由N元素守恒知,n(HNO3)=«(NO)=0.1mol,由Fe3+反应生成的Fe?+物质的量为=
3n(Fe3+)
-——彳-------=0.15mol,则由H+与Fe反应生成的Fe2+物质的量〃2=0.2mol—0.15mol=0.05moL对应H
+3+
十物质的量=2z=0.lmoLOa段反应为:Fe+NO3+4H=Fe+NO$+2H2O,知该段消耗的H卡物质
的量=4孔(Fe3+,Oa)=0.4mol,故溶液中原来共有H+物质的量=0.4mol+0.1mol=0.5mol,则"(HzSO。
0.5—M(HNO3)05—0.1
mol=0.2mol,故x=0.1,y=0.2A错误;B.由分析知,a点之前,Fe被
2-2-f
+3+
氧化为Fe3+,对应离子方程式为Fe+NC^+4H=Fe+NO$+2H2O,B错误;Cb点对应溶液中Fe?+
与Fe3+物质的量相等,设反应的Fe3+为xmoL由反应比例2Fe3+〜3Fe?+,知此时生成的Fe?+物质的量为
1.5xmob则1.5x=0.1—%,解得x=0.04mol,故此处溶液中还剩Fe?+物质的量=0.1mol—0.04moi=0.06
mob由反应Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,知此时最多可溶解的Cu物质的量=一^2-=”粤
0.03mol,对应质量=0.03molx64g/mol=1.92g,C正确;D.Oa段生成气体NO物质的量〃(NO)=0.1
mol,由A选项分析知,由H+与Fe反应生成的Fe2+物质的量烟=0.2mol—0.15moi=0.05mol,生成H2
的物质的量〃(H2)="(Fe2+)=0.05mol,故整个过程共产生气体0.15mol,标准状况下对应体积=0.15
molx22.4L/mol=3.36L,D错误。
考法02氨铁盐
1.氨的结构特征
室孤电子对一易形成配位键
i6三角锥形,极性分子
\'口N、H易形成氢键
2.氨的物理性质
无色、有刺激性气味的气体,密度比空气的小,易液化,液氨可作制冷剂,极易溶于水(1:700),可由喷
泉实验证明。
3.氨的化学性质
(1)较稳定:N的非金属性强,N—H的键能大,因而NH3比较稳定。
(2)
溶于水
NH3+H2O一N网-Hq—NH:+OH-
NH,+HC1=NH.C1(魔棒生烟)
2NH3+H2SO4=(NHJSO4
:!+
Al+3NH:)-H2O=A1(OH%|+3NH:
⑶较强的配位能力
2+-
CU(OH)2溶于氨水:CU(OH)2+4NH3=[CU(NH3)4]+2OHo
(4)还原性
催化氧化:4NHa+5C)2型"辿4NO+6H20。
△
4.钱盐
(1)物理性质
钱盐大多数是目色固体,绝大多数易溶于水。
(2)化学性质
NHQ
NH..C1=NH3f+HClf
热不稳NH,HCO,
NHHCO=NHf+CO2t+Ho
定性4332
硫酸核、硝酸镀分解产物复杂
消石灰,2NH„C1+Ca(OH)2=CaCl2+
与碱一-2NH:#+2Hq(实验室制氨气)
.反应JNaOH,NH:+OH-£NH#+HQ
溶液(NH;的检验)
5.NH1的检验步骤
未知液鲤金产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,则证明含NH:o
6.氨的实验室制法
(1)加热NH4cl和Ca(OH)2的固体混合物制取氨气
简易装置示意图如图。
(2)用浓氨水制备氨气
方法化学方程式(或原理)发生装置
加热浓氨水NHHO^^HO+NH3T
3221
浓氨水+固NaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OIF浓度的增大有利于NH3的放
体NaOH出
浓氨水+固CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解。化学方程式U
体CaO为NH3H2O+CaO=NH3T+Ca(OH)2
易错辨析
“---------------110
请判断下列说法的正误(正确的打“小,错误的打“X”)
1.向A1C13溶液中逐滴加入过量的氨水,先产生白色沉淀,最后白色沉淀溶解()
2.氨溶于水显弱碱性是因为氨气分子能电离出OHX)
3.氨极易溶于水,因此氨水比较稳定(不容易分解X)
4.氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物()
5.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3H2CK水除外)()
6.加热盛有NH4cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4cl固体可以升华()
7.用浓氯化锈溶液处理过的舞台幕布不易着火,其原因是氯化镂分解吸收热量,降低了温度;氯化镂分解
产生的气体隔绝了空气()
8.草木灰(含K2co3)与镂盐混用降低肥效()
9.钱盐加热均易分解产生NH3()
10.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性()
【答案】Lx2.x3.x4.Y5.46.x7.48.49.x10J
典例引领
-----------II<1
考向01氨和铁盐
【例1】(2024•广东广州•模拟预测)利用氨的催化氧化原理制备硝酸并进行喷泉实验,装置如图所示(省略
夹持装置),下列说法正确的是
A.也可以通过加热NH4cl固体制备氨气
B.一段时间后,可以在圆底烧瓶观察到无色喷泉
C.实验过程中,硬质玻璃管中可以观察到红棕色气体
D.氨的催化氧化反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为4:5
【答案】C
【分析】NH3与02催化氧化转化为NO,NO、氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,据
此回答。
【解析】A.氯化镂加热分解产生氨气和氯化氢,氨气和氯化氢又会在试管口生成氯化镂,不能加热氯化
镂制备氨气,A错误;
B.NO、氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,(或:NO、O2与水反应生成硝酸),溶液
为酸性,可以在圆底烧瓶观察到红色喷泉,B错误;
C.NH3与02催化氧化转化为NO,NO、氧气反应生成红棕色气体二氧化氮,故实验过程中,硬质玻璃管
中可以观察到红棕色气体,C正确;
A
D.氨气与O2催化氧化转化为NO,化学方程式为:4NH+5O=4NO+6HO,氨气为还原剂,氧气
3催化剂2
为氧化剂,则氧化剂与还原剂物质的量之比为5:4,D错误;
故选C。
考向02氨气的实验室制法
【例2】(2024•南京金陵・调研)实验室采用如图装置制取氨气,正确的是()
ABcD
NH.C1-^
浓
硫社
寥」酸-1
生成
NH3干燥NH3收集NH3并验满吸收多余NH3
【答案】D
【解析】A.氯化镂受热分解生成HC1和氨气,HC1和氨气在试管口遇冷又会化合生成氯化镂,不能用加热
氯化锭来制取氨气,A错误;B.浓硫酸能与氨气反应,不能用浓硫酸来干燥氨气,B错误;C.氨气密度比
空气小,应该用向下排空气法收集氨气,导管应该伸到试管底部,C错误;D.氨气极易溶于水,尾气吸收
应采取防倒吸的措施,D正确。
对点提升
----------------II<1
【对点1](2024•江苏泰州•模拟预测)NW可用于生产镀盐、硝酸等。N2H4与(CHs^NNH?都可用作火箭
的燃料,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.NH3极易溶于水,液氨可用作制冷剂
B.(CH3%NNH2具有还原性,可用作火箭的燃料
c.NH4NO3易分解,可用作化肥
D.N2H4共价键数目大于NH3,N%(g)的热稳定性比N2H/g)的高
【答案】B
【解析】A.液氨可用作制冷剂,表明氨分子由液态转化为气态时,需要从周围环境吸收热量,也即液氨
分子间存在较大的作用力,与氨极易溶于水无关,A不符合题意;
B.(CHs^NNH?具有还原性,可被氧化剂氧化,释放出大量的能量,因此可用作火箭的燃料,物质性质
与用途具有对应关系,B符合题意;
C.NH4NC>3可用作化肥,是因为含有氮元素,与NH4NO3易分解无关,C不符合题意;
D.N2H4分子内含有化学键:N-N,导致NHs(g)的热稳定性比N2H/g)的高,与共价键数目无关,D不符
合题意;
答案选B。
【对点2](2024•广东茂名•模拟)某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是
)
NH’Cl、
①Ca(OH)z
A.①中固体可换为NH4cl
B.②中药品为P2O5
C.反应一段时间后,③中黑色固体变为红色
D.反应一段时间后,④中锥形瓶收集到液氨
【答案】C
【解析】①中氯化镂和氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气,②为干燥装置,可为碱石灰等,③中在加热
条件下,氨气与CuO发生氧化还原反应可生成氮气、水和铜,④可收集氨水,以此解答该题。A.NH4cl受
热分解生成NH3和HC1气体,遇冷重新反应生成NH4CI,无法制取NH3,故A错误;B.P2O5会与H2。、
NH3反应生成(NH4)3PC)4,不能用P2O5干燥氨气,故B错误;C.NH3具有还原性,可将黑色氧化铜还原成
红色的铜单质,则反应一段时间后,③中黑色固体变为红色,故C正确;D.液氨的沸点为一33.5℃,无法
在冰中液化,氨气与氧化铜反应后生成水,过量的氨气可溶于水,故收集到的是氨水,故D错误。
考法03氮及其化合物的转化关系
L氮在自然界中的循环
制造蛋白质
雷电作用人工固氮‘嚼F动物排泄物被细菌
固氮作用及遗体植物遗体分解
(豆科植物的根瘤)I
------7
~(亚则酸^
----、硝酸盐
2.氮元素的“价一类”二维图
氮元素有多种可变化合价,物质的种类较多,在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化
氢化物单质氧化物酸碱盐物质
类另i
3.含氮元素物质之间的转化关系
催化剂、△Cu,稀溶液
2cH,OI
NO—-HNO,
HCl3H2,高温、|NHH,O2
S[Cu.浓溶液
高市、催化剂IMg,点燃
H,OMg3N2NQ,
(1)歧化—同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
如:3NO2+H2O=2HNO3+NO
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
(2)归中—不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。
如:6NO+4NH3=5N2+6H2O
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
典例引领
-----------II<1
考向01考查氮元素的“价一类”二维图
【例1】(2024・重庆・模拟预测)氮及其化合物的价类二维图如图所示,下列有关说法正确的是
N2O5HNO3NH4NO3
+4
+3
+2
+1
o-»N2
/“__.
氢化物单质氧化物酸盐物质类别
A.NH3可由NH4NO3固体分解制取
B.NH3生成NZ的过程属于氮的固定
C.“雷雨发庄稼”的原理为NO-NO?fHNO3-盐
D.向浓HNO3中投入红热的木炭,产生红棕色气体,证明木炭可与浓HNO3反应生成NO?
【答案】C
【解析】A.NH4NO3固体分解会得到多种气体,不用NH4NOs固体分解制取,故A错误;
B.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,NH3生成N?的过程不属于氮的固定,故B错误;
放电或高温
C.“雷雨发庄稼”的原理为N,+。?^=2NO、2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3
生成盐,故C正确;
D.向浓HNO3中投入红热的木炭,产生红棕色气体,可能是木炭可与浓HNO,反应生成NO?,也可能是浓
硝酸受热分解产出了Nth,故D错误;
故选C。
考向02考查含氮物质的转化
【例2】(2024•山东日照•二模)下列关于含氮化合物之间转化反应的离子方程式书写错误的是
+
A.氧化物转化为酸:3NO2+H2O=2H+2NOJ+NO
B.氧化物转化为两种盐:2NO2+2OH-=NO;+NO;+H2O
C.氢化物转化为络合物:4NH3+CU(OH)2=[CU(NH3)4](OH)2
+3+
D.酸转化为氧化物:Fe+4H+NO-=Fe+NOT+2H2O
【答案】C
+
【解析】A.NO2和水反应生成NO和HNO3,离子方程式为:3NO2+H2O=2H+2NO;+NO,A正
确;
B.NO?和NaOH溶液反应生成生成硝酸钠和亚硝酸钠,离子方程式为:
2NO2+2OH^=NO;+NO;+H2O,B正确;
2+
C.氢氧化铜和氨水反应生成[CU(NH3)4]2+,离子方程式为:CU(OH)2+4NH3=[CU(NH3)4]+2OH-,C错误;
D.Fe和稀硝酸反应生成NO硝酸亚铁,离子方程式为:Fe+4H++NO;=Fe3++NOT+2H,O,D正确;
故选Co
对点提升
-----------IK
【对点1](2024•安徽阜阳•模拟预测)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。
如图为氮元素及其部分化合物的价态一类别图。下列说法正确的是
A.图中各物质均参与自然界循环
B.c、d均为酸性氧化物
C.f不能检验氯气管道是否漏气
D.实验室可用g的固体与NaOH固体加热制备f
【答案】A
【分析】图为氮元素及其部分化合物的价态一类别图。由图可知,a为硝酸盐、b为硝酸、c为一氧化氮、
d为二氧化氮或四氧化二氮、e为氮气、f为氨气、g为镀盐。
【解析】A.氮气和氧气通过雷电生成NO,NO和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸,硝酸进入
土壤中转化为硝酸盐,硝酸盐可被植物转化为有机物,然后排泄后转化为氨气等,各物质均参与自然界循
环,A正确;
B.NO为不成盐氧化物,B错误;
C.氨气和氯气能发生反应生成白烟,能检验氯气管道是否漏气,C错误;
D.实验室制取氨气时是将氯化镂与氢氧化钙混合加热,D错误;
故选Ao
【对点2](2024・湖北黄石•一模)工业制取硝酸的过程如下图:
NTH2、高温、高压、催化剂、XTTT。2、催化剂、△、NC。2、NC出0、。2、HNTC
r2WW口3-转化③小j_^口~3
下列说法正确的是
A.工业上的转化①使用的催化剂为V2O5
B.转化②中,每生成ImolNO,转移电子数目为IONA
C.NO、NO2的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO)Sn(NO2)
D.转化④中,相同条件下V(NC)2):V(O2)=4:3时,理论上NO2全部转化为HNO3
【答案】C
【解析】A.工业上的转化①使用的催化剂为铁触媒而不是V2O5,A错误;
催化剂
B.转化②中,即反应为:4NH+5O4NO+6HO,由反应可知,每生成ImolNO,转移电子数目为
32A2
5NA,B错误;
C.由反应NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2。、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNCh+H2O可知,NO、NO2的混合
气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO)<n(NO2),C正确;
D.转化④中,由反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知,相同条件下V(NCh):V(O2)=4:1时,理论上NO2全
部转化为HNCh,D错误;
故答案为:Co
好题冲关
基础过关
-----------II<1
1.下列有关硝酸的说法正确的是()
A.工业硝酸的质量分数约为69%,常因溶有少量NO而略显黄色
B.硝酸是一种氧化性很强的酸,可以与金、柏等金属反应
C.将木炭放入浓硝酸中,可立即观察到有气泡生成
D.工业制备硝酸第三步为用水吸收二氧化氮生成硝酸
【答案】D
【解析】A项,工业硝酸的质量分数约为69%,常因溶有少量Nth而略显黄色,而不是NO,故A错误;
B项,硝酸是一种氧化性很强的酸,和很多金属(除金、钳)反应,故B错误;C项,将木炭放入浓硝酸
中,由于木炭的活泼性较弱,反应速率很慢,不能立即观察到有气泡生成,中学阶段一般理解为要加热才
反应,故C错误;D项,工业制备硝酸第三步为用水吸收二氧化氮生成硝酸,发生3NO2+H2O=2HNO3
+N0反应,故D正确。
2.(2023・湖南邵阳・二模)实验室制取少量NH3,下列方法不能达到目的的是
A.加热分解氯化镂固体
B.加热分解浓氨水
C.将浓氨水滴入到碱石灰上
D.加热氯化镂和氢氧化钙的固体混合物
【答案】A
【解析】A.加热分解氯化镂固体,反应生成氨气和氯化氢,由于氨气和氯化氢在冷处反应生成氯化镣,
因此不能用分解氯化镂得到氨气,故A符合题意;
B.一水合氨不稳定,受热分解生成氨气和水,因此加热分解浓氨水可制得氨气,故B不符合题意;
C.将浓氨水滴入到碱石灰上,浓氨水中水与氧化钙反应,放出大量热,固体氢氧化钠溶解在浓氨水中放
出大量的热,一水合氨不稳定,因此能制得氨气,故C不符合题意;
D.氯化钱和氢氧化钙固体加热反应生成氨气、氯化钙和水,因此加热氯化镂和氢氧化钙的固体混合物能
制得氨气,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
3.(2024.河北•一模)利用下列实验装置能达到相应实验目的的是
选项AB
X乙酸乙酯
乙酸)
实验装置
g^NaOH溶液
CaO/氨水
实验目的除去乙酸乙酯中的乙酸制备氨气
选项CD
几滴
FeSC)4溶液
实验装置
2mL5%
匕。2溶液
2+
实验目的除去NO2中的NO通过观察气泡验证Fe能否催化H2O2分解
【答案】B
【解析】A.除去乙酸乙酯中的乙酸,应选择饱和碳酸钠溶液,分层后再分液,A项错误;
B.浓氨水挥发到装有CaO的试管中,CaO会迅速和水反应放出大量的热,可以促进NH,.珥0的分解,继
而产生NH3,B项正确;
C.NO?和NaOH溶液反应,不能除去NO?中的NO,C项错误;
2++3+
D.凡。?中加入FeSO,发生反应:H2O2+2Fe+H=2Fe+2H2O,产生Fe3+,不能确定Fe?+是否具有催化
作用,D项错误;
答案选B。
4.(2024.北京.一模)用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”,装置及现象如下图。下列关于该实验的分析正
确的是
A.产生“喷泉”证明NH3与H2O发生了反应
B.无色溶液变红证明NH3极易溶于水
C.红色溶液中存在含有离子键的含氮微粒
D.加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去
【答案】D
【分析】氨气极易溶于水生成碱性溶液从而产生压强差,产生喷泉现象;
【解析】A.氨气能形成喷泉,说明氨气极易溶于水从而产生压强差,不能说明两者反应了,A错误;
B.无色酚醐试液遇碱变红色,氨水溶于水后溶液由无色变为红色,说明氨水呈碱性,B错误;
C.红色溶液中存在含氮微粒为镂根离子、一水合氨,两者均含有共价键、不含有离子键,C错误;
D.氨水受热不稳定,受热分解放出氨气,从而使碱性减弱,故滴有酚醐呈红色的氨水受热后红色变浅或
褪色,D正确;
故选D。
5.(2024.浙江绍兴.三模)室温下,下列溶液中一定能大量共存的离子组是
+
A.强碱性溶液:K+、[Al(OH)4]\CO>、Na
B.加入铝粉有氢气产生的溶液:K+、CO;,NO「Na+
C.中性溶液:Fe"、C「、K+、SO:
D.强酸性溶液:「、K?、NO]、S2O;
【答案】A
-
【解析】A.强碱性溶液含有大量OH,OH、K+、[Al(OH)4],CO:、Na+互相之间不反应,可以大量
共存,故A正确;
B.加入铝粉有氢气产生的溶液可能为酸性,也可能为碱性,若为酸性,H+与CO)不共存,故B错误;
C.中性溶液中Fe3+水解为Fe(OH)3,故C错误;
D.强酸性溶液中含有大量H+,NO]在酸性环境下具有强氧化性,可氧化「、S2O;,不能大量共存,故
D错误;
故选Ao
6.(2024.广东深圳.模拟预测)下列离子方程式书写无螂的是
+3+
A.浓硝酸和铁在常温下反应:Fe+6H+3NO3=Fe+3NO2T+3H2O
B.实验室制氨气:NH:+OH=NH3T
2+3+
C.向含有L5molFel2的溶液中通入2moicI2:2Fe+6r+4Cl2=2Fe+3I2+8Cl-
+
D.向NaClO溶液中通入少量SO2:C1O+SO2+H2O=SO:+C1+2H
【答案】C
【解析】A.常温下,铁在浓硝酸中钝化,致密的钝化膜阻碍反应的继续进行,不可能生成铁离子,故A
错误;
B.实验室制氨气的反应为氯化铉与氢氧化钙共热反应生成氯化钙、氨气和水,该反应不是在水溶液中进
行的反应,不能改写为离子方程式,故B错误;
C.含有1.5mol碘化亚铁的溶液与2moi氯气反应生成氯化铁、氯化亚铁和碘,反应的离子方程式为
2+3+
2Fe+6I-+4C12=2Fe+3I2+8Cl-,故C正确;
D.次氯酸钠溶液与少量二氧化硫反应生成氯化钠、硫酸钠和次氯酸,反应的离子方程式为3C1O
+SO2+H2OSO^+C1+2HC1O,故D错误;
故选Co
7.(2024・海南・三模)如图装置可用于收集气体并验证其某些化学性质,能达到目的的是
气体
选项气体试剂现象结论
ANH3酚醐试液溶液变红色氨水显碱性
BCl2紫色石蕊试液溶液先变红后褪色CL有酸性和漂白性
CC2H4澳水溶液褪色C2H4分子中含碳碳双键
有氧化性
DNO2淀粉-KI溶液溶液变蓝NO2
【答案】D
【解析】A.氨气的密度比空气密度小,选向下排空气法收集,故A不选;
B.氯气与水反应生成盐酸和HC1O,溶液先变红后褪色,但C12不具有酸性和漂白性,故B不选;
C.C2H4的密度与空气密度接近,不能选排空气法收集,故C不选;
D.二氧化氮将KI淀粉溶液中的碘离子氧化成碘单质,碘单质和淀粉作用显示蓝色,所以说N02有氧化
性正确,故D正确。
答案选D。
8.(2024•海南•三模)部分含N的纯净物的“价-类”二维图如图所示。下列叙述正确的是
+5_
+4_
+3_
+2_
+1_
0_
1_
-_
-2
-3_
,
,-1
物
单
氧化
氢
化物
质酸物质类别
A.a只有还原性,没有氧化性B.一定条件下,a和c反应可生成b
C.a的催化氧化可直接生成cD.c和水反应生成b
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