高考化学大一轮复习 习题 第17讲 氮及其化合物（学生版）

第十七讲氮及其化合物【基础巩固】1．自然界的氮循环如图所示，下列说法正确的是()A．①中N2与O2反应生成NO2是自然固氮B．②中合成氨属于人工固氮C．③中的氮元素被氧化D．氮循环过程中没有氧元素参加2.（2023·天津和平·耀华中学校考一模）固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图所示。下列叙述正确的是A．转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态B．反应①②③均为氧化还原反应C．Li是催化剂，只有是中间产物D．整个过程的总反应可表示为3.(2023·重庆缙云教育联盟质检)如图是氮元素的价类图。下列有关说法正确的是()A.甲可以用浓硫酸干燥B.乙合成NO2的过程属于氮的固定C.丙转化为丁的反应是氧化还原反应D.常温下可用铁制容器盛装丁的浓溶液4．(2022·北京，12)某MOFs的多孔材料刚好可将N2O4“固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3，如图所示：已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0下列说法不正确的是()A．气体温度升高后，不利于N2O4的固定B．N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除C．制备HNO3的原理为：2N2O4＋O2＋2H2O=4HNO3D．每制备0.4molHNO3，转移电子数约为6.02×10225.(2022·成都适应性考试)下列有关制取气体的设计方案正确的是()选项制取气体所选药品收集装置①②ANH3浓氨水氧化钙④BSO2浓硫酸亚硫酸钠④CCO2醋酸溶液石灰石③DCl2浓盐酸二氧化锰③6．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质对应不准确的一组是()A．硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性C．要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性已知2NO2＋2OH－=NOeq\o\al(－,3)＋NOeq\o\al(－,2)＋H2O，下列装置或操作不能达到相应实验目的的是()ABCD生成NO2收集NO2吸收NO2尾气使NO2充分转化为HNO38．（2023·山东东营·东营市第一中学校考二模，双选）下列关于氮及其化合物性质探究，实验结论正确的是选项操作和现象结论A将灼热木炭伸入浓硝酸中，木炭燃烧，产生大量红棕色气体木炭和硝酸反应生成了和B先将注射器充满气体，然后将活塞往里推，注射器内气体颜色加深证明加压平衡向生成气体的方向移动C向含有等物质的量和的混酸稀溶液加入过量铜粉，生成气体，溶液变蓝色反应结束后溶液中的溶质是和D将粉加入强碱性的溶液，微热，产生气体使湿润红色石蕊试纸变蓝在强碱性溶液中也能显氧化性A．A B．B C．C D．D9.工业上常采用生物硝化法将NHeq\o\al(＋,4)转化为NOeq\o\al(－,3)来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是()A.生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NHeq\o\al(＋,4)＋2O2=NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋H2OB.长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化C.检验NHeq\o\al(＋,4)所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸D.微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH10．某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO)。下列说法不正确的是()已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。A．装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→dB．装置E中发生反应的化学方程式为2NO＋2Feeq\o(=,\s\up7(△))2FeO＋N2C．装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2D．装置B的作用是干燥，防止水蒸气进入装置E中干扰反应11．现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(如图所示)，并测定电离平衡常数Kb。(1)实验室可用浓氨水和X固体制取NH3，X固体可以是________(填字母)。A．生石灰B．无水氯化钙C．五氧化二磷D．碱石灰(2)检验三颈烧瓶集满NH3的方法是________________________________________________________。(3)关闭a，将带有装满水的胶头滴管的橡皮塞塞紧c口，______________________，引发喷泉实验，电脑绘制三颈烧瓶内气压变化曲线如图所示。图中________点时喷泉最剧烈。(4)从三颈烧瓶中用________(填仪器名称)量取20.00mL氨水至锥形瓶中，用0.05000mol·L－1HCl滴定。用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线并测定电离平衡常数Kb。12．(2022·四川泸县第二中学模拟)氮和氮的化合物与人类有密切关系。(1)下列属于氮的固定的是________(填序号)。①工业上N2和H2合成NH3②N2和O2放电条件下生成NO③NH3催化氧化生成NO写出反应③的化学方程式：____________________________________________________________________。(2)①治理NO污染通常是在氧化剂作用下，将NO氧化成溶解度高的NO2，然后用水或碱液吸收脱氮。下列物质可以用于氧化NO的是________(填字母)。A．NaCl溶液B．K2Cr2O7溶液C．Na2CO3溶液 D．KMnO4溶液②NO也可用NaClO碱性溶液氧化并将其转化为硝酸盐化肥，写出该反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________________。③目前处理柴油车尾气中NOx和PM2.5等的方法之一是用车用尿素[CO(NH2)2]溶液在选择性催化还原系统中将NOx无害化处理，写出该系统无害化处理NO的化学方程式：_______________________________________。(3)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应，用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下：过程Ⅰ为________(填“吸热”或“放热”)过程。该反应中氧化产物为________，当生成1molN2时，转移电子________mol。【拔高练习】1．清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水)”的记载明确指出：“鼻冲水，……贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减……唯以此水瓶口对鼻吸其气，即遍身麻颤出汗而愈，虚弱者忌之。宜外用，勿服。”下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是()A．鼻冲水是弱电解质B．鼻冲水滴入酚酞溶液中，溶液变红色C．鼻冲水中含有分子和离子的种类为6种D．存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－2．（2023·河北·高三专题练习）氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-904kJ•mol-1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是A．N2不溶于水，可用作保护气B．NH3极易溶于水，可用作制冷剂C．NO2具有强氧化性，可用作火箭燃料推进剂D．HNO3具有易挥发性，可用来制备硝酸纤维3．（2023·河北·高三专题练习）氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-904kJ·mol-1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。实验室采用下列装置制取氨气，正确的是A．装置甲生成NH3 B．装置乙干燥NH3C．装置丙收集NH3并验满 D．装置丁吸收多余NH34．（2023春·河北石家庄·高三校联考期中）氮的化合物对人类生存和社会发展意义重大，下列说法错误的是A．基态氮原子核外有5种空间运动状态不同的电子B．同周期元素中第一电离能比N大的有两种C．含氨基()的有机物分子间易形成氢键D．将含氮气体转化为固体化合物的过程被称之为固氮5.(2023·河南TOP二十名校摸底)用如图所示装置进行实验(①②③是浸有相应试剂的棉花)，下列分析错误的是()A.铜丝与浓硝酸反应，具支试管中充满红棕色气体B.①处浸有紫色石蕊试液的棉花变红C.②处棉花颜色变深体现了NO2的氧化性D.NaOH吸收尾气是氧化还原反应6.(2023·沈阳二中段测)为了防止NO、NO2、N2O4对大气的污染，常用氢氧化钠溶液进行吸收处理，现有由amolNO、bmolNO2、cmolN2O4组成的混合气体，能被1.0mol·L－1的氢氧化钠溶液完全吸收，则消耗氢氧化钠溶液的体积最小为()A.(a＋b＋c)LB.(a＋b＋2c)LC.2(a＋b＋c)L D.3(a＋b＋c)L7．(2022·宝鸡模拟)为探究氨及铵盐性质，将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端，进行微型实验。下列说法错误的是()A．轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝C．实验过程中竖直支管上方会出现白烟D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染8．(2023·咸阳检测)某学习小组设计实验制备Ca(NO2)2，实验装置如图所示(夹持装置已略去)。已知：2NO＋CaO2=Ca(NO2)2；2NO2＋CaO2=Ca(NO3)2。下列说法不正确的是()A．通入N2是为了排尽装置中的空气B．装置B、D中的试剂可分别为水和浓硫酸C．将铜片换成木炭也可以制备纯净的亚硝酸钙D．借助装置A及氢氧化钠溶液和稀硫酸可以分离CO2和CO9．(2022·武汉市汉阳一中高三模拟)用如图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。主要实验操作实验现象打开弹簧夹，通入一段时间CO2后，滴入浓硝酸后无明显现象，加热三颈烧瓶，反应开始后停止加热①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；反应停止后，A中无固体剩余；②B中溶液变棕色取少量A中溶液，加几滴氯水，再滴入硫氰化钾溶液③溶液变为红色取少量B中溶液，加热④B中棕色溶液变浅，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色已知：FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)ΔH<0。下列说法正确的是()A．滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是温度低，反应速率太慢B．实验现象③说明反应后A中溶液含有Fe2＋C．实验现象④说明A中有NO生成D．可用浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸检验硝酸的还原产物中是否有NHeq\o\al(＋,4)10.足量铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体若与1.12LO2(标准状况)混合后通入水中，气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5mol·L－1H2SO4溶液100mL，则继续溶解的Cu的质量为()A．6.4gB．9.6gC．19.2gD．24g11．(2022·石家庄二中模拟)氮化钙(Ca3N2)是一种重要的试剂，常温下为棕色固体，在空气中会被氧化，遇水强烈水解，产生刺激性气味气体。实验室设计如下装置用Ca与N2反应制备Ca3N2，并对Ca3N2纯度进行测定。回答下列问题：Ⅰ.Ca3N2的制备(1)仪器a的名称为________，E装置的主要作用是________。(2)实验开始时应首先点燃________(填“A”或“C”)处酒精灯，当观察到________________________________________________________________________时点燃另一处酒精灯。Ⅱ.Ca3N2纯度的测定(已知所含的杂质不与水反应产生气体)(3)方案一：①按图1所示连接装置，检查装置气密性后加入试剂。②测定虚线框内装置及试剂的质量m1；③关闭________(填“K1”或“K2”，下同)，打开________，用分液漏斗加入足量水，至不再产生气体；④________；⑤再次测定虚线框内装置及试剂的质量m2。则产品中Ca3N2的质量分数表达式为________。(4)方案二：按图2所示连接装置，检查装置气密性后加入试剂。打开分液漏斗活塞向三颈烧瓶中加入蒸馏水，打开K持续通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，并用100mL1.00mol·L－1的稀硫酸标准溶液完全吸收(液体体积变化忽略不计)，从烧杯中量取10.00mL的吸收液注入锥形瓶中，用1.00mol·L－1NaOH标准溶液滴定过量的稀硫酸，到终点时消耗12.60mLNaOH溶液。则产品中Ca3N2的质量分数为________%(结果保留一位小数)。12．某处工厂排出的烟道气中含氮氧化物(主要为NO、NO2)、粉尘和少量水蒸气。课外兴趣活动小组对该工厂排出的烟道气进行处理，并检测其氮氧化物含量，实验装置如图所示：(1)装置A中放置无碱玻璃棉，其目的是除去______________________________________。为保证检测的准确性，装置C中盛放的化学试剂可以是________(填字母，下同)。a．碱石灰b．浓硫酸c．五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)(2)装置D中主要发生：2NaOH＋2NO2=NaNO2＋NaNO3＋H2O；2NaOH＋NO＋NO2=2NaNO2＋H2O①若反应后尾气无残留，则参加反应的NO2、NO物质的量的比值________。a．≥1b．≤1c．任意值②可使用适量酸性H2O2溶液，将溶液中的NOeq\o\al(－,2)全部氧化为NOeq\o\al(－,3)，发生反应的离子方程式是___________________________________________________________________________________