高考化学氮及其化合物提高练习题压轴题训练及答案

一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．已知如图中H是无色液体，号称生命之源，B是空气中含量最多的物质，E是红棕色气体。（1）C的化学式是___。（2）D和E都是大气污染物，D转化成E的化学方程式是___。（3）E和H的反应中，氧化剂和还原剂的质量比是___。【答案】NH3NO＋O2=2NO21∶2【解析】【分析】H是无色液体，号称生命之源，推断为H2O，B是空气中含量最多的物质为N2，E是红棕色气体，经过两步氧化得到判断为NO2，结合流程图分析可知，H为H2O，A为H2，B为空气中的N2，C为NH3，D为NO，E为NO2，E和水反应生成硝酸和一氧化氮，C+F=G，是NH3+HNO3=NH4NO3，依据判断的物质回答问题。【详解】H是无色液体，号称生命之源，推断为H2O，B是空气中含量最多的物质为N2，E是红棕色气体，经过两步氧化得到判断为NO2，结合流程图分析可知，H为H2O，A为H2，B为空气中的N2，C为NH3，D为NO，E为NO2，E和水反应生成硝酸和一氧化氮，C+F=G，是NH3+HNO3=NH4NO3；(1)C的化学式为NH3；(2)D和E都是大气污染物，NO转化为NO2的化学方程式分别是2NO+O2=2NO2；(3)E和H反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，依据元素化合价变化分析可知，一氧化氮为还原产物，硝酸为氧化产物，所以氧化剂和还原剂的质量比是1:2。【点睛】考查物质推断的关系分析判断，解题一般解题思路：①审清题意，从题干迅速浏览、整体扫描、产生印象，尽量在框图中把相关信息表示出来，明确求解要求；②找“题眼”即找到解题的突破口，此步非常关键；③从题眼出发，联系新信息及所学的旧知识，依物质的特性或转移特征来确定“突破口”，大胆猜测，顺藤摸瓜，进行综合分析、推理，初步得出结论；④验证确认将结果放入原题检验，完全符合才算正确。2．A、B、C、D四种物质之间有如图所示的转化关系。已知：A是气体单质，C是红棕色气体。回答下列问题：（1）写出C的化学式：___；（2）写出A的电子式___；（3）写出C→D转化的化学方程式___。【答案】NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO【解析】【分析】A是气体单质，C是红棕色气体，则A为N2，B为NO，C为NO2，D为HNO3。【详解】（1）C是红棕色气体，为NO2，；故答案为：NO2；（2）N2中N原子最外层为5个电子，两个N原子间形成三个共用电子对，氮气的电子式为：；故答案为：；（3）二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，C→D转化的化学方程式：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故答案为：3NO2+H2O═2HNO3+NO。3．根据下列变化进行推断：且已知对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26．3。（1）推断A、B、C、D的化学式：A________，B________，C________，D________。（2）写出①②变化的离子方程式：①________________________________________________________________；②________________________________________________________________。【答案】NH4HCO3NH3BaCO3CO2++Ba2++2OH－NH3↑+BaCO3↓+2H2OBaCO3+2H+══Ba2++CO2↑+H2O【解析】【分析】气体B遇HCl冒白烟，则气体B为NH3，加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑，则C为BaCO3，D为CO2，据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子和铵根离子，则A可能为NH4HCO3或（NH4）2CO3，如果是NH4HCO3，则分解产生的气体的平均相对分子质量为=26.3，如果是（NH4）2CO3，则分解产生的气体的平均相对分子质量为=24，根据对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3可知，A为NH4HCO3，据此答题。【详解】气体B遇HCl冒白烟，则气体B为NH3，加氯化钡溶液后产生的白色沉淀C遇盐酸产生无色无味的气体能使石灰水变浑，则C为BaCO3，D为CO2，据此可推断无色溶液中应含有碳酸根离子和铵根离子，则A可能为NH4HCO3或（NH4）2CO3，如果是NH4HCO3，则分解产生的气体的平均相对分子质量为=26.3，如果是（NH4）2CO3，则分解产生的气体的平均相对分子质量为=24，根据对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26.3可知，A为NH4HCO3，据此答题。（1）根据上面的分析可知，A为NH4HCO3，B为NH3，C为BaCO3，D为CO2；故答案为：NH4HCO3；NH3；BaCO3；CO2；（2）反应①的离子方程式为NH4++HCO3-+Ba2++2OH-═NH3↑+BaCO3↓+2H2O，反应②的离子方程式为BaCO3+2H+═Ba2++CO2↑+H2O；故答案为：NH4++HCO3-+Ba2++2OH-═NH3↑+BaCO3↓+2H2O；BaCO3+2H+═Ba2++CO2↑+H2O。4．下列A～H八种物质存在如下图所示的转化关系(反应条件、部分产物未标出)。已知A是正盐，B能使品红溶液褪色，G是红棕色气体。试回答下列问题：(1)写出下列各物质的化学式：A________________；B________________。(2)按要求写出下列反应的有关方程式E→F反应的化学方程式_____________________________________________________；G→H反应的离子方程式_____________________________________________________。(3)写出H的浓溶液与木炭反应的化学方程式_______________________________________。(4)检验D中阴离子的方法是___________________________________________________。【答案】(NH4)2SO3SO24NH3+5O24NO+6H2O3NO2+H2O=2H++2NO3-+NOC+4HNO(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O取少量该溶液于试管中，加足量稀盐酸酸化，未见沉淀生成．再加入少量BaCl2溶液，如果出现白色沉淀，则证明该溶液中含有SO42-【解析】【分析】G是红棕色气体，则是NO2，F和氧气反应生成二氧化氮，所以F是NO；A是正盐，和氢氧化钠反应生成E，E和氧气反应生成NO，则E是NH3，A是铵盐；二氧化氮和某种物质反应后能生成NO和H，则是和水反应生成硝酸和NO，所以H是硝酸；B能使品红溶液褪色，且B能和氧气反应生成C，所以B是SO2，C是SO3，A是正盐且是铵盐，反应后能生成二氧化硫，所以A是(NH4)2SO3，三氧化硫和水反应生成硫酸，则D是硫酸，据此分析解答。【详解】(1)通过以上分析知，A是(NH4)2SO3；B是SO2；(2)高温、催化剂条件下，氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，离子方程式为：3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO；(3)加热条件下，碳和浓硝酸反应生成二氧化氮、二氧化碳和水，反应方程式为：C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O；(4)D中含有硫酸根离子，硫酸根离子的检验方法是：取少量该溶液于试管中，加足量稀盐酸酸化，未见沉淀生成，再加入少量BaCl2溶液，如果出现白色沉淀，则证明该溶液中含有SO42-。5．已知A、B、C、D为气体，其中A为黄绿色，D极易溶于水，形成的溶液可使酚酞变红，它们之间的转化关系如下图①所示：（1）将气体B点燃，把导管伸入盛满气体A的集气瓶，反应过程中的实验现象有_________（填序号）①放热②黄绿色褪去③瓶口有白雾④瓶口有白烟⑤安静燃烧，发出黄色火焰⑥安静燃烧，发出苍白色火焰（2）实验室制D的化学方程式为__________________________________。（3）实验室可用如上图②所示装置收集D，下列叙述正确的是__________（填序号）。①D气体不能用排水法收集②干燥管里盛有碱石灰③图②中的a为干棉花团，其作用是防止氨气逸出（4）气体D催化氧化的化学方程式为_________________________________。（5）物质E的化学式是_______；E在下列物质分类中所属的物质种类是_______（填序号）。①电解质②化合物③混合物④纯净物⑤非电解质⑥盐检验物质E中阳离子的操作方法______________________________________【答案】①②③⑥Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+H2O+2NH3↑①②4NH3+5O24NO+6H2ONH4Cl①②④⑥取E少许于试管，加入浓NaOH溶液，加热，生成无色有刺激性气味的气体，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变为蓝色，证明E中有NH4+【解析】【分析】为黄绿色气体，应为Cl2，D极易溶于水，形成的溶液可使酚酞变红，应为NH3，A、B、C、D为气体，则B是H2，C是HCl，所以E是NH4Cl，结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题。【详解】(1)氢气在氯气中安静的燃烧，火焰苍白色，黄绿色逐渐褪去，瓶口有白雾(氯化氢气体与空气中的小水滴结合)出现，燃烧反应都是放热反应，所以选①②③⑥；(2)实验室制氨气的化学方程式为：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+H2O+2NH3↑；(3)氨气极易溶于水，不能用排水法收集，氨气溶于水显碱性，可用碱石灰干燥，图②中的a应为湿润红色石蕊试纸，检验氨气是否收集满，所以答案选①②；(4)氨气发生催化氧化的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；(5)E是氯化铵，化学式为NH4Cl，它是化合物，是纯净物，是盐，是电解质，所以答案选①②④⑥，检验铵根离子的操作方法：取E少许于试管，加入浓NaOH溶液，加热，生成无色有刺激性气味的气体，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变为蓝色，证明E中有NH4+。6．有一瓶无色澄清的溶液，其中可能含NH4+、K＋、Na＋、Mg2＋、H＋、Cu2＋、CO32-、I－中的一种或几种，取该溶液进行如下实验：①用pH试纸检验，发现溶液呈强酸性。②取部分溶液，逐滴加入NaOH稀溶液，使溶液逐渐从酸性转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成。③将②得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。根据上述实验事实回答下列问题：（1）在溶液中，肯定存在的离子有________，肯定不存在的离子有________，不能确定是否存在的离子有________。（2）写出实验③中的离子方程式：___________________________________________________。【答案】、H＋、I－Mg2＋、Cu2＋、K＋、Na＋【解析】【分析】无色溶液中一定不存在有色的Cu2+，①用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性，则一定存在大量的H+，碳酸根离子与氢离子反应，所以一定不存在，根据溶液电中性判断一定存在碘离子；②另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成，则一定不存在Mg2+；③将②得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为氨气，则一定存在；而溶液中是否含有K＋、Na＋不能确定，根据以上分析进行解答。【详解】（1）根据上述分析可知，肯定存在的离子有：、H＋、I－；肯定不存在的离子有：；Mg2＋、Cu2＋、；不能确定是否存在的离子有：K＋、Na＋；（2）实验③为与OH-反应在加热条件下产生氨气的反应，其反应离子方程式为：。【点睛】高中阶段对于K+、Na+的检验，常见方法有：①根据焰色反应确定，若焰色反应火焰为黄色，则说明溶液中含有钠元素；若焰色反应为紫色或透过蓝色钴玻璃观察焰色为紫色，则说明溶液中含有钾元素，②可根据电荷守恒进行分析。7．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系（反应条件已经略去）：（1）若A、B、C、D均是10电子粒子，请写出A、D的化学式：A___；D___。（2）若A和C均是18电子粒子，且A为阴离子，B和D均是10电子粒子，则A与B在溶液中反应的离子方程式为___。【答案】NH4+H2OHS-+OH-=S2-+H2O【解析】【分析】(1)若A、B、C、D均是10电子粒子，框图显示，A、B反应生成C和D，C和氢离子反应得到A，B可以和氢离子反应得到D，则A为，B为，C为NH3，D为H2O，据此填空；(2)若A和C均是18电子粒子，且A为阴离子，B和D均是10电子粒子，则A为HS-，B为，C为，D为H2O，据此填空；【详解】(1)据分析A为，B为，C为NH3，D为H2O；答案为：NH4+；H2O；(2)据分析A为HS-，B为，C为，D为H2O，则HS-与OH-在溶液中反应的离子方程式为8．A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物，存在如图转化关系（部分生成物和反应条件略去）。（1）若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，X能使品红溶液褪色，写出C和E反应的离子方程式：___。（2）若A为淡黄色粉末，X为一种最常见的造成温室效应的气体。则鉴别等浓度的D、E两种稀溶液，可选择的试剂为___（填代号）。A．盐酸B．BaCl2溶液C．Ca(OH)2溶液（3）若A为非金属氧化物，B为气体，遇空气会变红棕色，X是Fe，溶液D中加入KSCN溶液变红。则A与H2O反应的化学反应方程式___。【答案】OH-+HSO3-=SO32-+H2OAB3NO2+H2O=2HNO3+NO【解析】【分析】（1）若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，应为Na，X能使品红溶液褪色，应为SO2，则B为H2，C为NaOH，D为Na2SO3，E为NaHSO3；（2）若A为淡黄色粉末，应为Na2O2；若X为一种最常见的造成温室效应的气体，应为二氧化碳；（3）若A为非金属氧化物，B为气体，遇空气会变红棕色，则可推知B为NO，A为NO2，又X是Fe，由转化关系可知C具有强氧化性，则C为HNO3，E为Fe(NO3)2，据此分析作答。【详解】（1）根据上述分析可知，A为Na，X为SO2，则B为H2，C为NaOH，D为Na2SO3，E为NaHSO3，C和E反应的离子方程式为OH-+HSO3-=SO32-+H2O；（2）①若A为淡黄色粉末，应为Na2O2，若X为一种造成温室效应的气体，应为CO2，则C为NaOH，D为Na2CO3，E为NaHCO3，鉴别等浓度的碳酸钠与碳酸氢钠两种溶液，可用盐酸或氯化钡溶液，AB项正确，氢氧化钙溶液与两者均会反应生成白色沉淀，不能鉴别，C项错误；故答案为：AB；（3）根据上述分析可知，NO2与水反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。9．A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如下图所示（反应条件未标出），其中反应①是置换反应。（1）若A是常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行，则反应②（在水溶液中进行）的离子方程式是__________。（2）若B、C、F都是气态单质，且B有毒，③的反应中还有水生成，反应②需要放电才能发生，A、D相遇有白烟生成，则A、D反应产物的电子式是________，反应③的化学方程式是____。（3）若A、D、F都是短周期元素组成的非金属单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式是________。【答案】2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-4NH3+5O24NO+6H2O2C+SiO22CO↑+Si【解析】(1).A是常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①为置换反应且在水溶液中进行，由转化关系可知，A为变价金属，F具有强氧化性，则A为Fe，F为Cl2、B为HCl、C为氯化亚铁、D为氢气、E为氯化铁，反应②（在水溶液中进行）的离子方程式是：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－；(2).B、C、F都是气态单质，B有毒，则B为氯气，反应②需要放电条件才能发生，为氮气与氧气反应，③反应中有水生成，可以推知C为N2，F为O2，E为NO，A为NH3，反应①为置换反应，A、D相遇有白烟生成，可推知D为HCl，A与D反应产物为氯化铵，电子式为，反应③的化学方程式是：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：；4NH3+5O24NO+6H2O；(3).A、D、F都是短周期元素组成的非金属单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，反应①为置换反应，考虑是碳与二氧化硅反应生成硅与CO，碳与F反应生成E，CO与F生成E，则F为氧气，通过验证符合图示转化关系，则反应①的化学方程式是2C+SiO22CO↑+Si，故答案为：2C+SiO22CO↑+Si。10．从物质A(某正盐)的水溶液出发有下面所示的一系列变化：（1）写出A～F物质的化学式：A__________；B__________；C__________；D__________；E.__________；F__________。（2）写出E→F的化学方程式______________________________。（3）鉴别物质F中阴离子的方法是________________________。【答案】(NH4)2SO3(NH4)2SO4SO2NH3K2SO3K2SO4K2SO3＋Br2＋H2O=K2SO4＋2HBrF中的阴离子是硫酸根离子，可以加入盐酸、氯化钡溶液看是否产生沉淀来鉴别【解析】【分析】根据框图可知，A即与酸反应生成气体C，又与碱反应生成气体D，则A为弱酸弱碱盐；C与氨水生成A，D与C的溶液反应生成A，则D为NH3，A为铵盐；A的浓溶液与稀H2SO4反应生成B和C，则B是(NH4)2SO4，F为K2SO4；A的浓溶液与KOH溶液反应生成E和D，E和溴水反应生成K2SO4，则E为K2SO3、C为SO2、A为(NH4)2SO3。【详解】（1）由以上分析可知，A为(NH4)2SO3、B为(NH4)2SO4、C为SO2、D为NH3、E为K2SO3、F为K2SO4；（2）E→F的反应为K2SO3溶液与溴水发生氧化还原反应生成硫酸钾和氢溴酸，反应的化学方程式为K2SO3＋Br2＋H2O=K2SO4＋2HBr；（3）F为K2SO4，阴离子为SO42-，可用酸化的BaCl2检验SO42-，具体操作是取少量F的溶液加入BaCl2和盐酸的溶液，若产生白色沉淀，证明SO42-的存在。11．X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体，在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子，且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3。请回答下列问题：(1)元素X的名称是________，丙分子的电子式为________。(2)若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象，则甲的化学式为________。丙在一定条件下转化为甲和乙的反应方程式为___________________________。(3)化合物丁含X、Y、Z三种元素，丁是一种常见的强酸，将丁与丙按物质的量之比1∶1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为________(选填序号)。a．只含共价键b．只含离子键c．既含离子键，又含共价键【答案】氢NO4NH3＋5O24NO＋6H2Oc【解析】【分析】X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体，则为H2、O2、N2，在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成的双核分子甲为NO，三核分子乙为H2O，四核分子丙为NH3，乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3，则X为H。【详解】（1）元素X为H，名称是氢，丙分子为NH3，电子式为。（2）甲（NO）与Y单质在常温下混合就有明显现象，则Y为氧气。丙（NH3）在一定条件下转化为甲（NO）和乙（H2O）的反应方程式为NH3发生了催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O。（3）化合物丁含X、Y、Z三种元素，丁是一种常见的强酸，则为HNO3，将丁与丙（NH3）按物质的量之比1∶1混合后得到戊为NH4NO3，其晶体结构中含有的化学键既含NH4+和NO3-之间的离子键，又含N-H和N-O之间的共价键，故选c。12．A、B和C为常见气体，A是所有气体中密度最小的气体；B是黄绿色气体；C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。D是目前用量最大，用途最广的金属。请回答下列问题：(1)A是________(填化学式)(2)实验室制取C时，常用________（填“向下”或“向上”）排空气法收集；(3)B与D的单质在点燃条件下反应的化学方程式为______________________________【答案】H2向下2Fe+3Cl22FeCl3【解析】【分析】A是密度最小的气体，则A为H2；B是黄绿色气体，则B为Cl2；C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则C为NH3；D是目前用量最大，用途最广的金属，则D为Fe。【详解】（1）A是氢气，氢气的化学式为H2，故答案为H2；（2）C为NH3，NH3的密度比空气小，所以用向下排空气法收集，故答案为向下；（3）B为Cl2，D为Fe，Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3，故答案为2Fe+3Cl22FeCl3。【点睛】本题考查元素化合物，掌握元素化合物的性质是解答关键。13．某化学实验小组利用实验室中的一瓶未知白色固体粉末进行了如下实验：请回答下列问题：(1)白色沉淀为______________________(填化学式，下同)，产生的有刺激性气味的气体是_____________________。(2)该白色固体粉末是___________________(填化学式)。(3)写出该白色固体粉末受热分解的化学方程式：_______________________________【答案】CaCO3NH3NH4HCO3NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O【解析】【分析】该白色固体加入CaCl2溶液，迅速溶解，溶液中无CO32-，加入澄清石灰水中有白色沉淀生成，说明白色固体中含有HCO3-，加热加入澄清石灰水后所得滤液，有刺激性气味的气体产生，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明白色固体粉末中有NH4+，故该白色固体是NH4HCO3。【详解】（1）白色固体粉末加入CaCl2溶液，迅速溶解，溶液中无有CO32-，加入澄清石灰水中有白色沉淀生成，说明白色固体中含有HCO3-，白色沉淀为CaCO3，加热加入澄清石灰水后所得滤液，有刺激性气味的气体产生，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故该气体是NH3；（2）有白色固体中含有NH4+、HCO3-，故该白色固体粉末是NH4HCO3；（3）该白色固体粉末受热分解即NH4HCO3受热分解，化学方程式为：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O【点睛】本题是物质中的成分鉴别，从特殊的性质去判断，考生应该熟练掌握常见的物质的性质，碳酸铵和碳酸氢铵性质不完全相同，碳酸铵与氯化钙反应有沉淀，而碳酸氢铵与之不反应。14．固体硝酸盐受热易分解且产物较复杂。已知KNO3、Cu（NO3）2、AgNO3三种硝酸盐的热分解反应的化学方程式如下：Ⅰ：2KNO32KNO2+O2↑Ⅱ:2Cu（NO3）22CuO+4NO2↑+O2↑Ⅲ:2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑某固体可能由KNO3、Cu（NO3）2、AgNO3三种硝酸盐中的一种或几种组成。取适量该固体充分加热，得到一定量气体，该气体经水充分吸收后，剩余气体的体积在同温、同压下为吸收前的（忽略氧气在水中的溶解）（1）若该固体只由一种盐组成，则该盐为___________________，（2）若该固体是混合物，则该混合物的可能组成为__________。【答案】AgNO3KNO3、Cu（NO3）2；KNO3；Cu（NO3）2；AgNO3【解析】【分析】（1）①二氧化氮和氧气按照4：1和水混合会完全转化为硝酸，氧气不能被水吸收