高考化学一轮复习 讲义大单元二　第五章　热点强化7　氮及其化合物转化关系的应用（广东版）

热点强化7氮及其化合物转化关系的应用1.在氮及其化合物的“价—类”二维图中填充N2、NH3、NH3·H2O、NH4Cl、NO、NO2、N2O4、HNO3、Cu(NO3)2。答案2.完成图中序号对应的化学方程式(合理即可)。①N2+O22NO；②4NH3+5O24NO+6H2O；③3NO2+H2O=2HNO3+NO；④3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；⑤Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；⑥NH3+HCl=NH4Cl；⑦2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；⑧CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O；⑨N2+3H22NH3；⑩8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2。一、氮及其化合物转化关系应用1.(2025·清远一模)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()A.雷雨天可实现b→c→d→e的转化B.a、c均可以用浓硫酸干燥C.d和水反应生成b和eD.a只有还原性，没有氧化性答案A解析根据N元素的化合价以及物质类别可判断，a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2，e为HNO3，据此分析解答。雷雨天，氮气在放电条件下与氧气反应生成NO，NO进一步被氧气氧化为NO2，NO2与水反应生成HNO3，可实现b→c→d→e的转化，A正确；a为NH3，NH3是碱性气体，会与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥；c为NO，NO与浓硫酸不反应，可用浓硫酸干燥，B错误；d为NO2，NO2与水反应生成的是HNO3(e)和NO(c)，C错误；a为NH3，N元素处于最低价态，具有还原性，但H元素为+1价，可被还原为0价，故NH3既有还原性也有氧化性，D错误。2.(2025·广东阶段练习)部分含氮物质的分类与相应氮元素化合价关系如图所示。下列说法不正确的是()A.c→d的反应过程颜色发生改变B.常温下，a和e的水溶液等物质的量反应后的溶液中：c(H+)>c(OH-)C.e的浓溶液在常温下与金属铁单质不反应D.一定条件下，a与CuO反应能得到b答案C解析由图可知，a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2或N2O4、e为硝酸，据此解答。c→d的反应过程是NONO2，气体颜色由无色变为红棕色，A正确；a和e的水溶液等物质的量反应后的溶液中溶质是NH4NO3，由于NH4+水解，溶液呈酸性，c(H+)>cOH-，B正确；e的浓溶液是浓HNO3，常温下与金属铁单质发生钝化，钝化是化学反应，C错误；氨气具有还原性，一定条件下，氨气与3.(2025·阳江阶段练习)某些物质的转化关系(部分反应物和生成物未列出)如图所示。已知B为常见液体，气体D为4个原子构成的10电子分子，H的分子式为CH4N2O，是一种中性肥料，X为无色气体单质。下列说法错误的是()A.E、F均能用向上排空气法收集B.X气体能用碱石灰干燥C.D可用于检验工业上输送氯气的管道是否泄漏D.D与X的反应是工业制硝酸的基础答案A解析由题干信息可知，B为常见液体，则B为H2O，气体D为4个原子构成的10电子分子，并结合H的分子式，则D为NH3，H的分子式为CH4N2O，是一种中性肥料，即为CO(NH2)2，工业上用CO2和NH3在一定条件下生产CO(NH2)2，NH3与O2催化作用下生成NO，NO和O2继续反应生成NO2，NO2和H2O反应生成HNO3，即无色气体单质X是O2，则A为NH4HCO3或(NH4)2CO3，B为H2O、C为CO2、D为NH3、E为NO、F为NO2、G为HNO3、H为CO(NH2)2，据此分析解题。二、氨氮废水的处理4.工业上常采用生物硝化法将NH4+转化为NO3-A.生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH4++2O2NO3-+2H+B.长期过量施用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化C.检验NH4+所需的试剂是浓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pH答案C解析由A项可知，生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H+反应来调节水体的pH，D项正确。5.氨氮废水是造成河流湖泊富营养化的主要原因，处理氨氮废水(主要以NH4+和NH3·H2O的形式存在下列说法不正确的是()A.过程Ⅰ降低氮元素浓度的方法：加入NaOH溶液，调节pH为碱性，升高温度，再通入空气，赶出氨气B.过程Ⅱ是在碱性条件下通入氧气实现：NH4+→NO3-转化，NH4+被氧化为NO3-，总反应的离子方程式：NH4+C.过程Ⅲ中甲醇的作用是作还原剂，将NO3-还原为D.过程Ⅲ的转化过程为NO3-→N2，每生成1molN2转移答案B解析向废水中加入NaOH溶液，NH4+与OH-发生反应：NH4++OH-⥬NH3·H2O，产生的NH3·H2O受热易分解变为NH3被热空气带出，从而使废水中的氮元素含量降低，故A正确；在碱性条件下NH4+被氧气、微生物氧化为NO3-，总反应的离子方程式：NH4++2OH-+2O2NO3-+3H2O，故B错误；废水中加入CH3OH，将NO3-还原成N2，故C正确；在反应中NO3-得到电子被还原为N三、含氮化合物的工艺生产流程6.(NH4)2SO4是一种常见的化肥，某工厂用石膏、NH3、H2O和CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如下：下列说法正确的是()A.通入NH3和CO2的顺序可以互换B.操作2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤，可得(NH4)2SO4C.步骤②中反应的离子方程式为Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NHD.通入的NH3和CO2均应过量，且工艺流程中CO2可循环利用答案B解析由于CO2微溶于水，NH3极易溶于水，应先通入足量NH3，使溶液呈碱性，然后再通入适量CO2，通入NH3和CO2的顺序不可以互换，故A错误；步骤②中反应的离子方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3+2NH4++SO42-，故C错误；反应过程中二氧化碳参与反应生成硫酸铵和碳酸钙，碳酸钙分解生成二氧化碳，工艺流程中产生的CO四、氮及其化合物的转化与实验探究7.某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。已知：在溶液中FeSO4+NO⥬[Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法不正确的是()A.装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液B.若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应C.实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞D.装置J收集的气体中一定不含NO答案D解析稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，一氧化氮能够被氧气氧化，因此实验前需要通入氮气，排尽装置中的空气，硝酸具有挥发性，生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，干燥的一氧化氮在装置H中与铜粉发生反应，未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验。装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液，A项正确；实验结束后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，C项正确；由于FeSO4+NO⥬[Fe(NO)]SO4(棕色)为可逆反应，装置J收集的气体中可能含有NO，D项错误。8.实验室在如图所示装置中制取NH3，将NH3通入CuSO4溶液，当生成的蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液，再滴加乙醇可获得[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。已知：[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。下列说法不正确的是()A.在装置甲试管中加入NH4Cl和Ca(OH)2固体加热制取NH3B.装置乙中的a和装置丙中的b均可防止倒吸C.[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度D.与NH3相比，H2O更易与Cu2+形成配位键答案D解析实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气，制取装置中试管口略向下倾斜，防止水倒流引起试管炸裂，A正确；氨气极易溶于水，易发生倒吸，装置乙中a的容积较大，可防止制备过程中发生倒吸现象，装置丙中倒扣