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第03 讲 氮及其重要化合物
目录
01 课标达标练
题型01 氮及其化合物的性质与应用
题型02 氮及其化合物的转化
题型03 有关氮及其化合物的实验探究
题型04 有关氮及其化合物的工艺流程
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 氮及其化合物的性质与应用
1.下列有关含氮物质的化学用语正确的是
A.联氨(
)的分子模型为:
B.
的结构式:
C.
的电子式:
D.N 原子结构示意图:
【答案】A
1
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【解析】A.联氨(
)的分子模型为:
,A 项正确;
B. N2分子内N 原子间形成共价三键,则N2的结构式为N≡N,B 项错误;
C.NH4Cl 为离子化合物,则
和
构成,电子式为
,C 项错误;
D.N 原子结构示意图为:
,D 项错误;
答案选A。
2.下列叙述中不涉及氧化还原反应的是
A.酸雨的形成
B.豆科植物根瘤菌固氮
C.锌和稀硫酸反应时加入少量硫酸铜溶液能加快产生氢气的速率
D.胃酸过多病人服用氢氧化铝作为抗酸药
【答案】D
【解析】A.酸雨形成过程中,
、
被氧化成
、
,A 项涉及氧化还原反应;B.豆科植
物根瘤菌固氮指将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,B 项涉及氧化还原反应;C.锌与置换出
来的铜、稀硫酸形成原电池反应,化学反应速率加快,C 项涉及氧化还原反应;D.氢氧化铝与盐酸的反
应无元素化合价变化,D 项不涉及氧化还原反应;故选D。
3.“劳动创造幸福,实干成就伟业。”下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用聚乳酸制作可降解的一次性餐具
聚乳酸呈酸性
B
用FeCl3溶液刻蚀覆铜电路板
氧化性:Fe3+>Cu2+
C
在自行车链条表面涂机油
机油可隔绝空气,减缓金属发生吸氧腐蚀
D
用液氨作工业制冷剂
液氨汽化吸收大量的热
【答案】A
【解析】A.聚乳酸可降解,且对人体无害,所以用于制作一次性餐具,与它具有酸性无关,A 符合题
意;
B.氧化性:Fe3+>Cu2+,可发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,所以可用FeCl3溶液刻蚀覆铜电路板,B 不符
合题意;
C.机油可隔绝空气,在自行车链条表面涂机油,可减缓金属发生吸氧腐蚀,C 不符合题意;
D.液氨汽化时可吸收大量的热,能使周围环境的温度降低,所以可用液氨作工业制冷剂,D 不符合题
意;
2
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故选A。
4.下列关于氮及其化合物的说法不正确的是
A.N2的化学性质稳定,可用作保护气
B.NO、NO2均可用排水法收集
C.NH3极易溶于水
D.浓硝酸不稳定易分解,需要避光保存
【答案】B
【解析】A.N2分子结构稳定,要破坏氮气分子需要大量能量,故N2化学性质稳定,可用作保护气,故A
正确;B.NO 难溶于水,可用排水法收集,不能用排水法收集NO2的主要原因是NO2会与水反应生成硝酸
和NO,故B 错误;C.NH3极易溶于水,通常1 体积水中能溶解700 体积氨气,故C 正确;D.浓硝酸不
稳定,光照易分解,实验室通常保存在棕色细口瓶中,即避光保存,故D 正确;故选:B。
5.已知:
,某兴趣小组利用如图装置(部分夹持及加热装置已省略)制备干燥的
。下列相关装置不能达到实验目的的是
A.制备NO 并赶出
B.干燥NO
C. 制备
D.吸收NO
尾气
【答案】D
【解析】A.铜和浓硝酸反应生成
,通过水后转化为NO,A 项正确;B.NO 不与浓硫酸反应,可用
浓硫酸作为干燥剂,B 项正确;C.硬质玻璃管可作为制备
的反应器,C 项正确;D.NO 不与碱溶
液反应,不能用碱溶液吸收,可用吸附法或部分氧化后再用碱液吸收,D 项错误;故选D。
6.下列装置或操作均正确,并能达到实验目的的是
3
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A.收集
并验满
B.验证碳酸的酸性比苯酚
的强
C.制取
D.在铁制镀件表面镀上一
层光亮的铜
【答案】C
【解析】A.氨气密度比空气小,应用向下排空气法收集,导气管应伸入试管底部,故A 错误;
B.HCl 易挥发,二氧化碳中混有HCl,不能验证碳酸的酸性比苯酚的强,故B 错误;
C.A 试管内铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,用氢气排出B 试管内的空气后,关闭止水夹a,A 中硫
酸亚铁溶液被压入B 中与氢氧化钠反应生成
沉淀,故C 正确;
D.乙装置,铁作阳极,铁失电子被腐蚀,在铁件外表镀一层光亮的铜,应该铁作阴极,故D 错误;
答案选C。
7.(2025·安徽省皖江名校联考)下列中学教材中常见气体的除杂方案错误的
选
项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
A
Cl2
HCl
饱和食盐水
B
C2H4
SO2
酸性KMnO4溶液
C
NO
NO2
水
D
C2H2
H2S
CuSO4溶液
【答案】B
【解析】A.HCl 易溶于水,Cl2在饱和食盐水中溶解度小,所以用饱和食盐水可除去Cl2中的HCl 气体,A
4
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正确;
B.C2H4与SO2气体均能被酸性
溶液氧化,不能达到除杂目的,B 错误;
C.利用反应
,水可除去NO 中的
,C 正确;
D.H2S 与CuSO4溶液发生反应生成CuS 沉淀(
),而C2H2不与CuSO4溶液反
应,故CuSO4溶液可除去C2H2气体中H2S 气体,D 正确;
故答案选B。
8.自然界氮循环如图所示,下列说法正确的是
已知:
,
。
A.高温有利于生物根瘤菌固氮
B.雷电固氮时,氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成
C.在硝化细菌作用下参与反应的
D.工业固氮时,及时将
液化分离,有利于提高
产率
【答案】D
【解析】A.温度过高会使蛋白质变性,不利于生物根瘤菌固氮,故A 错误;B.雷电固氮时,氮气可在
足量的氧气中
,故B 错误;C.由图可知,在硝化细菌作用下
被氧化为
,
若完全氧化为
,参与反应的
,故C 错误;D.工业固氮时,及时将
液化分
离,可使合成氨的平衡正向移动,提高
产率,故D 正确;故选D。
9.将浓氨水分别滴加到下列试剂中,产生的实验现象、体现出的
性质以及对应的方程式不正确
的是。
实
验
试剂
现象
性质
方程式
5
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A
滴有酚酞的蒸馏
水
溶液变红
碱性
B
氯气
产生白烟
还原性
C
烧碱固体
产生刺激性气味的
气体
不稳定性
D
溶液
溶液最终变为深蓝
色
可形成配合
物
【答案】A
【解析】A.一水合氨为弱电解质,
,A 错误;B.氯气自身有强氧化性,可以把
氨水中的溶质氧化为氮气,自身被还原为氯化铵,B 正确;C.浓氨水滴入到烧碱中,溶解放热,且碱性
较强,促进氨水分解,生成氨气,C 正确;D.浓氨水滴加硫酸铜,溶液变色,生成了[Cu(NH3)4]SO4,D
正确;故答案为:A。
10.下列有关硝酸的反应说法正确的是
A.在反应
中,
是还原剂,
是氧化剂
B.实验室用
与
反应制取
气体
C.用
制备
:方案①
,方案②
,方案
②
的利用率高
D.浓硝酸被
还原为
,若反应消耗
,则转移
电子
【答案】C
【解析】A.NO2中N 化合价既升高又降低,既作氧化剂又作还原剂,故A 错误;B.硝酸具有氧化性,
S2-具有还原性,硝酸与硫化钠会发生氧化还原反应,制备H2S 应使用非氧化性酸,故B 错误;C.方案①
中铜与浓硝酸或稀硝酸反应生成硝酸铜的同时会放出NO2或NO,而方案②铜先被氧化为氧化铜,氧化铜
与硝酸反应只生成硝酸铜和水,硝酸利用率更高,故C 正确;D.Cu 与浓硝酸反应方程式为
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,消耗1molHNO3,转移0.5mol 电子,故D 错误;故答案为:C。
02 氮及其化合物的转化
11.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A.自然固氮、人工固氮都是将
转化为
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
(稀)
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【答案】D
【解析】A.自然固氮、人工固氮都是将
转化为含氮的化合物,故A 错误;B.工业制硝酸过程中的物
质转化是氮气转化为氨气,氨气发生催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮氧化为二氧化氮,二氧化氮和水反
应生成硝酸,故B 错误;C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应是一氧化氮和一氧化碳反应生成氮气
和二氧化碳,
,故C 错误;D.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物,铜
稀硝酸反应生成NO 气体,NO 遇空气转化为NO2,故D 正确;选D。
12.(24-25·安徽省池州市·二模)含有离子液体组成元素的下列物质,不能按图示路径一步转化得到的是
选项
甲
乙
丙
A
B
C
D
【答案】A
【解析】A.
不溶于水,不能一步生成
,
也不能一步生成Al,A 符合题意;
B.NO 和氧气反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,稀HNO3与金属铜反应生成NO,B 不符合题意;
C.过量CO2与氢氧化钠反应生成
,
受热分解生成
,
与稀盐酸反应生成
CO2,C 不符合题意;
D.SO2与水反应生成
,
与氧气发生氧化还原反应生成
,浓
与金属铜反应生成
SO2,D 不符合题意;
故选A。
13.下图为氮、硫及其部分化合物的价类二维图。下列说法正确的是
7
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A.c、d、i、j 均为酸性氧化物
B.e 的浓溶液不能干燥a、c、g
C.g 与e 反应的产物可以属于f 或l
D.将k 转化为j 必须加入合适的还原剂才能实现
【答案】C
【分析】根据S 原子最外层有6 个电子,可知S 最低化合价为-2 价,最高为+6 价;N 原子最外层有5 个电
子,最低化合价为-3 价,最高为+5 价,结合元素的价类二维图可知在价类二维图中纵坐标右边是S 元素的
单质及化合物的价类二维图;左边是N 元素的价类二维图。a 是H2S,b 是S,c 是SO2,d 是SO3,e 是
H2SO4,f 是硫酸盐,g 是NH3,h 是N2,i 是NO,j 是NO2,k 是HNO3,l 是铵盐。
【解析】A.二氧化硫和三氧化硫为酸性氧化物,一氧化氮和二氧化氮不是酸性氧化物,A 错误;B.浓硫
酸能干燥二氧化硫,不能干燥硫化氢和氨气,B 错误;C.氨气与硫酸反应生成硫酸铵,属于铵盐和硫酸
盐,C 正确;D.硝酸转化为二氧化氮可以在加热或光照条件下实现,不一定需要加入还原剂,D 错误;
故选C。
14.
催化还原NO,其中一种催化机理如图所示,下列说法错误的是
A.1 个
中含有电子的数目为10 个
B.反应过程中Ⅲ和Ⅳ发生的是氧化还原反应
C.总反应离子方程式为:
D.
是催化剂且在反应过程中化合价发生了变化
【答案】C
【解析】A.1 个N 含有7 个电子,1 个H 含有1 个电子,1 个
中含有电子的数目为10 个,故A 正
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确;B.反应过程中Ⅲ有氮气生成,Ⅳ有氧气参与反应,均是氧化还原反应,故B 正确;C.反应中应该还
有氧气参与了反应,总反应离子方程式为:
,故C 错误;D.二氧化锰
与氨气同时进入反应体系,最终又有二氧化锰生成,可知为催化剂,再从反应Ⅳ可知
化合价发生了
变化,故D 正确;答案选C。
03 有关氮及其化合物的实验探究
15.下列实验选用的试剂或进行的操作正确的是
A.检验
:将气体通入
溶液中
B.检验
:先加稀硝酸,再加
溶液
C.检验NO:在空气中移开集气瓶上的玻璃片
D.检验
:加入苛性钠溶液,将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口检验
【答案】C
【解析】A.将气体通入BaCl2溶液中不反应,无明显现象,不能检验SO2,可将气体通入品红溶液中,若
品红溶液褪色,再加热褪色的溶液,溶液颜色又恢复,则证明为SO2,A 错误;B.检验
:先加盐
酸,无现象后,再加BaCl2溶液,生成白色沉淀,则含有硫酸根,B 错误;C.检验NO:在空气中移开集
气瓶上的玻璃片,和氧气相遇气体由无色变为红棕色,C 正确;D.检验
:加入苛性钠溶液,加热,
用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,红色石蕊试纸变蓝,则含有铵根离子,D 错误;故选D。
16.喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体一溶液,能出现喷泉现象的是
气体
溶液
A
Cl2
饱和氯化钠溶液
B
NO
稀H2SO4
C
CO2
饱和NaHCO3溶液
D
NH3
稀盐酸
【答案】D
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【解析】A.Cl2在饱和氯化钠溶液中不能溶解,因此不能形成压强差,所以不能形成喷泉实验,A 不符合
题意;B.NO 不能溶解在稀硫酸溶液中,因此不能形成压强差,所以不能形成喷泉实验,B 不符合题意;
C.CO2与饱和NaHCO3溶液不能反应,也不能溶解,因此不能形成喷泉实验,C 不符合题意;D.NH3与
稀盐酸会发生反应产生NH4Cl,且氨气也极容易溶于水,能形成很大的压强差,所以可以形成喷泉实验,
D 符合题意;故合理选项是D。
17.如图所示,夹子开始处于关闭状态,将液体A 滴入试管②与气体B 充分反应,打开夹子,可发现试管
①内的水立刻沸腾了。则下列液体A 和气体B 的组合不可能的是
A.NaOH 溶液、
B.稀硫酸、
C.
、
D.NaOH 溶液、NO
【答案】D
【分析】水的沸点与压强有关,压强越小,则水的沸点越低。将液体A 滴入试管②,若气体B 溶解或能与
之发生反应,充分接触后导致②中的压强减小,打开夹子,①中的气体进入②中,导致试管①内压强减
小,水的沸点降低,则水沸腾。
【解析】A.NaOH 溶液可以与
气体反应,导致压强减小,故水沸腾,A 不符合题意;B.稀硫酸与
可以反应,导致压强减小,故水沸腾,B 不符合题意;C.
易溶于水,与水反应生成硝酸和一氧
化氮,导致压强减小,故水沸腾,C 不符合题意;D.NO 不溶于水,且不与NaOH 溶液反应,则试管内压
强不变,水不沸腾,D 符合题意;答案选D。
18.探究铜与浓硫酸的反应,并验证气体产物的性质,实验装置如图所示。
下列说法正确的是
A.反应中浓硫酸只体现了氧化性
B.溶液a 和溶液b 可依次选用品红溶液和酸性高锰酸钾溶液
C.溶液c 可选用浓NaOH 溶液或浓
溶液
D.随着反应进行,硫酸的浓度逐渐降低,可能生成氢气
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【答案】B
【解析】A.铜与浓硫酸反应的化学方程式为
,反应中浓硫酸一部
分硫元素化合价降低体现氧化性,一部分生成硫酸铜体现酸性,并非只体现氧化性,A 错误;
B.溶液a 可选用品红溶液可检验二氧化硫的漂白性,溶液b 可选用酸性高锰酸钾溶液检验二氧化硫的还原
性,B 正确;
C.溶液c 用于吸收尾气二氧化硫,浓
溶液不与二氧化硫反应,不能用于吸收尾气,浓NaOH 溶液
可与二氧化硫反应吸收尾气,C 错误;
D.随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,不会生成氢气,D 错误;
故选B。
19.某兴趣小组利用下图装置探究氨气与氧化铜反应。
(1)相比而言,装置A 烧瓶中更宜盛装 (填“生石灰”或“熟石灰”),装置D 中所盛装无水硫酸铜
的颜色是 。装置E 避免了反应尾气对大气的污染。
(2)当硬质玻璃管中固体由黑色变为红色时,装置C 中发生反应的化学方程式是 ,该反应证明氨
气具有 (填“还原性”或“氧化性”)。
(3)甲同学经分析认为该装置存在一处缺陷并对装置进行了改进,其方法是 。
(4)用圆底烧瓶收集干燥的氨,可以进行喷泉实验。
①下列气体和液体的组合中也可利用下图装置形成喷泉的是 。
A.
和浓KOH 溶液 B.HCl 和水 C.H2S 和饱和氢硫酸
②已知采用下图两个装置也可形成喷泉,能较快引发装置A 形成喷泉的操作可以是 ﹔若要较快引发
装置B 形成喷泉,可向水槽中加入 并打开止水夹,烧瓶内发生反应的化学方程式为 。
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【答案】(1)生石灰 白色
(2)
还原性
(3)在装置D 和E 之间再接一个装有碱石灰固体的干燥管
(4)AB 用鼓气装置从装置A 的a 口处不断故入空气并打开止水夹 浓硫酸
【分析】A 装置制取氨气,逸出的氨气进入U 形管,U 形管中盛装碱石灰干燥氨气,NH3具有还原性,可
将黑色氧化铜还原成红色的铜单质,D 中无水硫酸铜检验生成水,E 中稀硫酸用于吸收尾气,并作了防倒
吸处理,由此分析。
【解析】(1)生石灰与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,使氨水分解,相比而言,装置A 烧瓶中更
宜盛装生石灰;D 可用于检验是否生成水,装置D 中所盛装无水硫酸铜的颜色是白色;
(2)硬质玻璃管中氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水,固体由黑色变为红色时,装置C 中发生反应的
化学方程式是
;反应中氨元素化合价升高,则证明氨气具有还原性;
(3)由于硫酸铜和装有稀硫酸的装置相连,有可能稀硫酸中的挥发的水被无水硫酸铜吸收,影响实验,
则甲同学经分析认为该装置存在一处缺陷并对装置进行了改进,其方法是在装置D 和E 之间再接一个装有
碱石灰固体的干燥管;
(4)①A.CO2和浓KOH 溶液反应生成碳酸钾和水,气体压强减小,能形成喷泉,故A 正确;
B.HCl 极易溶于水,能形成喷泉,故B 正确;
C.H2S 不溶于饱和氢硫酸溶液,不能形成喷泉,故C 错误;
故答案为:AB;
②能较快引发装置A 形成喷泉的操作可以是用鼓气装置从装置A 的a 口处不断鼓入空气并打开止水夹;由
于浓硫酸稀释时放热,则若要较快引发装置B 形成喷泉,可向水槽中加入浓硫酸并打开止水夹,利用反应
生成的热量使氨气挥发与烧瓶中HCl 反应,气压降低,形成喷泉;烧瓶内发生反应的化学方程式为
04 有关氮及其化合物的工艺流程
20.工业上常采用生物硝化法将
转化为
来处理氨氮废水,工作流程如图,下列说法错误的是
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A.生物硝化法处理废水,会导致水体碱性增强
B.长期过量施用NH4Cl 等铵态化肥,易导致水体富营养化
C.检验
所需的试剂是浓NaOH 溶液、湿润的红色石蕊试纸
D.微生物保持活性的pH 范围为
,可以加入石灰石来调节水体的pH
【答案】A
【解析】A.根据流程图可知,生物硝化法处理废水发生反应
,导致水体
酸性增强,A 错误;B.长期过量施用NH4Cl 会导致水体富营养化,B 正确;C.检验
所需的试剂是浓
NaOH 溶液、湿润的红色石蕊试纸,C 正确;D.生物硝化法处理废水使水体呈酸性,可以加入石灰石与
H+反应来调节水体的pH,D 正确;故答案为:A。
21.合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图如图:下列说法错误的是
A.氧化炉中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B.吸收塔中通入过量A 的目的是提高硝酸的产率
C.可用
溶液吸收硝酸生产中的尾气
D.工业生产中可选择铝作为罐体材料盛装大量浓硝酸
【答案】A
【分析】氮气和氢气在合成塔中反应生成氨气,生成的氨气经过氨分离器分离出后进入氧化炉与氧气反应
生成NO,NO 与氧气进一步反应生成NO2,最后NO2与水反应生成硝酸,A 为氧气。
【解析】A.氧化炉中发生反应4NH3+5O2
4NO+6H2O,该反应中O2为氧化剂,还原剂为NH3,氧化剂
和还原剂的物质的量之比为5:4,A 错误;B.吸收塔中通入氧气目的是不断氧化NO2与水反应生成的
NO,从而提高硝酸的产率,B 正确;C.硝酸生产中的尾气含有HNO3、NO、NO2,碳酸钠溶液呈碱性,
可吸收上述尾气,C 正确;D.常温下,铝遇到浓硝酸发生钝化,可用铝罐车盛装大量浓硝酸,D 正确;
故答案选A。
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1.氮及其化合物(a、b、c、d)和硫及其化合物(u、v、w、x、y、z)的价类二维图如下所示,下列说法正确
的是
A.b 和v 均可一步反应生成对应的各类氧化物
B.a、b、u、v、w 均能作还原剂
C.c、w、x 均可与水反应生成酸,都属于酸性氧化物
D.d、y 的浓溶液与铜反应分别生成氧化物c、x
【答案】B
【分析】根据图中的信息可知,a 为NH3,b 为N2,c 为NO2,d 为HNO3,u 为H2S,v 为S,w 为SO2,x
为SO3,y 为H2SO4,以此解题。
【解析】A.氮气一步只能生成一氧化氮,硫一步只能生成二氧化硫,A 错误;B.由分析可知,a 为
NH3,b 为N2,u 为H2S,v 为S,w 为SO2,其中S 和N 的化合价均不是其最高正价,均可以失去电子,做
还原剂,B 正确;C.二氧化氮和碱的反应是氧化还原反应,则二氧化氮不属于酸性氧化物,C 错误;D.
浓硫酸和铜反应生成二氧化硫,D 错误;故选B。
2.用如图所示装置进行实验(夹持装置略去),实验前关闭止水夹。下列说法错误的是
A.试剂m 是碱石灰
B.搅拌后湿润红色石蕊试纸变蓝
C.搅拌后锥形瓶壁变冷,说明发生了吸热反应
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D.搅拌后打开止水夹,产生大量白烟,说明反应生成了
【答案】A
【分析】
与
反应生成
,该反应是吸热反应,开始实验时关闭止水夹,锥形瓶内
用电磁搅拌器搅拌,则锥形瓶中温度降低;浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl 气体与反应生成的
生成
,则有大量白烟产生,试剂m 用来吸收氨气,防止污染空气,可以为
。
【解析】A.
与
反应生成
,碱石灰不能吸收
,应选用
等干燥剂吸收,
A 错误;B.
与
反应生成
,
可以使湿润红色石蕊试纸变蓝,B 正确;C.
与
反应生成
,该反应是吸热反应。搅拌后锥形瓶壁变冷,说明发生了吸热反
应,C 正确;D.打开止水夹,白烟是浓盐酸挥发出的HCl 气体与反应生成
化合生成
,D 正
确;故选A。
阅读材料,选择性催化还原法(SCR)常以32.5%的尿素水溶液为氨源,经尿素热解、异氰酸(
)
水解生成
与
,
与含氧尾气中的
发生选择性催化还原反应,生成
和
,从而达到除
去
的目的。研究发现,
在催化剂作用下能够有效将
、
有毒气体转化为对环境无污染的气
体,其反应历程如图所示:
完成问题。
3.(2025·安徽省皖江名校联考)
是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.
中所含孤电子对数为
B.标准状况下,
中N 原子数为
C.上述转化过程涉及的
、
、
中所含电子数均为
D.上述过程中,将1mol NO 和
完全转化成
时,转移电子数为
4.(2025·安徽省皖江名校联考)下列有关物质结构或性质的说法中,不正确的是
A.以N 为中心原子,键角:
B.异氰酸水解产物均为极性分子
C.尿素、异氰酸均能与水形成分子间氢键
D.第二电离能:
【答案】3.D 4.B
【解析】3.A.
电子式为
,所以,
中所含孤电子对数为
个,
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故A 错误;
B.标准状况下,
不是气体,无法确定
中N 原子数,故B 错误;
C.
、
、
均为10 电子微粒,但题中未知其物质的量,无法计算电子数目,故C 错误;
D.根据转化关系可知,总反应为
(或依据氮氧化物中氮元素化合价变化进
行判断:1mol NO 还原为
时,转移
;
还原为
时转移
,则当1mol NO 和
完全转化成
时,转移电子数为
,故D 正确;
答案选D。
4.A.
中N 为sp3 杂化,且有1 对孤电子,空间构型为三角锥形;
中N 为sp2 杂化,且有1 对
孤电子,空间构型为V 形。所以,键角:
,故A 正确;
B.根据题给材料可知,异氰酸水解反应为
,其中
为极性分子,而
为非极性分子,故B 错误;
C.尿素、异氰酸中N、O 均具有较高的电负性,使得它们的电子云较密集,容易形成分子间氢键,故C
正确;
D.第二电离能,N 失去的是2p2 的电子,而O 失去的是2p3 的电子,处于半充满稳定状态,更难失电
子,所以O 的第二电离能大于N,故D 正确;
答案选B。
5.(24-25·安徽省池州市·二模)硝酸厂烟气中含有大量氮氧化物(NOx)。常温下,将烟气与H2的混合气体通
入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中可实现无害化处理,其转化过程如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为Ce4++H2=Ce3++2H+
B.反应Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2 1∶
C.该转化过程的实质是NO 被H2氧化
D.反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+离子总数一定保持不变
【答案】D
【来源】安徽省池州市2025 届高三下学期教学质量统一监测化学试题
【分析】根据进出图可知,Ce4+把H2氧化为H+,自身被还原为Ce3+,然后Ce3+在酸性条件下再被NO 氧化
为Ce4+,NO 被还原为N2,同时还生成水,据此解答。
【解析】A.过程Ⅰ发生的反应为Ce4+把H2氧化为H+,自身被还原为Ce3+,反应的离子方程式为:2Ce4+
+H2=2Ce3++2H+,故A 错误;
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B.过程Ⅱ为2NO+4Ce3++4H+=N2+4Ce4++2H2O,氧化产物为Ce4+,还原产物为N2,两者之比为4 1∶,故B
错误;
C.该转化过程的实质为NO 被H2还原为N2,H2被氧化为水,故C 错误;
D.处理过程中,Ce3+和Ce4+相互转化,反应前后质量不变,离子总数不变,故D 正确;
故选D。
6.化学小组同学探究铜与过量浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因。
资料:ⅰ.铜与浓硝酸反应过程中可生成
,
易分解产生无色气体。
ⅱ.
是一种弱酸。
电离出
,
与
发生如下反应:
(绿
色)
编
号
操作
现象
①
分别向
和
溶液中通入稳定的
气流
溶液变黄
溶液不变黄
②
将实验①的黄色溶液与蓝色
溶液混合
溶液呈绿色
③
将
溶液与
溶液混合
溶液呈绿色
④
向实验③所得溶液中加入
浓硝酸
溶液变蓝
下列说法不正确的是
A.依据实验①,向
通入稳定的
气流,溶液可能会变黄
B.实验④加入浓硝酸后可能发生
,使
浓度下降,绿色消失
C.铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是:浓硝酸中溶解了生成的
呈黄色,黄色与蓝色叠加呈
绿色
D.铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是:铜与浓硝酸反应过程中,生成
使溶液呈绿色
【答案】D
【解析】A.依据实验①,当有氢离子存在时,通入
气体,溶液可能会变成黄色,故向
通入稳定的
气流,溶液可能会变黄,A 正确;
B.当实验④加入浓硝酸后可能发生
,使
浓度下降,
平衡
逆向移动,绿色消失,B 正确;
C.由实验①②可知,铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是:浓硝酸中溶解了生成的
呈黄色,
黄色与蓝色叠加呈绿色,C 正确;
D.
易分解,溶液中不能生成大量
使溶液呈绿色,D 错误;故选D。
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7.硝酸是重要的化工原料。如图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略
去)。
(1)关于合成氨工艺,下列说法正确的是 (填序号)。
a.合成氨是一种重要的人工固氮方法
b.该反应过程中氮元素被氧化
c.合成的氨气还可以用于化肥工业
d.在工业生产中该反应采用更高的温度、更高的高压等条件能提高综合效益
(2)氨催化氧化装置中,产生的含氮物质主要为NO,反应的化学方程式为 。
(3)吸收装置中,发生的反应为
,若用Va L xmol·L-1稀硝酸作为吸收液,反
应后得到Vb L ymol·L-1的浓硝酸,则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为 mol(写出计
算式)。
(4)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术,可用于上述硝酸生产工艺
的废气处理,反应原理如图所示:
若催化剂表面参与反应的NO 和NO2物质的量之比为1 1∶,则总反应的化学方程式为 。
(5)采用酸化处理的NaClO 溶液液相氧化法脱除烟气中的NOx 是目前常见方法,其主要过程如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
研究不同温度下对NO 脱除率的影响,结果如图所示。在60~80℃时,NO 脱除率下降的原因是
。
(6)还原吸收法
方法1:直接使用尿素[CO(NH2)2]溶液吸收烟气中的NOx。
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方法2:先用合适的氧化剂将NOx中的NO 氧化为NO2,再用CO(NH2)2溶液还原吸收。还原吸收等量的
NOx,消耗尿素较少的是 (填“方法1”或“方法2”)。工业上选择方法2 处理NOx 的原因是
。
(7)据报道,意大利科学家获得了极具研究价值的N4,其分子结构如图所示。
已知:Ⅰ.断裂1 mol N-N 键吸收167 KJ 热量,形成1 mol N≡N 键放出942 KJ 热量
Ⅱ.
写出N4(g)和H2反应合成NH3的热化学方程式 。
【答案】(1)ac
(2)
(3)
(4)
(5)HClO 受热分解,溶液中c(HClO)减小
(6)方法1 NO2在水中溶解性好,与尿素溶液反应速率快,NO2的氧化性强于NO
(7)
【分析】氮气和氢气反应生成氨气,氨气催化氧化生成NO,NO 和氧气反应生成NO2,NO2聚合为N2O4,
N2O4被稀硝酸吸收得到浓硝酸。
【解析】(1)a.合成氨是氮气和氢气反应生成氨气,一种重要的人工固氮方法,故a 正确;b.该反应过
程中,氮元素化合价降低,氮元素被还原,故b 错误;c.合成的氨气还可以用于生产尿素等氮肥,故c 正
确;d.合成氨反应放热,采用更高的温度不利于反应正向进行,故d 错误;选ac。
(2)氨催化氧化生成NO 和水,反应的化学方程式为
。
(3)吸收装置中,发生的反应为
,若用Va L xmol·L-1稀硝酸作为吸收液,反
应后得到Vb L ymol·L-1的浓硝酸。反应生成硝酸的物质的量为Vb L×ymol·L-1- Va L× xmol·L-1=(Vb y-
Vax)mol,根据反应方程式,理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为
mol。
(4)NO、NO2被氨气还原为氮气,若催化剂表面参与反应的NO 和NO2物质的量之比为1 1∶,根据得失电
子守恒,总反应的化学方程式为
。
(5)HClO 受热分解,温度升高,溶液中c(HClO)减小,所以在60~80℃时,NO 脱除率下降。
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(6)还原吸收等量的NOx,根据得失电子守恒,消耗尿素较少的是“方法1”。工业上选择方法2 处理
NOx 的原因是NO2在水中溶解性好,与尿素溶液反应速率快,NO2的氧化性强于NO。
(7)断裂1 mol N-N 键吸收167 KJ 热量,形成1 mol N≡N 键放出942 KJ 热量,则Ⅰ.N4(g)=2N2(g)
Ⅱ.
根据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ×2 得N4(g)和H2反应合成NH3的热化学方程式
。
1.(2025·山东卷)实验室中,下列试剂保存方法正确的是
A.液溴加水封保存在广口试剂瓶中
B.硝酸银溶液保存在棕色细口试剂瓶中
C.高锰酸钾与苯酚存放在同一药品柜中
D.金属锂保存在盛有煤油的广口试剂瓶中
【答案】B
【解析】A.液溴为液体,应使用细口瓶保存,广口瓶通常用于固体,加水封正确但试剂瓶选择错误,A
错误;
B.硝酸银溶液见光易分解,棕色细口瓶避光且适合液体保存,B 正确;
C.高锰酸钾是强氧化剂,苯酚有还原性,两者混合可能反应,不能放在同一药品柜中,C 错误;
D.锂密度小于煤油,无法被煤油浸没隔绝空气,保存方法错误,应保存在固体石蜡油中,D 错误;
故选B。
2.(2025·云南卷)下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
A.制备
B.配制
溶液
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C.探究Na 与
反应
D.探究温度对化学平衡的影响
【答案】D
【解析】A.
和
固体混合物加热制取氨气,试管口要略向下倾斜,A 错误;
B.配制
溶液,应在烧杯中溶解KCl 固体,B 错误;
C.金属钠与水反应剧烈,不能在试管中进行,应在烧杯中进行,且烧杯不能盛满水,C 错误;
D.两个烧杯中分别盛有热水和冰水,可以通过观察气体的颜色深浅来探究温度对2NO2(红棕色)
N2O4(无色)平衡的影响,D 正确;
故选D。
3.(2024·浙江6 月卷)下列说法不正确的是
A.
呈两性,不能用于治疗胃酸过多
B.
能与
反应产生
,可作供氧剂
C.
有还原性,能被氧化成
D.
见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中
【答案】A
【解析】A.
呈两性,不溶于水,但可以与胃酸反应生成无毒物质,因此其能用于治疗胃酸过多,
A 不正确;
B.
能与
反应产生
,该反应能安全发生且不生成有毒气体,故
可作供氧剂,B 正确;
C.
有还原性,其中Fe 元素的化合价为+2,用适当的氧化剂可以将其氧化成更高价态的
,C 正
确;
D.见光易分解的物质应保存在棕色试剂瓶中;
见光易分解,故其应保存在棕色试剂瓶中,D 正确;
综上所述,本题选A。
4.(2024·湖南卷)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
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①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变
深;③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜
丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是
A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是
D.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
【答案】C
【解析】A.金属铜与稀硝酸不会产生钝化。开始反应速率较慢,可能的原因是反应温度较低,故A 项说
法错误;B.由于装置内有空气,铜和稀HNO3反应生成的NO 迅速被氧气氧化为红棕色的NO2,产生的
NO2浓度逐渐增加,气体颜色逐渐变深,故B 项说法错误;C.装置内氧气逐渐被消耗,生成的NO2量逐
渐达到最大值,同时装置内的NO2能与溶液中的H2O 反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,气体颜色变浅,故C
项说法正确;D.由于该装置为密闭体系,生成的NO 无法排出,逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗,铜
丝与液面脱离接触,反应停止,故D 项说法错误;答案选C。
5.(2024·全国甲卷)四瓶无色溶液
,它们之间的反应关系如图所
示。其中a、b、c、d 代表四种溶液,e 和g 为无色气体,f 为白色沉淀。下列叙述正确的是
A.a 呈弱碱性
B.f 可溶于过量的b 中
C.c 中通入过量的e 可得到无色溶液
D.b 和d 反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
【答案】B
【分析】由题意及关系图可知,a 与b 反应需要加热,且产生的e 为无色气体,则a 和b 分别为
和
的一种,产生的气体e 为
;又由于b 和c 反应生成白色沉淀f,
不会与其他三种溶液
产生沉淀,故b 为
,a 为
;又由于c 既能与b 产生沉淀f,又能与d 反应产生沉淀f,故c 为
,d 为
,生成的白色沉淀为
,无色气体g 为
。综上所述,a 为
溶液,b 为
溶液,c 为
溶液,d 为
溶液,e 为
,f 为
,g 为
。
【解析】A.由分析可知,a 为
溶液,为强酸弱碱盐的溶液,
水解显酸性,故a 显弱酸性,A
项错误
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B.由分析可知,f 为
,b 为
溶液,
为两性氢氧化物,可溶液强碱,故f 可溶于过
量的b 中,B 项正确;
C.由分析可知,c 为
溶液,e 为
,
溶液通入
会生成
沉淀,
不溶于弱
碱,继续通入
不能得到无色溶液,C 项错误;
D.由分析可知,b 为
,d 为
,二者反应生成
沉淀,可溶与稀硝酸,D 项错误;
故选B。
6.(2023·辽宁卷)下列有关物质的工业制备反应错误的是
A.合成氨:N2+3H2
2NH3
B.制HCl:H2+Cl2
2HCl
C.制粗硅:SiO2+2C
Si+2CO
D.冶炼镁:2MgO(熔融)
2Mg+O2↑
【答案】D
【解析】A.工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂的条件下反应生成的,反应方程式为N2+3H2
2NH3,A 正确;
B.工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的,反应方程式为H2+Cl2
2HCl,B 正确;
C.工业制粗硅是将SiO2与C 在高温下反应生成粗硅,反应方程式为SiO2+2C
Si+2CO,C 正确;
D.冶炼金属镁是电解熔融氯化镁,反应方程式为MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑,D 错误;
故答案选D。
7.(2023·广东卷)1827 年,英国科学家法拉第进行了
喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装
置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是
A.图1:喷泉实验
B.图2:干燥
C.图3:收集
D.图4:制备
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【答案】B
【解析】A.
极易溶于水,溶于水后圆底烧瓶内压强减小,从而产生喷泉,故A 可以达到预期;
B.P2O5为酸性氧化物,
具有碱性,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥
,故B 不可以达到
预期;
C.
的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,故C 可以达到预期;
D.CaO 与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热,促使
挥发,可用此装置制备
,故D 可以达到
预期;
故选B。
8.(2023·江苏卷)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.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室制备少量
的原理:
【答案】B
【解析】A.Cu 与稀硝酸的反应产物之一为NO,NO 与氧气发生反应
生成NO2,A 正
确;
B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO 无法与水发生化学反应,B 错误;
C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO 转化为无污染的气体,故该反应方程式为
,C 正确;
D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量
,化学方程式为
,D 正确。
故选B。
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