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第14 讲 氮及其化合物
(模拟精练+真题演练)
完卷时间:50 分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 S 32
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共12×5 分)
1.(2023·北京朝阳·统考一模)用圆底烧瓶收集
后进行喷泉实验。下列说法不正确的是
A.
和
都是极性分子
B.
和
分子中的共价键都是
键
C.
分子的键角小于
分子的键角
D.烧瓶中溶液颜色变红的原因:
2.(2023·贵州·统考三模)氮是自然界中各种生命体生命活动不可缺少的重要元素,广泛存在于大气、土
壤和动植物体内。读自然界中氮循环示意图。
根据氮循环示意图,下列说法错误的是
A.图中共表示了两条固氮的途径
B.人类活动对氮循环产生影响
C.硝酸盐参与到多条氮循环线路中
D.动植物体内氮主要存在于蛋白质中
3.(2023·广东·统考二模)下列有关含氮化合物的反应中,对应的离子方程式书写正确的是
A.将过量SO2通入冷氨水中:NH3•H2O+SO2=HSO +NH
1
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B.室温下用稀硝酸溶解铜:Cu+4H++2NO =Cu2++2NO2↑+2H2O
C.NO2溶于水制硝酸:2NO2+2H2O=H++NO +NO
D.等体积、等浓度的NH4HSO4溶液与NaOH 溶液混合:NH +OH-=NH3•H2O
4.(2023·广东惠州·统考一模)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以
及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是
A.合成塔内发生的反应中有非极性键的断裂和极性键的生成
B.氧化炉内发生的反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4
C.使用
溶液吸收尾气中的氮氧化物,
和
是酸性氧化物
D.向吸收塔中通入
的作用是氧化
5.(2023·辽宁·校联考模拟预测)利用下列装置以熟石灰和氯化铵为原料制备、收集
并完成喷泉实验,
不能达到实验目的的是
A.选择装置①制备氨气
B.选择装置②干燥和收集氨气
C.选择装置③完成喷泉实验
D.选择装置④除去氯化钙中残余的氯化铵
6.(2023·天津河北·统考二模)氨是一种重要的化工原料,根据下图转化判断下列有关表述正确的是
A.浓硝酸见光易分解且易挥发,应用棕色试剂瓶盛放且用胶塞密封
B.戊与丁反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.实验室中可以采取加热甲物质的方法制取氨气
D.向饱和NaCl 溶液中依次通入过量的
和
,然后过滤可制得乙
7.(2023·上海杨浦·统考二模)室温下,将充满
的试管倒立于水中,充分反应,如图所示,下列分析
错误的是
2
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A.
不能用排水法收集
B.剩余的无色气体约占试管体积的
C.试管中的溶液能使石蕊试液变红色
D.向试管中缓慢通入
,液面上升但不可能充满试管
8.(2023·上海静安·统考二模)下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是
A.N2难溶于水,可用作粮食保护气
B.NH3具有还原性,液氨可作制冷剂
C.HNO3具有挥发性,可用于制造化肥
D.NH4Cl 溶液呈酸性,可用于去除铁锈
9.(2023·广东茂名·统考二模)研究氮及其化合物的性质,与人类生存环境息息相关,结合下图氮及其化
合物的价类二维图,下列说法不正确的是
A.实验室可通过加热i 的溶液制取c
B.在水溶液中,c 能被氧化成f
C.自然固氮可实现b→c 的转化
D.利用a 和f 反应可生产氮肥
10.(2023·河北张家口·统考二模)某催化固氮机理如图所示。下列说法正确的是
3
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A.固氮过程是将气态含氮物质转化为固态含氮物质
B.整个过程中涉及到非极性键的断裂和形成
C.三步反应均为氧化还原反应
D.步骤Ⅲ可能为ΔH>0,ΔS<0 的反应
11.(2023·江苏南京·统考二模)下列有关实验室制取、收集
并制备
的实验原理和装
置正确的是
A.用装置甲制取
B.用装置乙收集
C.用装置丙吸收
D.用装置丁蒸干溶液获得
12.(2023·安徽·校联考三模)NH3可用作脱硝剂。某科研小组为了探究NO2能否被NH3还原,设计的装
置如图所示(夹持、加热装置已略去,K1、K2为止水夹):
下列说法正确的是
A.固体X 可以是无水CaCl2
B.甲、乙试剂均可以是P2O5
C.实验时宜先通入NO2,再通入NH3有利于减少空气对实验的干扰
D.生成NO2的反应中n(还原剂):n(氧化剂)=1:4
二、主观题(共3 小题,共40 分)
4
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13.(13 分)(2023·新疆乌鲁木齐·统考一模)下图是氮在生态系统中的循环。细菌和电催化可促使含氮
物质进行氧化还原反应。
(1)写出N 在周期表中的位置_______。
中N 元素的化合价为_______。
(2)依据图中所示的氮循环,写出自然界中固氮的一种途径_______。
(3)氮肥是水体中铵态氮的主要来源之一、实验室中检验
可以用_______溶液,产生气体使湿润的
_______色石蕊试纸变色。
(4)硝化过程中,含氮物质发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
(5)铵态氮(
)与亚硝态氮(
)可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中,当产生
氮
气时,转移电子的物质的量为_______
。
(6)由于过度的人为干预,水体中的硝酸盐水平正在增加。硝酸盐转化为无害氮的反硝化作用,可以通过电
催化法来实现,写出在中性介质中硝酸盐转化为氮气的阴极电极反应式_______。
14.(14 分)(2023·上海浦东新·统考二模)
法可用于吸收燃煤发电厂的
,同时获得产
品
。反应的原理为:
。实验室
根据上述反应原理,模拟生产硫酸铵。完成下列填空:
(1)搭建如图装置,先通入
。通入
的仪器采用干燥管替代长导管的目的是_______;然后通入
,
当液体由红色变为浅红色时,立即停止实验,此时溶液的pH 范围为_______,不继续通入
直至过量的
可能原因是_______。
(2)已知
的溶解度曲线如图。将反应后的混合液进行如下实验:过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过
滤、洗涤烘干。两次过滤依次得到的物质分别为_______和_______;实验时,烘干温度不易过高,其原因
5
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为_______。
(3)实验所得
的量较少,为提高其产量,工业上可采取的措施是_______。(任写一条即可)
为了测定样品中
的纯度,进行实验。取1.500g 硫酸铵在碱性溶液中反应,蒸馏出生成的氨气,
用
硫酸标准液吸收,再用氢氧化钠标准溶液滴定吸收氨气后过量的硫酸。
(4)若滴定时消耗了
的NaOH 溶液20.00mL,则该硫酸铵产品的纯度为_______%。
(5)若蒸馏出的氨气中含有较多水蒸气,则实验结果将_______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
15.(13 分)(2023·北京海淀·清华附中校考三模)某小组同学探究铜和浓硝酸的反应,进行如下实验:
实验1:分别取
浓硝酸与不同质量的铜粉充分反应,铜粉完全溶解,溶液颜色如下表:
编号
①
②
③
④
⑤
铜粉质量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
溶液颜色
绿色
草绿色
蓝绿色偏绿
蓝绿色偏蓝
蓝色
(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式:___________。
(2)小组同学认为溶液显绿色的可能原因是:
猜想1:硝酸铜浓度较高,溶液呈绿色;猜想2:
溶解在混合溶液中,溶液呈绿色。
依据实验1 中的现象,判断猜想1 是否合理,并说明理由:___________。
(3)取⑤中溶液,___________(填操作和现象),证实猜想2 成立。
小组同学进行如下实验也证实了猜想2 成立。
实验2:向①中溶液以相同流速分别通入
和空气,观察现象。
通入气体
氮气
空气
现象
液面上方出现明显的红棕色气体
后溶液变为蓝色
液面上方出现明显的红棕色气体
后溶液变为蓝色
(4)结合上述实验现象,下列推测合理的是___________(填字母序号)。
a.①中溶液通入
时,
被缓慢氧化为
b.①中溶液里某还原性微粒与绿色有关,通入空气时较快被氧化
c.空气小的
溶于水显酸性,促进了溶液变蓝色
d.加热溶液①后,可能观察到溶液变蓝的现象
(5)小组同学继续探究实验2 中现象的差异,并查阅文献:
ⅰ.“可溶性铜盐中溶解亚硝酸
”可能是实验①中溶液显绿色的主要原因
6
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ⅱ.
在溶液中存在
反应l:
(慢)
反应2:
(快)
解释实验2 中“通入氮气变蓝慢,通入空气变蓝快”的原因___________。
小组同学为确认亚硝酸参与了形成绿色溶液的过程,继续进行实验。
实验3:取3 份等体积的①中绿色溶液,分别加入不同物质,观察现象。
加入物
质
___________固体
3 滴30%
溶液
3 滴水
现象
溶液绿色变深
溶液迅速变为蓝色
溶液颜色几乎不变
(6)实验中加入的固体物质是___________(填化学式)。加入
后溶液迅速变蓝可能的原因是(用化学方程
式表示):
,___________,___________。
1.(2023·湖南·统考高考真题)
是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我
国科学家合成的某
(Ⅱ)催化剂(用
表示)能高效电催化氧化
合成
,其反应机理如
图所示。
下列说法错误的是
A.
(Ⅱ)被氧化至
(Ⅲ)后,配体
失去质子能力增强
B.M 中
的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
2.(2023·湖北·统考高考真题)利用如图所示的装置(夹持及加热装置略)制备高纯白磷的流程如下:
下列操作错误的是
7
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A.红磷使用前洗涤以除去表面杂质
B.将红磷转入装置,抽真空后加热外管以去除水和氧气
C.从a 口通入冷凝水,升温使红磷转化
D.冷凝管外壁出现白磷,冷却后在氮气氛围下收集
3.(2022·北京·高考真题)某
多孔材料孔径大小和形状恰好将
“固定”,能高选择性吸附
。废气中的
被吸附后,经处理能全部转化为
。原理示意图如下。
已知:
下列说法不正确的是
A.温度升高时不利于
吸附
B.多孔材料“固定”
,促进
平衡正向移动
C.转化为
的反应是
D.每获得
时,转移电子的数目为
4.(2022·天津·统考高考真题)利用反应
可制备N2H4。下列叙述正确
的是
A.NH3分子有孤电子对,可做配体
B.NaCl 晶体可以导电
C.一个N2H4分子中有4 个σ 键
D.NaClO 和NaCl 均为离子化合物,他们所含的化学键类型相同
5.(2022·天津·统考高考真题)燃油汽车行驶中会产生CO、NO 等多种污染物。下图为汽车发动机及催化
转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
8
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A.甲是空气中体积分数最大的成分
B.乙是引起温室效应的气体之一
C.反应(Ⅰ)在常温下容易发生
D.反应(Ⅱ)中NO 是氧化剂
6.(2023·全国·统考高考真题)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下
列问题:
(1)根据图1 数据计算反应
的
_______
。
(2)研究表明,合成氨反应在
催化剂上可能通过图2 机理进行(*表示催化剂表面吸附位,
表示被吸附
于催化剂表面的
)。判断上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为_______(填步骤前的标号),
理由是_______。
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为
)使用前经
还原,生成
包裹的
。已知
属于立方
晶系,晶胞参数
,密度为
,则
晶胞中含有
的原子数为_______(列出计算式,阿
伏加德罗常数的值为
)。
(4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中
一种进料组成为
,另一种为
。(物质i 的摩尔分数:
)
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①图中压强由小到大的顺序为_______,判断的依据是_______。
②进料组成中含有惰性气体
的图是_______。
③图3 中,当、时,氮气的转化率_______。该温度时,反应的平衡常数_______(化为最简式)。
10