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第27 讲 氮及其化合物的转化关系
[复习目标] 1.能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。2.能从含氮
物质的性质和转化的视角解释生产、生活中的相关现象。
1．氮元素的“价—类”二维图
氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物
质之间的转化关系。
2．含氮元素物质之间的转化关系
典型物质间转化方程式再落实。
(1)工业合成氨：_________________________________________________________；
(2)实验室用NH4Cl 固体制NH3：____________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)NH3的催化氧化： ______________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)NO2溶于水： _________________________________________________________；
(5)Cu 溶于稀HNO3： _____________________________________________________
________________________________________________________________________；
(6)Cu 溶于浓HNO3： _____________________________________________________
________________________________________________________________________；
(7)炽热的炭在浓硝酸中燃烧： _____________________________________________
________________________________________________________________________；
(8)浓硝酸见光分解： ______________________________________________________。
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一、氮在自然界中的循环
1．自然界中氮的循环如图所示。下列说法不正确的是( )
A．工业合成氨属于人工固氮
B．雷电作用下N2与O2发生了化学反应
C．在氮的循环中不涉及氧化还原反应
D．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
2．(2022·石家庄高三模拟)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是( )
A．①和②均属于氮的固定
B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
C．④中每生成1 mol NO，消耗2 mol O2
D．③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化
二、氮及其化合物的转化与物质推断
3．下列关系图中，A 是一种正盐，B 是气态氢化物，C 是单质，F 是强酸。当X 无论是强
酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X 是强碱时，过量
的B 跟Cl2反应除生成C 外，另一产物是盐酸盐。
下列说法不正确的是( )
A．当X 是强酸时，A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素，F 可能是H2SO4
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B．当X 是强碱时，A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素，F 是HNO3
C．当X 是强酸时，C 在常温下是气态单质
D．B 和Cl2的反应为氧化还原反应
4．(2022·河北三河市第一中学模拟)如图是氮元素形成物质的“价—类”二维图及氮循环的
部分信息：
下列说法正确的是( )
①可通过雷电作用将b 转化为c，这是一种固氮方式
②可通过加氧化剂将e 转化为f
③a→c→d→f 这几个反应中，均发生了N 元素被氧化的反应
④g 只具有氧化性，还可能与碱发生反应
⑤将f 转化为d 必须选用合适的还原剂才能实现
⑥h 可与f 反应生成i
A．①③⑤⑥
B．②③④
C．①③⑥
D．①④⑤
三、氮及其化合物的转化与物质制备
5．(2022·江苏镇江市模拟)空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，
通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程如图：
N2――――――――――――→NH3――――――――→NO――――→NO2―――――→HNO3
硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列
说法不正确的是( )
A．常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中
B．BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体
C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的
原料气送回合成塔以提高原料的利用率
D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1 时，理论上NO2全部转化为HNO3
6．(2022·江苏如皋中学开学考)水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原
理为NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl。下列装置和操作不能达到实验目的的是( )
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A．装置甲用于制备NH3，试剂X 是氯化钙
B．用装置乙作为反应过程的安全瓶
C．制备水合肼时从装置丙的a 口通入NH3
D．用装置丁吸收反应中过量的NH3
7．(2022·山东淄博市模拟)氨基甲酸铵(NH2COONH4)易分解，易水解，难溶于CCl4。某小组
设计如图所示装置制备氨基甲酸铵。
已知：2NH3 (g)＋ CO2(g)NH2COONH4 (s) ΔH＜0
下列分析错误的是( )
A．A 装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止
B．装置B、C、E 中试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、P2O5固体
C．装置D 使用冰水浴
D．装置F 中所用试剂可为NH4Cl 与熟石灰
四、氮及其化合物的转化与典型物质性质探究
8．某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持及固定装置略
去)。
(1)A 装置中制取NH3的化学方程式是______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲、乙分别是________(填字母)。
a．浓硫酸、碱石灰
b．碱石灰、碱石灰
c．碱石灰、无水氯化钙
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d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原，预期C 装置中能观察到的现象是__________________________。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_________________________________________
________________________________________________________________________。
探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G 装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)G 装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2； ____________。
(7)将G 装置上面的圆底烧瓶收集满气体(标准状况下)进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，
则所得溶液物质的量浓度为______ mol·L－1(结果保留两位有效数字)。
1．(2018·全国卷Ⅱ,8)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下
图所示)。下列叙述错误的是( )
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
2．(2021·广东1 月适应性测试，10)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所
示。下列说法错误的是( )
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A．a 可经催化氧化生成b
B．b 为红棕色，可转化为c
C．密闭体系中，c 存在2NO2N2O4
D．d 的溶液与Cu 反应可生成b 或c
3．(2016·全国卷Ⅰ,26)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条
件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下
列问题：
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的__________，反应的化学方程式为_____________
_____________________________________________________________________________。
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置→________(按气流
方向，用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X 中，硬质玻璃管Y 中加入少量催化剂，充入NO2(两端用
夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使
X 中的气体缓慢通入Y 管中
①Y 管中___________
②反应的化学方程式：
______
将注射器活塞退回原处并固
定，待装置恢复到室温
Y 管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③________________
④_______________________
_________________________
________________________
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