高考化学一轮复习微专题强化练：氮及其化合物

学科网(ZXXK.COM)全国最大的教学资源门户网站！北京凤凰学易科技有限公司版权所有@学科网2022届新高考化学第一轮复习微专题强化练氮及其化合物一、选择题1、下列说法中错误的是()A．工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应B．通过灼热的铜粉，可以除去N2中的O2C．除去NO中的NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和浓H2SO4的洗气瓶中D．NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为2∶12、下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是()①氮气与氧气在放电条件下可直接生成NO2②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气③向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显变化④实验室采用加热氯化铵固体，用碱石灰除去氯化氢的方法制备氨气A．①③④B．①③C．①④D．①②③④3、已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如图装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应。下列说法错误的是()A．①中发生的化学反应为NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2OB．④、⑥中依次盛装的试剂可以是浓H2SO4、碱石灰C．③中盛放的试剂是NaOH溶液D．实验结束，取⑤中的少量产物于试管中，加适量蒸馏水，可以使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝4、通过一步反应不能直接完成的是()①N2→NO2②NO2→NO③NH3→NO④NH3→N2⑤Cu→Cu(NO3)2⑥HNO3→NO2A．①④B．②⑤C．③④⑥D．①5、下列与碳、氮、氧、硫、硅等非金属元素及其化合物有关的说法不正确的是()A．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅可得到含杂质的粗硅B．氮的氧化物是形成光化学烟雾的主要物质，硫的氧化物是形成酸雨的主要物质C．NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，它们都是电解质D．将SO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中会出现白色沉淀6、一种新型的合成氨的方法如图所示，下列说法正确的是()A．反应①属于“氮的固定”B．反应②属于氧化还原反应C．反应③可通过电解LiOH水溶液实现D．上述三步循环的总结果为：N2＋3H2=2NH37、氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是()A．海洋中的氮循环起始于氮的还原B．海洋中的氮循环中属于固氮作用的是③C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与D．向海洋排放含NOeq\o\al(－,3)的废水不会影响海洋中NHeq\o\al(＋,4)的含量8、下列由相关实验现象所推出的结论正确的是()A．NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl或NH4HCO3固体的方法制氨气B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SOeq\o\al(2－,4)C．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D．NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体9、次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，属于一元弱酸，具有较强的还原性。下列有关说法正确的是()A．H3PO2溶于水的电离方程式为：H3PO2=H＋＋H2POeq\o\al(－,2)B．H3PO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为：H3PO2＋3OH－=POeq\o\al(3－,2)＋3H2OC．将H3PO2溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中，H3PO2的还原产物为H3PO4D．用惰性电极电解NaH2PO2溶液，其阳极反应式为：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋10、无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100mL甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为()A．NH3、NO2、N2B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N211、下列是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是()12、全氮类物质具有高密度、超高能量及爆炸产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子Neq\o\al(－,5)，Neq\o\al(－,5)是制备全氮类物质Neq\o\al(＋,5)Neq\o\al(－,5)的重要中间体，下列说法中不正确的是()A．全氮类物质属于绿色能源B．每个Neq\o\al(＋,5)中含有35个质子C．每个Neq\o\al(－,5)中含有35个电子D．Neq\o\al(＋,5)Neq\o\al(－,5)结构中含共价键13、厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术，原理如图所示。下列说法正确的是()A．1molNHeq\o\al(＋,4)所含的电子总数与1mol—OH所含的电子总数相同B．1mol联氨(N2H4)中含有5mol共价键C．过程Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为还原反应D．用该方法每处理1molNHeq\o\al(＋,4)，需要的NOeq\o\al(－,2)为0.5mol14、同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列的关系正确的是()A．V1>V2>V3B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1D．V3>V1>V215、依据图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法不正确的是()A．X是N2O5B．可用排空气法收集NO气体C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D．由NH3→N2，从原理上看，可由NH3与NO2反应实现二、非选择题16、一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。(1)图中属于“氮的固定”的是________(填字母，下同)；转化过程中发生非氧化还原反应的是________。(2)若“反应h”是在NO2与H2O的作用下实现，则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。(3)若“反应i”是在酸性条件下由NOeq\o\al(－,3)与Zn的作用实现，则该反应的离子方程式为_________________。17、甲、乙两同学用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物(加热装置省略)。文献记载：ⅰ.在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有＋4、＋2、－3价等氮的化合物。ⅱ.FeSO4＋NO=Fe(NO)SO4(棕色)(ΔH<0)。ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。甲的实验操作和现象记录如下：实验操作实验现象打开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹－打开分液漏斗活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞无明显现象加热三颈烧瓶，反应开始后停止加热①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；B中溶液变棕色；C中溶液紫色变浅；②反应停止后，A中无固体剩余请回答下列问题：(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是___________。(2)检验是否生成－3价氮的化合物，应进行的实验操作是_______。(3)甲取少量B中溶液，加热，实验现象是__________________。请用平衡移动原理解释原因：____________________。甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据，乙仍采用该装置和操作进行对照实验，乙作出的改变是_____________，证明有NO生成的实验现象是___________________________。18、某研究性学习小组的同学为了制取NO并探究其性质，进行了如下实验。试回答下列问题：(1)某同学用图甲装置进行实验，收集到无色气体，由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。该同学的推断不合理的理由是_______(用化学方程式表示)。(2)另一名同学设计了图乙装置进行实验，步骤如下：①在大试管中放入适量石灰石，加入过量稀硝酸；②待石灰石反应完全，将铜丝浸入过量的稀硝酸中；③一段时间后，观察到大试管中气体始终为无色，收集反应产生的气体。其中步骤①的作用是__________。(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后，再加入20%的稀硫酸，铜片上又有气泡产生，稀硫酸的作用是______(填选项编号)，反应的离子方程式为________________________________。a．还原剂b．氧化剂c．提供氢离子d．提供热能(4)某些资料认为NO不能与Na2O2反应。有同学提出质疑，他认为NO易与O2发生反应，应该更容易被Na2O2氧化。查阅资料：a.2NO＋Na2O2=2NaNO2b．6NaNO2＋3H2SO4(稀)=3Na2SO4＋2HNO3＋4NO↑＋2H2Oc．酸性条件下，NO能被MnOeq\o\al(－,4)氧化成NOeq\o\al(－,3)该同学利用图丙中装置来探究NO与Na2O2的反应(装置可重复使用)。①装置的连接顺序为A→___________，装置E的作用是_______。②充分反应后，欲检验装置D中是否生成了NaNO2，请简述实验方案_________________________。19、某化学研究性学习小组的同学根据理论分析推测出NO具有氧化性，他们设想利用如图所示装置验证NO的氧化性(已知NO2＋OH－→NOeq\o\al(－,3)＋NOeq\o\al(－,2)＋H2O，夹持装置已省略)。(1)判断NO有氧化性的理论依据是________________，本套装置气密性检查较简便的操作是___________________________，装置A中反应的离子方程式为____________________。(2)装置C中试剂X是________，装置B的作用是__________。(3)本套装置有一个明显的错误，下列分析中正确的是________(填字母)。A．装置B中导管不应插入液面以下B．装置E无法吸收NOC．实验开始后，应不断地向装置E中通入空气(4)本实验结束时装置D中试管内得到黑色粉末，对黑色粉末的成分，小组的同学提出了不同的看法：a．是FeOb．是Fe3O4c．是FeO与Fe3O4①甲同学认为仅用磁铁就可以确定黑色粉末的成分到底是哪种情况，他判断的依据与结论是___________________。②若用化学方法分析a组和c组中的黑色粉末，则需要使用三种试剂，这三种试剂是_________________。答案与解析1、D解析：NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量之比为1∶2。2、D解析：在放电条件下，氮气与氧气反应生成的是一氧化氮而不是二氧化氮，一氧化氮不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，①错误；硝酸铵加强热时剧烈分解发生爆炸生成氮气、二氧化氮和水，②错误；向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子，同时自身被还原成一氧化氮，③错误；氯化铵受热易分解，冷却时又生成氯化铵，所以得不到氨气，④错误。3、C解析：由题干可知，装置①为制备氮气的装置，饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热生成氮气、氯化钠和水，反应的化学方程式为NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2O，故A正确；Ca3N2遇水发生水解，所以产生的氮气需要干燥才能进入玻璃管中反应，装置④应为干燥装置，可选用浓硫酸作干燥剂；装置⑥中也应装有干燥剂，防止空气中的水蒸气进入，装置⑥中可盛放碱石灰，故B正确；装置中含有氧气，可利用装置③除去装置中的氧气，NaOH溶液不能除去氧气，可改成酸性氯化亚铁溶液，故C错误；实验结束后，装置⑤中有生成的Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应生成NH3和Ca(OH)2，NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D正确。4、D解析：①N2与氧气反应生成NO，再与氧气反应生成NO2，需两步完成；②NO2与水反应生成NO，一步完成；③NH3与氧气反应生成NO，一步完成；④NH3与氯气反应生成N2，一步完成；⑤Cu与硝酸反应生成Cu(NO3)2，一步完成；⑥浓HNO3与铜反应生成NO2，一步完成。5、C解析：NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，但都不是它们自身发生电离，故它们都不是电解质，C项错误。6、A解析：反应①为Li与N2反应生成Li3N，属于氮的固定，A项正确。结合图示可知反应②为Li3N＋3H2O=3LiOH＋NH3↑，该反应中没有化合价的变化，属于非氧化还原反应，B项错误。电解LiOH水溶液不能生成单质Li，C项错误。结合图示可知，三步循环的总结果为2N2＋6H2O=4NH3＋3O2，D项错误。7、A解析：海洋中的氮循环起始于N2→NHeq\o\al(＋,4)，即起始于氮的还原，A正确；海洋中的氮循环中属于固氮作用的是②，B错误；反硝化作用中N元素化合价降低，被还原，而氧气是常见氧化剂，C错误；转化关系图中若NOeq\o\al(－,3)增多，反硝化作用增强，向海洋排放含NOeq\o\al(－,3)的废水会影响海洋中NHeq\o\al(＋,4)的含量，D错误。8、D解析：不能用加热NH4Cl固体的方法制氨气，因为NH3和HCl会在试管里重新化合成NH4Cl，A项错误；H＋、NOeq\o\al(－,3)能将SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，B项实验不能说明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)，错误；铁与稀HNO3反应产生NO，而不是H2，Fe与稀HNO3的反应不是置换反应，C项错误；只有D项正确。9、A解析：H3PO2是一元弱酸，溶于水发生电离方程式为H3PO2=H＋＋H2POeq\o\al(－,2)，故A正确；H3PO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为H3PO2＋OH－=H2POeq\o\al(－,2)＋H2O，故B错误；将H3PO2溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中，H3PO2的氧化产物为H3PO4，故C错误；用惰性电极电解NaH2PO2溶液，其阳极反应式为H2POeq\o\al(－,2)＋2H2O－4e－=H3PO4＋3H＋，故D错误。10、B解析：因是无色混合气体，证明没有NO2的存在，故A、C错误；100mL气体甲经过浓H2SO4后剩余80mL说明含有NH3被吸收，又经过一系列实验的处理得酸性溶液且通过足量Na2O2后显红棕色，应存在NH3、NO、CO2气体，故B正确。11、A解析：NH4Cl加热生成的NH3和HCl，冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。12、C解析：根据全氮类物质具有高密度、超高能量及爆炸产物无污染等优点可知A正确；Neq\o\al(＋,5)的质子数为7×5＝35，B正确；Neq\o\al(－,5)含有的电子数为5×7＋1＝36，C错误；Neq\o\al(＋,5)、Neq\o\al(－,5)中均含有5个氮原子，氮原子间以共价键结合，D正确。13、B解析：1molNHeq\o\al(＋,4)和1mol—OH中分别含有10mol、9mol电子，A错误。联氨的结构式为,1mol联氨中含有4molN—H键和1molN—N键，B正确。过程Ⅱ，N2H4转化为N2H2，氮元素的化合价由－2变为－1，因此过程Ⅱ属于氧化反应；过程Ⅲ，N2H2转化为N2，氮元素的化合价由－1变为0，因此过程Ⅲ属于氧化反应；过程Ⅳ，NOeq\o\al(－,2)转化为NH2OH，氮元素的化合价由＋3变为－1，因此过程Ⅳ属于还原反应。综上可知C错误。NHeq\o\al(＋,4)中氮元素为－3价，NH2OH中氮元素的化合价为－1，N2H4中氮元素的化合价为－2，根据得失电子守恒，参与反应的NHeq\o\al(＋,4)与NH2OH的物质的量之比为1：1，即每处理1molNHeq\o\al(＋,4)，需要的NH2OH为1mol，根据氮原子守恒可知所需n(NOeq\o\al(－,2))＝n(NH2OH)＝1mol，D错误。14、B解析：设各种气体的体积都为1体积。①根据3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，即剩余NO的体积V1＝(1＋eq\f(1,3))体积。②根据4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，即剩余O2的体积V2＝(1－eq\f(1,4))体积。③剩余N2的体积V3＝1体积。即B项符合题意。15、B解析：由图中氮元素及其化合物的转化关系可知，X为＋5价对应的氮的氧化物，是N2O5，故A正确；一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体，不可用排空气法收集NO气体，故B不正确；工业上氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，故C正确；NH3可与NO2反应生成氮气，8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化剂))7N2＋12H2O，故D正确。二、非选择题16、解析：(1)氮的固定是游离态的氮转化成为化合态的氮，根据循环图可知，属于氮的固定的是k和c；发生非氧化还原反应，说明反应前后各元素化合价没有发生变化，则属于非氧化还原反应的是a和l。(2)反应h的化学方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，氧化产物是HNO3，NO是还原产物，因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1。(3)根据信息，Zn＋H＋＋NOeq\o\al(－,3)→Zn2＋＋N2O↑＋H2O，根据电荷守恒、得失电子守恒以及原子守恒得离子方程式为4Zn＋2NOeq\o\al(－,3)＋10H＋=4Zn2＋＋N2O↑＋5H2O。答案：(1)k和ca和l(2)2∶1(3)4Zn＋2NOeq\o\al(－,3)＋10H＋=4Zn2＋＋N2O↑＋5H2O17、答案(1)常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步发生(答“钝化”也可)(2)取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入足量浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，则A中生成NHeq\o\al(＋,4)(3)棕色溶液颜色变浅(或浅绿色)，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色FeSO4＋NO=Fe(NO)SO4(棕色)的正反应为放热反应，加热后，平衡向逆反应方向移动(4)浓硝酸换成稀硝酸A中没有红棕色气体生成，B中溶液变为棕色解析：(1)常温下，铁遇浓硝酸发生“钝化”。(2)－3价氮的化合物是NH3或铵盐，而此反应的环境呈酸性，故－3价氮的化合物应是硝酸铵，可利用NHeq\o\al(＋,4)与OH－共热产生NH3的性质检验。(3)B中发生反应FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)，加热后，上述平衡逆向移动，无色气体NO逸出，在空气中变为红棕色，而溶液颜色变浅或变成浅绿色。(4)NO2与水反应生成NO，故可把浓硝酸换成稀硝酸，若A中无红棕色气体生成，但B中溶液变为棕色，可证明A中有NO生成。18、答案：(1)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(2)石灰石与稀硝酸反应生成的CO2可将装置中的空气排出，防止空气对实验造成干扰(3)c3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(4)①B→C→B→D→E吸收NO防止污染空气②取装置D中反应后的少量固体于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体，且该无色气体在试管口上方变为红棕色，则证明生成了NaNO2解析：(1)由于NO2能