2025版高考化学一轮总复习第4章非金属及其化合物第13讲氮及其氧化物氨和铵盐提能训练

第13讲氮及其氧化物氨和铵盐一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题目要求。1．(2024·北京怀柔区模拟)二十四节气是中国独有的传统文化，农谚“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是谷雨节气。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是(C)A．K B.PC.N D.O[解析]“雷雨肥田”是空气中的N2与O2在放电条件下反应产生NO，NO与O2反应产生NO2，NO2与水反应产生HNO3，进入土壤，N元素是农作物生长须要的养分元素，因此有“雷雨肥田”之说，故合理选项是C。2．二氧化氮(NO2)是重要的空气污染物之一，科学家正寻求合适的化合物G和适当的条件以进行反应NO2＋G→N2＋H2O＋nY(反应未配平)，从而将二氧化氮转化为无毒的N2。上式中的n为系数，但也可以为0，而Y必需为无毒的物质。从反应机理分析，上述反应式中的G确定不行以是(B)A．NH3 B.CO2C．CH3CH2OH D.H2O2[解析]依据反应NO2＋G→N2＋H2O＋nY，从原子守恒的角度分析，反应后生成H2O，则G中确定含氢元素，对比四个选项，只有CO2不含氢元素，故选B。3．现用传感技术测定喷泉试验中的压强变更来相识喷泉试验的原理，装置如图1所示，利用排空气法收集NH3，将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中，完成喷泉试验。瓶内压强变更曲线如图2。下列说法错误的是(B)A．三颈烧瓶内可以看到蓝色喷泉B．由图2可知D点时喷泉最猛烈C．试验结束后，水不能充溢整个三颈烧瓶D．图2中A—B段，是因为挤入三颈烧瓶的水吸取了NH3[解析]氨气为碱性气体，遇到石蕊溶液显蓝色，所以三颈烧瓶内可以看到蓝色喷泉，故A正确；C点时压强最小，此时气体的溶解最快，C点时喷泉最猛烈，故B错误；收集的氨气不纯，含有少量杂质气体，因此试验结束后，水不能充溢整个三颈烧瓶，故C正确；图2中A—B段压强减小，说明氨气溶解，是因为挤入三颈烧瓶的水吸取了NH3，故D正确。4．(2024·广东揭阳月考)氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示。下列说法不正确的是(A)A．从物质类别角度分析，P和Z都属于酸性氧化物B．将N2转化为Q的过程属于氮的固定C．可用氧化钙固体和浓氨水不加热来制取XD．3.2gCu与确定体积10mol/LY溶液恰好完全反应，生成1.12L(标准状况)NO、NO2混合气体，则Y溶液的体积为15mL[解析]由题图可知，X为NH3，Q为NO，Z为NO2，P为N2O5，Y为HNO3，W为NH3·H2O。N2O5为酸性氧化物，NO2和水反应生成HNO3和NO，不是酸性氧化物，故A错误；氮的固定指的是游离态的氮转化为化合态的氮的过程，则将N2转化为NO的过程属于氮的固定，故B正确；X为氨气，可用氧化钙固体和浓氨水制取氨，该反应不加热也能实现，故C正确；3.2gCu的物质的量为eq\f(3.2g,64g/mol)＝0.05mol,1.12LNO、NO2混合气体在标准状况下的物质的量为eq\f(1.12L,22.4L/mol)＝0.05mol，由原子守恒可知n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(气体)＝2×0.05mol＋0.05mol＝0.15mol，V(HNO3溶液)＝eq\f(0.15mol,10mol/L)＝0.015L＝15mL，故D正确。5．(2024·河北邯郸一模)水体中的局部氮循环如图所示。下列说法错误的是(C)A．N2→NHeq\o\al(＋,4)属于氮的固定B．图示转化过程中N元素表现出7种价态C．硝化过程中含N物质被氧化，反硝化过程中含N物质被还原D．在NHeq\o\al(＋,4)、NH2OH、NOeq\o\al(－,2)和NOeq\o\al(－,3)中N原子的杂化方式不完全相同[解析]N2→NHeq\o\al(＋,4)为空气中游离态的氮转化为化合态的氮，属于氮的固定，A项正确；N2、NHeq\o\al(＋,4)、NH2OH、NOeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)、NO、N2O中氮元素的化合价分别为0、－3、－1、＋3、＋5、＋2、＋1，表现出7种化合价，B项正确；硝化过程中N2→NHeq\o\al(＋,4)，氮元素化合价降低，被还原，C项错误；在NHeq\o\al(＋,4)、NH2OH中N原子实行sp3杂化，NOeq\o\al(－,2)和NOeq\o\al(－,3)中N原子实行sp2杂化，N原子的杂化方式不完全相同，D项正确。6．(2024·山西吕梁二模)下列涉及NO的试验装置不能达到对应试验目的的是(C)[解析]NO与O2反应，不能选图中排空气法收集，故C选项错误。7．(2024·广东佛山模拟)某同学设计试验验证NH3能还原CuO，装置(部分夹持仪器已省略)如图所示：下列说法错误的是(C)A．试剂X可能是NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物B．戊中盛放的试剂可能是碱石灰，目的是干燥氨气C．装置按合理依次连接为e→a→b→f→g→h→i→cD．证明NH3能还原CuO的试验现象是甲中黑色粉末变为红色，丁中白色固体变为蓝色[解析]用装置丙制取氨气，再经过装置戊干燥氨气，通入装置甲与CuO反应，可用装置丁检验产物中含有水，最终用装置乙吸取多余的氨气，且能起到防倒吸作用。8．已知：①NO可与过氧化钠粉末发生化合反应生成NaNO2，②NO能被酸性KMnO4溶液氧化成NOeq\o\al(－,3)。某爱好小组设计了如图所示的装置制备NaNO2，下列说法不正确的是(A)A．装置A无需加热，滴入浓硝酸就能发生反应B．装置B中铜的作用是提高NO的生成率C．装置C中装的药品可以是氢氧化钠固体D．装置E中的酸性KMnO4溶液的主要作用是吸取多余的NO[解析]浓硝酸和活性炭常温下不反应，A错误；装置A中产生的二氧化氮，在装置B中和水反应生成硝酸和一氧化氮，其中硝酸和铜反应生成一氧化氮，这样可以提高NO的生成率，B正确；从装置B中出来的一氧化氮中混入了二氧化碳和水蒸气，这些都会和过氧化钠反应，须要除去，而一氧化氮不和氢氧化钠反应，二氧化碳和水蒸气可以被氢氧化钠固体吸取，C正确；含有一氧化氮的尾气对环境有害，由题意可知一氧化氮可以被酸性高锰酸钾溶液吸取，D正确。9．部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(B)A．可以通过a的催化氧化反应制备cB．工业上通过a→b→c→d→e来制备HNO3C．浓的a′溶液和浓的c′溶液反应可以得到b′D．加热d′的固态钾盐可以产生O2[解析]由图可得a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2，e为HNO3或硝酸盐，a′为HCl，b′为Cl2，c′为HClO或次氯酸盐，d′为HClO3或氯酸盐，e′为HClO4或高氯酸盐。氨气和氧气可以在加热和催化剂条件下反应生成NO，A正确；工业上通过4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化剂),\s\do8(△))4NO＋6H2O,2NO＋O2=2NO2,3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，即a→c→d→e来制备HNO3，B错误；可通过反应2HCl(浓)＋NaClO=Cl2↑＋H2O＋NaCl得到氯气，C正确；氯酸钾受热分解2KClO3eq\o(=,\s\up9(MnO2),\s\do8(△))2KCl＋3O2↑，可以产生O2，D正确。10．(2024·河北石家庄一模)合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图如下：下列说法错误的是(B)A．吸取塔中通入过量A目的是提高硝酸产率B．氧化炉中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶5C．工业生产中可选择铝作为罐体材料盛装大量浓硝酸D．可用Na2CO3溶液吸取硝酸生产中的尾气[解析]N2、H2在合成塔内反应生成NH3，经氨分别器分别得到较纯净的NH3，通过氧化炉氧化得到NO，反应为4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化剂),\s\do8(△))4NO＋6H2O，在吸取塔内发生反应：2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。吸取塔中通入过量A(O2)的目的是不断氧化NO2与水反应生成的NO，进而提高硝酸的产率，A正确；由以上分析可知氧化炉中氧化剂(O2)与还原剂(NH3)的物质的量之比为5∶4，B错误；常温下，铝遇浓硝酸发生钝化，工业生产中可选择铝作为罐体材料盛装大量浓硝酸，C正确；硝酸生产中的尾气含有HNO3、NO2、NO，可用Na2CO3溶液吸取，D正确。二、非选择题：本题共4小题。11．(2024·广东汕头模拟)为了有效实现NO与NO2的相互转化，设计如下试验：按图组装好试验装置，并检验装置气密性，试验前用排水法收集半烧瓶NO气体。(1)打开弹簧夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关上弹簧夹，首先视察到烧瓶中的现象：烧瓶中气体由无色变为红棕色，产生此现象时发生反应的化学方程式为2NO＋O2=2NO2。(2)轻轻摇动烧瓶，视察到烧瓶中的现象为①烧瓶中红棕色气体又变为无色；②烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升)。产生此现象时发生反应的化学方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。[解析](1)无色的NO能与O2反应产生红棕色的NO2，化学方程式为2NO＋O2=2NO2。(2)轻轻摇动烧瓶，使得NO2与水发生反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，所以烧瓶中红棕色气体又变为无色，烧瓶中液面上升。12．氨气在人类的生产和生活中有着广泛的应用。某化学爱好小组利用图一装置探究氨气的有关性质。(1)装置A中圆底烧瓶内试剂可选用ac(填字母)，装置B的作用是干燥氨气。a．碱石灰 b.浓硫酸c．生石灰 d.烧碱溶液(2)连接好装置并检验装置的气密性后，装入药品，然后应先Ⅰ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。Ⅰ.打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入浓氨水Ⅱ.加热装置C(3)装置C中发生反应的化学方程式为3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up9(△))3Cu＋N2＋3H2O，该反应证明氨气具有还原性；试验中视察到装置C中黑色固体变为红色，装置D中无水硫酸铜变蓝。(4)该试验缺少尾气吸取装置，图二中能用来吸取尾气的装置是Ⅱ、Ⅲ(填序号)。(5)氨气极易溶于水，若标准状况下，将2.24L氨气溶于水配成0.5L溶液，所得溶液中溶质的物质的量浓度为0.2mol·L－1。[解析](1)装置A用于制备氨气，利用浓氨水受热易挥发的特点，圆底烧瓶中可盛放碱石灰或生石灰；装置B的作用是干燥氨气。(2)先通一段时间的氨气，解除装置中的空气，再点燃酒精灯。(3)化学方程式为3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up9(△))3Cu＋N2＋3H2O，氨气中N的化合价上升，被氧化，作还原剂，具有还原性。(4)氨气极易溶于水，要防止倒吸，因此选用的装置是Ⅱ、Ⅲ。(5)溶液中溶质的物质的量浓度为eq\f(0.1mol,0.5L)＝0.2mol·L－1。13．(2024·黑龙江哈师大附中四模)试验室模拟拉希法用氨和次氯酸钠反应制备肼(N2H4)，并探究肼的性质。制备装置如图所示。已知：硫酸肼(N2H4·H2SO4)为无色无味鳞状结晶或斜方结晶，微溶于冷水，易溶于热水。回答下列问题：(1)装置A试管中的试剂为Ca(OH)2和NH4Cl，仪器a的作用是防止倒吸。(2)装置B中制备肼的化学方程式为Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O、NaClO＋2NH3=N2H4＋NaCl＋H2O。(3)装置C中仪器b的名称是恒压滴液漏斗，该仪器中导管的作用为平衡气压，使浓盐酸顺当滴下。(4)上述装置存在一处缺陷，会导致肼的产率降低，改进方法是B、C之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶。(5)①探究性质。取装置B中溶液，加入适量稀硫酸振荡，置于冰水浴冷却，试管底部得到结晶。写诞生成结晶的反应的离子方程式N2H4＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=N2H6SO4↓。②测定B中溶液肼的质量分数。称取装置B中溶液mg，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调整溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成100mL溶液，移取25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2～3滴指示剂，用cmol/L的标准碘溶液滴定，滴定过程中发生反应：N2H4＋2I2=N2＋4HI。指示剂可选用淀粉溶液，滴定终点平均消耗标准碘溶液VmL，产品中肼的质量分数为eq\f(6.4cV,m)%。[解析](1)加热固体制NH3，故装置A中试剂为Ca(OH)2和NH4Cl；因NH3极易溶于水，装置a可以防倒吸。(2)依据题干信息，装置B中Cl2和NaOH反应生成NaClO，然后NaClO和NH3反应产生肼。(3)仪器b为恒压滴液漏斗，导管的作用为平衡气压，使浓盐酸顺当滴下。(4)由题图知，Cl2中混有的HCl未除去，HCl会消耗NaOH，从而导致产品产率降低；可在B、C之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶，将HCl除去。(5)①依据提示信息，硫酸肼为无色无味鳞状结晶或斜方结晶，微溶于冷水，可知试管底部得到的结晶为硫酸肼，肼与NH3类似，类比可写出对应的离子方程式为N2H4＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=N2H6SO4↓。②淀粉遇碘变蓝，应运用淀粉溶液作为指示剂；依据反应N2H4＋2I2=N2＋4HI，n(N2H4)∶n(I2)＝1∶2，mg溶液中含肼的物质的量n(N2H4)＝eq\f(cV×10－3,2)mol×eq\f(100,25.00)＝2cV×10－3mol，故样品中肼的质量分数为eq\f(2cV×10－3mol×32g/mol,mg)×100%＝eq\f(6.4cV,m)%。14．(2024·河北石家庄模拟)氮化钙(Ca3N2)是一种重要试剂，常温下为棕色固体，在空气中会被氧化，遇水猛烈水解，产生刺激性气味气体。试验室设计如图装置用Ca与N2反应制备Ca3N2，并对Ca3N2纯度进行测定。回答下列问题。Ⅰ.Ca3N2的制备(1)仪器a的名称为蒸馏烧瓶，E装置的主要作用是液封(或隔绝空气中的氧气进入硬质玻璃管与Ca和Ca3N2反应)。(2)试验起先时应首先点燃A(填“A”或“C”)处酒精灯，当视察到E装置中有匀整的气泡产生时点燃另一处酒精灯。Ⅱ.Ca3N2纯度的测定(已知所含的杂质不与水反应产生气体)(3)方案一：①按图1所示连接装置，检查装置气密性后加入试剂；②测定虚线框内装置及试剂的质量m1；③关闭K1(填“K1”或“K2”，下同)，打开K2，用分液漏斗加入足量水，至不再产