第四章　第8讲　含氮化合物之间的转化-2025年高中化学高考备考

第四章非金属及其化合物第8讲含氮化合物之间的转化课标要求核心考点五年考情核心素养对接认识氮及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值含氮化合物之间的转化2023江苏，T8；2022广东，T19；2021江苏，T71.证据推理与模型认知：能理解、描述和表示化学中有关氮及其化合物之间的转化模型，指出模型表示的具体含义，并运用理论模型解释或推测物质的组成、结构、性质与变化；能从物质类别、元素价态角度说明氮及其化合物的性质。2.科学态度与社会责任：主动关心与氮的氧化物、硝酸型酸雨有关的环境保护、资源开发等社会热点问题，形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念命题分析预测1.含氮化合物之间的相互转化，可以结合实验、元素化合物、氧化还原反应等进行命题，也可以结合定性分析和定量计算进行命题，形式多样。2.2025年高考可能会在选择题中考查氮及其化合物之间的转化相关实验现象分析和性质探究，另外，也可能会结合环境保护来命题，以凸显对科学态度与社会责任化学学科核心素养的考查，需要引起重视考点含氮化合物之间的转化1.典型含氮元素物质之间的相互转化（1）“歧化反应”——同一物质中N的化合价在同一反应中既升高又降低。例如，3NO2＋H2O2HNO3＋NO、2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2（2）“归中反应”——不同物质中N的不同化合价在同一反应中只靠拢。例如，6NO＋4NH3催化剂5N2＋6H2O、NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋2.氮元素的价类二维图及转化关系研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价－物质类别关系图如图：回答下列问题：（1）在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，反应的化学方程式是4NH3＋5O2催化剂△4NO＋6H2（2）在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式：C＋4HNO3（浓）△CO2↑＋4NO2↑＋2H2（3）实验室中，检验溶液中含有NH4＋的操作方法是取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，稍微加热，若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，则证明溶液中含有NH4（4）物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的化学方程式：3NO2＋H2O2HNO3＋NO，当反应消耗0.15mol物质B时，转移电子的物质的量为0.1mol命题点1氮循环1.[全国Ⅱ高考]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（如图所示）。下列叙述错误的是（C）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解析雾和霾的分散剂均为空气，A项正确；结合图示可知形成雾霾的无机颗粒物中含有NH4NO3和（NH4）2SO4，B项正确；根据图示可知空气中NOx、SO2等分别转化为HNO3、H2SO4后，吸收空气中的NH3生成NH4NO3和（NH4）2SO4，即NH3是形成无机颗粒物的反应物，C项错误；过度施用氮肥，会导致空气中挥发的NH3浓度增大，与雾霾的形成有关，D项正确。命题点2氮元素“价类二维图”的应用2.[2023河北质检]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（C）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f③a→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iA.①③⑤⑥ B.②③④C.①③⑥ D.①④⑤解析根据物质类别及与N元素的化合价的关系可知：a是NH3；b是N2；c是NO；d是NO2；e是N2O5；f是HNO3；g是HNO2；h是NH3·H2O；i是NH4NO3。①在雷电作用下N2与O2反应产生NO，从而实现了N元素的单质向化合物的转化，这是一种固氮方式，正确；②e是N2O5，f是HNO3，N2O5与水反应产生HNO3，反应过程中元素化合价不变，因此反应不需要加入氧化剂就可以实现，错误；③在a→c→d→f这几个反应中，N元素化合价升高，失去电子，被氧化，因此均发生了N元素被氧化的反应，正确；④g是HNO2，属于酸，N元素化合价是＋3，介于最高价和最低价之间，因此既具有氧化性又具有还原性，同时也能与碱发生中和反应产生盐和水，错误；⑤f是HNO3，光照条件下自身分解即可生成NO2（d），可以不用其他还原剂，错误；⑥HNO3与NH3·H2O发生中和反应生成NH4NO3和水，正确。命题点3氮及其化合物的相互转化3.[全国Ⅰ高考]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图中的A，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2△2NH3↑＋CaCl2＋2H2O（或BNH3·H2O△NH3↑＋②欲收集一瓶干燥的氨气，选择图中的装置，其连接顺序为发生装置➝d、c、f、e、i（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管中红棕色慢慢变浅②反应的化学方程式8NH3＋6NO2催化剂7N2＋12H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K2③Z中NaOH溶液产生倒吸现象④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外界气压解析（1）①观察装置知，A装置适合加热固体制备气体，B装置适合加热液体与固体制备气体或加热液体制备气体。实验室通过氯化铵和消石灰共热制备氨气，可以选择A装置作发生装置，化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2△2NH3↑＋CaCl2＋2H2O。实验室还可以通过加热浓氨水制备氨气，故也可以选择B装置作发生装置，化学方程式为NH3·H2O△NH3↑＋H2O。②实验室用碱石灰干燥氨气，用向下排空气法收集氨气，用水吸收尾气中的氨气并注意防倒吸。故选择C、D、F装置，注意连接球形干燥管时应大口进气，小口出气。所以，连接顺序为a、d、c、f、e、i或b、d、c、f、e、i。（2）NO2呈红棕色，氨气与二氧化氮发生反应8NH3＋6NO2催化剂7N2＋12H2O，故观察到Y管中红棕色慢慢变浅。NH3热点7绿色化学与环境保护命题特点：用绿色化学思想解决与环境保护相关的问题。解决方案具有：（1）操作越容易越好；（2）反应条件越简单越好；（3）生成物对环境友好；（4）原子利用率越高越好。1.环境保护2.绿色化学（1）核心：从源头上减少或消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”。绿色化学的理念在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，从源头上减少或消除污染。（2）绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：①采用无毒、无害的原料；②在无毒、无害的条件（包括催化剂、溶剂）下进行；③产品应该是环境友好的；④具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。3.原子经济性原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为原子利用率＝目标产物的质量生成物的总质量×1004.碳中和2020年9月，我国提出争取在2060年前实现碳中和。碳中和是指直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。1.[2021全国乙]我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是（D）A.将重质油裂解为轻质油作为燃料B.大规模开采可燃冰作为新能源C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D.研发催化剂将CO2还原为甲醇解析无论是重质油还是轻质油，燃烧时均会产生大量CO2，对CO2排放量的降低几乎无影响，A项错误；可燃冰中的甲烷燃烧也会产生大量的CO2，B项错误；减少煤燃烧产生的污染与碳中和无关，C项错误；将CO2转化为甲醇可促进碳中和，D项正确。2.[2021山东]有利于实现“碳达峰、碳中和”的是（A）A.风能发电 B.粮食酿酒C.燃煤脱硫 D.石油裂化解析风能发电可以减少火力发电的使用，降低二氧化碳的排放，A项正确；粮食酿酒过程中发生反应：C6H12O6酒化酶2C2H5OH＋2CO2↑，不能降低二氧化碳的排放，B项错误；燃煤脱硫可以降低SO2的排放，但不能降低CO2的排放，C项错误；石油裂化不能降低CO2的排放，D项错误。3.[2021河北]硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是（D）A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除解析二氧化硫是一种无色气体，A项错误；机动车气缸中氮气与氧气反应生成NO，燃油不完全燃烧生成CO和细颗粒物PM2.5，二氧化硫不是汽车尾气的主要成分，B项错误；植物不能直接吸收氮的氧化物，而是通过吸收铵态氮或硝态氮来实现氮的固定，C项错误；石灰的主要成分为CaO，二氧化硫与之反应生成亚硫酸钙，CaSO3与空气中的O2反应生成CaSO4，从而除去废气中的SO2，D项正确。4.[北京高考]硫酸盐（含SO42－、HSO4下列说法不正确的是（D）A.该过程有H2O参与B.NO2是生成硫酸盐的氧化剂C.硫酸盐气溶胶呈酸性D.该过程没有生成硫氧键解析根据题图知，该过程中有H2O参与，A项正确；根据图示过程知，NO2转化为HNO2，氮元素的化合价降低，NO2作氧化剂，B项正确；硫酸盐气溶胶中含有HSO4－，呈酸性，C项正确；该过程中SO32－最终转化为素养7物质分离与提纯思想——钙钛矿、硼镁矿、磷砷资源的开发和利用命题特点：矿产资源开发利用的工艺流程情境真实。“三阶段”（预处理、转化与除杂、产品纯化），“三条线”（试剂线、转化线、分离线），分析试剂线上的化学反应是关键。1.硼酸、硼氢化钠等（1）硼酸（H3BO3）H3BO3的电子式为，B最外层有6个电子，属于缺电子原子。硼酸溶于水时，水电离出的OH－中的O提供孤电子对与B提供的空轨道形成配位键，故硼酸的解离反应为H3BO3＋H2O⇌H＋＋[B（OH）4]－，H3BO3为[1]一元弱酸。（2）硼氢化钠（NaBH4）结构式为。NaBH4中的H为－1价，具有还原性，故可用作醛类、酮类和酯类的还原剂。2.P及其化合物的性质（1）P4、P2O5、PCl5、PCl3物质性质P4P4分子呈[2]正四面体结构，每个分子含[3]6个P—P共价键，键角为60°；与O2反应生成P4O6或P4O10，与Cl2反应生成PCl3（液体）或PCl5（固体）P2O5①常用作干燥剂，能干燥[4]酸性或中性物质，与H2O反应生成HPO3或H3PO4等。②在硝酸存在的条件下，煮沸P4O10的水溶液，才能较快地转变为较纯净的H3PO4PCl5、PCl3①磷与氯气反应：氯气足量时生成PCl5（白烟）；氯气不足时生成PCl3（白雾）。②PCl5、PCl3都易水解：PCl5＋4H2O[5]H3PO4＋5HCl、PCl3＋3H2O[6]H3PO3＋3HCl③PCl3可被Cl2氧化为PCl5：PCl3＋Cl2⇌[7]PCl5（2）P的含氧酸拓展（1）可根据含氧酸结构中—OH的数目判断含氧酸的种类，如H3PO4分子结构中有3个—OH，能电离出3个H＋，故为三元酸。（2）磷酸的酸式盐溶液：磷酸二氢根离子电离程度大于其水解程度，溶液呈酸性；磷酸一氢根离子水解程度大于其电离程度，溶液呈弱碱性。磷酸根离子水解溶液呈碱性。如碱性：磷酸钠溶液＞磷酸一氢钠溶液＞磷酸二氢钠。3.As及其化合物（1）As及其氧化物As2O3俗称砒霜，微溶于水生成亚砷酸（（2）As2S3的性质As2S3俗称雌黄，可溶于碱性硫化物或碱溶液中：As2S3＋3Na2S2Na3AsS3，As2S3＋6NaOHNa3AsS3＋Na3AsO3＋3H2O。也可以与SnCl2、HCl反应转化为雄黄（As4S4）：2As2S3＋2SnCl2＋4HClAs4S4＋2SnCl4＋2H2S↑。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成As2（3）H3AsO4的性质1.易错辨析。（1）[2023辽宁改编]P4中的共价键类型为非极性键。（√）（2）[全国Ⅲ高考改编]常温下向pH＝2的H3PO4溶液中加入NaH2PO4，溶液pH变小。（✕）解析（2）向H3PO4溶液中加入NaH2PO4固体，溶液中H2PO4－浓度增大，使平衡H3PO4⇌H2PO4－2.[2021广东改编]已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2与GaAs的反应中，As元素的化合价变为＋5，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1。3.[2023山东潍坊模拟]工业上以硼镁矿（主要成分为2MgO·B2O3·H2O，还含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3、Al2O3和SiO2等）为原料生产硼酸晶体的工艺流程如图所示。已知：①H3BO3的溶解度随温度的升高显著增大；②Fe3＋、Fe2＋、Al3＋和Mg2＋以氢氧化物的形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、9.7、5.2和12.4。下列说法错误的是（C）A.“浸取”时要分批慢慢加入稀硫酸B.“热过滤”的目的是防止温度降低时H3BO3从溶液中析出C.“除杂”时需向“浸出液”中依次加入H2O2和NaOH溶液，以除去Fe2＋、Fe3＋、Al3＋等杂质离子D.“母液”中的溶质主要是硫酸镁解析“浸取”时，因硼镁矿粉中含有少量CaCO3，加入稀硫酸会产生大量泡沫，为避免反应物从反应器中溢出，应分批慢慢加入稀硫酸，A正确。4.[2023河南洛阳联考改编]中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雌黄As2S3和雄黄As4S4早期都曾用作绘画颜料，也可用来入药。As有＋2、＋3两种常见价态。在一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示，下列有关说法错误的是（D）A.反应Ⅱ中若0.5molAs4S4参加反应时，转移14mol电子，则物质a为SO2B.从反应Ⅲ可以推出亚砷酸（H3AsO3）的酸酐为As2O3C.反应Ⅳ属于非氧化还原反应D.反应Ⅰ中，As2S3和Sn2＋恰好完全反应时，其物质的量之比为2∶1解析As4S4中As为＋2价，S为－2价（最低价），经过反应Ⅱ，As4S4转化为As2O3，As的化合价从＋2升高到＋3，当有0.5molAs4S4参加反应且转移14mol电子时，As失去电子的物质的量为0.5×（3－2）×4mol＝2mol，则S失去电子的物质的量为12mol，S的化合价也升高，设物质a中S的化合价为x，则0.5×[x－（－2）]×4mol＝12mol，x＝4，故a为SO2，A正确。反应Ⅲ中As2O3与H2O反应仅生成H3AsO3，且As2O3与H3AsO3中As的化合价均为＋3，则As2O3是H3AsO3的酸酐，B正确。反应Ⅳ中各元素化合价均未发生变化，为非氧化还原反应，C正确。反应Ⅰ的离子方程式为2As2S3＋2Sn2＋＋4H＋As4S4＋2Sn4＋＋2H2S↑，As2S3与Sn2＋的物质的量之比为1∶1时恰好完全反应，D1.[2023江苏]氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（B）A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO3（稀）CuNOO2NOB.工业制硝酸过程中的物质转化：N2O2放电或高温NOHC.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CO催化剂N2D.实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca（OH）2△CaCl2＋2NH3↑＋解析稀硝酸与铜反应生成无色的NO气体，NO与O2反应生成红棕色的NO2气体，实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物可通过气体颜色的变化进行探究，A正确；NO与水不反应，B错误；汽车尾气催化转化器可使尾气中的NO和CO反应生成无污染的N2和CO2，C正确；实验室制备少量NH3可用NH4Cl与Ca（OH）2共热的方法，D正确。2.[2021江苏]阅读下列材料，完成（1）—（2）题：N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）ΔH＝－116.4kJ·mol－1大气中过量的NOx和水体中过量的NH4＋、NO3－均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2，也可将水体中的N（1）在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（C）A.NO（g）H2OHNO3B.稀HNO3（aq）CuNO2（g）C.NO（g）CO高温，催化剂N2（gD.NO3－（aq）O3N2解析A项，NO难溶于水，错误；B项，稀HNO3与Cu反应生成NO，错误；C项，由题给材料知，NO可以催化还原生成N2，正确；D项，NO3－也可以被还原为N2，但是O3具有强氧化性，所以NO3－与O3无法反应生成（2）对于反应2NO（g）＋O2（g）⇌2NO2（g），下列说法正确的是（A）A.该反应的ΔH＜0，ΔS＜0B.反应的平衡常数可表示为K＝cC.使用高效催化剂能降低反应的焓变D.其他条件相同，增大n（O2解析A项，由题给材料知，该反应的ΔH＜0，该反应的气体总物质的量减小，所以ΔS＜0，正确；B项，反应的平衡常数可表示为K＝c2（NO2）c2（NO1.[2023南昌调研]在给定条件下，下列物质间所示的转化不能实现的是（D）A.NH3NO2高温，催化剂B.NO2CaOH2（aq）Ca（NOC.NO2O3N2OD.NH3CO2、NaCl（aq）解析A项，NH3中N为－3价，NO2中N为＋4价，两者发生归中反应生成N2，正确；B项，NO2可与Ca（OH）2反应生成Ca（NO2）2、Ca（NO3）2和H2O，正确；C项，NO2可被O3氧化生成N2O5，正确；D项，根据侯氏制碱法的原理（NH3＋CO2＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3△Na2CO3＋CO2↑＋H2O）知由NH3、CO2、NaCl（aq）反应不能一步制得Na2.[2023南京、盐城一模]氮及其化合物的转化具有重要应用，下列说法正确的是（B）A.栽种豆科植物作“绿肥”属于人工固氮B.尿素[CO（NH2）2]属于含氮量较高的固态氮肥C.自然界“氮循环”中不存在“NO3－→蛋白质D.工业上利用反应2NaCl＋2NH3＋CO2＋11H2ONa2CO3·10H2O↓＋2NH4Cl解析栽种豆科植物作“绿肥”属于自然固氮，A项错误；尿素中氮元素的质量分数为46.7％，尿素属于含氮量较高的固态氮肥，B项正确；自然界“氮循环”中存在植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐，进而将这些无机氮转化成植物体内的蛋白质等有机氮的过程，C项错误；工业制取纯碱是利用反应NaCl＋H2O＋CO2＋NH3NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3△Na2CO3＋CO2↑＋H23.[2024沈阳联考]如图是某元素的“价—类”二维图。其中正盐g与熟石灰共热发生反应可生成f，d的相对分子质量比c大16，下列说法正确的是（A）A.实验室制备f时，可以将其浓溶液滴入碱石灰中进行制取B.c和d都可用排水法收集C.b的浓溶液具有吸水性，可用来干燥气体D.f可经催化氧化生成d解析正盐g能与熟石灰反应生成f，f为氢化物，则正盐g是铵盐，f是氨气，e是氮气，d的相对分子质量比c大16，d是二氧化氮，c是一氧化氮，b是硝酸，a是硝酸盐。实验室制备氨气时，可以将其浓溶液滴入碱石灰中进行制取，利用碱石灰溶于水放热使一水合氨受热分解生成氨气，故A正确；NO2不能用排水法收集，故B错误；b的浓溶液为浓硝酸，不具有吸水性，不能用来干燥气体，故C错误；氨气可经催化氧化生成NO，故D错误。4.[2023湖南]油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄（As2S3）褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：下列说法正确的是（D）A.S2O32－和B.反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化C.反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的n（O2）D.反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1molAs2S3转移的电子数之比为3∶7解析SO42－的中心原子S的价层电子对数为4＋12×（6＋2－2×4）＝4，且无孤电子对，空间结构为正四面体形，S2O32－与SO42－互为等电子体，S2O32－相当于S取代SO42－中的一个非羟基氧原子，存在硫硫键，其空间结构为四面体形，A项错误；由图示转化可知，反应Ⅰ中只有S元素被氧化，反应Ⅱ中As、S元素均被氧化，B项错误；根据反应物和产物及氧化还原反应规律可知，反应Ⅰ为2As2S3＋6O2＋3H2O2As2O3＋3H2S2O3，反应Ⅱ为As2S3＋7O2＋6H2O2H3AsO4＋3H2SO4，则参加反应的n（O2）n（H25.[2023琼海模拟]水生生物参与氮循环过程的示意图如图所示。下列说法正确的是（D）A.NH2OH分子与N2H4分子中的共价键类型完全相同B.反应②③⑥中N均被氧化C.等量NO2－参加反应，反应④转移的电子数比反应⑤多D.水生生物参与的氮循环，既可以为其他生物提供营养物质，又可以减轻水体富营养化解析NH2OH的结构式为，只含有极性键，N2H4的结构式为，含有极性键和非极性键，二者共价键类型不完全相同，A错误。反应③中，N由－1价降低到－2价，被还原，B错误。若有1molNO2－参与反应④，转移4mol电子，若有1molNO2－参与反应⑤，转移3mol电子，反应④比反应⑤多转移1mol电子，但等量并不意味着NO2－的物质的量为1mol，C错误。水生生物参与的氮循环，既可以合成蛋白质，为其他生物提供营养物质，又可以将NO2－、NO6.[2023泉州质检]不同价态含氮物质的转化可用下图表示。下列说法正确的是（D）A.①的转化属于置换反应B.②的转化属于氮的固定C.③的转化方程式：2NO2＋H2O2HNOD.使用CuO作氧化剂可以实现④的转化解析①的转化是氨的催化氧化反应：4NH3＋5O2催化剂△4NO＋6H2O，该反应不属于置换反应，A错误；氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，②的转化为2NO＋O22NO2，不属于氮的固定，B错误；③的转化方程式应为3NO2＋H2O2HNO3＋NO，C错误；3CuO＋2NH3△3Cu＋N7.[2023湖南株洲检测]磷化氢（PH3）是一种在空气中能自燃的剧毒气体，可通过以下流程制取：下列说法错误的是（A）A.NaH2PO2既能与酸反应又能与碱反应B.流程中有两处涉及氧化还原反应C.该过程需要在无氧条件下进行D.分解反应生成H3PO4和PH3的物质的量之比为1∶1解析H3PO2为一元弱酸，NaH2PO2为正盐，只能与酸反应，A错误；白磷与氢氧化钠溶液反应生成PH3和NaH2PO2、H3PO2分解生成PH3和H3PO4，这两个反应中P元素化合价发生变化，是氧化还原反应，B正确；PH3在空气中能自燃，制取过程中有PH3生成，故需要在无氧条件下进行，C正确；H3PO2中P为＋1价，H3PO4和PH3中P分别为＋5价和－3价，根据得失电子守恒可知，反应生成H3PO4和PH3的物质的量之比为1∶1，D正确。8.[2024沈阳联考]细菌可以促使含铁、氮的物质发生氧化还原反应，实现铁、氮两种元素的循环。部分转化如图，下列说法正确的是（D）A.①和硝化过程都属于氮的固定B.反硝化过程中含氮物质发生氧化反应C.亚硝态氮只能通过反硝化过程转化为氮气D.土壤中的铁循环可将氮元素从水体中还原除去解析氮的固定是游离态氮转化为化合态氮的过程，由题图可知硝化过程不属于氮的固定，故A错误；反硝化过程中氮元素化合价均降低，含氮物质发生还原反应，故B错误；由题图可知亚硝态氮与NH4＋可在氨氧化细菌作用下生成氮气，故C错误；由题图可知Fe2＋可与NO3－反应生成氮气，Fe3＋可与N9.[2023长沙适应性考试]实验室可在硝酸铁晶体的催化下，用液氨与钠制备氨基钠（NaNH2）。装置如图（夹持、搅拌、尾气处理装置已省略）。已知：NaNH2几乎不溶于液氨，易与水、氧气等反应。下列说法正确的是（B）A.加入钠之前向装置A中通入氨气的目的是增大液氨的量，提高钠的转化率B.装置B可以防止外界氧气和水蒸气进入装置C.钠与液氨反应的化学方程式为Na＋2NH3催化剂NaNH2＋D.反应后从A中的混合物中提纯氨基钠的操作方法是蒸发结晶解析加Na之前通入NH3是为了赶走A中的空气，防止Na及产物被氧化，A项错误；装置B用Hg液封，可防止外界O2和水蒸气进入A中与Na及产物反应，B项正确；由题干信息可得Na与液氨反应的化学方程式为2Na＋2NH3催化剂2NaNH2＋H2↑，C项错误；NaNH210.[2023江西名校联考]氮的氧化物的回收和利用是环境科学的热点课题之一。（1）锌和稀硝酸反应，还原产物可能是N2O，也可能是NH4NO3。若两个反应中分别生成等物质的量的N2O、NH4NO3，则作氧化剂的HNO3的质量之比为2∶1。（2）在铂原子表面H2还原NO的历程如图所示。①在铂催化剂作用下，NO和H2反应的产物中除N2O、H2O和NH3外，还有N2（填化学式）。在Pt－HY界面上生成N2O的化学方程式为2NO2＋6HN2O＋3H2O②上述方法的主要缺点是有两种气体NO2、N2O（填化学式）排入空气中，会污染环境。（3）向空气中排放NO2会破坏臭氧层，同时NO2转化成N2O5并放出O2，还原产物是N2O5（填化学式）。（4）NaNO2常作火腿肠等腌制食品的保鲜剂。在加热条件下，NO和烧碱固体反应可生成NaNO2，氧化剂与还原剂的质量之比为1∶2，则该反应的化学方程式为6NO＋4NaOH△4NaNO2＋N2＋2H2解析（1）由题意知，两个反应分别为4Zn＋10HNO34Zn（NO3）2＋N2O↑＋5H2O、4Zn＋10HNO34Zn（NO3）2＋NH4NO3＋3H2O。生成1molN2O时氧化剂为2molHNO3，生成1molNH4NO3时氧化剂为1molHNO3。（2）①根据题图可知，产物还有N2。Pt－HY界面上NO2和H原子反应生成N2O和H2O。②根据题图，部分NO2、N2O排入空气中，会污染环境。（3）由题意知，O3和NO2反应生成N2O5和O2，化学方程式为2NO2＋O3N2O5＋O2，还原产物是N2O5。（4）根据氧化剂与还原剂的质量之比为1∶2可知，还原产物为N2，则该反应的化学方程式为6NO＋4NaOH△4NaNO2＋N11.[2024安徽师大附中测试]利用NO、O2和Na2CO3溶液反应制备NaNO2的装置如图所示（夹持装置略），下列关于该装置的说法错误的是（A）A.装置A分液漏斗中药品选用不当，应选用稀HNO3B.装置B可除去装置A中挥发出的HNO3蒸气C.装置C中发生反应的化学方程式为2Na2CO3＋4NO＋O24NaNO2＋2COD.尾气不可以通过点燃的方法处理解析装置A分液漏斗中使用浓HNO3，反应速率加快，且产生的NO2可以在装置B中转化为NO，所以可选用浓硝酸，故A错误；装置B既可将装置A中挥发出的HNO3蒸气吸收，又可将NO2转化为NO，故B正确；装置C中发生反应的化学方程式为2Na2CO3＋4NO＋O24NaNO2＋2CO2，故C正确；氮氧化物不可燃，尾气中NO2、NO等不可以用点燃的方法处理，故D12.氮化钡（Ba3N2）是一种棕色粉末，在空气中易被氧化，遇水会发生剧烈水解，实验室常用Ba与N2在加热条件下反应制得Ba3N2。某实验小组设计如图所示装置（夹持装置略）制备氮化钡。回答下列问题：（1）仪器a的名称为恒压滴液漏斗。装置A中发生反应的化学方程式为CaO＋NH3·H2ONH3↑＋Ca（OH）2（2）若装置B和装置F处可选用的试剂有碱石灰和无水CaCl2，则无水CaCl2应放置在装置F（填“B”或“F”）处，装置F的作用为防止空气中的水蒸气进入装置E中。（3）实验观察到装置D中气泡明显减少（填写具体现象），证明装置C中CuO完全反应。（4）产品中Ba3N2的纯度的测定（假设产品中杂质只有未反应完的Ba）：称取14.54g所得产品，先用无水乙醇进行处理，待充分反应后，加入足量稀硫酸充分反应，过滤、洗涤、干燥。①加入无水乙醇时发生反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋Ba（CH3CH2O）2Ba＋H2↑②洗涤时，采用稀硫酸代替蒸馏水，其目的是减少硫酸钡溶解损失。③若最后干燥得到23.30g沉淀，则产品中Ba3N2的纯度为90.58％（结果保留四位有效数字）。解析（1）仪器a为恒压滴液漏斗；装置A（固液不加热装置）中浓氨水与生石灰反应生成NH3和Ca（OH）2，反应的化学方程式为CaO＋NH3·H2ONH3↑＋Ca（OH）2。（2）根据实验装置分析可知，装置B主要是为了除去氨气中的水蒸气，装置F主要是为了防止空气中的水蒸气进入装置E中，由于无水CaCl2能吸收氨气，则无水CaCl2应放置在装置F处。（3）装置C（气固加热装置）中发生的反应为2NH3＋3CuO△N2＋3H2O＋3Cu，装置C中现象为黑色固体变为红色，若CuO完全反应，则NH3直接进入装置D中，由于NH3能被浓硫酸吸收，则装置D中实验现象为气泡明显减少。（4）①根据无水乙醇与钠反应可类比得到无水乙醇与Ba反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋Ba（CH3CH2O）2Ba＋H2↑。②根据沉淀溶解平衡BaSO4（s）⇌Ba2＋（aq）＋SO42－（aq）可知，采用稀硫酸代替蒸馏水洗涤，可抑制硫酸钡的溶解，减少损失，使测定结果更准确。③由题意知，最后干燥得到的沉淀是BaSO4，根据质量守恒可知，n（Ba3N2）×439g/mol＋n（Ba）×137g/mol＝14.54g，根据原子守恒可知，3n（Ba3N2）＋n（Ba）＝23.30g233g/mol，联立两式可得n（Ba3N2）＝0.03mol，n（Ba13.[2023江苏南京调研改编]用零价铁（Fe）去除含氮废水中的硝酸盐（NO3－）是环境修复的重要方法。一种去除N（1）Ⅱ中充分反应后，分离混合物的方法是过滤。（2）Ⅱ中反应的离子方程式是3Fe＋NO3－＋2H＋＋H2OFe3O4＋N（3）实验发现，在Ⅱ中补充一定量的Fe2＋可以明显提