高三上学期期末化学汇编：氮及其化合物

第1页/共1页高三（上）期末化学汇编氮及其化合物一、单选题1．（2024北京朝阳高三上期末）近日，我国首台中速大功率氨燃料发动机点火成功。下列关于氨燃料的说法不合理的是A．氨易液化便于存储，且液化时放热B．NH3分子间存在氢键，因此加热时很难分解C．NH3具有还原性，可以在O2中燃烧D．与柴油发动机相比，氨燃料发动机可降低碳排放2．（2024北京丰台高三上期末）下列方程式与所给事实不相符的是A．人工固氮：B．用于焙制糕点：C．向溶液中加入至溶液显中性：D．久置氯水变为无色：、3．（2024北京东城高三上期末）下列物质的颜色变化与氧化还原反应无关的是A．浓硝酸久置后，显黄色B．将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫红色褪去C．新制的白色氢氧化亚铁放置在空气中，最终变为红褐色D．向黄色的铬酸钾(K2CrO4)溶液中加入硫酸，溶液变为橙红色(Cr2O)4．（2023北京通州高三上期末）下列实验对应的化学方程式不正确的是A．次氯酸溶液在光照下产生气泡：2HClO2HCl+O2↑B．将稀硫酸和硫代硫酸钠溶液混合产生浑浊：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+2S↓+O2↑+H2OC．将铜片投入稀硝酸产生气泡：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OD．向氯化银沉淀中加入氨水得到澄清的无色溶液：AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl5．（2023北京丰台高三上期末）下列物质混合后，变化过程中不涉及氧化还原反应的是A．溶液使淀粉碘化钾试纸变蓝B．将通入到溶液中，生成白色沉淀C．向饱和食盐水中依次通入、，有晶体析出D．石蕊溶液滴入氯水中，溶液变红，随后迅速褪色6．（2023北京石景山高三上期末）实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均合理的是气体试剂制备装置收集方法ACO2石灰石+稀H2SO4cdBNH3NH4Cl+Ca(OH)2bfCSO2Na2SO3+浓H2SO4ceDCl2MnO2+浓盐酸adA．A B．B C．C D．D7．（2023北京十中高三上期末）下列物质混合后，因发生氧化还原反应使溶液pH减小的是A．向浓硝酸中加入铜粉，产生红棕色气体B．向水中加入固体，产生无色气体C．向碘水中通入气体，碘水颜色变浅D．向溶液中通入气体，生成黑色沉淀8．（2022北京朝阳高三上期末）用体积相同的15mol·L-1HNO3、4mol·L-1HNO3分别将两份等质量的铜片完全溶解，发生如下反应：①4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，所得溶液为绿色②8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，所得溶液为蓝色用注射器分别取①、②中的少量溶液，夹上弹簧夹，完成如下实验：I向外拉动注射器活塞①中液面上方呈红棕色，……II②中无明显变化下列分析正确的是A．①中产生NO2，②中产生NO，说明氧化性：稀HNO3>浓HNO3B．溶解等量的Cu，消耗HNO3(浓)的物质的量多于HNO3(稀)C．I中溶液上方呈红棕色是因为发生反应2NO+O2=2NO2D．向外拉动注射器活塞时，①中溶液颜色不会发生变化9．（2022北京东城高三上期末）描述下列事实的离子方程式书写不正确的是A．用醋酸溶液溶解大理石：B．将氯气通入二氧化硫的水溶液中：C．用过量氨水吸收二氧化硫：D．将铜丝插入浓硝酸中：10．（2022北京东城高三上期末）下列有关物质用途的说法中，不正确的是A．液氨可用作制冷剂 B．维生素C可用作食品中的抗氧化剂C．盐酸可用于除去水垢中的 D．溶液可用于蚀刻覆铜电路板11．（2022北京房山高三上期末）用如图装置(夹持装置已略去)进行制备及性质实验。下列说法不正确的是A．甲中制备利用了的分解反应B．乙中的集气瓶内a导管短、b导管长C．若将丙中的换成苯，仍能防止倒吸D．向收集好的中通入少量，可能观察到白烟二、填空题12．（2023北京丰台高三上期末）细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如下图所示。(1)上图所示氮循环中，属于氮的固定的有(填字母序号)。a.转化为氨态氮

b.硝化过程

c.反硝化过程(2)氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一、①氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为。②检验氨态氮肥中的实验方案是。(3)硝化过程中，含氮物质发生(填“氧化”或“还原”)反应。(4)氨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，转移的电子的物质的量为mol。(5)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理：、。三、解答题13．（2024北京房山高三上期末）某学习小组对与的反应进行了研究。(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式为。(2)利用如图装置完成与制取氮氧化物的反应。实验过程中可观察到装置B中液面上方为无色气体，C中液面上方为红棕色气体。①为排尽整套装置内的空气，先打开弹簧夹，通入(填化学式)，一段时间后关闭弹簧夹。②C中液面上方为红棕色气体，其原因是(用化学方程式表示)。(3)学习小组在做铜与硝酸反应的实验时观察到了以下现象：实验Ⅰ中蓝色溶液A遇铜片立即产生气泡，而相同条件下实验Ⅱ中硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。实验操作如下：实验Ⅰ：实验Ⅱ：分析蓝色溶液A的成分后，学习小组探究蓝色溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。①假设1：(填化学式)对该反应有催化作用。实验验证：向硝酸中加入少量硝酸铜固体，溶液呈蓝色，放入铜片，无明显变化。结论：假设1不成立。②假设2：对该反应有催化作用。向A中鼓入数分钟得溶液C，相同条件下，铜片与A、C溶液的反应速率：(填“”“”“”)。实验证明假设2成立。③经检验，蓝色溶液A中还含有少量亚硝酸。设计实验证明也对该反应有催化作用。操作和预期的现象是：。向含有铜片的溶液B中。实验总结：和对铜与硝酸的反应都有催化作用。(4)请推测与浓硝酸反应中和参与的可能的催化过程：①

②。14．（2023北京昌平高三上期末）铜片与浓硝酸反应后溶液呈现鲜草绿色，小组同学探究其成因。(1)铜片溶解的化学方程式为。【初步实验】甲同学提出猜想：仅仅是因为气体溶解后，溶液颜色和气体颜色叠加形成鲜草绿色，进行实验1-1及1-2予以验证。实验1-1：取反应后混合液于一支试管内，按一定的气体流速将和混合气体通入，有大量红棕色气体逸出，约后溶液转为蓝色。实验1-2：取反应后混合液于另一支试管内，按与实验1-1中相同的气体流速将空气通入，有大量红棕色气体逸出，约后溶液转为蓝色。(2)乙同学根据以上2个实验现象证明甲同学猜想不成立，理由是。【深入研究】分别向四支试管内依次加入下列试剂后，同时插入铜丝并记录实验现象，如下表。编号浓硝酸/蒸馏水/滴/滴尿素溶液/滴现象2-11000快速反应，异常剧烈，溶液为鲜草绿色2-21300快速反应，异常剧烈，溶液为鲜草绿色2-31030反应较慢，溶液为蓝色，没有绿色出现2-41003反应较慢，溶液为蓝色，没有绿色出现已知：①尿素的化学式为，其中C的化合价为价②该条件下，浓硝酸与尿素溶液不反应③金属和浓硝酸反应过程中有生成，可大大加快金属与浓硝酸反应的速率。其原理为：第一步：第二步：第三步：(3)补全上述原理的第二步反应：。(4)因为发生化学反应：，因此实验2-4中反应速率较慢。上述实验可以说明反应过程中的对反应速率有一定影响。丙同学设计实验3，能证明反应混合液的鲜草绿色也与也有关。(5)实验3：向一支试管内加入5滴稀，加入溶液振荡后再滴加溶液，现象是。(6)实验2-3和实验2-4分别证明了具有性、性，这与其核心元素化合价密切相关。(7)解释实验1-1和1-2的现象差异。15．（2022北京石景山高三上期末）某小组通过实验探究NO的某些性质。(1)从氮元素的价态角度分析，NO有性。(2)以Cu和HNO3为原料制备NO，反应的化学方程式为。(3)设计实验探究NO的氧化性。实验Ⅰ：用排水法收集一瓶NO，将其倒扣在盛有碱性Na2SO3溶液的水槽中，振荡，观察到集气瓶中液面上升。资料：ⅰ.NO与碱性Na2SO3溶液会发生氧化还原反应，NO被还原为N2O。ⅱ.Ag+与N2O反应生成黄色沉淀。①检验SO的氧化产物。取少量实验Ⅰ反应后集气瓶中的溶液，(填操作和实验现象)。②某同学认为，需通过进一步实验验证NO的氧化性，补充以下实验：实验Ⅱ：取饱和Na2SO4溶液，加入少量冰醋酸，再滴加5滴0.1mol/L的AgNO3溶液，无明显变化。实验Ⅲ：取少量实验Ⅰ反应后集气瓶中的溶液，加入少量冰醋酸，再滴加5滴0.1mol/L的AgNO3溶液，(填实验现象)。上述实验证明NO有氧化性。实验Ⅱ的目的是。③写出NO与碱性Na2SO3溶液反应的离子方程式。④从电极反应角度分析NO与碱性Na2SO3溶液的反应。还原反应：2NO+2e-=N2O氧化反应：。实验Ⅳ：用排水法收集两瓶NO，将其分别倒扣在饱和Na2SO3溶液和加有NaOH的饱和Na2SO3溶液中，后者集气瓶中液面上升更快。根据上述实验所得结论：。(4)某同学结合所学知识设计处理工业废气中SO2和NO的实验方案，达到消除污染，保护环境的目的。①先用饱和纯碱溶液吸收废气中的SO2，反应的化学方程式是。②再向生成的溶液中加入一定量，以此溶液来吸收NO气体。

参考答案1．B【详解】A．氨气的熔点高，易液化，便于存储，且液化时放热，故A正确；B．NH3分子间存在氢键，决定了沸点高，不能判断氢化物的稳定性，加热时很难分解和分子内化学键有关，故B错误；C．NH3具有还原性，可以在O2中燃烧生成氮气和水，故C正确；D．与柴油发动机相比，氨燃料发动机燃烧产物是氮气和水，可降低碳排放，故D正确；故选：B。2．C【详解】A．催化剂作用下氢气和氮气在高温高压条件下生成氨气的反应属于人工固氮，反应的化学方程式为，故A正确；B．碳酸氢钠用于焙制糕点是因为碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳能使糕点疏松多孔，反应的化学方程式为，故B正确；C．向硫酸氢钠溶液与加入的氢氧化钡溶液至溶液显中性发生的反应为硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钠、硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为，故C错误；D．久置氯水变为无色是因为氯气与水反应生成的次氯酸不稳定，遇光分解生成盐酸和氧气，有关方程式为、，故D正确；故选C。3．D【详解】A．久置的浓硝酸显黄色，原因是硝酸发生分解生成了NO2和O2，N、O元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A不符合题意；B．SO2具有还原性，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，二者发生氧化还原反应，溶液紫红色褪去，故B不符合题意；C．新制的白色氢氧化亚铁放置在空气中，最终变为红褐色，Fe(OH)2被空气中的O2氧化为Fe(OH)2，与氧化还原反应有关，故C不符合题意；D．向黄色的铬酸钾(K2CrO4)溶液中加入硫酸，溶液变为橙红色(Cr2O)，Cr元素化合价没有发生变化，该过程与氧化还原反应无关，故D符合题意；故选D。4．B【详解】A．次氯酸不稳定，在光照下分解产生HCl、O2，，因此产生气泡，反应方程式为：2HClO2HCl+O2↑，A正确；B．将稀硫酸和硫代硫酸钠溶液混合，反应产生Na2SO4、S、SO2、H2O，反应方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，B错误；C．铜片投入稀硝酸，反应产生NO气体，根据电子守恒、电荷守恒，可知反应方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，C正确；D．向氯化银沉淀中加入过量氨水，反应得到澄清的无色溶液[Ag(NH3)2]Cl，反应的化学方程式为：AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl，D正确；故合理选项是B。5．C【详解】A．溶液使淀粉碘化钾试纸变蓝原理为：2FeCl3+2KI=2KCl+I2+2FeCl2，涉及氧化还原反应，A不合题意；B．将通入到溶液中，由于H2O+SO2H2SO3H++，H+和Ba(NO3)2电离出的硝酸能将亚硫酸氧化为硫酸，故生成白色沉淀BaSO4，涉及氧化还原反应，B不合题意；C．向饱和食盐水中依次通入、，有晶体析出，反应原理为：NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl，未涉及氧化还原反应，C符合题意；D．已知Cl2+H2O=HCl+HClO，由于氯水中含有H+故石蕊溶液滴入氯水中，溶液变红，同时氯水中含有的HClO具有强氧化性，则随后迅速褪色，涉及氧化还原反应，D不合题意；故答案为：C。6．D【详解】A．石灰石与稀H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻碍反应的继续进行，所以用石灰石与稀硫酸不能制取二氧化碳，A不正确；B．用NH4Cl与Ca(OH)2反应制取NH3时，采用“固+固、加热”型制气装置，但由于NH3极易溶于水，所以不能采用排水法收集NH3，B不正确；C．用Na2SO3与浓H2SO4反应制SO2气体，可采用简易气体发生装置，但由于SO2的密度比空气大，所以应采用向上排空气法收集，C不正确；D．MnO2与浓盐酸在加热条件下才能反应制取Cl2，由于Cl2的密度比空气大，所以采用向上排空气法收集，D正确；故选D。7．C【详解】A．Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2+2H2O，因氧化还原反应pH增大，A错误；B．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，因氧化还原反应碱性增强，pH增大，B错误；C．向碘水中通入气体，碘水颜色变浅，SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，因发生氧化还原反应使溶液pH减小，C正确；D．向溶液中通入气体，生成黑色沉淀，CuSO4+H2S=CuS+H2SO4，该反应是非氧化还原反应，D错误；故选C。8．B【详解】A．①中产生NO2，②中产生NO，说明浓硝酸的得电子能力强，氧化性：稀HNO3<浓HNO3，故A错误；B．由反应可知，消耗1molCu消耗的浓硝酸为4mol，消耗的稀硝酸为mol，由此可知溶解等量的铜消耗的浓硝酸更多，故B正确；C．I中溶液溶有二氧化氮，当抽动针筒时压强减小，二氧化氮从溶液中逸出，从而出现红棕色，而不是NO与氧气反应的结果，故C错误；D．向外拉动注射器活塞时，①中溶液中溶解的二氧化氮逸出，会使溶液的颜色发生变化，故D错误；故选：B。9．A【详解】A．醋酸为弱酸，书写离子方程式时不能拆开写，故A错误；B．氯气通入二氧化硫的水溶液中反应生成硫酸和盐酸，故B正确；C．用过量氨水吸收二氧化硫反应生成亚硫酸铵，故C正确；D．铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，故D正确；故选A。10．C【详解】A．液氨气化吸收大量的热，可用作制冷剂，故A正确；B．维生素C具有还原性，可用作食品中的抗氧化剂，故B正确；C．盐酸可用于除去水垢，但不能除去，故C错误；D．溶液可以和Cu反应生成Cu2+，可用于蚀刻覆铜电路板，故D正确；故答案为C11．C【分析】该实验制备氨气利用碱石灰溶于水放热使氨水分解，氨气极易溶于水，不宜用排水法收集，其密度比空气小，可用排空气法收集。【详解】A．甲为氨气发生装置，利用氨水受热分解制备氨气的原理，故A正确；B．氨气密度比空气小，利用向下排空气法，故a短b长，故B正确；C．因为苯的密度比水小，苯在上层，故将四氯化碳换成苯后不能防止倒吸，故C错误；D．氨气与氯气反应可以生成氯化铵固体，产生大量白烟，故D正确；故选C。12．(1)a(2)N2+3H22NH3取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH(3)氧化(4)0.9(5)6Fe3++2NH=6Fe2++N2↑+8H+10Fe2++2NO+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O【分析】(1)氮的固定是氮元素由游离态变为化合态；(2)①工业上用氮气和氢气反应生成氨气；②铵根离子与碱反应放出氨气；(3)硝化过程是铵根离子转化为硝酸根离子；(4)氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，根据得失电子守恒，反应方程式是NH+NO=N2+2H2O；(5)脱氮是指将氮元素转化为氮气从水体中除去，Fe3+把NH氧化为氮气，Fe2+把NO还原为氮气。【详解】（1）a.N2转化为氨态氮，氮元素由游离态变为化合态，属于氮的固定；b.硝化过程是铵根离子转化为硝酸根离子，不是氮的固定；c.反硝化过程是硝酸根离子转化为氮气，不是氮的固定；选a；（2）①工业上用氮气和氢气反应生成氨气，反应方程式是N2+3H22NH3；②铵根离子与碱反应放出氨气，检验铵态氮肥中NH的实验方法是：取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH；（3）硝化过程中，铵根离子转化为硝酸根离子，氮元素化合价升高，含氮物质发生氧化反应；（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，反应方程式是NH+NO=N2+2H2O，生成1molN2转移3mol电子，当产生0.3mol氮气时，转移的电子的物质的量为0.9mol；（5）脱氮是指将氮元素转化为氮气从水体中除去，Fe3+把NH氧化为氮气，Fe2+把NO还原为氮气，反应的离子方程式是6Fe3++2NH=6Fe2++N2↑+8H+、10Fe2++2NO+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O。13．(1)(2)(或、稀有气体)(3)加入少量(或)立即产生气泡(4)【详解】（1）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜，水和一氧化氮：（2）①为了排除装置内的空气，需要通入不与产生气体反应的气体，可通入N2、CO2、稀有气体等，故答案为：N2、CO2、稀有气体等。②根据装置B中为无色气体，可知通入C中的气体为NO，装置C中液面上为红棕色气体，可知NO和浓硝酸反应生成了NO2，所以方程式为，故答案为：。（3）①由验证性实验加少量硝酸铜固体可得，该假设是探究Cu(NO3)2对该反应有催化作用，故答案为：Cu(NO3)2。②向A中鼓入N2数分钟，使得溶液中NO2的浓度下降，得溶液C，当时，实验能够证明假设2成立。故答案为：>。③欲设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用，只需证明往含有铜片的B溶液中加入少量的固体NaNO2（HNO2）比没加的速率快就行。故答案为：加入少量的固体NaNO2（HNO2）；B中铜片上立即生成气泡。（4）请推测Cu与浓硝酸反应中NO2和HNO2参与的可能的催化过程：①②【点睛】该道题是探究类的实验题，做这类题时，需把握好上下文，遇到不会的，看前面和后面的信息，综合分析，特别是猜想，可以参考其他的猜想，也可以根据后面的实验过程总结猜想。14．(1)(2)相同气体流速下，溶液变为蓝色所用时间不同(3)(4)(5)溶液为为鲜草绿色(6)还原氧化(7)1-2中，空气中的氧气将产生的HNO2氧化，因此鲜草绿色较快消失【分析】利用铜与浓硝酸反应生成的产物进行探究，通过对比实验，利用硝酸、蒸馏水、双氧水、尿素等设计不同介质条件下铜与之反应的现象进行分析，探究具有还原性、氧化性，与其核心元素化合价密切相关的原理。【详解】（1）铜片与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式为；（2）相同气体流速下，溶液变为蓝色所用时间不同，所以不仅仅是因为气体溶解后，溶液颜色和气体颜色叠加形成鲜草绿色，乙同学根据以上2个实验现象证明甲同学猜想不成立；（3）已知：总反应为；第一步：；第三步：；将总反应减去第一步反应和第三步反应得到第二步反应：；（4）根据描述可知，HNO2参与反应，反应生成氮气，HNO2中氮元素化合价降低3，CO(NH2)2中氮元素化合价升高3，最小公倍数为3，结合氧化还原反应及质量守恒配平得反应；（5）向一支试管内加入5滴稀，加入溶液振荡后产生HNO2，再滴加溶液，现象是溶液为为鲜草绿色；（6）实验2-3和实验2-4分别是过氧化氢将氧化和尿素将还原，证明了具有还原性、氧化性，这与其核心元素化合价密切相关；（7）实验1-1和1-2的现象差异是因为1-2中，空气中的氧气将产生的HNO2氧化，因此鲜草绿色较快消失。15．(1)氧化性和还原性(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，3NO2+H2O=2HNO3+NO或3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)先加盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，出现白色沉淀出现黄色沉淀排除SO对Ag+检验N2O的干扰2OH-+2NO+SO=N2O+SO+H2OSO+2OH--2e-=SO+H2ONO和SO反应体现了NO的氧化性，碱性增强反应更快(4)SO2+Na2CO3=CO2+Na2SO3NaOH【分析】要借助反应2OH-+2NO+SO=N2O+SO+H2O、设计实验探究NO的氧化性。可通过检验SO的氧化产