2025届高考化学一轮复习课后限时集训14氮及其化合物含解析新人教版

PAGE7-课后限时集训(十四)(建议用时：40分钟)1．下列关于自然界中氮循环的说法错误的是()A．氮肥均含有NHeq\o\al(＋,4)B．雷电作用固氮中氮元素被氧化C．碳、氢、氧三种元素参加了自然界中氮循环D．合成氨工业的产品可用于侯氏制碱法制备纯碱A[氮肥一般分为铵态氮肥(含NHeq\o\al(＋,4))，硝态氮肥(含NOeq\o\al(－,3))和酰胺氮肥(含)，A项错误。]2．常温常压下，注射器甲中装有NO2气体，注射器乙中装有相同体积的空气，注射器与U形管连通，固定活塞。如图所示，打开两个止水夹，足够时间后，将会看到U形管中液面()A．a端上升，b端下降B．a端下降，b端上升C．U形管中液面无改变D．无法推断A[打开止水夹，NO2与H2O反应，气体体积减小，压强减小，水向左流淌，a端上升，b端下降。]3．(2024·黑龙江重点中学三联)如图所示，在一个密闭的玻璃管两端各放一团棉花，再用注射器同时在两端注入适量的浓氨水和浓盐酸，下列说法错误的是()A．玻璃管中发生的反应可表示为NH3＋HCl=NH4ClB．试验时会在玻璃管中看到白雾C．用手触摸玻璃管外壁，会感觉到有热量放出D．将浓盐酸换成浓硝酸也会有相像现象B[浓氨水和浓盐酸均具有挥发性，挥发出的NH3和HCl发生反应NH3＋HCl=NH4Cl，A项正确；生成的NH4Cl为固体小颗粒，故可以视察到有白烟生成，B项错误；NH3＋HCl=NH4Cl为放热反应，用手触摸玻璃管外壁，会感觉到有热量放出，C项正确；浓硝酸具有挥发性，将浓盐酸换成浓硝酸，也会出现相像现象，D项正确。]4．下列关于氮及其化合物的说法错误的是()A．全部的铵盐都能与烧碱共热生成氨气B．浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应，均体现其酸性和强氧化性C．一氧化氮结合血红蛋白的实力比一氧化碳还强，更易造成人体缺氧D．把带火星的木条伸入充溢NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧B[浓硝酸与C反应，只体现强氧化性，B错误。]5．如图是含氮化合物及单质的“类别—价态”二维图，结合二维图及氧化还原反应原理的基本规律，下列相关分析或预料错误的是()A．硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸清洗银镜反应后的试管B．在肯定条件下NO、NO2均能和NH3发生反应，可用氨气处理氮氧化物C．可加热NH4NO3和Ca(OH)2制备氨气D．联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化生成氢叠氮酸(HN3)C[HNO3中氮元素为＋5价，具有强氧化性，能与Ag发生反应，故A正确；由题图可知NO、NO2在肯定条件下均能和NH3发生归中反应，产物是氮气和水，则氨气可用于处理氮氧化物，故B正确；通过分析NH4NO3中氮元素价态可知，其可能发生自身的氧化还原反应，所以其受热分解产物不肯定有NH3，故不能用NH4NO3和Ca(OH)2共热制备NH3，故C错误；依据价态分析，N2H4(氮元素为－2价)和HNO2(氮元素为＋3价)反应可能生成HN3，故D正确。]6．(2024·黑龙江重点中学联考)肯定温度下，探究铜与稀硝酸反应，过程如图所示，下列说法不正确的是()A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OB．过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快的缘由是NO2溶于水，使c(HNO3)增大C．由试验可知，NO2对该反应具有催化作用D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以接着溶解B[过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应生成NO气体，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A项正确；随着反应进行，溶液中生成硝酸铜，依据氮元素守恒，过程Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中的大，因此反应速率增大的缘由不是硝酸浓度增大，B项错误；过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快，结合B项分析及试验过程可知，NO2对反应具有催化作用，C项正确；当活塞不再移动时，再抽入空气，NO与氧气、水反应生成硝酸，能与铜接着反应，D项正确。]7．科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质，该物质的晶体中含有SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)两种离子，当N4Heq\o\al(4＋,4)遇到碱性溶液时，会生成N4分子。下列说法正确的是()A．14N、N4与N2互为同位素B．N4H4(SO4)2的电离方程式为N4H4(SO4)2N4Heq\o\al(4＋,4)＋2SOeq\o\al(2－,4)C．N4H4(SO4)2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用D．N4H4(SO4)2中只含共价键，不含离子键C[同种元素的不同原子之间互为同位素，N4与N2为单质，A项错误；N4H4(SO4)2晶体中含有SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)两种离子，N4H4(SO4)2为离子化合物，电离方程式为N4H4(SO4)2=N4Heq\o\al(4＋,4)＋2SOeq\o\al(2－,4)，B项错误；草木灰的主要成分为K2CO3，与K3PO4都为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，当N4Heq\o\al(4＋,4)遇到碱性溶液时，会生成N4，故不能混合施用，C项正确；N4H4(SO4)2中含有离子键，D项错误。]8．生物脱氮工艺是目前广泛采纳的污水处理工艺，可将废液中的NHeq\o\al(＋,4)转化为N2和水，该工艺流程如图所示：已知反应Ⅰ的离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋2O2=NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋H2O。下列说法正确的是()A．反应Ⅱ中NHeq\o\al(＋,4)转化为N2和水的离子方程式为5NHeq\o\al(＋,4)＋3NOeq\o\al(－,3)=4N2↑＋9H2O＋2H＋B．两池中投放的废液体积相等时，NHeq\o\al(＋,4)能完全转化为N2C．常温常压下，反应Ⅱ中生成22.4LN2时，转移电子3.75molD．两池发生的反应中，氮元素只被氧化A[反应Ⅱ的离子方程式为5NHeq\o\al(＋,4)＋3NOeq\o\al(－,3)=4N2↑＋9H2O＋2H＋，故A正确；反应Ⅰ中1molNHeq\o\al(＋,4)转化为1molNOeq\o\al(－,3)，反应Ⅱ中1molNOeq\o\al(－,3)完全反应转化为N2消耗eq\f(5,3)molNHeq\o\al(＋,4)，两个反应中消耗的废液体积不同，故B错误；标准状况下，反应Ⅱ中生成22.4LN2时，转移电子3.75mol，故C错误；反应Ⅱ中N元素既被氧化又被还原，故D错误。]9．某课外活动小组欲利用CuO与NH3的反应探讨NH3的性质与分子组成，设计了如下试验装置(夹持装置已略去)进行试验。请回答下列问题：(1)仪器a的名称为；仪器b中的试剂不行能为下列中的(填标号)。A．氧化钙B．碱石灰C．石灰石D．熟石灰(2)装置B的作用是。(3)试验中视察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管收集到无色无味的气体，写出装置C中发生反应的化学方程式：。(4)试验完毕，若测得干燥管D增重mg，装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况)，则氨分子中氮原子个数与氢原子个数的比值为(用含m、n的代数式表示)。[解析](1)仪器a为分液漏斗，仪器b中反应的原理是浓氨水使仪器b中的试剂溶解放热促进一水合氨分解生成氨气，该试剂不行能是石灰石。(2)装置A制得的氨气中含有水蒸气，装置B的作用是干燥氨气。(3)装置C中CuO与NH3反应，黑色CuO粉末变为红色固体Cu，CuO中Cu的化合价降低，则NH3中N的化合价上升，量气管收集到的无色无味的气体为N2，依据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式：3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O。(4)干燥管D增加的质量为NH3与CuO反应生成的H2O的质量，依据H守恒，知n(H)＝eq\f(m,18)mol×2＝eq\f(m,9)mol，F中的气体为N2，依据N守恒，知n(N)＝eq\f(n,22.4)mol×2＝eq\f(5n,56)mol，则氨分子中氮原子个数与氢原子个数的比值为eq\f(nN,nH)＝eq\f(45n,56m)。[答案](1)分液漏斗C(2)干燥氨气(3)3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O(4)eq\f(45n,56m)10．某化学爱好小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的试验，试验过程如图所示。下列有关说法正确的是()A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2B．③中反应的离子方程式为3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OC．③中滴加稀硫酸，铜片接着溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强D．由上述试验可知，Cu在常温下既可与稀硝酸反应，又可与稀硫酸反应B[Cu与稀硝酸发生反应3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，稀硝酸被还原为NO，NO遇空气中的O2生成NO2，故试管口有红棕色气体产生，A错误；③中溶液含有NOeq\o\al(－,3)，滴加稀硫酸后，Cu、NOeq\o\al(－,3)、H＋接着反应生成NO，B正确；③中铜片接着溶解，是因为稀硫酸供应H＋，与NOeq\o\al(－,3)形成HNO3，HNO3接着与Cu反应，C错误；Cu是不活泼金属，在常温下，可与稀硝酸反应，但不能与稀硫酸反应，D错误。]11．氨基钠(NaNH2)常作有机合成的还原剂和吸水剂。试验室中可通过NH3在加热条件下与金属钠反应制得NaNH2。某小组拟利用下列装置制备氨基钠并检验相关气体产物。资料显示：无水CaCl2能汲取NH3；NH3具有还原性，能还原CuO。ABCDEF请回答下列问题：(1)NH3的电子式为。(2)A装置中固体试剂可能是(填化学式)，盛装浓氨水的仪器名称是。(3)按气流从左至右，装置连接依次为A、(填字母)。能证明NH3和Na的反应产物有H2的试验现象是。(4)写出E中发生反应的化学方程式。(5)为了更好地利用原料，须要限制反应速率。限制本试验反应速率的操作方法是。(6)设计试验证明NaNH2和水反应产生NH3：。[解析](1)NH3是共价化合物，电子式为。(2)由题图可知，A装置在常温下可制备氨气，又浓氨水和生石灰、氢氧化钠固体等混合均可产生大量氨气，故A中固体试剂可以为CaO或NaOH等。盛装浓氨水的仪器是分液漏斗。(3)依题意，可知气体产物为H2，因NH3和H2都能还原氧化铜并有水生成，则检验H2之前必需除去NH3。依据题给装置和试剂知，盛装无水硫酸铜的干燥管用于检验H2的氧化产物H2O，盛装碱石灰的干燥管用于干燥NH3，盛装无水氯化钙的干燥管用于汲取未反应的NH3。按气流从左至右，装置连接依次依次为氨气发生装置(A)、干燥NH3装置(D)、NH3与钠反应装置(E)、除NH3装置(F)、氧化H2装置(C)和检验水的装置(B)。假如有H2生成，则C中氧化铜在氢气作用下转化成铜，B中无水硫酸铜汲取水蒸气生成五水硫酸铜晶体。(4)氨气和钠在加热条件下反应生成氨基钠和氢气。(6)可用潮湿的红色石蕊试纸检验氨气。[答案](1)(2)CaO(或NaOH)(其他合理答案均可)分液漏斗(3)D、E、F、C、BC中黑色粉末变红色，B中白色粉末变蓝色(4)2NH3＋2Naeq\o(=,\s\up7(△))2NaNH2＋H2(5)旋转分液漏斗的旋塞，限制滴加浓氨水的速度(6)取少量NaNH2样品于试管中，滴加适量水，用镊子夹一块潮湿的红色石蕊试纸放在试管口上方，试纸变蓝色，证明NaNH2和水反应产生NH312．(2024·河北石家庄月考改编)利用尿素制备N2H4·H2O(水合肼)的试验流程如图1所示。图1已知：①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应。②N2H4·H2O有强还原性，能与NaClO猛烈反应生成N2。(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度为41℃，测得产物中除NaClO外还含有NaClO3，且两者物质的量之比为5∶1，该反应的离子方程式为。(2)试验中，为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40℃，除可采纳冰水浴之外，还可实行的措施是。(3)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O(沸点118.5℃)的装置如图2所示。NaClO碱性溶液与尿素[CO(NH2)2](沸点196.6℃)溶液在40℃以下反应一段时间后，再快速升温至110℃接着反应。图2①运用冷凝管的目的是。②分液漏斗内的试剂是；若分液漏斗内液体滴加速率过快，发生的副反应的化学方程式为；将分液漏斗内的液体加入三颈烧瓶内的操作是。③写诞生成水合肼的化学方程式：。[解析](1)若温度为41℃，产物中除NaClO外还有NaClO3，Cl的化合价均上升，则还应有部分Cl的化合价降低，即有NaCl生成，依据NaClO和NaClO3的物质的量之比为5∶1，结合得失电子守恒，可知ClO－、ClOeq\o\al(－,3)、Cl－的化学计量数之比为5∶1∶10，