专题05氮及其化合物的转化-2021-2022学年高一化学下学期期中考试好题汇编（2019人教版）

专题05氮及其化合物的转化1．（2022·海原县第一中学高一期中）下列各组物质中氮元素的化合价由高到低的排列顺序是()A．NO2、NH3、N2 B．N2、N2O、NH3C．NH3、NO2、N2O5 D．N2O3、N2、NH3【答案】D【详解】A．NO2中N元素化合价为+4价，NH3中N元素化合价为3价，N2中N元素化合价为0价，由高到低应为NO2、N2、NH3，故A不符合题意；B．N2中N元素化合价为0价，N2O中N元素化合价为+1价，NH3中N元素化合价为3价，由高到低应为N2O、N2、NH3，故B不符合题意；C．NH3中N元素化合价为3价，NO2中N元素化合价为+4价，N2O5中N元素化合价为+5价，由高到低应为N2O5、NO2、NH3，故C不符合题意；D．N2O3中N元素化合价为+3价，N2中N元素化合价为0价，NH3中N元素化合价为3价，由高到低应为N2O3、N2、NH3，故D符合题意；综上所述答案为D。2．（2022·上林县中学高一期末）工业上以氮气为主要原料制备硝酸，其转化过程如下所示，其中氮元素只被还原的一步是N2NH3NONO2HNO3A．① B．② C．③ D．④【答案】A【分析】氮元素只被还原，表明含氮物质作氧化剂，氮元素化合价降低。【详解】①N2→NH3，N元素的化合价降低，①符合题意；②NH3→NO，N元素的化合价升高，②不合题意；③NO→NO2，N元素的化合价升高，③不合题意；④NO2→HNO3，N元素的化合价一部分升高，一部分降低，④不合题意；综合以上分析，只有①符合题意；故选A。3．（2022·浙江高一月考）下列说法不正确的是A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C．上述所有反应都是氧化还原反应D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2【答案】D【分析】氮气与氢气在催化剂、高温、高压下生成氨气（属于氧化还原反应），氨气发生催化氧化生成一氧化氮（属于氧化还原反应），一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮（属于氧化还原反应），二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮（属于氧化还原反应）。【详解】A．工业制备硝酸，氨气催化氧化为一氧化氮，一氧化氮被氧化为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮继续循环利用，路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，故A不选；B．氮气与氧气在放电的条件下，反应生成一氧化氮，一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径，故B不选；C．结合以上分析可知，上述所有反应都是氧化还原反应，故C不选；D．氮气与氧气在放电的条件下只能生成一氧化氮，一氧化氮继续被氧气氧化为二氧化氮，氮气不能一步生成NO2，故D可选；故选D。4．（2022·北京师范大学万宁附属中学高一期末）A、B、C、D是四种常见气体单质。E的相对分子质量比F小16，且F为红棕色。有关的转化关系如图所示(反应条件与部分反应的生成物略去)。请回答下列问题：(1)D的化学式为__________，Y的化学式为__________，E的化学式为__________。(2)Y与氧化铜反应，每生成1molB消耗3mol氧化铜，该反应的化学方程式为：______________________。(3)Y与E在一定条件下可反应生成B和Z，这是一个具有实际意义的反应，可消除E对环境的污染，该反应的化学方程式为___________________。(4)气体F和气体SO2在通常条件下同时通入盛有BaCl2溶液的洗气瓶中(如图所示)，洗气瓶中是否有沉淀生成？(填“有”或“没有”)______，理由是______________________。(5)A的单质在中学化学中应用非常广泛，写出实验室制取它的化学方程式：______________。【答案】H2NH3NO2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O6NO＋4NH35N2＋6H2O有二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸可将二氧化硫或亚硫酸氧化成硫酸，硫酸与氯化钡反应可生成硫酸钡沉淀MnO2＋4HClCl2↑＋MnCl2＋2H2O【分析】E的相对分子质量比F小16，且F为红棕色气体，则F为NO2，E为NO，根据转化关系图可知，C为O2，因NO2可以与H2O反应生成NO和HNO3，则可推出Z为H2O，G为HNO3，结合图中关系及“A、B、C、D是四种常见气体单质”信息可知，D为H2，又X与Y结合能生成白烟，两者应为氨气与HCl气体，其中Y还可以与CuO发生氧化还原反应生成B单质和水，则逆推知，A为Cl2，B为N2，X为HCl，Y为NH3，白烟的成分为氯化铵，据此结合题意分析解答。【详解】根据上述分析可知，A为Cl2，B为N2，C为O2，D为H2，F为NO2，E为NO，X为HCl，Y为NH3，Z为H2O，G为HNO3，则(1)D的化学式为H2；Y的化学式为NH3；E的化学式为NO；(2)Y(NH3)具有还原性，可与氧化铜会发生氧化还原反应，每生成1molB(N2)消耗3mol氧化铜，转移6mol电子，该反应的化学方程式为2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O；(3)Y(NH3)与E(NO)在一定条件下可发生归中反应生成B(N2)和Z(H2O)，根据氧化还原反应的规律可知，该反应的化学方程式为：6NO＋4NH35N2＋6H2O；(4)二氧化氮可以与水反应生成硝酸和NO，硝酸具有强氧化性，可将二氧化硫或亚硫酸氧化为硫酸，进而与钡离子会反应生成不溶于水也不溶于酸的硫酸钡白色沉淀，故答案为：有；二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸可将二氧化硫或亚硫酸氧化成硫酸，硫酸与氯化钡反应可生成硫酸钡沉淀；(5)实验室利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气，其化学方程式为：MnO2＋4HClCl2↑＋MnCl2＋2H2O。5．（2022·南昌县莲塘第三中学高一期末）Ⅰ．物质X、Y、Z均含同种短周期元素，其转化关系如下图所示(反应条件未标出)。XYZ(1)若X是无色极易溶于水的刺激性气味气体，Z是红棕色气体，由Y与W反应生成Z的化学方程式是_______。(2)若X含三种短周期元素，其中两种元素的原子的质子数之和等于另一种元素原子的质子数，单质W是常见金属，则X的稀溶液转化为Y的离子方程式是_______。(3)若X是空气的主要成分之一，W原子的最外层电子数是内层电子数的二倍；则Y与W反应生成0.1molZ时，反应中转移的电子数为_______。Ⅱ．已知A、B、C、D、E是化学中常见的物质，常温下，E是一种无色无味的液体，它们之间有如下反应关系。(1)若A是一种黑色单质，B是一种常见的难挥发性酸，C、D都是气体，试写出此反应的化学方程式_______。(2)若A是一种紫红色单质，B是一种常见的挥发性酸，反应时生成的C是无色气体，反应的离子方程式是_______(3)若实验室中利用A和B的反应制备气体C，C是一种无色、刺激性气味、密度比空气小的气体，试写出此反应的化学方程式_______。【答案】2NO+O2=2NO2Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O6.02×1022(或0.1NA)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O【详解】Ⅰ．(1)若Z是红棕色气体，则Z为NO2，X是无色极易溶于水的刺激性气味气体，则X为NH3，从而得出Y为NO，W为O2，由Y(NO)与W(O2)反应生成Z(NO2)的化学方程式是2NO+O2=2NO2。答案为：2NO+O2=2NO2；(2)若X含三种短周期元素，其中两种元素的原子的质子数之和等于另一种元素原子的质子数，则三种元素构成含氧酸，从而得出三种元素为H、N、O，单质W应为Fe，则X(HNO3)的稀溶液转化为Y[Fe(NO3)3]的离子方程式是Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O。答案为：Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O；(3)若W原子的最外层电子数是内层电子数的二倍，则其为碳，X是空气的主要成分之一，则其为O2，从而得出Y为CO2，Z为CO；Y(CO2)与W(C)反应生成0.1molZ(CO)时，可建立关系式CO——e，从而求出反应中转移的电子数为6.02×1022(或0.1NA)。答案为：6.02×1022(或0.1NA)；Ⅱ．常温下，E是一种无色无味的液体，则E为H2O。(1)若A是一种黑色单质，B是一种常见的难挥发性酸，C、D都是气体，则A为碳、B为浓硫酸、C和D分别为CO2、SO2，此反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。答案为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；(2)若A是一种紫红色单质，B是一种常见的挥发性酸，反应时生成的C是无色气体，则A为Cu、B为稀硝酸、C为NO，反应的离子方程式是3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O。答案为：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O；(3)若实验室中利用A和B的反应制备气体C，C是一种无色、刺激性气味、密度比空气小的气体，则C为NH3，反应物为NH4Cl和Ca(OH)2，此反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。【点睛】求解框图题时，突破口是“特”字，即特殊的颜色、特殊的气味、特殊的反应、特殊的现象、特殊的制法、特殊的用途等。1．（2022·浙江宁波·高一期末）下图为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是A．X属于酸性氧化物B．转化为一定需要加入氧化剂C．一定条件下，和反应可以转化成D．实验室采用加热分解固体制取【答案】C【详解】A．根据示意图可知X是NO，NO和碱不反应，不属于酸性氧化物，A错误；B．转化为不一定需要加入氧化剂，例如二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，B错误；C．一定条件下，和可以发生氧化还原反应生成水和，C正确；D．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，氯化氢和氨气冷却后又转化为氨气，因此不能制备，D错误；答案选C。2．（2022·山东济南·高一期末）如图是N元素及其化合物的“价—类”二维图。

下列说法正确的是A．实验室采用向上排空气法收集AB．化合物B的水溶液能导电，证明B是电解质C．控制不同的反应条件，C与E也能相互转化D．两支玻璃棒分别蘸取B的浓溶液与D的浓溶液，靠近后会产生白雾【答案】C【分析】根据化合物中元素的化合价以及物质的组成与分类来分析：B为NH3，A为NO，C为NO2，D为硝酸，E为硝酸盐。【详解】A．A点所示物质中氮元素的化合价为+2价，其化学式为NO，NO易与氧气反应，实验室采用排水法收集A，故A错误；B．B点对应的物质是NH3，化合物B的水溶液能导电，是因为生成了NH3•H2O能电离，但NH3本身没有电离，不能证明B是电解质，故B错误；C．控制不同的反应条件，C与E也能相互转化，如：NO2与水反应生成硝酸，浓硝酸和铜反应生成NO2，故C正确；D．两支玻璃棒分别蘸取NH3的浓溶液与硝酸的浓溶液，靠近后会产生硝酸铵固体，是白烟，故D错误；故选C。3．重庆一中某小组设计了实验室中制备的装置，实验中除生成外，还生成了、NO和，与NO的物质的量之比为3：1，下列说法不正确的是已知：NaOH溶液中发生的反应可能有：，。A．配制混酸时，将浓沿器壁缓慢倒入浓中，并不断搅拌B．将烧瓶中反应后的溶液蒸发结晶可以获得晶体C．若NaOH溶液充分吸收气体，则本装置不需要再进行尾气处理D．假定NaOH恰好完全反应，、两种产物的物质的量之比设为3：1，则生成时，NaOH的理论用量为1.6g【答案】B【详解】A．硫酸的密度大于硝酸，配制混酸时，将浓沿器壁缓慢倒入浓中，并不断搅拌，故A正确；B．将烧瓶中反应后的溶液蒸发、浓缩、冷却可以获得晶体，故B错误；C．与NO的物质的量之比为3：1，根据，可知，与NO能被NaOH溶液完全吸收，故C正确；D．的物质的量是0.03mol，、两种产物的物质的量之比为3：1，则生成时，生成0.01mol，根据Na元素守恒，消耗NaOH的质量是0.04mol，理论用量为0.04mol×40g/mol=1.6g，故D正确；选B。4．（2021·吉林·敦化市实验中学校高一期末）利用元素的化合价与物质类别关系研究物质性质是学习元素化合物知识的重要方法。如图是氮元素的常见化合价与常见物质类别的二维关系图。

（1）实验室常用熟石灰与I共热来制取A，请写出反应方程式_______。（2）图中氮的氧化物中，属于酸性氧化物的有_______。(用物质化学式作答)（3）J主要用于染料、医药、印染、漂白等方面，J的焰色反应呈黄色。J能使酸性溶液褪色(生成了)，该反应的离子方程式为_______。（4）治理汽车尾气中氮的氧化物的污染的一种方法是在汽车排气管中装一个含有A的催化转化装置，尾气中的C与A在催化剂作用下转化为无毒无污染的排放物。该反应的化学方程式为_______。（5）工业上以A为原料生产H，反应路线为，假设整个过程中氮的转化率达，则每天生产质量分数为的浓硝酸25千克，共消耗标准状况下的体积为_______。【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O（2）N2O3、N2O5（3）5NO+2MnO+6H+=5NO+2Mn2++3H2O（4）4NH3+6NO5N2+6H2O（5）11.2【分析】根据图中N元素的化合价及物质类别可知，A、B、C、D、E、F、G、H分别为NH3、N2、NO、N2O3、NO2或N2O4、N2O5、HNO2、HNO3，I、J、K分别为铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐。（1）熟石灰是氢氧化钙的俗名，氢氧化钙与氯化铵共热生成氯化钙、氨气和水，方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；（2）图中N的氧化物：NO、N2O3、NO2或N2O4、N2O5中，NO是不成盐氧化物，NO2或N2O4与碱会发生氧化还原反应生成硝酸盐、水和NO，不属于酸性氧化物，只有N2O3、N2O5属于酸性氧化物，与NaOH反应分别生成NaNO2和水、NaNO3和水，

故答案为：N2O3、N2O5；（3）J为NaNO2，NaNO2被酸性KMnO4氧化生成生成硝酸钠、KMnO4被还原生成了Mn2+，离子方程式为5NO+2MnO+6H+=5NO+2Mn2++3H2O；（4）催化作用下，氨气与一氧化氮反应生成氮气和水，化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O；（5）NH3→NO→NO2→HNO3，整个过程中氮的转化率达100%，则由N原子守恒NH3→HNO3～8e，1molO2发生还原反应转移4mol电子，则关系式为HNO3～8e～2O2，n(HNO3)=，即n(O2)=2n(HNO3)=2×250mol=500mol，标准状况下V(O2)=nVm=22.4L/mol×500mol=11200L=11.2m3。5．（2022·阜新市第二高级中学高一月考）非金属单质A经下图所示的过程可转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：（1）若A在常温下是固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体：①D的化学式：_________；②在工业生产中，B气体大量排放，被雨水吸收后形成____________污染环境。（2）若A在常温下为气体，C是红棕色气体。①C的化学式为：_________；②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，该反应的化学方程式为：___________，该反应___（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。【答案】(1)H2SO4酸雨(2)NO2Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O属于【解析】(1)A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则A为S单质，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4。①由以上分析可知D是硫酸，化学式为H2SO4，故答案为：H2SO4；②在工业生产中大量排放的SO2气体被雨水吸收后形成了酸雨而污染了环境，故答案为：酸雨；(2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体，则A应为N2，B为NO，C为NO2，D为HNO3。①由以上分析可知C为NO2，故答案为：NO2；②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，该反应中Cu的化合价升高，N的化合价降低，属于氧化还原反应，故答案为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；属于。【点睛】解答本题的关键是物质的颜色和框图中的“连续氧化”特征，也是解答本题的突破口。本题的易错点为A的判断，要注意A属于非金属单质。6．（2019·江苏）N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。（1）N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为________。（2）NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为NO+NO2+2OH−2+H2O2NO2+2OH−++H2O①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有________（填字母）。A．加快通入尾气的速率B．采用气、液逆流的方式吸收尾气C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是________（填化学式）；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________（填化学式）。（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl−和，其离子方程式为________。②NaClO溶液的初始