专题21 氮及其化合物 十年（2015-2024）高考化学真题分类汇编(解析版)

2013-2024年十年高考真题汇编PAGEPAGE1专题21氮及其化合物考点十年考情(2015-2024)命题趋势考点1氮及其化合物的性质2023•江苏卷、2022•北京卷、2022•湖南选择性卷、2022•江苏卷、2022•辽宁省选择性卷、2021•河北选择性卷、2018•新课标Ⅱ卷、2016·浙江理综、2015·北京卷、2015·北京卷、2015·全国卷氮氧化物的性质、铵盐的性质(NH4+的水解、与碱反应)、氨气的还原性、硝酸的强氧化性是近年来高考考查的重点，多以实验题和工艺流程题的形式出现，与生产、生活实际相联系，将物质的循环利用、保护环境等观念渗透在考题中，体现“科学态度与社会责任”的化学核心素养，分值为2~10分。考点2氮及其化合物的综合应用2020•浙江1月卷、2015·海南卷、2015·广东卷考点1氮及其化合物的性质1．(2023•江苏卷，8，3分)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是()A．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：B．工业制硝酸过程中物质转化：C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO+2CON2+2CO2D．实验室制备少量NH3原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑+2H2O【答案】B【解析】A项，Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应2NO+O2=2NO2生成NO2，A正确；B项，氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；C项，汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为2NO+2CON2+2CO2，C正确；D项，实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH3，化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑+2H2O，D正确。故选B。2．(2022•北京卷，12)某的多孔材料刚好可将N2O4“固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3，如图所示：己知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH下列说法不正确的是()A．气体温度升高后，不利于N2O4的固定B．N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除C．制备HNO3的原理为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3D．每制备0.4mol硝酸，转移电子数约为6.02×1022【答案】D【解析】A项，二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四氧化二氮的固定，故A正确；B项，四氧化二氮被固定后，四氧化二氮的浓度减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度减小，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除，故B正确；C项，由题意可知，被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程式为2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，故C正确；D项，四氧化二氮转化为硝酸时，生成1mol硝酸，反应转移1mol电子，则每制备0.4mol硝酸，转移电子数约为0.4mol×6.02×1023=2.408×1023，故D错误；故选D。3．(2022•湖南选择性卷，9)科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO2-转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。下列说法正确的是()A．过程Ⅰ中NO2-发生氧化反应B．a和b中转移的e-数目相等C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)：n(NH4+)=1：4D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+NH4+=N2↑+2H2O【答案】C【解析】A项，由图示可知，过程I中NO2-转化为NO，氮元素化合价由+3价降低到+2价，NO2-作氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误；B项，由图示可知，过程I为NO2-在酶1的作用下转化为NO和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO2-+2H++e-NO+H2O，生成1molNO，a过程转移1mole-，过程II为NO和NH4+在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：2NO+8NH4+2H2O+5N2H4+8H+，消耗1molNO，b过程转移4mole-，转移电子数目不相等，B错误；C项，由图示可知，过程II发生反应的参与反应的离子方程式为：2NO+8NH4+2H2O+5N2H4+8H+，n(NO)：n(NH4+)=1：4，C正确；D项，由图示可知，过程III为N2H4转化为N2和4H+、4e-，反应的离子方程式为：N2H4=N2+4H++4e-，过程I-III的总反应为：2NO2-+8NH4+=5N2↑+4H2O+24H++18e-，D错误；故选C。4．(2022•江苏卷，8)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是()A．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4ClC．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”【答案】A【解析】A项，自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2会转化为NO，A错误；B项，侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正确；C项，工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C正确；D项，氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确；故选A。5．(2022•辽宁省选择性卷，11)H2O(l)、NH3(l)均可自耦电离：2H2O(l)H3O++OH-、2NH3(l)NH4++NH2-。下列反应与CH3CH2OH+HBr原理不同的是()A．Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 B．SiCl4+8NH3(l)=Si(NH2)4+4NH4ClC．3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 D．PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl【答案】C【解析】A项，根据题目信息可知，CH3CH2Br和H2O互相交换成分生成CH3CH2OH和HBr。由2H2O(l)H3O++OH-可得，Mg3N2与H2O互相交换成分生成Mg(OH)2和NH3，与题述反应原理相同，A正确；B项，由于NH3(l)可自电离，2NH3可写为，与交换成分生成Si(NH2)4和NH4Cl与题述反应原理相同，故B正确；C项，Cl2与NH3反应生成了单质N2，反应物没有互相交换成分，与题述反应原理不同，故C错误；D项，和PCl3互相交换成分生成了H3PO3和HCl，与题述反应原理相同，故D正确；故案选C。6．(2021•河北选择性卷，4)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()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【答案】D【解析】A项，NO2是红棕色且有刺激性气味的气体，而SO2是无色有刺激性气味的气体，A错误；B项，汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物，如NOx和CO等，B错误；C项，氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态，且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料，不能直接吸收空气中的氮氧化物，C错误；D项，工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除，如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理，D正确；故选D。7．(2018•新课标Ⅱ卷，8)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(如下图所示)。下列叙述错误的是()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【答案】C【解析】A项，雾的分散剂是空气，分散质是水。霾的分散剂是空气，分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同，A正确；B项，由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；C项，NH3作为反应物参加反应转化为铵盐，因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂，C错误；D项，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，由于氮肥会释放出氨气，因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关，D正确。8．(2016·浙江理综，13)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：下列说法不正确的是()A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X可以是空气，且需过量C．捕获剂所捕获的气体主要是COD．处理含NH4+废水时，发生反应的离子方程式为：NH4++NO2-==N2↑+2H2O【答案】B【解析】气体1是不能被过量石灰乳吸收的NO、CO和氮气，NO和NO2按1：1的体积比能与NaOH溶液反应生成亚硝酸钠，所以X可以是空气，但不能过量，故选B。9．(2015·北京卷，8)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是()A．氮元素均被氧化B．工业合成氨属于人工固氮C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环【答案】A【解析】N2→NH3中氮元素被还原，A错误；工业合成氨是氮气转化为氨气，属于人工固氮，B正确；通过生物体，铵盐(含氮无机物)与蛋白质(含氮有机物)可相互转化，C正确；生物体合成蛋白质的过程有C、H、O的参与，D正确。10．(2015·北京卷，12)在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡下列说法不正确的是()A．Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO+O2=2NO2B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化【答案】C【解析】步骤Ⅰ是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体，故A正确；步骤Ⅱ的现象是因为铁发生了钝化，Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，故B正确；步骤Ⅱ反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力强弱来分析，故C错误；步骤Ⅲ中Fe、Cu都能与硝酸反应，二者接触，根据构成原电池条件，要想验证铁是否为负极、发生氧化反应，可以连接电流计，故D正确。11．(2015·全国卷Ⅰ，7)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A．氨水B．硝酸C．醋D．卤水【答案】B【解析】根据所给四种物质氧化性的强弱可判断，该强水为硝酸，硝酸具有强氧化性，可溶解大部分金属。考点2氮及其化合物综合应用1．(2020•浙江1月卷，28)Ⅰ．由三种元素组成的化合物A，按如下流程进行实验。气体B为纯净物，溶液C焰色反应为砖红色，气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。请回答：(1)组成A的三种元素是________，A的化学式是________。(2)固体A与足量稀盐酸反应的化学方程式是________。(3)气体E与甲醛在一定条件下可生成乌洛托品(学名：亚甲基四胺)，该反应的化学方程式是________(乌洛托品可以用分子式表示)。【答案】Ⅰ．Ca、H和NCa2HN(2)Ca2HN＋5HCl=2CaCl2＋H2↑＋NH4Cl(3)4NH3＋6HCHO→(或C6H12N4)＋6H2O【解析】Ⅰ．(1)由分析可知，组成A的三种元素是Ca、N和H，由钙原子个数守恒可知，固体A中钙的物质的量为=0.04mol，质量为0.04mol×40g/mol=1.6g，固体A与足量盐酸反应时，固体A中氢元素化合价升高被氧化，HCl中氢元素化合价降低被还原，由得失电子数目守恒和原子个数守恒可知，固体A中氢的物质的量为×2×=0.02mol，质量为0.02mol×1g/mol=0.02g，则固体A中氮的物质的量为=0.02mol，A中Ca、N和H的物质的量比为0.04mol：0.02mol：0.02mol=2：1：1，化学式为Ca2HN；(2)Ca2HN与足量盐酸反应时，Ca2HN中氢元素化合价升高被氧化，HCl中氢元素化合价降低被还原，反应生成氯化钙、氯化铵和氢气，反应的化学方程式为Ca2HN＋5HCl=2CaCl2＋H2↑＋NH4Cl；(3)氨气与甲醛反应生成和水，反应的化学方程式为4NH3＋6HCHO→(或C6H12N4)＋6H2O。2．(2015·海南卷，16)氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：(1)氨的水溶液显弱碱性，其原因为

(用离子方程式表示)，0.1mol·L-1的氨水中加入少量NH4Cl固体，溶液的pH(填“升高”或“降低”)；若加入少量明矾，溶液中NH4+的浓度(填“增大”或“减小(2)硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O，250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为

，平衡常数表达式为；若有1mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为mol。(3)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1molN2，其ΔH=kJ·mol-1。【答案】(1)NH3·H2ONH4++OH-降低增大(2)NH4NO3N2O↑+2H2O↑K=c(N2O)c2(H2O)4(3)-139【解析】(1)氨水中一水合氨部分电离生成铵根离子和氢氧根离子，使溶液呈碱性；若加入氯化铵，铵根离子浓度增大，电离平衡逆向移动，氢氧根离子浓度减小，pH减小；若加入明矾，Al3+水解消耗OH-，使NH3·H2O的电离反应正向移动，c(NH4+)增大。(2)硝酸铵分解生成N2O和H2O为可逆反应，因此化学方程式为NH4NO3(s)N2O(g)+2H2O(g)(250℃时，水为气态)，则K=c(N2O)c2(H2O)；硝酸铵中氮元素化合价分别从-3和+5价均变为+1价，因此转移电子数为4个，每有1mol硝酸铵反应转移电子数为4mol。(3)N2O+NO=N2+NO2，根据图示每生成1mol氮气，ΔH=209kJ·mol-1-348kJ·mol-1=-139kJ·mol-1。3．(2015·广东卷，23)NH3及其盐都是重要的化工原料。(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为。(2)按图装置进行NH3性质实验。①先打开旋塞1，B瓶中的现象是，原因是，稳定后，关闭旋塞1。②再打开旋塞2，B瓶中的现象是。(3)设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。限选试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水